Лекция 2 Диагностика системы питания — НОВАЯ..


Лекция 1. Диагностика систем питания с искровым зажиганием смеси по токсичности отработавших газов (3 часа)
План лекции 1. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Теоретические основы смесеобразования
1.2 Состав отработавших газов
1.4. Системы карбюратора, обеспечивающие работу двигателя на всех режимах
1.4.1 Система пуска холодного двигателя
1.4.2 Система холостого хода
1.4.3 Главная дозирующая система
1.4.4 Система экономайзера
1.4.5 Система насоса – ускорителя
1.4.6 Система экономайзера принудительного холостого хода
2. ПРЕИМУЩЕСТВА СИСТЕМ ВПРЫСКА
3. ВЫБОР И ПРИМЕНЕНИЕ ЭКОНОМИЧНЫХ РЕГУЛИРОВОК АВТОМОБИЛЯ
4. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ПРОВЕРКЕ И РЕГУЛИРОВКЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ
5. ПОРЯДОК ДИАГНОСТИРОВАНИЯ И РЕГУЛИРОВКИ СИСТЕМ ПИТАНИЯ
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Теоретические основы смесеобразования
В процессе эксплуатации автомобильный транспорт АТ выбрасывает в атмосферу значительное количество вредных веществ, основными из которых являются оксид углерода СО, углеводороды, характеризуемые общей формулой СnНм; оксид и диоксид азота, обозначаемые общей формулой NOx; полициклические ароматические углеводороды ПАУ, в том числе бензопирен, обладающие коцерогенными свойствами; сажа и соединения свинца. Суммарно доля загрязнения атмосферы от автомобилей составляет в целом по РФ 26%, а по крупным городам - до 80%. величина выбросов приходящихся на 1 кг сгоревшего топлива, приведена в таблице 1.
Таблица 1
Выброс токсичных веществ, приходящихся на 1 кг сгоревшего топлива

ВИД
ТОПЛИВА

КОМПОНЕНТ
Бензин
Дизельное топливо

1
2
3

Оксид углерода, г
465,6
20,8

Углеводороды, г
23,3
4,2

Оксиды азота, г
15,8
18,0

Альдегиды, г
2,8
8,6

Свинец, г
0,5
-

Сажа, г
1,0
5,0


Для обеспечения нормальной работы бензинового двигателя внутреннего сгорания требуется определённое соотношение между воздухом и топливом.
Для идеального теоретического цикла сгорания топлива необходимо соотношение воздуха к топливу (по массе), равное 14,7:1. Это соотношение называется стехиометрическим. Для наглядного представления это значит, например, что для полного сгорания 1 кг топлива необходимо 14,7 кг воздуха или, если это выразить в объемных единицах, топливо объемом 1 л полностью сгорает в присутствии 9500 л воздуха.
На различных режимах работы двигателя требуется коррекция состава топливовоздушной смеси. Так как автомобильные двигатели работают в основном на частичных нагрузках, они конструктивно рассчитаны на наименьший расход топлива в данном режиме. При работе двигателя на других режимах, таких как холостой ход и полная нагрузка, обогащённая смесь является более выгодной. Поэтому система приготовления горючей смеси должна обеспечивать выполнение требований по обогащению или обеднению горючей смеси.
Для обозначения отклонений состава реально приготовленной топливовоздушной смеси от теоретически необходимой (14,7:1) была принята единица измерения - коэффициент избытка воздуха
· (лямбда). В России до недавнего времени было принято обозначение ( (альфа) – это отношение воздушной массы поступившей в цилиндры двигателя к массе воздуха, теоретически необходимой для стехиометрического (полного) сгорания топлива. В настоящее время в связи с принятием Российской Федерацией европейских стандартов токсичности утверждено единое обозначение коэффициента избытка воздуха -
·.
В зависимости от состава горючая смесь бывает: нормальной (
· = 1), когда в цилиндры поступает теоретически необходимое количество воздуха, богатой (обогащенной), когда имеется дефицит воздуха (
· < 1) и бедной (обедненной), когда имеется избыток воздуха (
· > 1).
Наибольшая мощность двигателя достигается при смеси, имеющей некоторое избыточное количество топлива по сравнению с теоретически необходимым. Это связано с тем, что максимальная ее скорость сгорания достигается при ( = 0,85 ... 0,95. В этом случае ( < 1, а смесь является богатой из-за недостатка воздуха. При дальнейшем обогащении топливовоздушной смеси скорость горения уменьшается из-за недостаточного количества кислорода.
При ( > 1 смесь является бедной из-за излишка воздуха. Бедная смесь имеет место в диапазоне от ( = 1,05...1,3. При этом обеспечивается снижение расхода топлива, однако эффективная мощность двигателя также падает из-за уменьшения скорости сгорания смеси вследствие увеличения потерь теплоты на нагревание избыточного воздуха.
При ( > 1,3 или ( < 0,6 смесь становится невоспламеняемой, процесс сгорания происходит с нарушениями, двигатель начинает работать с перебоями.
Следовательно, в зависимости от состава горючей смеси возможны два характерных режима работы двигателя - режим наибольшей мощности и режим наилучшей экономичности. При частично открытой дроссельной заслонке сис-тема питания должна приготовить смесь по составу, близкую к «экономичной». При полном открытии дроссельной заслонки она должна быть «мощностной».
Бензиновые двигатели достигают своей максимальной мощности при недостатке воздуха 5(15% (( = 0,95(0,85), минимального расхода топлива при избытке воздуха 10(20% (( =1,1(1,2), а безупречного холостого хода при ( = 0,8. На рис. 1 показаны зависимости мощности и удельного расхода топлива от коэффициента избытка воздуха ( для бензинового и дизельного двигателей.
Зависимость токсичности отработавших газов от коэффициента избытка воздуха ( представлена на рис.2. Из графиков видно, что идеального состава смеси, при котором бы все факторы имели выгодные величины, не существует. Практика показывает, что наиболее приемлем коэффициент избытка воздуха ( = 0,8...1,1
а)


Рис. 1 Влияние коэффициента избыт воздуха на эффективную мощность Ne и удельный расход топлива gе
1 – минимальный расход топлива, 2 –, 3 – максимальная эффективнаямощность




Рис. 2 Влияние коэффициента избытка воздуха на токсичность
отработавших газов.

1.2 Состав отработавших газов.
Количество и состав отработавших газов определяются конструктивными особенностями двигателей, их режимом работы, техническим состоянием, качеством используемого топлива, метеоусловиями.
Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания на 99,0(99,9% состоят из продуктов полного сгорания (диоксида углерода и воды), неиспользованного кислорода и азота воздуха. Но именно оставшаяся часть, которая составляет на различных двигателях не более 1%, определяет экологический уровень двигателя, то есть степень его вредного воздействия на окружающую среду (рис. 3, 4).





Рис. 3 Состав выхлопных газов бензинового двигателя при ( = 1.


Рис. 4. Состав выхлопных газов дизельного двигателя на частичных
нагрузках.
При идеальном полном сгорании топлива никаких токсичных веществ не образуется, однако, по ряду объективных причин полного сгорания топлива в цилиндрах двигателя нет даже при наличии избытка кислорода в воздухе. Чем несовершеннее процессы смесеобразования и сгорания в цилиндрах двигателя, тем больше выброс вредных веществ с отработавшими газами.
В реальном процессе наряду с безвредными выхлопными газами: азотом (N2), водяным паром (Н2О) и двуокисью углерода (СО2) в качестве продуктов неполного сгорания появляются: оксид углерода (СО), не полностью сгоревшие углеводороды (СnНm - парафины, олефины, ароматические углеводороды и т.д.), оксиды азота (NOХ), а также альдегиды (СnНmСНО), кетоны (СnНmСО), карболовая кислота (СnНmСООН), твердые частицы (сажа) и продукты термического разложения (ацетилен, этилен, водород и т.д.), окислы серы (SOХ), соединения свинца.
Особое внимание при рассмотрении вопроса токсичности отработавших газов следует обратить на содержание окиси углерода (СО), окислов азота (NOХ.) и углеводородов (упрощенно обозначается СН).
Оксид углерода (более известный как угарный газ СО) – бесцветный газ без запаха, плохо растворим в воде, горюч (с воздухом образует взрывчатые смеси). Оксид углерода (СО) образуется в двигателях при сгорании обогащенных топливовоздушных смесей (( < 1), а также вследствие диссоциации диоксида углерода, при высоких температурах. При избытке воздуха (( > 1) и бедной смеси, концентрация СО в отработавших газах определяется степенью однородности распределения смеси и колебаниями состава смеси от цикла к циклу.
Углеводороды (СН) состоят из недогоревших частей топлива или из вновь образовавшихся углеводородов. Причиной образования углеводородов является неоднородность состава горючей смеси в камере сгорания двигателя, а также неравномерность температуры и давления в различных ее частях. В некоторых зонах цилиндра (паразитных объемах) топливо практически не сгорает, так как происходит обрыв цепной реакции окисления углеводородов.
По аналогии с образованием окиси углерода, недостаток воздуха (( < 1) приводит к неполному сгоранию и, вместе с тем, к эмиссии несгоревших и частично сгоревших углеводородов. В области обеднённых и бедных смесей (( > 1,1) из-за плохого сгорания также повышается доля углеводородов.
Формулой NОХ обозначается смесь окислов азота (в основном NO и NО2, в небольших количествах присутствует N2О4), которая образуется при высоких температурах и давлении в камере сгорания из азота и кислорода.
Частицы (Сажа) При сгорании топлива (особенно дизельного) в результате сложных физических и химических процессов появляются частицы сажи, которые состоят, главным образом, из атомов углерода. Также в отработавших газах содержатся другие твердые частицы – это сера, шлаки и частички пыли (продукты истирания). Все твердые частицы в выхлопных газах образуют дым.
Для выполнения все более ужесточающихся норм по выбросу загрязняющих веществ производители автотракторной техники проводят совершенствование систем питания и зажигания, применение альтернативных топлив, нейтрализацию отработавших газов, разработку комбинированных силовых установок.

Наряду с точным количеством подаваемого топлива для улучшения процесса сгорания необходима также гомогенность (однородность) смеси и её хорошее распыление. При невыполнении этих условий крупные капли топлива оседают во впускной трубе, что ведёт к повышению эмиссии ОГ.
1.4. Системы карбюратора, обеспечивающие работу двигателя на всех режимах
Обеспечить оптимальную характеристику системы питания позволяют пять систем карбюратора:
система пуска
система холостого хода
главная дозирующая система
система экономайзера
система насоса-ускорителя

1.1.1 Система пуска холодного двигателя
При пуске холодного двигателя давление и температура в цилиндре в момент подачи искры существенно ниже, чем при обычных условиях его работы из-за значительного теплообмена со стенками и повышенных утечек через поршневые кольца. В результате плохого испарения топлива, подаваемого карбюратором, 75 ... 90 процентов его движется по впускному коллектору в виде пленки. Ее распределение по цилиндрам оказывается крайне неравномерным, в результате чего ухудшается запуск. Для обеспечения надежного запуска двигателя горючая смесь должна быть богатой. Это достигается наличием в карбюраторе воздушной заслонки, которая устанавливается перед диффузором. Перед пуском воздушная заслонка закрывается, а дроссельная приоткрывается. При этом в диффузоре создается большое разрежение, что обеспечивает дополнительную подачу топлива через главную дозирующую систему.
После пуска двигателя при низких температурах на короткое время требуется обогащение смеси путём подачи дополнительного топлива до тех пор, пока не повысится температура в камере сгорания и улучшится смесеобразование в цилиндре. Дополнительно, за счёт богатой смеси достигается больший крутящий момент, что способствует переходу к нужным оборотам холостого хода.
За пуском и после пусковой фазой следует прогрев двигателя. Ещё и на этой фазе двигателю требуется обогащённая смесь, поскольку часть топлива ещё конденсируется на холодных стенках цилиндра. В связи с тем, что при пониженных температурах смесеобразование ухудшено (из-за слабого перемешивания воздуха с топливом, а также образования капель топлива) во впускной трубе образуется пленка топлива, которая испаряется только при достижении высоких температур. Вышеназванные факторы обусловливают необходимость дополнительного обогащения смеси при пониженной температуре.
1.1.2 Система холостого хода
Система холостого хода предназначена для обеспечения устойчивой работы двигателя на малых скоростных режимах, когда разрежение в диффузоре ничтожно мало. При работе двигателя на холостом ходу смесь должна быть богатой (
· = 0,75...0,85 ). Это связано с тем, что горение топлива происходит в газообразном состоянии и для воспламенения его необходимо испарить. Улучшение испарения топлива достигается увеличением его площади, путем разбивания быстрым потоком воздуха. Однако при закрытой дроссельной заслонке скорость воздуха минимальна. Поэтому, подавая большее количество топлива, достигают увеличения его площади.
В современных карбюраторах типа "Озон " увеличение гомогенности горючей смеси, при работе двигателя на холостом ходу, достигается за счет наличия вихревой системы холостого хода. В этой системе истечение топливо – воздушной эмульсии происходит не по оси главной дозирующей системы, как в прямоточном карбюраторе, а по касательной (тангенциально). При этом смесь, закручиваясь в вихревом потоке, проходит большее расстояние, прежде чем поступает в цилиндры. Следовательно, испарение будет происходить более интенсивно.
Система холостого хода имеет каналы для подвода топливной эмульсии и два регулировочных винта, с помощью которых производится регулировка карбюратора при работе двигателя на холостом ходу. Винтом качества регулируется подача топливной эмульсии (при этом изменятся коэффициент избытка топлива), а винтом количества - количество смеси поступающей в цилиндры (при этом изменяется частота вращении коленчатого вала двигателя). В прямоточных карбюраторах винтом количества регулируют положение дроссельной заслонки. В карбюраторах «Озон» винт количества регулирует подачу топливной смеси в тангенциально расположенный канал.
1.1.3 Главная дозирующая система
При работе двигателя с частотой вращения коленчатого вала n > 2000 min и открытии дроссельной заслонки > 20% в работу вступает главная дозирующая система (рис.3 зона ). Она включает в себя диффузор, топливные и воздушные жиклеры, эмульсионные трубки и каналы.
При работе двигателя на средних режимах главным в смесеобразовании является минимальный расход топлива. В этом случае в цилиндры подается смесь самая экономичная по своему составу. Связано это с тем, что скорость воздуха в диффузоре возрастает, что приводит к улучшению смесеобразования (возрастает гомогенность смеси) и ее можно обеднить до
· = 1,0 ...1,1. Поэтому, при эксплуатации автомобиля для обеспечения экономичной работы двигателя следует выбирать именно этот режим.
1.1.4 Система экономайзера
Экономичная работа двигателя целесообразна на всех режимах, когда дроссельная заслонка прикрыта. При полностью открытой дроссельной заслонке, для получения максимально возможной мощности, топливо-воздушную смесь необходимо обогатить до мощностного состава (
· = 0,8...0,9 ) Это достигается путем включения в работу экономайзера, позволяющего подавать дополнительное количество топлива и обогащать горючую смесь (рис.1, зона ).
1.1.5 Система насоса -ускорителя
При быстром открытии дроссельной заслонки состав смеси кратковременно обедняется вследствие ограниченной способности топлива к испарению при повышении давления (снижении разрежения) во впускной трубе и значительно большей инерции по сравнению с воздухом. Это может привести к кратковременному переобеднению горючей смеси, возникновению пропусков в ее воспламенении и, появлению "провалов" в работе двигателя при разгоне. Для достижения плавного перехода с режима средних нагрузок к режиму разгона требуется кратковременно подавать дополнительную порцию топлива путем впрыскивания механическим способом при помощи насоса-ускорителя. Путем такого обогащения можно получить хорошие разгонные характеристики.
1.1.6 Система экономайзера принудительного холостого хода
Работа двигателя на принудительном холостом ходу (при спуске с горы с включенной передачей и отпущенной педалью акселератора), частое торможение, то есть езда в городском режиме, требуют полного прекращения подачи топлива. Это достигается наличием в карбюраторе экономайзера принудительного холостого хода с электромагнитным клапаном, отсекающем подачу топливо – воздушной эмульсии в систему холостого хода. На этих фазах работы двигателя отсутствуют выбросы токсичных отработавших газов.
2. ПРЕИМУЩЕСТВА СИСТЕМ ВПРЫСКА
Снижение расхода топлива
Сбор информации, необходимой для работы двигателя (например, частота вращения, нагрузка, температура, положение дроссельной заслонки), делает возможным точное согласование системы как в стационарных, так и в динамических режимах. Благодаря этому двигатель получает ровно столько топлива, сколько ему необходимо в данный момент при обеспечении стабильных показателей в процессе эксплуатации автомобиля.
Высокая нагрузка.
Использование систем впрыска позволяет оптимально оформить впускной тракт и увеличить крутящий момент за счёт увеличения коэффициента наполнения цилиндров. В результате достигаются более высокие мощности и оптимальный крутящий момент. Благодаря тому, что замер расхода воздуха и подача топлива при впрыске разделены, при использовании системы достигается повышенная мощность по сравнению с карбюраторным двигателем вследствие уменьшения дросселирования.
Динамичное ускорение
Системы впрыска реагируют незамедлительно на изменение нагрузки. Это справедливо как для всех систем впрыска. При многоточечном впрыске топливо подаётся непосредственно к впускному клапану, в результате чего значительно уменьшается пленкообразование. При одноточечном впрыске вследствие движения смеси во впускном коллекторе приходится учитывать образование и испарение пленки на переходных режимах. Соответствующие системы и функции при подаче топлива и смесеобразовании позволяют преодолеть и этот фактор
Улучшение холодного пуска и прогрева двигателя
Посредством точной дозировки топлива, в зависимости от температуры и пусковой частоты вращения удаётся достичь быстрого пуска и добиться быстрого возрастания частоты вращения коленчатого вала двигателя до холостого хода. При прогреве за счёт подачи точного количества топлива достигается равномерная работа двигателя и хорошая реакция на увеличение нагрузки при минимально возможном расходе топлива.
Низкая токсичность отработавших газов
Концентрация токсичных компонентов находится в прямой зависимости от коэффициента избытка воздуха. Если ставится задача эмиссии возможно меньшего количества вредных веществ двигателем, то возникает необходимость обеспечения определённого коэффициента избытка воздуха в процессе смесеобразования. Системы впрыска обеспечивают требуемую точность в процессе смесеобразования.
3. ВЫБОР И ПРИМЕНЕНИЕ ЭКОНОМИЧНЫХ РЕГУЛИРОВОК АВТОМОБИЛЯ.
В процессе продолжительной эксплуатации вследствие отложения смол, нагарообразования на жиклерах, клапанах и других причин характеристики дозирующих элементов системы питания постепенно изменяются, нарушая взаимодействие его основных элементов и систем. Типичными разрегулировками карбюратора являются: уменьшение пропускной способности топливных и воздушных жиклеров, изменение уровня топлива в поплавковой камере, нарушение герметичности поплавка, электрического клапана экономайзера принудительного холостого хода или клапана экономайзера, изменение производительности ускорительного насоса, плотности прилегания дроссельной заслонки и нарушение работы системы холостого хода.
Система холостого хода современных карбюраторов обеспечивает изменение состава горючей смеси в широких пределах. Неправильная регулировка в условиях АТП значительно увеличивает выброс вредных веществ при одновременном ухудшении экономичности на 1...1,5% .
Продолжительность работы грузового автомобиля на холостом ходу в городских условиях эксплуатации составляет 16...17% ,а у легковых автомобилей, например такси, достигает 35% .
Система холостого хода относится к числу наиболее нестабильных систем карбюратора. Ее дефекты приводят к переобогащению или к переобеднению горючей смеси, а нарушение регулировки сопровождается изменением частоты вращения коленчатого вала.
Так, расход топлива, приходящийся на исправную систему холостого хода, для грузовых автомобилей составляет 11...13% от общего баланса потребляемого топлива, а, в случае ее нарушения, достигает 18...20% . Для легковых автомобилей малого класса этот расход составляет 14...15%
В системе холостого хода уже при наработке 8...9 тыс. км. значительно изменяются первоначальные ( установочные) параметры. Нарушение регулировок системы происходит из-за самопроизвольного изменения положения винта качества горючей смеси, засмоления выходных каналов холостого хода, а так же изменения правильного положения дроссельной заслонки.
Работа двигателя на обедненной горючей смеси протекает неустойчиво и сопровождается повышенными вибрациями. Кроме того, ухудшаются динамические качества автомобиля и удобство управления им, что снижает топливную экономичность и безопасность дорожного движения. Именно поэтому регулировать систему холостого хода карбюраторов на обедненную горючую смесь крайне нежелательно. Это повышает расход топлива на 1,5% .
Современные многокамерные карбюраторы отличаются сложной системой холостого хода и представляют определенные трудности при проведении регулировочных работ. В многокамерных карбюраторах с параллельным открыванием дроссельных заслонок эти трудности связаны с необходимостью обеспечения одинакового количества и качества дозирования топлива отдельными системами холостого хода.
Для поддержания системы холостого хода карбюраторов в надлежащем состоянии необходимо при каждом ТО обязательно проводить контрольные проверки (диагностику системы питания по токсичности отработавших газов) и, в случае необходимости, выполнять соответствующие регулировочные операции. Содержание СО в отработавших газах (ОГ) при работе двигателя на режиме холостого хода с минимальной частотой вращения коленчатого вала должно находиться в пределах 1,2 ... 1,5% . Если карбюратор отрегулирован правильно, то при резком открытии дроссельной заслонки двигатель должен работать без «провалов», а при сбросе "газа" не должен "глохнуть". В противном случае регулировку необходимо повторить.
В настоящее время разработаны системы холостого хода, не требующие регулировки в сторону обогащения. Такая система, например использована в карбюраторе «ОЗОН», устанавливаемом на автомобилях семейства ВАЗ.
Для обеспечения в производстве эффективной подстройки и идентичности характеристик в зоне малых нагрузок в систему холостого хода дополнительно введено два винта. С помощью одного из них регулируют необходимый состав горючей смеси, а с помощью второго - ограничивают минимальную величину открытия дроссельной заслонки. В эксплуатационных условиях эти винты трогать не рекомендуется. На эксплуатационный винт качества горючей смеси холостого хода в этом карбюраторе надето резиновое кольцо, предотвращающее неконтролируемый подсос воздуха из атмосферы, а так же ограничительный колпачок, позволяющий водителю изменять состав смеси на режимах холостого хода только в сторону его обеднения. Введение ограничительного колпачка исключает выброс вредных веществ, так как перерегулировка системы холостого хода возможна только на станциях технического обслуживания.
Главная дозирующая система в значительной мере предопределяет экономические показатели автомобиля. Поэтому проверка токсичности отработавших газов при работе двигателя на средних оборотах (2000 3000 мин-1) является обязательной процедурой. При этом содержание СО в ОГ должно находиться в пределах 0,25 0,7 % в зависимости от типа карбюратора. Превышение данных показателей свидетельствует о переобогащении горючей смеси. В этом случае карбюратор либо подает много топлива, либо мало воздуха. Восстановление характеристики карбюратора возможно только в процессе его ремонта (разборка, регулировка уровня топлива в поплавковой камере, проверка работы воздушной заслонки, очистка жиклеров и т.д.).
Характерно, что в процессе эксплуатации дозирующие элементы главной дозирующей системы не изнашиваются, только в некоторых случаях наблюдается отложение нагара или осмоление жиклеров.
Технический допуск на изготовление жиклеров главной дозирующей системы грузовых автомобилей составляет 3% , а допуск расхода топлива на нагрузочных режимах (наиболее характерных для реальных условий эксплуатации) достигает 6-8% .Таким образом, уже на стадии производства карбюраторов предусмотрены неоправданно завышенные потери топлива. Величина разброса топливно-экономических характеристик автомобиля средней грузоподъемности составляет 10-12% . Наиболее распространенные дефекты системы - заусенцы на диффузорах карбюратора, а так же нарушение геометрических параметров топливных и эмульсионных каналов. Повышение культуры производства и технической эксплуатации позволяет обеспечить уменьшение расхода топлива на 6-8%.
Расход топлива, приходящийся на систему экономайзера в условиях реального движения, составляет 24-32%. Она состоит из клапана и его привода и предназначена для обогащения горючей смеси до мощностного состава при полном (или близком к этому) открытии дроссельной заслонки. Если система не имеет привода, то ее называют эконостатом. Характерная неисправность эконостата связана с закоксовыванием его распылителя и уменьшением производительности топливного жиклера.
Герметичность клапана экономайзера, а так же производительность жиклера оказывают заметное влияние, прежде всего на мощностные и экономические качества. Наиболее распространенный дефект экономайзера - не герметичность клапана приводит на режимах малых и средних нагрузок к повышенному расходу топлива до 6-8% . Такая не герметичность не редкость и для новых карбюраторов, число которых может достигать до 20-25% от контрольной партии. Именно поэтому в процессе ТО и ТР необходимо особое внимание на состояние клапана экономайзера, проверяя его на приборе.
Очень важный параметр - момент включения клапана. Его раннее включение даже на величину 0,8 мм существенно обогащает горючую смесь на режимах малых и средних нагрузок, что крайне нежелательно. Расход топлива в этом случае повышается на 4-5% . Позднее включение экономайзера ухудшает топливную экономичность на 3-5% .
Ускорительный насос оказывает заметное влияние на эксплуатационные качества автомобиля. Единственная его характеристика- минимальная производительность, определяемая за 10 полных ходов поршня при темпе 20 открываний в минуту. Большинство конструкций ускорительных насосов с увеличением наработки существенно изменяют свои первоначальные параметры. А ведь производительность ускорительного насоса настолько важный эксплуатационный параметр, что регламентирован техническими условиями заводов-изготовителей.
Автомобильные заводы в настоящее время сознательно завышают производительность ускорительного насоса с таким расчетом, чтобы и к концу службы карбюратора получать удовлетворительную характеристику. Превышение производительности ускорительного насоса в 2...2,5 раза относительно оптимального значения сопровождается увеличением расхода топлива в городских условиях эксплуатации до 1...1,3 % . Такое необоснованное обогащение горючей смеси на режимах разгона приводит к увеличению выброса СО на 1,6...2,1% и СH в 1,5... 2 раза. Производительность ускорительных насосов необходимо проверять на специальном приборе два раза в год.
Наличие эксплуатационных износов в системе привода ускорительного насоса нарушает закон подачи топлива. Так, зазор в его приводе 1мм соответствует запаздыванию действия ускорительного насоса на 5 градусов по углу поворота дроссельной заслонки карбюратора. В эксплуатационных условиях износы достигают 3,5мм, что приводит к перерасходу топлива на 1% .
У всех ускорительных насосов, карбюраторов, сдаваемых в капитальный ремонт, производительность понижена. В зависимости от моделей количество карбюраторов, соответствующих техническим условиям заводов-изготовителей, составляет всего 10... 40% . В случае неудовлетворительного состояния ускорительного насоса расход топлива увеличивается на 2...3% ,что связано с заметным ухудшением динамических качеств автомобиля.
4. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ПРОВЕРКЕ И РЕГУЛИРОВКЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ
В процессе выполнения лабораторной работы измеряется содержание СО на режимах, регламентированных ГОСТ. При наличии соответствующей газоаналитической аппаратуры на этих же режимах измеряется содержание и других компонентов. Состав ОГ в условиях эксплуатации определяют с помощью переносных приборов, называемых газоанализаторами.
По принципу действия они бывают двух типов - основанные на поглощении инфракрасного излучения и на каталитическом дожигании. Работа газоанализатора, основанного на принципе каталитического дожигания заключается в определении концентрации СО по количеству теплоты, которая выделяется при дожигании пробы газа на раскаленной каталитически активной платиновой спирали. При этом в качестве измерительной системы используется электрический мост, в плечи которого включены измерительная платиновая нить, термокомпенсационная эталонная платиновая нить и два постоянных резистора, а в диагональ - измерительный прибор. Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи. Для надежности подвода отработавших газов к платиновой нити используется мембранный насос. При поступлении ОГ к раскаленной платиновой нити происходит их догорание и выделяется дополнительная теплота. В результате повышается температура нити и увеличивается ее сопротивление, что ведет к разбалансировке моста. Степень разбалансировки регистрируется измерительным прибором - микроамперметром, шкала которого проградуирована в процентах содержания СО. Аналогичным образом работают газоанализаторы Элкон, S-105 (ВНР), AST-75 (ПНР), EPAW-173 (ФРГ) и др.
Газоанализаторы семейства Инфралит, ГИАМ-23, Мекса-201, Инфрарот-СО и др. работают на принципе поглощения различными газовыми компонентами инфракрасного излучения с определенной длиной волны. Например, СО поглощает инфракрасное излучение длиной волны 4,7 мкм, а степень поглощения соответствует его концентрации. Принципиальная схема таких газоанализаторов показана на рисунке . Два источника инфракрасного излучения через параболические линзы и обтюатор создают пучок, направляемый в рабочую камеру, которая заполнена воздухом, не поглощающим инфракрасное и лучение. В рабочую камеру газ поступает под действием мембранного насоса и поглощает из общего спектра инфракрасное излучение с длиной волны 4,7мкм. При этом в приемник излучения поступают два потока разной интенсивности. Чувствительная мембрана приемника, разделяющая его камеры, испытывает разность давлений двух потоков излучения, прогибаясь в сторону меньшего давления. Перемещение мембраны воспринимается усилителем и далее передается на индикаторный прибор. Поскольку инфракрасный анализатор очень чувствителен к изменению температуры, в его конструкции предусмотрены отделитель конденсата, газовый фильтр и электрический холодильник для стабилизации температуры. Газоанализаторы, работающие на принципе поглощения инфракрасного излучения отработавшими газами, отличаются малой погрешностью (0,5% при анализе СО), высоким быстродействием, компактностью и удобством в работе.
Средства измерений (газоанализаторы, тахометры) должны быть поверены и по точности соответствовать требованиям ГОСТ Р 52033 – 2003 "Автомобили с бензиновыми двигателями. Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния".
5. ПОРЯДОК ДИАГНОСТИРОВАНИЯ И РЕГУЛИРОВКИ КАРБЮРАТОРА
5.1 Подготовка автомобиля и прибора
Установить автомобиль на пост регулировки, установить рычаг переключения передач в нейтральное положение и затормозить стояночным тормозом.
Установить на выпускную трубу глушителя шланг отсоса отработавших газов, запустить и прогреть двигатель до температуры охлаждающей жидкости 9095 оС по указателю температуры на панели приборов.
Заглушить двигатель и открыть капот.
Установить пробоотборный зонд газоанализатора в выпускную трубу автомобиля на глубину не менее 300 мм от среза (при косом срезе выпускной трубы глубину отсчитывать от короткой кромки среза) (газоанализатор).
Проверить полноту открытия воздушной заслонки карбюратора.
Запустить двигатель, увеличить частоту вращения коленчатого вала двигателя до nпов и выдержать этот режим не менее 15 с (оборудование по п.2.4, секундомер).
Установить минимальную частоту вращения коленчатого вала nmin. При отклонении от nmin установить необходимую частоту вращения:
- для двигателей с карбюратором типа "Озон" – вращением ограничительной втулки. При невозможности выполнить регулировку вращением втулки, разрушить втулку, вывернуть винт количества, удалить остатки втулки, вернуть винт в исходное положение и продолжить регулировку (отвертка плоская);
- для двигателей с карбюратором типа "Солекс" – вращением упорного винта;
- для двигателей с системой распределенного впрыска топлива – при помощи диагностического тестера типа DST-2-4EM.

5.2 Измерение содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах
Содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах определять при работе двигателя на холостом ходу для двух частот вращения коленчатого вала: минимальной (nmin) и повышенной (nпов), равной 0,8 nном. В следующей последовательности:
- измерить концентрацию оксида углерода (СО) и углеводородов (СН) в отработавших газах не ранее чем через 20 с устойчивой работы двигателя на режиме холостого хода. Содержание токсичных компонентов в отработавших газах не должна быть в пределах 1,21,5%. При превышении указанных значений выполнить регулировку.
На автомобилях, оборудованных датчиком кислорода и каталитическим нейтрализатором, регулировка содержания СО и СН в отработавших газах не выполняется, а перед измерением проверяется работоспособность двигателя и системы нейтрализации по показаниям контрольной лампы "ПРОВЕРЬТЕ ДВИГАТЕЛЬ": при включении зажигания контрольная лампа должна загораться, при запуске двигателя – гаснуть. При невыполнении этих условий измерения содержания СО и СН не проводить, выполнить диагностику электронной системы управления двигателем (ЭСУД) и устранить неисправность согласно требованиям ТИ 3100.25100.12021 "Системы распределенного впрыска топлива автомобилей ВАЗ – устройство и диагностика".
Для двигателей с карбюратором типа "Озон":
- вращением ограничительной втулки вывести концентрацию СО в отработавших газах согласно таблице 1 (отвертка плоская);
- при недостаточном ходе втулки, остановить двигатель и срезать головку ограничительной втулки поворотом винта качества смеси;
- вывернуть винт и удалить остатки ограничительной втулки;
- завернуть винт до упора, а затем отвернуть на 3,54 оборота;
- запустить двигатель и, вращением винта количества и восстановить минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя;
- вращением винта качества вывести концентрацию оксида углерода (СО) в отработавших газах 1,21,5%;
- проконтролировать содержание углеводородов (СН), концентрация которых не должна быть выше значений, указанных в таблице 1;
- увеличить частоту вращения коленчатого вала до nпов и, не ранее чем через 30 с, измерить содержание СО и СН. Содержание СО и СН в отработавших газах не должно превышать значений указанных в таблице 1. При значениях СО и СН выше, указанных в таблице 1, повторить операции по регулировке. При невозможности получения концентрации СО и СН согласно таблице 1, автомобиль должен быть направлен на диагностику;
- проверить работоспособность экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) (при наличии). Резко нажать на рычаг привода дроссельных заслонок и резко его отпустить – двигатель не должен останавливаться;
- установить на винты ограничительные втулки 1, как показано на рисунках 1 – 3, или пломбу из мастики, либо из другого материала, для фиксации винтов.
Для двигателей с карбюратором типа "Солекс":
- извлечь ограничительную втулку 2, рис.4 (шило технологическое);
- вращением винта качества вывести концентрацию оксида углерода (СО) в отработавших газах согласно таблице 1 (отвертка плоская);
- проконтролировать содержание углеводородов (СН), концентрация которых не должна быть выше значений, указанных в таблице 1;
- увеличить частоту вращения коленчатого вала до nпов и, не ранее чем через 30 с, измерить содержание СО и СН. Содержание СО и СН в отработавших газах не должно превышать значений, указанных в таблице 1. При значениях СО и СН выше, указанных в таблице 1, повторить операции по регулировке. При невозможности получения концентрации СО и СН согласно таблице 1, автомобиль должен быть направлен на диагностику;
- проверить работоспособность экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ). Резко нажать на рычаг привода дроссельных заслонок и резко его отпустить – двигатель не должен останавливаться;
- установить на винт качества ограничительную втулку 2, как показано на рисунке 4, или пломбу из мастики, либо из другого материала, для фиксации винта.
- после стабилизации показаний измерить содержание СО, СН и зафиксировать значение коэффициента избытка воздуха (;
- установить минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя nмин. и выдержать этот режим в течение 30 с;
- после стабилизации показаний измерить содержание СО и СН.
Результаты измерений зарегистрировать в журнале и выдать владельцу автомобиля "Талон контроля токсичности отработавших газов двигателя автомобиля" с подписью исполнителя и штампом предприятия, проводившего проверку. Форма журнала приведена в приложении А. Таблица 1
Предельно допустимое содержание оксида углерода (СО)
и улеводородов (СН) в отработавших газах
Режим работы двигателя (nmin и nпов.), мин-1
СО, %
СН, млн-1
Коэффициент избытка воздуха, (

Автомобили, не оснащенные каталитическим нейтрализатором

720 - 900
3,5
1200
-

3100 - 3400
2,0
600
-

Автомобили, оснащенные каталитическим нейтрализатором

720 - 900
0,5
100
-

3100 - 3400
0,3
100
0,97 – 1,03

Газобаллонные автомобили

720 - 900
3,0
1000
-

3100 - 3400
2,0
600
-


6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для Вузов/ под ред
· Г
·В
· Крамаренко
· - М.: Транспорт, 1983, – 488 с.

Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов/Е.С.Кузнецов, В.П. Воронов, А.П. Болдин и др.; Под ред. Е.С. Кузнецова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1991. – 413 с.

Харазов А.М. Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей: Справ. пособие для ПТУ. – М.: Высш. шк., 1990. – 208с.: ил.

ГОСТ Р 51709-2001. Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки. – М.: Госстандарт России, 2001. – 27 с.

Мирошников Л.В. Диагностирование технического состояния автомобилей на автотранспортных предприятиях. – М.: Транспорт, 1977. – 263 с.

Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и допол./ Е.С.Кузнецов, А.П. Болдин, В.М. Власов и др. – М.: Наука, 2001. – 535 с.

Харазов А. М. Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей. М.: Высш. шк., 1990. –208 с.

Румянцев С. И., Синельников А. Ф., Штоль Ю. Л. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. М.: Машиностроение, 1989. –272 с.






















7. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ

Для диагностирования двигателя по токсичности и дымности ОГ используются газоанализатор «АВТОТЕСТ СО-СО2-СН-О2-(-Т».
Он предназначен измерения токсичности отработавших газов автомобилей с бензиновыми двигателями (в том числе работающими на газовом топливе).
Прибор обеспечивает следующие режимы измерений и функциональные возможности:
измерение содержания оксида углерода, диоксида углерода, углеводородов, кислорода;
измерение частоты вращения коленчатого вала автомобиля с любым числом цилиндров;
вычисление степени избытка воздуха (параметр ( );
индикация и вывод результатов измерений на экран компьютера или принтер в виде протокола с указанием государственного номерного знака автомобиля, номера прибора, текущей даты и времени (по требованию);
автоматическую коррекцию нуля при включении прибора и в дальнейшем по требованию без отключения пробозаборной системы от выхлопной трубы автомобиля;
автоматическое отделение и эвакуация конденсата из пробы газа в системе пробоподготовки прибора.
Принцип действия газоанализатора основан на измерении величины поглощения инфракрасного излучения источника молекулами углеводородов, диоксида углерода и оксида углерода. Инфракрасное излучение аналитических областей спектра определения оксида углерода (4,7 мкм), диоксида углерода (4,25 мкм) и углеводородов (3,4 мкм), а также опорного канала (3,9 мкм), поочередно выделяется соответствующими интерференционными фильтрами, установленными на вращающемся диске модулятора, и формирует на выходе пироэлектрического фотоприемника последовательности электрических импульсов. Амплитуда сигналов несет информацию о концентрации определяемых компонентов газа. По амплитуде сигнала опорного канала автоматически корректируется чувствительность спектрометрического тракта прибора и поддерживается постоянный коэффициент преобразования аналитических сигналов в течение всего срока эксплуатации прибора. Аналитические сигналы каналов измерения концентрации оксида углерода, диоксида углерода и углеводородов преобразуются, линеаризуются, нормируются и проходят статистическую обработку в микропроцессоре.
Концентрация кислорода определяется электрохимическим методом. В датчике кислорода содержатся измерительный и сравнительный электроды, находящиеся в электролите и отделенные от анализируемого газа полимерной мембраной. На измерительном электроде кислород, продиффундировавший через мембрану, электрохимически восстанавливается, и во внешней цепи возникает электрический ток, сила которого пропорциональна парциальному давлению кислорода в газе над мембраной.
Функциональная схема прибора приведена на рис. 5.(ПРИЛОЖЕНИЕ 1) Конструктивно прибор состоит из системы пробоотбора и пробоподготовки, блока преобразования сигналов и индикации
Схема соединений элементов системы пробозабора и пробоподготовки и подключение их к штуцерам газоанализатора приведена на рис.6.
В блоке преобразования сигналов размещается: компрессор пробы газа, компрессор эвакуации конденсата, оптический блок, включающий термостатированную кювету, излучатель, модулятор, и термостатированный фотоприемный узел (см. схему на рис. 5).
Проба анализируемого газа поступает через электромагнитный клапан в проточную зеркальную кювету, где определяемые компоненты, взаимодействуя с излучением, вызывают его поглощение в соответствующих спектральных диапазонах.
Электромагнитный клапан предназначен для отключения пробы и продувки кюветы чистым воздухом в режиме принудительной коррекции. Поток излучения характерных областей спектра поочередно выделяется вращающимися интерференционными фильтрами (3,4; 3,9; 4,25 и 4,7 мкм) и преобразуется в электрические сигналы, пропорциональные концентрациям углеводородов, диоксида и оксида углерода. Спектрометрический канал измерения в области 3,9 мкм является опорным каналом и служит для автоматической стабилизации чувствительности прибора.
Проба анализируемого газа отбирается из выхлопной трубы автомобиля пробозаборным зондом (см. рис.6). В рукоятке зонда размещается фильтр грубой очистки, где происходит предварительная очистка газа от частиц сажи и аэрозолей. Далее проба газа направляется к прибору по трубке доставки.


Рис.6. Схема отбора и подготовки прибора к работе:
1 – пробозаборник; 2 – каплеуловитель; 3 – фильтр очистки конденсата (GB-202); 4 – фильтр тонкой очистки пробы (GB-702); 5 – пробозаборная трубка; 6 – трубка сброса конденсата (0,5 м); 7 – фильтр грубой очистки; 8 – трубка Т1 (30 мм); 9 – трубка Т2 (150 мм); 10 – трубка Т3 (210 мм)
Дальнейшая обработка пробы газа происходит в каплеуловителе, совмещенном с фильтром тонкой очистки пробы. В каплеуловителе рис.7 из пробы отделяется конденсат, который собирается в нижней части фильтра и эвакуируется компрессором конденсата через штуцер ВЫХОД КОНДЕНСАТА. В фильтре сверхтонкой очистки типа GB 702 производится окончательная очистка пробы газа от мешающих компонентов, которая затем поступает в оптическую кювету узлов. Одновременная работа двух компрессоров обеспечивает скоростную доставку пробы газа от источника до оптической кюветы, а также непрерывную эвакуацию конденсата из пробы.


Рис. 7 Каплеуловитель
1 – колпачок; 2 – прокладка; 3 – прокладка; 4 – верхняя крышка; 5 – фиксатор;
6 – штуцер подачи газа; 7 – корпус; 8 – гайка; 9 – диск бумажного фильтра;
10 – оправа; 11 – фиксатор; 12 – фильтр 5 мкм; 13 – объемный фильтр

Результаты измерения и служебная информация для пользователя отображается на буквенно-цифровом жидкокристаллическом индикаторе.
Для исключения дополнительной погрешности от изменения температуры окружающего воздуха и анализируемого газа фотоприемник и оптическая кювета защищены теплоизоляционными оболочками и термостатируются системами стабилизации.
Источником сигнала частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля служит высоковольтный датчик индуктивного типа, устанавливаемый на один из высоковольтных проводов системы зажигания. Частота следования импульсов искрообразователя свечи одного из цилиндров двигателя измеряется и преобразуется микропроцессором в частоту вращения коленчатого вала независимо от числа цилиндров.
На лицевой панели прибора (рис.8а) размещены: жидкокристаллический буквенно-цифровой индикатор с подсветкой, отображающий величину концентрации токсичных компонентов, и кнопки управления прибором. На задней панели прибора (рис.8б) размещены: штуцера и гнезда для подключения трубок и кабелей.

Рис. 8а Внешний вид прибора (передняя панель)
1 – кнопка «ИЗМЕРЕНИЕ/ПАУЗА»; 2 – кнопка «КорРЕКЦИЯ >0<»; 3 – кнопка «ПЕЧАТЬ»; 4 – жидкокристаллический алфавитно-цифровой индикатор; 5 – принтер

Рис. 8б Внешний вид прибора (задняя панель)
1 – тумблер включения питания; 2 – штуцер подачи газа «ВХОД»; 3 – штуцер вывода газа «СБРОС»; 4 – штуцер подачи конденсата «ВХОД»; 5 – штуцер вывода конденсата «СБРОС»; 6 – крепление фильтра тонкой очистки; 7 – держатель предохранителя; 8 – разъем питания;
9 – разъем тахометра; 10 – разъем для подключения ЭВМ

Назначение и функции кнопок прибора
Управление газоанализатором осуществляется при помощи 3-х кнопок, расположенных на передней панели прибора.







Кнопка «ИЗМЕРЕНИЕ/ПАУЗА» – переводит прибор из режима непрерывного измерения в режим «ПАУЗА». В этом режиме отключены компрессоры, и газоанализатор находится в «горячем» резерве.
При нажатии кнопки на индикаторе прибора появится сообщение:


Через 4 секунды происходит отключение компрессоров прибора.
Для продолжения работы необходимо повторно нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ/ПАУЗА». После этого прибор автоматически производит коррекцию нуля и переходит в режим измерения.
Кнопка «КорРЕКЦИЯ >0<» – переводит прибор в режим коррекции нулевых показаний. Коррекция выполняется автоматически по чистому воздуху.
Кнопка «Печать» – предназначена для распечатки протокола текущего измерения на встроенном принтере прибора.
Комбинация кнопок 1
«КорРЕКЦИЯ >0<» + «Печать» – переключает отображения результатов измерения по каналу СН в единицах пропана С3Н8 или гексана С6Н14 .
По умолчанию показания канала СН отображаются в единицах гексана. При отображении показаний в единицах пропана после значения СН отображается буква «р».
Комбинация кнопок 2
«ИЗМЕРЕНИЕ/ПАУЗА» + «КорРУКЦИЯ >0<» – переключение режимов индикации измерений.
Комбинация кнопок 3
«ИЗМЕРЕНИЕ/ПАУЗА» + «Печать» – включает компрессоры прибора для принудительной продувки кюветы в необходимых случаях.
Примечание: При нажатии кнопки или комбинации кнопок необходимо удерживать их до погашения индикатора.



Газоанализатор «АВТОТЕСТ СО-СН-Д-Т» предназначен для измерения токсичности отработавших газов автомобилей с бензиновыми двигателями, а также дымности отработавших газов автомобилей с дизельными двигателями.
По конструкции и принципу действия прибор схож с газоанализатором «АВТОТЕСТ СО-СО2-СН-О2-(-Т», однако в комплекте поставляется специальный оптический датчик для измерения дымности отработавших газов автомобилей с дизельными двигателями.
Оптический датчик (рис.9) содержит соосно расположенные излучатель 1 и фотоприемник 2 по обе стороны от измерительной камеры 3, выполненной в виде перфорированного отверстиями патрубка, ограниченного диафрагмами 4 с центральными отверстиями. В измерительной камере расположен термодатчик 5, который служит для измерения температуры отработавших газов. Линза 6 формирует поток излучения лампы 1, а светофильтр 7 с характеристикой, соответствующей кривой чувствительности глаза, обеспечивает спектральные свойства оптической пары по требованиям ГОСТ 21393 в диапазоне 430(680 нм с максимальным пропусканием на длине волны (max= 560(10нм. Диафрагмы 4, патрубки 8, 9 и дополнительные отверстия 10 буферных камер образуют систему защиты оптических элементов от загрязнений компонентами отработавших газов, при этом обеспечивая стабильность эффективной фотометрической базы и однородность поглощающего слоя анализируемого газа.

Рис. 9 Оптический датчик дымомерного канала
1 – лампа накаливания; 2 – фотоприемник; 3 – измерительная камера; 4 – диафрагма;
5 – термодатчик; 6 – оптическая линза; 7 – светофильтр; 8 – защитный патрубок излучателя; 9 – защитный патрубок фотоприемника; 10 – отверстие буферной камеры; 11 – защитная крышка; 12 – кабель; 13 – паз контрольного светофильтра; 14 –отверстие для очистки фотоприемника; 15 – защитная крышка; 16 – направляющий паз; 17 – отверстие для очистки излучателя; 18 – трубка доставки защитного потока воздуха; 19 – воздушный канал; 20- Муфта
В патрубках излучателя 8 и фотоприемника 9 оптического датчика располагаются отверстия 14, 17 для очистки оптических элементов. Отверстие 16 является пазом для установки контрольного светофильтра. В рабочем положении отверстия закрыты защитными крышками 11, 15 и шторкой 20. Перфорированный отверстиями патрубок измерительного канала снабжен направляющим пазом для установки пробозаборника.

Принцип действия дымомера
Основным нормируемым параметром дымности отработавших газов является коэффициент поглощения света К, вспомогательным - коэффициент ослабления света N.
Принцип работы прибора основан на измерении степени ослабления светового потока непрозрачными частицами определенного слоя отработавших газов и преобразовании аналитических сигналов в единицы коэффициента поглощения, приведенного к длине фотометрической базы, с учетом теплового расширения газов по измеряемой температуре согласно выражению (1):
13 EMBED Equation.3 1415
(1)

где 13 EMBED Equation.3 1415– коэффициент поглощения, м-1;
13 EMBED Equation.3 1415– эффективная фотометрическая база измерительного канала (длина поглощающего слоя газа), м;
13 EMBED Equation.3 1415 – коэффициент пропускания поглощающего слоя в измерительном канале;
13 EMBED Equation.3 1415 – температура отработавших газов,(С.
Единицы измерения дымности: коэффициент поглощения К [м-1] и коэффициент ослабления N [%] связаны выражением (2):
13 EMBED Equation.3 1415
(2)

Функциональная схема канала измерения дымности прибора, поясняющая принцип действия, приведена на рис.10.(ПРИЛОЖЕНИЕ 3)
Световой поток лампы накаливания 1 фокусируется линзой 2 и пересекает полость измерительного канала 3, которая ограничена диафрагмами с центральными отверстиями. Отработавшие газы ОГ автомобиля, содержащие непрозрачные частицы, поступают через пробозаборное устройство в измерительный канал и вызывают ослабление светового потока, которое регистрируется фотоприемником 4. Светофильтр 5 формирует необходимую спектральную характеристику оптической пары в соответствии с кривой чувствительности глаза.
Сигналы датчика температуры ОГ и сигналы фотоприемника поступают на аналоговые входы микропроцессора 6, где выполняется обработка и преобразование сигналов в соответствии с программой, записанной в ПЗУ. Результаты измерений и сопроводительная информация отображается на буквенно-цифровом дисплее.

. Технология диагностирования системы питания

.1 Подготовка автомобиля к работе
Установить автомобиль на пост проверки и регулировки токсичности ОГ, установить рычаг переключения передач в нейтральное положение и затормозить стояночным тормозом;
Внешним осмотром убедиться в отсутствие потеков топлива и подсосов воздуха впускную трубу, проверить наличие на автомобиле каталитического нейтрализатора (если таковой предусмотрен комплектацией автомобиля). Проверить надежность контакта в разъемах всех датчиков системы.
При помощи диагностического тестера ДСТ-10 определить тип ЭБУ и убедиться в отсутствие кодов ошибок в памяти контролера (выполнять только для автомобилей с ЭСУД).
Зафиксировать в отчете данные о модели автомобиля, его техническом состоянии, типе применяемой системы снижения токсичности.
Надеть на выпускную трубу глушителя шланг отсоса отработавших газов. Запустить и прогреть двигатель до рабочей температуры охлаждающей жидкости (9095єС по указателю температуры на панели приборов)
Заглушить двигатель и открыть капот.
Ввести пробоотборный зонд газоанализатора в выпускную трубу автомобиля на глубину не менее 300 мм от среза (при косом срезе выпускной трубы глубину отсчитывать от короткой кромки среза)

.2 Подготовка прибора к работе
Установить газоанализатор «АВТОТЕСТ СО-СО2-СН-О2-(-Т» на горизонтальной поверхности;
Проверить правильность сборки прибора в соответствие со схемами;
Подключить прибор к АКБ автомобиля: красный разъем типа ''крокодил'' подключается к клемме "+" аккумулятора, черный – к клемме "-".
Закрепить зажим датчика тахометра на высоковольтном проводе одного из цилиндров;
Включить прибор тумблером «Питание» на задней панели прибора. На индикаторе появится сообщение:


Подождать 8-9 минут, пока газоанализатор не прогреется.
Подождать 1 мин пока производится коррекция нуля.


В нижней строке отображается индикатор процесса коррекции нуля, а затем цифровой отсчет от «16» до «0».
Выбрать режим измерений одновременным нажатием кнопок «Измерение/Пауза» и «Коррекция > 0 <»:
Режим «1» (устанавливается по умолчанию) - Измерение содержания СО, СН, О2 и частоты вращения двигателя:


Режим «2» - Измерение содержания СО2, О2, частоты вращения двигателя, вычисление параметра (:


Если значение ( выходит за пределы диапазона 0,5 ( 2,0, то на индикаторе отображается символ «-----».

8.3 Измерение токсичности ОГ на карбюраторных автомобилях, не оснащенных системами нейтрализации отработавших газов

Полностью открыть воздушную заслонку карбюратора.
Запустить двигатель, нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой, увеличить частоту вращения коленчатого вала двигателя до nпов и выдержать этот режим не менее 15 с.
Отпустить педаль управления дроссельной заслонкой, устанавливая минимальную частоту вращения вала двигателя на холостом ходу nмин, выждать 30 с и измерить содержание оксида углерода и углеводородов в ОГ;
При отклонении от nmin от приведенных в табл.1 значений установить необходимую частоту вращения:
для двигателей с карбюратором типа «Озон» – вращением ограничительной втулки 1, рис.11, 12. При невозможности выполнить регулировку вращением втулки, разрушить втулку, вывернуть винт 2 количества, удалить остатки втулки, вернуть винт в исходное положение и продолжить регулировку (отвертка плоская);
для двигателей с карбюратором типа «Солекс» – вращением упорного винта 1, рис.4;
для двигателей с системой распределенного впрыска топлива – при помощи диагностического тестера типа ДСТ-10.
Таблица 1
Предельно допустимое содержание оксида углерода (СО)
и улеводородов (СН) в отработавших газах
Режим работы двигателя (nмин и nпов.), мин-1
СО, %
СН, млн-1
Коэффициент избытка воздуха, (

Автомобили, не оснащенные каталитическим нейтрализатором

720 – 900(1100)
3,5
1200
-

3100 – 3400(2500 – 3500)
2,0
600
-

Автомобили, оснащенные трехкомпонентным каталитическим
нейтрализатором

720 - 900(1100)
0,5
100
-

3100 - 3400(2000 – 3500)
0,3
100
0,97 – 1,03

Газобаллонные автомобили

720 - 900
3,0
1000
-

3100 - 3400
2,0
600
-

Примечания:
В табл. приведены данные по токсичности ОГ для автомобилей категорий М1.
Для автомобилей произведенных до 01.10.1986 г. нормируется только содержание СО на минимальной частоте вращения (4,5%)
Установить повышенную частоту вращения вала двигателя ходу nпов, выждать 30 с и измерить содержание оксида углерода и углеводородов в ОГ;
Занести в протокол результаты измерений токсичности.
Проверить соответствует ли токсичность выхлопа принятым экологическим нормам (табл. 1). Если нет, то выполните необходимые регулировочные работы.
Для двигателей с карбюратором типа «Озон» (автомобили ВАЗ 2101– 07):
Регулировка холостого хода двигателя осуществляется винтом качества 2 (рис. 11), определяющим состав смеси, и винтом 1, управляющим количеством смеси. Для фиксации заводской регулировки, на винты напрессованы ограничительные пластмассовые втулки, позволяющие поворачивать винты только на полоборота.
винтом количества смеси установить частоту вращения коленчатого вала соответствующую nмин(табл.1),
вращением винта качества отрегулировать концентрацию СО в отработавших газах согласно табл. 1;
винтом количества восстановите частоту вращения коленчатого вала nмин ,
при необходимости винтом качества подрегулировать содержание СО,
дать двигателю поработать 20-30 с.
замерить концентрацию СО и СН в отработавших газах, при необходимости винтом качества довести содержание вредных веществ до нормативных значений.
Если с ограничительными втулками не удается отрегулировать содержание СО в отработавших газах, то необходимо сломать головки втулок, вывернуть винты, снять с них втулки и снова завернуть винты в карбюратор. Далее следует повторить описанные выше регулировочные операции.
увеличить частоту вращения коленчатого вала до nпов и, не ранее чем через 30 с, измерить содержание СО и СН. Концентрация токсичных компонентов в отработавших газах не должна превышать значений указанных в табл. 1, в противном случае, необходимо повторить операции по регулировке. При невозможности получения нормативных показателей по токсичности, выявить причину неисправности и устранить ее;
установить на винты ограничительные втулки, ориентируя шлицы втулок относительно установочных выступов, как показано на [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].

Рис.11 Винты регулировки системы холостого хода карбюратора «ОЗОН»:
1 – винт количества смеси; 2 – винт качества смеси






а) винт качества
б) винт количества

Рис.12 Установка ограничительных втулок на винты регулировки системы холостого хода карбюратора «Озон»:
1 – регулировочный винт; 2 – ограничительная втулка


Для двигателей с карбюратором типа «Солекс» регулировка холостого хода также осуществляется винтами качества и количества смеси (рис. 13).
Перед началом регулировочных работ необходимо удалить заглушку винта качества смеси, для чего рекомендуется использовать штопор или винт-«саморез». Далее последовательность работ аналогична работам по регулировки карбюратора «Озон».
Для предварительной оценки правильности и качества регулировки карбюратора несколько раз резко нажмите на педаль акселератора, а затем сразу отпустите ее. Двигатель должен работать устойчиво и не глохнуть при отпускании педали. Если двигатель остановится – увеличьте винтом количества частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу.


Рис.13 Винты регулировки системы холостого хода карбюратора «Солекс»:
1 – регулировочный винт количества смеси; 2 – регулировочный винт качества смеси; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – заглушка регулировочного винта; 5 – штуцер к вакуум-корректору датчика распределителя зажигания; 6 – штуцер для отсоса картерных газов в смесительную камеру
В случае невозможности поддержания концентрации токсичных компонентов в ОГ в допустимых пределах регулировкой, выясните причину неисправности, ориентируясь на данные табл. 3(ПРИЛОЖЕНИЕ 4).
Устраните неисправность с помощью имеющегося на рабочем месте комплекта инструмента и запасных частей если это возможно .
После устранения неисправности измерьте токсичность еще раз.

8.4 Измерение токсичности ОГ на автомобилях, оснащенных системами нейтрализации отработавших газов
Запустить двигатель, нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой, увеличить частоту вращения вала двигателя до nпов, выдержать в этом режиме 2 - 3 мин (при температуре окружающего воздуха ниже 0(С – 4 - 5 мин), и после стабилизации показаний измерить содержание СО, СН и значение коэффициента избытка воздуха (;
Установить минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя nмин, выждать 30 с и измерить содержание оксида углерода и углеводородов.
Занести в протокол результаты измерений токсичности ОГ.
Проверить соответствует ли токсичность выхлопа принятым экологическим нормам (табл. 1). Если нет, то при помощи имеющегося на рабочем месте комплекта диагностических карт и тестера ДСТ-10 выясните причины неисправности и примите необходимые меры для ее устранения.

8.5 Измерение дымности ОГ на автомобиле с дизельным двигателем
8.5.1 Подготовка автомобиля (установки) к работе
Система выпуска, включая систему очистки отработавших газов от загрязняющих веществ, не должна иметь повреждений и быть недоукомплектованной.
Прогреть двигатель до рабочей температуры (не ниже 60єС), используя нагрузочные режимы или многократное повторение циклов свободного ускорения. Продолжительность работы прогретого двигателя в режиме холостого хода перед началом измерений должна быть не более 5 мин.
Измерить значения nmin и nmax, которые должны быть в пределах, установленных предприятием-изготовителем. Если необходимо провести регулировочные работы.

8.5.2 Подготовка прибора к работе
Установить газоанализатор «АВТОТЕСТ СО-СН-Д-Т» на горизонтальной поверхности;
Проверить правильность сборки прибора в соответствие с имеющимися в настоящих методических указаниях схемами и подключение оптического датчика;
Подключить прибор к АКБ автомобиля: красный разъем типа ''крокодил'' подключается к клемме "+" аккумулятора, черный – к клемме "-".
Включить прибор в режиме дымомера, для чего нажав и удерживая кнопку «Измерение/Пауза» включить тумблер «Питание» на задней панели прибора. Отпустить кнопку после появления на экране сообщения:




Подождать 8-9 минут, пока газоанализатор не прогреется.
Подождать 1 мин пока производится коррекция нуля.


В нижней строке отображается индикатор процесса коррекции нуля.
Кнопкой «ПЕЧАТЬ» выбирается необходимый режим измерения. Переход на выбранный режим осуществляется кнопкой «Измерение/Пауза»:


«ТЕК» - режим измерения текущих значений дымности при испытании двигателя в режиме максимального числа оборотов вала;
«ПИК» - режим измерения пиковых значений дымности в режиме свободного ускорения двигателя;
«СОВМ» - совмещенный режим: вначале пиковый режим, а затем текущий, с выдачей совместного протокола.

8.5.3 Измерение дымности ОГ
8.5.3.1 Измерение дымности отработавших газов на режиме свободного ускорения
Перевести прибор в режим измерения пиковых значений «ПИК». На дисплее отобразится сообщение:


Цифра после K и N показывает количество пиков, зарегистрированных прибором. Индикатор режима работы отображается мигающей «*» или первой буквой названия режима (П).
Установить пробозаборник с закрепленным оптическим датчиком на выхлопную трубу автомобиля.
Зафиксировать положение кронштейна на изогнутой трубке пробозаборника зажимом.
Равномерно нажать на педаль за 0,5 - 1,0 с до упора. Удерживать педаль в этом положении 2 - 3 с. Отпустить педаль и через 8 - 10 с приступить к выполнению следующего цикла;
Повторить измерение еще 5-6 раз.
Нажав кнопку «Измерение/Пауза» перевести прибор в режим индикации результатов:
При индикации результатов работы режима "ПИК" на экран выводятся результаты 4 последних циклов (K1,N1..K4,N4) и их среднеарифметическое значение (Ks, Ns).














Примечание. Измеренные значения считают достоверными, если четыре последовательных значения не образуют убывающей зависимости и располагаются в зоне шириной 0,25 м-1;
Нажав кнопку «ПЕЧАТЬ» распечатать протокол испытания
Таблица 2
Предельно допустимое значение дымности отработавших газов

Режимы работы двигателя
К, м -1
N, %


без наддува
с наддувом
без наддува
с наддувом

Режим свободного ускорения
2,5
3,0
66
72,5

Режим максимального числа оборотов
0,4
0,4
15
15



8.5.3.2 Измерение дымности отработавших газов на режиме максимального числа оборотов.
Перевести прибор в режим измерения текущих значений дымности при испытании двигателя в режиме максимального числа оборотов вала «ТЕК».
Выждать в течение 60 секунд.
Нажать до упора педаль управления подачей топлива и зафиксировать ее в этом положении, установив максимальную частоту вращения.
Подождать не менее 10 с после впуска отработавших газов в прибор, дождаться стабилизации показаний прибора (колебания показаний составляет не более 6 % по шкале N) и дать поработать ему 10 с..
Нажав кнопку «Измерение/Пауза» перевести прибор в режим индикации результатов


Нажав кнопку «ПЕЧАТЬ» распечатать протокол испытания
Проверить соответствует ли дымность отработавших газов принятым экологическим нормам (табл. 2). Если нет, то при помощи имеющегося на рабочем месте комплекта диагностических карт и тестера ДСТ-10 выясните причины неисправности и примите необходимые меры для ее устранения.

9. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В обязательном порядке отчет должен содержать следующие разделы:
Должным образом оформленный титульный лист с отметками о допуске и выполнении лабораторной работы.
Наименование и цель работы.
Распечатки результатов контроля токсичности и дымности отработавших газов для всех испытуемых автомобилей (прикалываются к протоколу степлером).
Протокол результатов проверок автомобилей на соответствие экологическим требованиям (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)
Выводы по работе. В выводе перечисляются выявленные неисправности системы топливоподачи, а также способы их устранения, если неисправность не удалось устранить - необходимо пояснить причину; дается заключение о техническом состоянии комплекта используемых форсунок.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ
Перечислите основные нормативные документы регламентирующие требования к токсичности и дымности отработавших газов?
Какое влияние оказывают неисправности систем карбюратора на токсичность отработавших газов. Приведите примеры?
Поясните принцип действия газоанализатора, используя имеющуюся в ПРИЛОЖЕНИИ 2 схему?
На каких режимах контролируется токсичность отработавших газов?
Чем отличается порядок диагностирования токсичности для автомобилей оснащенных карбюраторным двигателем и двигателем с ЭСУ?
Каким образом производится регулировка карбюратора на холостом ходу?
Для каких целей в газоанализаторе используется опорный канал?
Что понимается под «дымностью» отработавших газов, какие показатели позволяют ее оценить?
На каких режимах измеряется дымность отработавших газов согласно ГОСТ Р 52160-2003, охарактеризуйте их?
Поясните устройство и принцип работы дымомерного канала газоанализатора «АВТОТЕСТ СО-СН-Д-Т»?
Перечислите функциональные возможности газоанализатоа «АВТОТЕСТ СО-СО2-СН-О2-(-Т»?
Как отрегулировать систему топливоподачи дизельного двигателя?
Какие системы в карбюраторе обеспечивают согласованную работу двигателя на различных режимах?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Спичкин Г.В. Практикум по диагностированию автомобилей: Учеб. пособие для СПТУ./ Г.В. Спичкин, Третьяков А.М. – 2-е изд., перераб. и доп. –М.: Высшая школа, 1986. – 439 с.: ил.
Спичкин Г.В. Диагностика технического состояния автомобилей: учебное пособие./ Г.В. Спичкин. – М.: Высшая школа, 1975. – 304 с.
Ерохов В.И. Карбюраторы «СОЛЕКС» Устройство, эксплуатация, ремонт/ В.И Ерохов, под научной редакцией Н.С. Погребного. – М.: «Издательский Дом Третий Рим», 2004. – 88 с.: ил.
Автомобиль Шевроле-Нива: Руководство по ремонту. – Тольятти: ОАО НВП «ИТЦ АвтоВАЗтехобслуживание», 2007. – 350 с.
Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Е.С. Кузнецов, В.П. Воронов, А.П. Болдин и др.; Под ред. Е.С. Кузнецова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1991. – 413 с.
Техническая эксплуатация автомобилей /[Е.С. Кузнецов, А.П. Болдин, В.М. Власов и др.]; под ред. Е.С. Кузнецова. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 2001. – 535 с.
Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов/ Под ред.Г.В. Крамаренко. – М.: Транспорт, 1983. – 488 с.
ГОСТ Р 52160-2003 Автотранспортные средства, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния. – М.: Госстандарт России, 2003. – 27 с.
ГОСТ Р 52033-2003 Автомобили с бензиновыми двигателями. Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния». – М.: Госстандарт России, 2003. – 27 с
ГОСТ Р 17.2.02.06-99 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах газобаллонных автомобилей. – М.: Госстандарт России, 2003. – 27 с
Инструкция по эксплуатации, паспорт, методика поверки. Газоанализатор концентрации окиси углерода и углеводородов «АВТОТЕСТ СО-СН-Д-Т» – Самара, 2005. – 43 с.
Инструкция по эксплуатации, паспорт, методика поверки. Газоанализатор концентрации оксида углерода, диоксида углерода, кислорода и углеводородов «АВТОТЕСТ СО-СО2-СН-О2-(-Т» – Самара, 2005. – 43 с
Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. Система управления двигателем ВАЗ-2123-40 с распределенным впрыском топлива под нормы токсичности ЕВРО-2. – Тольятти: ОАО НВП «ИТЦ АвтоВАЗтехобслуживание», 2004. – 154 с.












13PAGE 15


13PAGE 14115



Измерение Коррекция > 0 < Печать




Пауза







ПАУЗА
>

ПАУЗА
>

ПРОГРЕВ
>

КОРРЕКЦИЯ НУЛЯ
>

СО Х.ХХ% TAX XXXX
CH XX О2 20,9

СО2 Х.ХХ% TAX XXXX
( ---- О2 20,9

РАДИОЗАВОДСКАЯ
А/Я 25

НПФ «МЕТА»
ЖИГУЛЕВСК
>

РЕЖИМ ДЫМОМЕРА КОРРЕКЦИЯ НУЛЯ


КОРРЕКЦИЯ НУЛЯ
--------------

ВЫБОР РЕЖИМА
ТЕК ПИК СОВМ

К0 = 1/м
* N0 = %


К1 = ХХ.ХХ 1/М
N1= Х.Х %

К2 = ХХ.ХХ 1/М
N2= Х.Х %

К3 = ХХ.ХХ 1/М
N3= Х.Х %

К4 = ХХ.ХХ 1/М
N4= Х.Х %

КS = ХХ.ХХ 1/М
NS= Х.Х %

Кm = ХХ.ХХ 1/М
Nm= Х.Х %



токсичность диз двигRoot Entry

Приложенные файлы

  • doc 15127952
    Размер файла: 3 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий