Определение дымности выхлопа дизельных двигателей

Определение дымности выхлопа дизельных двигателей

 

Отдельные нормы, касающиеся проверки дымности выхлопа дизельных двигателей, вступили в силу задолго до ввода в действие норм, касающихся контроля содержания в отработавших газах газообразных токсичных веществ. Все существующие методы кон­троля дымности тесно связаны с используе­мым оборудованием. Вот о том, как происходит определение дымности выхлопа дизельных двигателей, мы и поговорим в этой статье.

 

Дымометр (фильтрационный метод)Одной из мер дымности выхлопа (содержания сажи, твердых частиц) является дымовое число. В настоящее время для измерения этой величины в основном применяются два метода.

  • Оптический метод (измерение непрозрач­ности или потемнения отработавших газов) основан на определении ослабления светового потока при просвечивании отработавших газов (см рис «Дымомер оптического типа (абсобционный метод)» );
  • При использовании фильтрационного метода (измерение отраженного света) определенное количество отработавших газов пропускается через фильтрующий элемент. Степень почернения фильтра характеризует содержание сажи в отрабо­тавших газах (см. рис. «Дымометр (фильтрационный метод)» ).

 

Определение дымности выхлопа дизельных двигателей проводится только при работе двигателя под нагрузкой, поскольку только в этом режиме двигатель производит значи­тельное количество твердых частиц. Здесь наиболее распространены два разных метода проведения испытаний:

  • Измерение при полностью открытой дрос­сельной заслонке, например, на стенде с беговыми барабанами или ином стенде под нагрузкой, создаваемой тормозами автомобиля:
  • Измерение при неограниченном ускоре­нии, при резком открытии дроссельной за­слонки и нагруженном двигателе (рис. «График изменения дымности выхлопа при резком открытии дроссельной заслонки» ).

 

Так как результаты измерений дымности вы­хлопа варьируются в зависимости от метода проведения испытаний и нагрузки, сравнить их напрямую нельзя.

 

 

Дымомер оптического типа (абсорбционный метод)

 

Непрозрачность отработавших газов опреде­ляется степенью ослабления света, проходя­щего через отработавшие газы за счет абсорбции, дифракции и отражения света от твердых частиц, содер­жащихся в отработавших газах.

 

Дымомер оптического типа (абсобционный метод)

 

Для измерения полного потока на выхлоп­ной трубе монтируются излучатель и фото­детектор. В устройствах с отбором части по­тока отработавшие газы проходят через пробоотборный зонд и через трубопроводы с нагревателями нагнетаются насосом в изме­рительную камеру. График изменения дымности выхлопа при резком открытии дроссельной заслонкиОсновное преимущество такой системы заключается в более высокой чувствительности, благодаря использованию более длинной измерительной камеры.

Во время свободного ускорения часть от­работавших газов, выходящих из выхлоп­ной трубы, проходит через пробоотборный зонд (см. рис. «Дымомер оптического типа (абсобционный метод)» ) и пробоотборный шланг и поступает в камеру (без вспомогательного вакуума). Поскольку давление и температура контролируются, на результаты измерений не оказывают влияния колебания давления отработавших газов.

Через отработавшие газы, находящиеся в испытательной камере, пропускаются свето­вые лучи. Фотоэлементы регистрируют сни­жение интенсивности света после прохож­дения камеры; это снижение соответствует непрозрачности Т (в %) или коэффициенту абсорбции к. Точно определенная длина ка­меры и поддержание в чистоте оптического окна (при помощи воздушной завесы, т.е. поперечного воздушного потока) являются основными условиями обеспечения высокого уровня точности и повторяемости результа­тов измерений.

Во время испытаний под нагрузкой обе­спечивается непрерывный процесс изме­рений дымности с индикацией получаемых данных. Результаты испытаний при свобод­ном ускорении могут быть сохранены в виде кривой изменений дымности в цифровом виде. Дымометр автоматически определяет максимальное значение и производит расчет среднего значения дымности для нескольких периодов подачи газа (см. рис. «График изменения дымности выхлопа при резком открытии дроссельной заслонки» ).

 

 

Дымомер (фильтрационный метод)

 

В соответствии с этим методом измерений определенный объем отработавших газов прокачивается через бумажный фильтр (см. рис. «Дымометр (фильтрационный метод)» ). Степень зачернения бумаги выра­жается в виде показателя содержания сажи (от нуля до десяти).

малых концентраций сажи, можно скомпен­сировать при помощи непрерывно рабо­тающего насоса. Степень зачернения бумаги затем преобразуется в стандартный объем при стандартных условиях. Система также учитывает «мертвый объем» между пробоот­борником и бумажным фильтром.

Для оптико-электронной оценки почер­нения фильтрующей бумаги применяется светоотражающий фотометр. Результат предоставляется в виде показателя содержания сажи или дымового числа филь­тра (FSN). Для перевода дымового числа в концентрацию по массе в мг/м3 может быть применена эмпирическая корреляция.

В следующей статье я расскажу об испытаниях на выделение паров топлива.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *