Msurarea concentraiilor de substane poluante de la autovehiculele MAS

Se au n vedere 2 tipuri de autovehicule, cu carburator i cu catalizator. Msurarea concentraiilor de substane poluante se realizeaz cu ajutorul analizorului de gaze cu absorbie n infrarosu nedispersiv. Aparatul se bazeaz pe proprietatea gazelor de a avea spectre diferite de absorbie n funcie de lungimea de und a emisiei.

16BGaze de eapament123456789101112A13141517

1. Teava de esapament, 2. Sonda de prelevare a probei de gaze (cu orificii radiale), 3. Furtun, 4. Pahar pentru condensul de apa, 5. Racitor pentru condensarea vaporilor de apa, 6. Filtru din hartie, 7. Surse de radiatii infrarosii, 8. Morisca, 9. Ferestre din cuartz, 10. Camera de referinta umpluta cu aer curat, 11. Camera de masura prin care circula proba de gaze de evacuare, 12. Filtre optice, 13. Placa metalica cu orificii, 14. Membrana metalica elastica, 15. Punte de condensatoare si aparat de afisare, 16. Pompa pentru vehicularea probei de gaze, 17. Aparat de msur, A, B - incinte de incalzire.

Gazele emise de motor sunt preluate de sonda 1, curate de ap n separatorul 5 i de particulele solide n filtrul 6, apoi sunt introduse la presiune constant n tubul 11 de ctre pompa 16.Razele infrarosii provenite de la sursele 7 traverseaza incintele 10 si 11, sunt filtrate de 12 si ajung in A si B. In incintele 10 si 11 are loc o absorbtie partiala a acestor radiatii. In incinta 11 absorbtia este mai intensa datorita gazelor prezente in proba de gaze. Din acest motiv in incinta B vor ajunge mai putine radiatii infrarosii decat in A. Gazul din A se va incalzi mai mult, se va dilata si va deforma membrana 14 indepartand-o de placa 13. Cu cat concentratia unei anumite substante in gazele de evacuare va fi mai mare cu atat diferenta de radiatie care ajunge in B fata de A va fi mai mare, iar membrana 14 se va deforma mai mult. Capacitatea condensatorului format din piesele 13 si 14 se va modifica astfel proportional cu concentratia de substanta din gazele de evacuare. Se va produce un dezechilibru al puntii 15 inregistrat de aparatul de afisare. Deoarece masurarea capacitatii in regim static este mai dificila decat in regim dinamic se va utiliza morisca 8 ale carei palete vor intrerupe cele doua fluxuri de radiatie. Va rezulta o vibratie a membranei 14 cu frecventa constanta, dar cu amplitudine proportionala cu concentratia de substanta analizata. Spectrele de absorbite ale substantelor din gazele de evacuare se suprapun partial ingreunand masurarea concentratiei unei singure substante. Pentru rezolvarea acestei probleme vaporii de apa sunt separati din proba de gaze prin condensare in dispozitivul 5. Pentru celelalte substante se utilizeaza filtrele 12 care sunt permeabile intr-o zona a spectrului in care absoarbe doar substanta cautata.Diagnosticarea sistemelor de alimentare cu injecie de benzin prin analiza compoziiei gazelor de evacuare se realizeaz, de obicei, la dou regimuri de turaie ale motorului funcionnd n gol.La mersul ncet n gol concentraia de CO trebuie s fie de maxim 0,5 % pentru autovehiculele din clasele EURO 1 i 2, respectiv 0,3% pentru autovehiculele din clasele ulterioare. Emisia de CO2 trebuie s fie de minim 10%. Dac emisia de CO2 este mai redus dect limita menionat rezult c tubulatura de evacuare nu este etan.La regimul de funcionare n gol cu turaia de cel puin 2000 rot/min sau maxim 3000 rot/min emisia de CO nu trebuie s depeasc 0,3% pentru vehiculele EURO 1 i 2, respectiv 0,2% pentru cele din clasele ulterioare. Coninutul maxim admisibil de hidrocarburi din gazele de evacuare la aceast turaie nu trebuie s depeasc 100 ppm.

Msuratorile s-au realizat pe un autovehicul ARO 10 cu motor MAS cu carburator pentru a msura concentraiile de substane poluante n cazul n care reglajul injeciei nu este realizat de sonda lambda, apoi pe un autovehicul Volvo V40, care avea catalizator i implicit sond lambda. Concentraiile au fost trecute n urmtorul tabel:ncercareTuraieCO[%]CO2[%]HC[ppm]O2[%]COcor[%]

Limit adm.pt E1,2 0,5 % celelalte 0,3%10%100 ppm

Avans 1=17,7relanti4.8810.914424.244.88

15000.16712.692715.700.195

25000.16413.661294.330.178

Avans 2=24,2relanti6.3549.656385.056.354

15000.17412.542585.850.205

25000.18814.011543.980.199

Avans 3=41,9relanti7.009.107884.607.00

15000.18512.883195.650.212

25000.20413.733244.440.220

cu sond relanti0.0413.28205.500.04

27700.48715.04822.170.487

fr sond relanti0.0113.08235.780.01

26700.05815.86292.080.058

La primul avans se observ c la varianta fr catalizator mersul cel mai poluant este la relanti, unde concentraia de CO este de aproape 10 ori mai mare dect limita admisibil, iar concentraia de hidrocarburi de aprox. 4 ori mai mare. Cu ct turaia crete concentraia de CO scade sub valorile admisibile, crete concentraia de CO2, dar scade concentraia de hidrocarburi. La a2-a ncercare s-a mrit avansul fapt care a condus la o cretere a concentraiei de CO la relanti, dar i la creterea concentraiei de hidrocarburi foarte mult, fiind un regim foarte poluant. Se observ o scdere a concentraiei a CO2. La creterea turaiei se ntmpl ca la ncercarea precedent, concentraia de CO scade sub limita admisibila la fel i concentraiile de hidrocarburi scad odat cu creterea turaiei. La mrirea i mai mult a avansului se observ o nrutire a concentraiilor de emisii poluante la regimul de relanti, fiind cel mai poluant regim. La ncercarea pe autovehiculul Volvo V40 s-au nregistrat valori foarte mici ale concentraiilor de hidrocarburi att cu sonda lambda montat, la fel cu ea demontat. Se observ la fel valori foarte mici ale concetraiilor de CO, dar valori asemntoare a concentraiilor de CO2 cu a motorului cu carburator de pe ARO.