Analyseur de gaz maison. Analyseur de gaz CO2 fait maison pour voitures. Caractéristiques de conception du capteur d'oxygène

L'analyseur de gaz est un appareil électro-optique permettant de mesurer la fraction volumique des composants dans les gaz d'échappement des moteurs.

Les analyseurs de gaz sont à 1,2,3,4,5 composants. Composants mesurés les gaz d'échappement: CO, CH, CO2, O2, NOx. On sait que tous les véhicules essence modernes (à l'exception des voitures à injection directe de carburant dans les cylindres et répartition stratifiée du mélange) en régime stabilisé (sauf à pleine charge) doivent fonctionner à un rapport air/carburant stoechiométrique (Lambda égal à 1). De plus, la précision du maintien de ce rapport est assez élevée (Lambda = 0,97-1,03). Lambda est un paramètre intégral qui vous permet d'évaluer la qualité du mélange de travail. Et la qualité de combustion du mélange peut être évaluée par la composition des gaz d'échappement. Pour les tâches de diagnostic, il sera correct d'utiliser des analyseurs de gaz à 4 et 5 composants, de plus, ceux qui sont capables de calculer le coefficient Lambda.

L'analyseur de gaz à 4 composants est irremplaçable pour l'autodiagnostic. Il est utile de regarder à l'intérieur des chambres de combustion d'un moteur en marche et de déterminer comment se déroule le processus de combustion du mélange air-carburant. Ce mélange doit, si possible, être complètement brûlé dans le moteur afin d'atteindre la puissance maximale possible du moteur avec une faible consommation de carburant et de maintenir les polluants résultants aussi bas que possible dès le départ. Une combustion absolument parfaite n'est pas possible même avec un air parfait mélange de carburant, car le temps disponible pour cela est trop court, même avec la meilleure conception et un contrôle optimal de tous les composants importants pour la combustion. D'un point de vue théorique, la combustion serait parfaite avec un rapport air/carburant de 1 : 14,7 soit, en volume, 1 litre de carburant mélangé à 10 000 litres d'air. Ce rapport est noté lambda.

Le gaz analysé pénètre dans la cuvette analysée, où les composants déterminés, en interaction avec le rayonnement, provoquent son absorption dans les gammes spectrales correspondantes. Les flux de rayonnement des régions spectrales caractéristiques sont sélectionnés par des filtres interférentiels et convertis en signaux électriques proportionnels à la concentration des composants analysés. Le capteur électrochimique, lorsqu'il interagit avec l'oxygène, génère un signal proportionnel à la concentration en oxygène. La valeur l est calculée automatiquement par l'analyseur de gaz à partir des mesures de CO, CH, CO2 et O2.

Les analyseurs de gaz modernes haut de gamme, en plus de leur fiabilité et de leur facilité d'utilisation, ont de nombreuses fonctions supplémentaires. Ils peuvent mesurer la vitesse vilebrequin moteur, température de l'huile, ainsi que mémoriser les protocoles de mesure intermédiaires et transférer les résultats sur un ordinateur personnel ou les imprimer sur l'imprimante intégrée.

Une qualité très importante d'un analyseur de gaz du point de vue d'un opérateur est sa fiabilité. Étant donné que, de par sa conception, un analyseur de gaz est un appareil électronique complexe, il est généralement impossible de le réparer seul et vous devez contacter un centre de service de marque, ce qui est extrêmement gênant. Par conséquent, lors du choix d'un modèle d'analyseur de gaz, vous doit prêter attention à sa protection contre les influences extérieures et la présence d'une unité de préparation préliminaire des gaz.

Trouvé sur Internet juste un tel programme. Quelqu'un l'a-t-il essayé ? Eh bien, que pensez-vous de ce programme? Description et captures d'écran ci-dessous

Analyseur de gaz basé sur le coefficient de transmission des rayons infrarouges à travers un film filtrant. Cette méthode primitive de mesure du pourcentage de CO2 dans les gaz d'échappement d'un moteur donne une erreur importante, mais est facile à fabriquer. Les analyseurs de gaz d'usine avec une grande précision pour déterminer la teneur en CO2 coûtent environ 300 $, et vous pouvez les assembler vous-même à partir de pièces simples. Après la fabrication, le réglage et les tests de cet analyseur de gaz, l'écart de mesure avec l'actuel s'est avéré être d'environ 0,5% dans un sens ou dans l'autre.

Pour faciliter la fabrication d'un analyseur de gaz, toute la partie calcul, réglage et affichage du résultat se fait par les programmes utilisant la méthode.

Schéma de montage et de connexion de l'analyseur de gaz à l'ordinateur.

Fabrication de filtres

Le plus difficile dans la fabrication sera de fabriquer un film filtrant, qui devra transmettre uniquement les rayons infrarouges qui ont été réfractés par le dioxyde de carbone (CO2). Pour faire un film, vous devez :

1,2 gramme de permanganate de potassium

2. Poudre d'aluminium 0,5 gramme

3. Résine époxy (déjà diluée avec durcisseur) transparente 10 grammes.

Tout cela est mélangé dans un petit récipient et appliqué sur du verre ordinaire. L'épaisseur du film durci doit être de 0,2 mm

Autres composants

N'oubliez pas que la diode doit être infrarouge, pas difficile à trouver, traits distinctifs, elle est blanche. lorsqu'il est allumé, il n'a pas de lueur. (Dans la vie de tous les jours, de telles diodes sont installées dans les télécommandes).

Les phototransistors ont un aspect différent, l'essentiel est qu'ils aient une plage de fréquences de fonctionnement du rayonnement reçu identique à celle d'une LED infrarouge. Vous n'avez qu'à venir dans n'importe quel magasin de radio et dire donnez-moi un optocoupleur infrarouge (LED infrarouge et phototransistor).

Puisque notre circuit est plutôt primitif, il sera très sensible aux changements de température et un capteur de température est introduit pour une plus grande précision. Ce circuit utilise un capteur de mesure de température d'un testeur de MULTIMÈTRE NUMÉRIQUE DT-838 conventionnel (un "tseshka" bon marché habituel pour 200 roubles). Bien sûr, vous pouvez utiliser une thermistance ou un thermotransistor comme capteur, mais vous pouvez alors obtenir de grands écarts, car dans ce circuit, les tests et les réglages ont été effectués avec un capteur de température du "magasin".

Traitement de l'information

Ensuite, après avoir connecté l'appareil à l'ordinateur, lancez le programme « FRIZO Gas Analyzer ». Sélectionnez le port COM auquel tout est connecté et appuyez sur Démarrer, si le capteur fonctionne avec succès, le programme montrera que la connexion a été établie.

Félicitations pour l'assemblage, l'installation et la configuration réussis de l'analyseur de gaz, vous pouvez maintenant installer le capteur dans tuyau d'échappement de la voiture pour mesurer le pourcentage de CO2 dans les gaz d'échappement. N'oubliez pas que la précision de l'instrument est de + -0,5%.

À partir de l'article, vous apprendrez comment l'accroc de la sonde lambda est fabriqué de vos propres mains et s'il vaut la peine de l'installer sur votre voiture. L'efficacité du moteur dépend de la qualité de combustion du mélange air-carburant. Il est très important de choisir la proportion optimale d'essence et d'air en fonction de la charge du moteur.

Si, dans les voitures anciennes, tous les paramètres de qualité et de quantité de carburant dépendaient des réglages du carburateur, la situation est quelque peu différente dans les voitures modernes. Tout est placé entre les mains fiables de la technologie des microprocesseurs et d'un grand nombre de capteurs.

Comment fonctionne le système d'injection de carburant ?

Il y a plusieurs des unités les plus importantes qui sont dans le système d'injection :

Réservoir d'essence.
carburant dans un boîtier avec pompe et filtre.
Rampe de carburant (installée dans le compartiment moteur sur le collecteur d'admission).
Injecteurs qui fournissent le mélange d'essence aux chambres de combustion.
Bloc de contrôle. En règle générale, il est monté dans l'habitacle et vous permet de contrôler l'alimentation du mélange air-carburant.
Le système d'échappement, qui assure la destruction complète des substances nocives.

C'est dans cette dernière que l'accroc de la sonde lambda est installé. De vos propres mains ("Lancer 9" ou "Lada" que vous avez, peu importe) vous pouvez le faire tout simplement. Mais vous devez également être conscient de toutes les conséquences de l'installation d'un "stub". L'usurpation de sonde lambda à faire soi-même sur le "Priora" peut être réalisée avec une conception simple, dans tous les cas, elle aura un effet significatif sur le fonctionnement du moteur.

Combien de capteurs sont dans la voiture

Monté dans le système d'échappement voitures modernes avec système d'injection de carburant. Le système peut avoir un ou deux capteurs d'oxygène. Si l'un est installé, il est situé après le convertisseur catalytique. S'il y en a deux, alors avant et après.

De plus, on mesure le pourcentage d'oxygène immédiatement à la sortie des bouteilles et envoie son signal à l'unité de contrôle électronique. Le second, qui est monté après le catalyseur, est nécessaire pour corriger les lectures du premier.

Le principe de fonctionnement de la sonde lambda

Toute l'électronique automobile, qui est responsable de la bonne formation du mélange, est impliquée dans la distribution du carburant aux injecteurs. À l'aide d'un capteur d'oxygène, la quantité d'air requise est déterminée pour former un mélange de haute qualité. Grâce au réglage fin de la sonde lambda, il est possible d'atteindre un haut degré de respect de l'environnement et d'économie.

Le carburant brûle complètement, à la sortie du tuyau il y a de l'air pratiquement pur - c'est un plus pour l'environnement. Le dosage le plus précis d'air et d'essence est un avantage en termes d'économie de carburant. Bien entendu, associé aux capteurs d'oxygène, il garantit un fonctionnement stable du moteur. Mais du fait qu'il est fait de métaux précieux, son coût est extrêmement élevé. Et s'il échoue, le remplacement se traduira par un joli centime. Par conséquent, la pensée surgit: "Mais il y a un hic d'une sonde lambda, il ne sera pas difficile de le faire de vos propres mains (le VAZ-2107 doit même remplacer le capteur d'oxygène)."

Caractéristiques de conception du capteur d'oxygène

L'apparence de cet appareil est simple - un long corps d'électrode à partir duquel s'étendent les fils. Le boîtier est plaqué de platine (c'est ce métal précieux dont il a été question plus haut). Mais la structure interne est plus "riche":

Un contact métallique qui relie les fils pour la connexion avec l'élément électrique actif du capteur.
Joint diélectrique pour la sécurité. Il a un petit trou par lequel l'air pénètre dans le corps.
Électrode en zircone de type caché, située à l'intérieur de la pointe en céramique. Lorsque le courant traverse cette électrode, il chauffe jusqu'à une température comprise entre 300 et 1000 degrés.
Écran de protection avec un trou pour la sortie des gaz d'échappement.

Types de capteurs

Il existe deux principaux types de capteurs d'oxygène actuellement utilisés dans l'ingénierie automobile :

Haut débit.
Deux points.

Quel que soit le type, ils ont une structure interne presque identique. Les similitudes externes, comme vous le savez, sont également présentes. Mais le principe de fonctionnement est sensiblement différent. Le capteur d'oxygène à large bande est un capteur point à point amélioré.

Il contient un composant de pompage qui, en raison des fluctuations de tension, envoie un signal à l'unité de commande électronique. L'alimentation en courant de cet élément peut augmenter ou s'affaiblir. Dans ce cas, une petite quantité d'air pénètre dans l'espace et est analysée. C'est à ce stade que la concentration en CO dans les gaz d'échappement est mesurée. Mais parfois, un accroc de sonde lambda est fabriqué et installé de vos propres mains. "Chevrolet Lanos", par exemple, fonctionne de manière stable avec elle et ne donne pas d'erreurs après avoir fait le plein avec de la mauvaise essence.

Détection de dysfonctionnement du capteur d'oxygène

Bien sûr, cet élément ne dure pas éternellement, malgré son coût élevé et le platine dans la composition. Bien entendu, la sonde lambda ne fait pas exception, et à un moment elle peut ordonner de vivre longtemps. Et certains symptômes apparaîtront :

La teneur en CO des gaz d'échappement augmente fortement. Si un capteur d'oxygène est installé sur la voiture et que le niveau de CO est extrêmement élevé, cela indique que le dispositif de contrôle est en panne. Déterminez la teneur en substances nocives uniquement à l'aide d'analyseurs de gaz. Mais à des fins personnelles, il n'est pas rentable de l'acquérir.
Faire attention à ordinateur de bord... Voir quelle est la consommation d'essence actuelle. C'est le moyen le plus simple. Vous pouvez également juger par la fréquence de ravitaillement.
Et le dernier signe est la combustion tableau de bord une lampe indiquant la présence de dysfonctionnements dans le moteur.

S'il n'est pas possible d'analyser les gaz d'échappement à l'aide d'un appareil spécial, cela peut être fait visuellement. Une fumée légère est un signe qu'il y a trop d'air dans le mélange de carburant. Le noir, en revanche, parle d'une grande quantité d'essence. Par conséquent, il est possible de juger que le système ne fonctionne pas correctement. Mais le tableau est différent s'il y a un accroc d'une sonde lambda. De nos propres mains (Volkswagen, VAZ, Toyota - pour n'importe quelle voiture), un tel appareil est fabriqué assez simplement.

Causes de pannes

Il convient de prêter attention au fait que le capteur d'oxygène est situé à l'épicentre de la combustion du carburant. Par conséquent, la composition de l'essence a un effet significatif sur le fonctionnement de la sonde lambda. Si l'essence contient beaucoup d'impuretés, n'est pas conforme à GOST, de mauvaise qualité, le capteur d'oxygène donnera une erreur ou un signal incorrect à l'unité de commande électronique. Dans le pire des cas, l'appareil tombe en panne. Et cela est dû à la forte teneur en plomb, qui se dépose sur le capteur et perturbe son fonctionnement. Mais il peut y avoir d'autres raisons pour les pannes :

Impact mécanique- les vibrations, un fonctionnement trop actif de la voiture, entraînent des dommages ou un grillage du boîtier. Il est impossible d'effectuer des réparations ou une restauration, la solution rationnelle est d'en acheter un nouveau et de l'installer.
Mauvais fonctionnement du système d'alimentation en carburant. Si le mélange air-carburant ne brûle pas complètement, la suie commence à se déposer sur le boîtier de la sonde lambda et pénètre également par les entrées d'air. Bien sûr, le nettoyage de l'appareil aide au début. Mais s'il a de plus en plus besoin de cette procédure, il devra alors installer un nouvel appareil.

Essayez de diagnostiquer votre voiture de temps en temps. Dans ce cas, vous ne serez pas surpris par la défaillance d'un élément.

Dépannage

Bien entendu, la réponse la plus précise sur les pannes ne sera donnée que par des diagnostics sur des équipements spécialisés. Mais il est possible d'identifier une panne de capteur par vous-même, il suffit de lire attentivement les caractéristiques du capteur et ses caractéristiques. Mais l'accroc de la sonde lambda est rarement installé. De vos propres mains (VAZ-2114 ou toute autre voiture si vous en avez), vous pouvez littéralement créer un bouchon à partir des outils disponibles. L'algorithme de dépannage est le suivant :

Ouvrez le capot et trouvez le collecteur d'échappement. Il est nécessaire d'effectuer des travaux sur un moteur refroidi, car vous pouvez vous blesser gravement. Trouvez la sonde lambda sur le pot catalytique.
Dépenser inspection visuelle... La contamination, la suie, les dépôts légers sont des signes d'un mauvais fonctionnement du système de carburant. De plus, le dernier signe suggère qu'il y a trop de plomb dans les gaz.
Remplacer le capteur d'oxygène et re-diagnostiquer l'ensemble du système de carburant. S'il n'y a pas de contamination, vous devez continuer le dépannage.
Débranchez la prise du capteur et connectez-y un voltmètre avec une échelle allant jusqu'à 2 volts. Démarrer le moteur et augmenter le RPM jusqu'à 2500 tr/min, puis diminuer jusqu'à la valeur mouvement au ralenti... Le changement de tension doit être insignifiant - dans la plage de 0,8 à 0,9 volt. S'il n'y a pas de changement, ou si la tension est nulle, on peut parler d'une panne de capteur.

Vous pouvez également juger de la répartition par d'autres caractéristiques. Créez un vide artificiel dans le tube à vide. Dans ce cas, la tension doit être très faible - moins de 0,2 volt.

Ressource de capteur d'oxygène

Pour assurer le bon fonctionnement et la stabilité de la voiture, vous devez effectuer des inspections techniques régulières. Par exemple, une sonde lambda doit être inspectée tous les 30 000 kilomètres. De plus, il n'a pas plus de cent mille ressources - vous ne devriez pas conduire une voiture avec un vieux capteur - cela ne fera que conduire au fait que le moteur devra être réparé beaucoup plus tôt. Et la question se pose : la sonde lambda blende est-elle adaptée à votre voiture ? Vous pouvez créer un tel appareil de vos propres mains sur "Kalina" en quelques minutes.

Mais il y a une mise en garde. L'automobiliste ne peut garantir que le carburant avec lequel il remplit la voiture est de haute qualité. Bien sûr, tout le monde a l'habitude de faire le plein d'essence qui est vendue à sa station-service préférée. Mais qui sait quel type d'essence y est mis en bouteille ? Par conséquent, essayez de faire confiance aux stations-service « de marque » qui valorisent leur nom. Mais s'il n'y a pas de bonnes stations-service à proximité, vous devrez vous contenter de ce qui se trouve à proximité. Et une lampe d'erreur ICE allumée est fréquente, ce qui aidera à se débarrasser de l'installation d'un blende.

Appareil blende fait maison

Tout dépend des moyens dont vous disposez. Il est à noter que la sonde lambda blende de vos propres mains au VAZ peut être la plus démocratique, elle fonctionne toujours parfaitement. L'option la moins chère est faite maison. Le corps est en bronze. Il est préférable de choisir ce métal, car il a une très haute résistance à la chaleur. De plus, les dimensions de ce flan doivent être exactement les mêmes que celles du capteur lui-même, afin que les vapeurs d'échappement ne fuient pas. En fait, il s'agit d'une entretoise avec un petit trou - pas plus de trois mm. Cette entretoise est vissée à la place du capteur. Et la sonde lambda elle-même est installée dans l'entretoise.

Entre le capteur et le trou dans l'ébauche se trouve une couche de copeaux de céramique sur laquelle la couche de catalyseur est appliquée. Pour cette raison, il passe à travers un trou mince et est oxydé par les miettes. Le résultat est une réduction significative des niveaux de CO. Par conséquent, le capteur d'oxygène standard est dupé. Mais de tels dispositifs peuvent être installés sur voitures économiques... Les voitures plus chères ne devraient pas être modifiées.

Accroc électronique

Mais si vous avez les compétences nécessaires pour installer des circuits électriques, vous pouvez faire appareil fait maison... Vous n'avez besoin que d'un de ces deux éléments - une résistance ou un condensateur. Mais une telle astuce de sonde lambda ne convient pas à tout le monde. De vos propres mains ("Subaru Forester" ou VAZ, peu importe), vous pouvez le faire selon l'une des options proposées. Mais attention, car une incompréhension du travail de l'astuce affectera le fonctionnement de l'ensemble de l'unité de contrôle. Et si vous n'êtes pas sûr, il est préférable d'en obtenir un prêt à l'emploi sur un microcontrôleur. Elle est bonne en ce sens qu'elle peut effectuer indépendamment les actions suivantes:

Estimez la concentration de gaz au niveau du premier capteur.
Ensuite, une impulsion est formée, qui correspond au signal reçu précédemment.
Fournit des lectures moyennes pour l'unité de commande électronique, qui permettent au moteur de fonctionner normalement.

Micrologiciel de l'unité de commande électronique

Le moyen le plus efficace est de changer complètement le programme dans l'unité de contrôle. L'essence de toute la procédure est de se débarrasser de tout ou partie de toute réaction à un changement dans les lectures du capteur d'oxygène. Notez cependant que la garantie sera annulée sur le véhicule. Par conséquent, pour les voitures neuves, cette méthode, comme toute autre, ne fonctionnera pas.

Conclusion

Et le plus important - pensez-vous si le jeu en vaut la chandelle ? Ai-je même besoin de faire un détail tel qu'un accrochage de sonde lambda de mes propres mains ? "Lancer 9", par exemple, n'est pas une voiture économique, mais haut de gamme, alors est-il utile de casser son design avec divers produits faits maison ? Est-ce raisonnable ? S'il y a de l'argent pour une voiture chère, alors il doit y avoir des fonds pour la maintenir en état de marche. Si non, pourquoi avez-vous acheté une telle voiture ?

Bonjour à tous! Dans cet article, je vais vous expliquer comment fabriquer un simple détecteur de fuite de gaz DIY à partir des pièces disponibles.
Probablement, même maintenant tout écolier sait qu'un gaz aussi dangereux que le méthane n'a pas d'odeur et qu'il n'est tout simplement pas possible de le détecter dans l'air sans dispositifs spéciaux. Le méthane est le principal composant du gaz naturel. Le méthane, le même gaz qui circule dans les tuyaux et dans votre maison, avec le léger changement que des additifs odorants y sont spécialement ajoutés afin qu'il puisse être détecté par une personne utilisant l'odorat.

Mais si vous pouvez le sentir, alors pourquoi faire un capteur, demandez-vous ? Le fait est qu'une personne peut sentir une concentration de gaz déjà dangereuse. Le capteur a une sensibilité plus élevée. Et s'il y a une petite fuite de gaz dans la pièce pendant plusieurs heures, cette concentration peut ne pas avoir d'odeur, mais il y aura un risque d'explosion de 100%. Pour éviter cela et suivre les débutants à de faibles concentrations de gaz dans l'air et utiliser des capteurs de gaz.
Ceci, bien sûr, est très probablement un projet de test qui montre le principe de base du travail avec un capteur de gaz, mais personne à l'avenir ne vous empêchera de l'améliorer et d'en faire un projet sérieux.
Je vais fournir une liste des pièces et des matériaux nécessaires à la construction de notre capteur. (lien magasin)
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2. Pile 9V et connecteur.
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6. (n'importe quelle structure n-p-n fera l'affaire).
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11. Autres matériaux tels que fer à souder, soudure, flux et fils.

Alors commençons à mettre en place ce projet !

Le circuit est assez simple. Son cœur est le capteur de gaz MQ-02, mais vous pouvez également utiliser les capteurs MQ-05, MQ-04.

MQ-02- le propane, le méthane, les vapeurs d'alcool, l'hydrogène, la fumée réagissent. Le capteur de gaz MQ-02 est un module complet. Il a un amplificateur et une résistance variable sur la carte, avec laquelle vous pouvez régler la sensibilité.
Mon circuit se compose d'un multivibrateur assemblé sur une puce de minuterie 555.

Un simple analyseur de gaz automobile à un composant est conçu pour mesurer la teneur en monoxyde de carbone CO dans les gaz d'échappement, principalement en utilisant la méthode de postcombustion des composants incomplètement brûlés dans les gaz d'échappement. La postcombustion du CO est effectuée dans la chambre de mesure de l'appareil à l'aide d'un filament chauffé spécial, tandis que le changement de température du filament caractérise la teneur en CO des gaz. La précision des lectures d'un tel analyseur de gaz est faible et dépend largement de la teneur en un autre composant - l'hydrocarbure CH.

Figure 3. Schéma de principe d'un analyseur de gaz à deux composants pour le CO et les hydrocarbures

1 - sonde; 2 ... 4 - filtres; 5 - pompe pour l'alimentation des gaz d'échappement; 6 - cuvette de mesure (chambre); 7 - source de rayonnement infrarouge; 8 - moteur synchrone; 9 - obturateur; 10 - cuvette comparative (chambre) CO; 11 - récepteur CO infrarouge; 12 - condenseur à membrane; 13, 16 - amplificateurs; 14 - cuvette comparative (chambre) C n H m; 15 - récepteur infrarouge n Н m 17, 19 - indicateurs de la teneur en hydrocarbures et en CO; 18 - cuvette de mesure (chambre) С n Н m

La détermination de la teneur en substances nocives dans les gaz d'échappement avec des analyseurs de gaz multicomposants modernes pour une voiture est effectuée sans l'utilisation de réactifs chimiques, principalement par une méthode de mesure thermique (infrarouge). La méthode est basée sur le principe de la mesure de la quantité d'absorption de rayonnement thermique par divers composants des gaz d'échappement. L'unité spectrométrique d'un analyseur de gaz moderne fonctionne sur le principe de l'absorption partielle de l'énergie du flux lumineux qui traverse le gaz. Les molécules de tout gaz représentent un système oscillatoire capable d'absorber le rayonnement infrarouge uniquement dans une plage de longueurs d'onde strictement définie. Ainsi, si un flux infrarouge stable est passé à travers un ballon avec du gaz, alors une partie de celui-ci sera absorbée par le gaz. De plus, dans ce cas, seule cette petite partie de l'ensemble du spectre du flux lumineux, qui est appelée le maximum d'absorption du gaz donné, sera absorbée. De plus, plus la concentration de gaz dans le ballon est élevée, plus l'absorption sera observée.

Le fait que différents gaz correspondent à différents maxima d'absorption permet de mesurer la concentration d'un gaz particulier dans un mélange gazeux en mesurant l'absorption de la longueur d'onde correspondante. Ainsi, la concentration de chacun des gaz dans l'échappement du moteur peut être déterminée en mesurant la diminution de l'intensité du flux lumineux dans la partie du spectre qui correspond au maximum d'absorption d'un gaz particulier.

L'unité spectrométrique de l'appareil fonctionne comme suit :

Les gaz d'échappement, préalablement filtrés et exempts de suie et d'humidité, sont pompés à travers la cuve de mesure, qui est un tube dont les extrémités sont fermées par du verre optique. D'un côté du tube est installé un radiateur, qui est une spirale chauffée par un courant électrique, dont la température est strictement stabilisée à un repère. Un tel émetteur génère un flux stable de rayonnement infrarouge.

De l'autre côté de la cuvette de mesure, des filtres de lumière sont installés, qui sélectionnent à partir de l'ensemble du flux de rayonnement les longueurs d'onde qui correspondent aux maxima d'absorption des gaz à l'étude. Le flux, après avoir traversé les filtres de lumière, entre dans un récepteur infrarouge qui mesure l'intensité de ce flux et la convertit en information sur la concentration des gaz dans les gaz d'échappement du véhicule.

Étant donné que cette méthode n'est applicable que pour mesurer la concentration de CO 2 , CO et CH, puis à l'étape suivante, le mélange de gaz d'échappement de la cuvette de mesure est séquentiellement acheminé vers des capteurs électrochimiques pour mesurer l'oxygène O 2 et les oxydes d'azote NO X. Dans le même temps, les capteurs électrochimiques génèrent un signal électrique avec une tension proportionnelle à la concentration d'oxydes d'oxygène et d'azote.

Ainsi, la concentration de tous les gaz significatifs est mesurée : CO, CH et CO 2 par la méthode psychrométrique, O 2 et NO X par des capteurs électrochimiques. Les signaux de l'unité spectrométrique et des capteurs électrochimiques d'un analyseur de gaz moderne sont traités à l'aide d'un circuit électronique à microprocesseur.

Après traitement des signaux, des informations sur la teneur en gaz s'affichent sur l'écran de l'appareil : CO, CO 2 et O 2 - en pourcentage, et CH et NO X - en ppm (parties par million), "parties par million". La désignation en ppm est due au fait que la concentration de ces gaz dans les gaz d'échappement est extrêmement faible et qu'il n'est donc pas pratique d'utiliser des pourcentages pour indiquer leur quantité.

Le rapport entre pourcentage et ppm peut être décrit par l'égalité suivante :

Ainsi, par exemple, dans les gaz d'échappement d'un moteur conventionnel combustion interne d'une voiture particulière, la teneur en CH est d'environ 0,001% -0,01%. La difficulté d'utiliser de telles valeurs dans le travail a prédéterminé la distribution de masse de ppm en tant qu'unité de concentration.

Un analyseur de gaz est un instrument complexe, dont la qualité est principalement déterminée par la précision et la fiabilité de l'unité spectrométrique. L'unité spectrométrique est la partie la plus complexe et la plus coûteuse de l'appareil, par conséquent, pendant le fonctionnement, il est très important de créer des conditions pour sa sécurité et sa durabilité. La suie, l'humidité et d'autres particules mécaniques, se déposant sur les parois du bloc, entraînent une dispersion notable dans les lectures du bloc spectrométrique et, finalement, sa rupture. Par conséquent, avant d'entrer dans l'unité de mesure, les gaz d'échappement doivent suivre une formation spéciale qui, en règle générale, comprend plusieurs étapes:

nettoyage grossier des gaz d'échappement. Elle est réalisée à l'aide d'un filtre, qui est installé à l'entrée de l'appareil, ou directement dans la sonde de prélèvement. A ce stade, les gaz d'échappement sont nettoyés de la suie et d'autres grosses particules mécaniques.

purification des gaz d'échappement de l'humidité. Il est produit avec un séparateur d'humidité, qui peut avoir une grande variété de conceptions. A ce stade, les gouttelettes d'humidité sont séparées du flux de gaz puis éliminées, qui se condensent sur les surfaces internes de la sonde et du tuyau de raccordement. L'évacuation des condensats du réservoir de stockage est effectuée automatiquement ou manuellement par l'opérateur.

filtration fine. A l'aide d'un filtre fin, la filtration finale des plus petites particules mécaniques est réalisée. Filtres nettoyage fin il peut y en avoir plusieurs, alors qu'ils sont installés successivement les uns après les autres.