Сделай Сам Свою Работу на 5

Реферат на тему: «Газоанализаторы»





 

 

Автомобильный парк нашей страны, и в частности города Москва, с каждым днем увеличивается. В среднем за год число зарегистрированных автомобилей увеличивается на 6%. В это число входят как автомобили вторичного рынка, так и новые.

В цивилизованных странах развитие автомобильной промышленности делает акцент на гибридных и электрических силовых установках в автомобили. Однако Российские производители пока не поспевают за тенденциями развития мирового машиностроения. Стоит отметить что доля иностранных автомобилей оснащенных гибридной силовой установкой так же мала в России. Одним из мировых лидеров по производству гибридных автомобилей была и остается Япония. Её Lexus, Toyota, Nissan и др. наиболее распространенные марки предоставляющие замену традиционному двигателю.

К сожалению их не подавляющее большинство, а это значит что основной массой являются автомобили в привычным двигателем внутреннего сгорания.

Двигатели внутреннего сгорания делятся на два основных типа: бензиновые и дизельные. Одним из отрицательных воздействий которое создают данные двигатели - отработавшие газы.



Когда говорят о составе ОГ автомобильных двигателей, называют одни и те же вещества: окись углерода, оксиды азота, частички сажи и углеводороды. Но очень редко упоминают о том, что эти компоненты составляют только небольшую часть общей массы ОГ. Поэтому, прежде чем описывать отдельные компоненты, следует показать их приблизительную долю в общей массе ОГ бензиновых двигателей и дизелей.

 

N2 – азот Азот негорюч, бесцветен и не имеет запаха. Азот входит в элементарный состав воздуха, которым мы дышим (78% воздуха приходится на азот, 21% на кислород и 1% на прочие газы). В составе воздуха он поступает в двигатель и присутствует при сгорании топлива в нем. Основная часть поступившего в двигатель азота вновь выбрасывается в неизмененном состоянии в составе ОГ, но небольшая его часть вступает в реакцию с rислородом, образуя оксиды (NOX).

O2 – кислород Это бесцветный газ, не имеющий запаха и привкуса. Он является важнейшим компонентом воздуха, которым мы дышим (доля кислорода в воздухе равна 21%). Он поступает в двигатель вместе с азотом через воздушный фильтр.



H2O – вода Частично попадает в двигатель в виде содержащейся в воздухе влаги и возникает при сгорании в процессе прогрева двигателя. На эту часть ОГ не стоит обращать внимание.

CO2 – двуокись углерода (углекислый газ) Этот бесцветный и негорючий газ возникает в результате сгорания топлива, содержащего углерод, (например, бензина или дизельного топлива). При этом углерод соединяется с кислородом поступившего в двигатель воздуха. Этот газ попал в поле зрения общественности в связи с дискуссиями о возможных изменениях климата в результате действия парникового эффекта. Углекислый газ CO2 уменьшает слой атмосферы, который защищает ее землю от ультрафиолетовых лучей, испускаемых солнцем (в результате нагрев земной поверхности должен увеличиваться).

CO – окись углерода Возникает в результате неполного сгорания содержащих углерод топлив. Он не имеет цвета и запахе, взрывоопасен и очень ядовит. Он блокирует транспорт кислорода красными тельцами крови. Способен вызвать смерть человека уже при относительно малой концентрации в воздухе. При обычных концентрациях в окружающем воздухе он относительно быстро окисляется до углекислого газа CO2.

NOX – оксиды азота Являются соединениями азота N2 и кислорода O2 (NO, NO2, N2O и другие). Оксиды азота образуются при сгорании в двигателе под действием высоких температур и давлений и наличии избытка кислорода. Некоторые из оксидов азота токсичны. Направленные на снижение расхода топлива мероприятия, к сожалению, вызывают в ряде случаев повышение концентрации оксидов азота в ОГ, так как повышение эффективности сгорания сопровождается ростом температур. А повышенные температуры приводят к росту выброса оксидов азота.



SO2 – двуокись серы Это бесцветный негорючий газ с резким запахом. Двуокись серы вызывает заболевания дыхательных путей, однако, в ОГ ее концентрация обычно очень мала. Снижение выброса двуокиси серы достигается уменьшением ее содержания в топливе.

Pb – свинец В последнее время в ОГ автомобильных двигателей отсутствует. Еще в 1985 году в атмосферу было выброшено 3000 т свинца в результате сжигания этилированного бензина. Содержащийся в топливе свинец противодействовал детонации при сгорании топлива и снижал износ выпускных клапанов. Применение экологически чистых присадок позволило практически сохранить антидетонационную стойкость бензина на уровне этилированного топлива.

HC – углеводороды Появляются в ОГ в результате неполного сгорания углеводородного топлива. Углеводороды HC могут проявляться в различных формах (например, C6H6, C8H18) и их действие на организм человека различно. Некоторые раздражают органы чувств, другие вызывают развитие злокачественных опухолей (например, бензол).

Частички сажы PM (по Qанглийски particulate matter) выбрасываются главным образом дизелями. Их действие на организм человека раскрыто еще не полностью.

 

Для определения состава отработавших газов применяются специальные приборы – газоанализаторы.

Газоанализа́тор — измерительный прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов. Различают газоанализаторы ручного действия и автоматические. Среди первых наиболее распространены абсорбционные газоанализаторы, в которых компоненты газовой смеси последовательно поглощаются различными реагентами. Автоматические газоанализаторы непрерывно измеряют какую-либо физическую или физико-химическую характеристику газовой смеси или её отдельных компонентов. По принципу действия автоматические газоанализаторы могут быть разделены на 3 группы:

1. Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. При помощи таких газоанализаторов, называемых объёмно-манометрическими или химическими, определяют изменение объёма или давления газовой смеси в результате химических реакций её отдельных компонентов.

2. Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические, хроматографические и др.). Термохимические, основанные на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения) газа, применяют главным образом для определения концентраций горючих газов (например, опасных концентраций окиси углерода в воздухе). Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические, основанные на изменении цвета определённых веществ при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси, применяют главным образом для измерения микроконцентраций токсичных примесей в газовых смесях — сероводорода, окислов азота и др. Хроматографические наиболее широко используют для анализа смесей газообразных углеводородов.

3. Приборы, основанные на чисто физических методах анализа (термокондуктометрические, денсиметрические, магнитные, оптические и др.). Термокондуктометрические, основанные на измерении теплопроводности газов, позволяют анализировать двухкомпонентные смеси (или многокомпонентные при условии изменения концентрации только одного компонента). При помощи денсиметрических газоанализаторов, основанных на измерении плотности газовой смеси, определяют главным образом содержание углекислого газа, плотность которого в 1,5 раза превышает плотность чистого воздуха. Магнитные газоанализаторы применяют главным образом для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью. Оптические газоанализаторы основаны на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси. При помощи ультрафиолетовых газоанализаторов определяют содержание в газовых смесях галогенов, паров ртути, некоторых органических соединений.

Принцип действия измерительной системы.Испытательный ездовой цикл воспроизводится на роликовом стенде. При проведении измерений к отработавшим газам подмешивается отфильтрованный дополнительный воздух, и полученная таким образом смесь отсасывается главным вентилятором. Этот вентилятор отсасывает постоянное количество смеси газов с воздухом, поэтому при увеличении выброса ОГ (например, при имитации разгона) подсасывается меньшее количество дополнительного воздуха, а при снижении выброса ОГ количество подсасываемого воздуха увеличивается. Из этой газовоздушной смеси отбирается постоянное количество газа, которая нагнетается в один или несколько сборников для проб газа. Отобранные компоненты ОГ измеряются, а результат в граммах относится к общей протяженности "пробега" в км.

Испытательные ездовые циклы Европа: NEFZ (Neuer Europаischer FahrzyklusA Новый европейский испытательный цикл) с 40 секундами предварительной выдержкиЭтот цикл был введен в действие в 1992 году и заменен новым циклом 01.01.2000. Особенностью этого цикла является выдержка продолжительностью 40 секунд до начала отбора газа. Эту выдержку можно назвать периодом «разогрева».

 

 

Реферат на тему: «ABS».

 

 

ABS.

Неотъемлемой составляющей современного автомобиля является серьезная электронная составляющая. Машины словно нафаршированы различного рода электронными приборами, которые призваны облегчить жизнь своим владельцам, сделав езду безопасной и максимально комфортной.

 

Одной из первых электронных систем-помощников, стала антиблокировочная система или АБС, от англ. Anti-lock Brake System – ABS. Главной задачей такой системы является предотвращение такого явления, как блокировка тормозящих колес автомобиля, сохраняя при этом его управляемость и курсовую устойчивость. АБС позволяет водителю больше не думать о контроле усилия, которое необходимо прикладывать к педали тормоза, дабы избежать блокировки колес, а также потери эффективности торможения. Система ABS самостоятельно решает эту задачу, определяя силу торможения и контролируя блокировку колес.

Антиблокировочные системы (АБС) тормозов призваны обеспечить постоянный контроль за силой сцепления колес с дорогой и соответственно регулировать в каждый данный момент тормозное усилие, прилагаемое к каждому колесу. АБС производит перераспределение давления в ветвях гидропривода колесных тормозов так, чтобы не допустить блокирования колес и вместе с тем достичь максимальной силы торможения без потери управляемости автомобиля.

Появилось много разнообразных конструкций АБС, которые решают задачу автоматического регулирования тормозного момента. Независимо от конструкции, любая АБС должна включать следующие элементы:

· датчики, функцией которых является выдача информации, в зависимости от принятой системы регулирования, об угловой скорости колеса, давлении рабочего тела в тормозном приводе, замедлении автомобиля и др.

· блок управления, обычно электрон­ный, куда поступает информация от датчиков, который после логической обработки поступившей информации дает команду исполнительным механизмам

· исполнительные механизмы (моду­ляторы давления), которые в зависи­мости от поступившей из блока управ­ления команды снижают, повышают или удерживают на постоянном уровне давление в тормозном приводе колес

Процесс работы АБС может прохо­дить по двух- или трехфазовому циклу.

При двухфазовом цикле:

· первая фаза – нарастание давления

· вторая фаза – сброс давления

При трехфазо­вом цикле:

· первая фаза – нарастание давления

· вторая фаза – сброс давления

· третья фаза – поддержание давления на постоянном уровне

В настоящее время более распространены АБС, работающие по трехфазовому цик­лу. Примером такой системы является довольно распространенная система АБС 2S фирмы Бош.

Эта система встраивается в качестве дополнительной в обычную тормозную систему. Между главным тормозным цилиндром и колесными цилиндрами устанавливается нагнетательные (Н) и разгрузочные (Р) электро­магнитные клапаны, которые либо поддерживает на постоянном уровне, либо снижают давление в приводах колес или в контурах. Электромагнитные клапаны приводятся в действие блоком управления, обрабатывающим информацию, поступающую от четырех колесных датчиков.

Блок управления, куда непрерывно поступают данные о скорости вращения каждого колеса и ее изменениях, определяет момент возникно­вения блокировки, затем, при необходимости, производит сброс давления, включает гидронасос, который возвращает часть тормозной жидкости обратно в питательный бачок главного цилиндра.

Рис. Функциональная схема АБС Bosch 2S:
1 – блок управления; 2 – модулятор; 3 – главный тормозной цилиндр; 4 – бачок; 5 – электрогидронасос; 6 — колесный цилиндр; 7 – ротор колесного датчика; 8 – колесный индуктивный датчик; 9 – сигнальная лампа; 10 – регулятор тормозных сил; Н/Р – нагнетательный и разгрузочный электромагнитные клапаны; — .-. входные сигналы БУ; — ­–­ — – выходные сигналы БУ; –––– тормозной трубопровод

Фаза нормального торможения

При обычном тормо­жении напряжение на электромагнитных клапанах отсутствует, из главного цилиндра тормозная жидкость под давлением свободно проходит через открытые электромагнитные клапаны и приводит в действие тормозные механизмы колес. Гидронасос не работает.


Фаза удержания давления на постоянном уровне

При появлении признаков блокировки одного из колес БУ, получив соответствующий сигнал от колесного датчика, переходит к выполнению программы цикла удержания давления на постоян­ном уровне путем разъединения главного и соответствующего колесного цилиндра. На обмотку электромагнитного клапана подается ток силой 2 А. Поршень клапана перемещается и перекрывает поступление тормозной жидкости из главного цилиндра. Давление в рабочем цилиндре колеса остается неизменным, даже если водитель продолжает нажимать на педаль тормоза.

Фаза сброса давления

Если опасность блокировки колеса сохраняется, БУ подает на обмотку электромагнитного клапана ток большей сипы: 5 А. В результате дополнительного перемещения поршня клапана открывается канал, через который тормозная жидкость сбрасывается в аккумулятор давления жидкости. Давление в колесном цилиндре падает. БУ выдает команду на включение гидронасоса, который отводит часть жидкости из аккумулятора давления. Педаль тормоза приподни­мается, что ощущается по биению тормозной педали.

Индуктивный колесный датчик состоит из обмотки 5 и сердечника 4. Зубчатое колесо 6 имеет частоту вращения, равную частоте вращения колеса. При вращении колеса 6, выполненного из ферромагнитного железа, изменяется магнитный поток в зависимости от прохождения зубьев ротора, что приводит к изменению переменного напряжения в катушке. Частота изменения напряжения зависит от частоты вращения зубчатого колеса, т. е. частоты вращения колеса автомобиля. Воздушный зазор и размеры зубца оказывают большое влияние на амплитуду сигнала. Это позволяет определить положение колеса по интервалам между зубцами в пределах половины или трети. Сигнал от индуктивного датчика передается в электронный блок управления.

Более совершенной является АБС 5-й серии фирмы Бош с блоком 10, которая относится к новому поколению систем АБС, представляя собой замкнутую гидравлическую систему, не имеющую канала для возврата тормозной жидкости в бачок, питающий главный тор­мозной цилиндр. Схема этой системы показана на примере автомобиля Вольво S40.

Рис. Схема АБС 5-й серии фирмы Бош:
1 – обратные клапаны; 2 – клапан плунжерного насоса; 3 – гидроаккумулятор; 4 – камера подавления пульсации в системе; 5 – электро­двигатель с эксцентриковым плунжерным насосом; 6 – бачок для тормозной жидкости; 7– педаль ра­бочего тормоза; 8 – усилитель; 9 – главный тормозной цилиндр; 10 – блок АБС; 11 – выпускные управ­ляемые клапаны; 12 – впускные управляемые клапаны; 13 – дросселирующий клапан; 14-17 – тормозные механизмы

Электронные и гидравлические компонен­ты смонтированы как единый узел. В их чис­ло входят, кроме указанных в схеме: реле для включения электродвигателя плунжер­ного насоса 5 и реле включения впускных 12 и выпускных 11 клапанов. Внешними ком­понентами являются: сигнальная лампа работы АБС в приборной панели, которая загорается в случае возникновения неисправ­ности в системе, а также при включении за­жигания в течение четырех секунд; выключа­тель стоп-сигнала и датчики скорости враще­ния колес. Блок имеет вывод на диагностиче­ский разъем.

Дросселирующий клапан 13 устанавливается для снижения тормозного усилия на задних колесах с целью избежания их блокировки. В связи с тем, что тормозная сис­тема имеет настройку по более «слабому» заднему колесу (это означает, что давление тормозов задних колес одинаковое, а его ве­личина устанавливается по наиболее близко­му к блокированию колесу), дросселирую­щий клапан устанавливается один на контур.

Тормозные механизмы 14-17 включают тормозные диски и однопоршневые суппорты с плавающей скобой и тормозными колодка­ми, оборудованными скобами контроля из­носа фрикционных накладок. Тормозные ме­ханизмы задних колес аналогичны передним, но имеют сплошные тормозные диски (на передних — вентилируемые) и исполнительный механизм стояночного тормоза, вмонтированный в суппорт.

При нажатии педали 7 тормоза ее рычаг ос­вобождает кнопку выключателя стоп-сигнала, который, срабатывая, включает лампочки стоп-сигналов и приводит АБС в дежурное со­стояние. Движение педали через шток и вакуумный усилитель 8 передается на поршни главного цилиндра 9. Центральный клапан во вторичном поршне и манжета первичного поршня перекрывают сообщение контуров с бачком 6 для тормозной жидкости. Это приводит к росту давления в тормозных контурах. Оно действует на поршни тормозных цилиндров в тормозных суппортах. В результате этого тормозные колодки прижимаются к дискам. При отпускании педали все детали возвращаются в исходное положение.

Если при торможении одно из колес близ­ко к блокировке (о чем сообщает датчик ча­стоты вращения), блок управления перекры­вает впускной клапан 12 соответствующего контура, что препятствует дальнейшему рос­ту давления в контуре независимо от роста давления в главном цилиндре. В то же время начинает работать гидравлический плун­жерный насос 5. Если вращение колеса про­должает замедляться, блок управления от­крывает выпускной клапан 11, позволяя тор­мозной жидкости возвратиться в гидроакку­муляторы 3. Это приводит к уменьшению давления в контуре и позволяет колесу вра­щаться быстрее. Если вращение колеса чрез­мерно ускоряется (по сравнению с другими колесами) для повышения давления в кон­туре блок управления перекрывает выпуск­ной клапан 11 и открывает впускной 12. Тор­мозная жидкость подается из главного тор­мозного цилиндра и с помощью плунжерно­го насоса 5 из гидроаккумуляторов 3. Демпферные камеры 4 сглаживают (подав­ляют) пульсации, возникающие в системе при работе плунжерного насоса.

Выключатель стоп-сигнала информирует модуль управления о торможении. Это поз­воляет модулю управления более точно кон­тролировать параметры вращения колес.

Внутренние реле (для насоса и клапанов) имеют отдельные соединения, защищенные плавкими предохранителями.

При включении зажигания система прове­ряет электрическое сопротивление всех ком­понентов. Во время этой проверки горит сиг­нальная лампа. После завершения проверки (4 с) лампа должна погаснуть.

При движении автомобиля выполняется проверка элек­тродвигателя насоса, его реле, впускных и выпускных клапанов на скорости 6 км/ч. На скорости 40 км/ч осуществляется провер­ка работы колесных датчиков. Во время рабо­ты системы насос функционирует в не­прерывном режиме.

Во время движения в дождь или снегопад при скорости движения более 70 км/час и включенном стеклоочистителе лобового стекла тормозные накладки передних тормозов периодически (каждые 185 секунд) кратковременно (на 2,5 секунды) прижимаются к тормозным дискам с минимальным давлением (0,5…1,5 кгс/см2). В результате этого накладки и диски очищаются, и улучшается эффективность торможения.

 

 

Лабораторная работа №2.

«Изучение характеристик полупроводниковых фотодиодов и их использование для измерения прозрачности пленок»

 

 

Изучение характеристик полупроводниковых фотодиодов и фоторезисторов и их использование для измерения прозрачности пленок.

ПП фотодиоды и фоторезисторы широко используются при измерении параметров лучистой энергии, в системах автоматики и сигнализации, а также при создании оптопар.

ПП приборы, меняющие эл.режим пари воздействии на них лучистой, называются фотоэлектроны.

Действие таких приборов основано на использовании внутреннего фотоэффекта.

Фотоэффект возникает в случае, если энергия квантов оптического излучения достаточна для перевода электронов с локального уровня валентной зоны в зону проводимости.

Энергия кванта hν и работа выхода электрона eφ0 и начальная скорость вылета электрона ν связаны уравнением Эйнштейна:

 

 

Основной характеристикой этих фотоприборов является:

1. Световая – зависимость фотопотока от интенсивности лучистого потока при неизменном спектральном составе и постоянстве напряжений между электронами.

2. Вольтамперная характеристика (ВАХ) – зависимость фотопотока от напряжений на электродах фотоприбора при постоянстве светового потока.

3. Спектральная характеристика – зависимость относительной чувствительности от длины волны излучения при постоянной величине лучистого потока и постоянном напряжении между электродами.

4. Частотная – зависимость относительной чувствительности от частоты изменения интенсивности лучистого потока при постоянстве напряжений и потока.

5. Температурная – устанавливающая связь между параметрами фотоприбора и изменением температуры.

6. Переходная – устанавливающая реакцию фотоприбора на единичный скачок светового потока.

К основным параметрам фотоприбора относятся:

1. Интегральная чувствительность

2. Спектральная чувствительность

3. Внутреннее сопротивление фотоприбора постоянному току

4. Внутреннее сопротивление фотоприбора переменному току

5. Темневой ток I – ток протекающий через фотоприбор при полном затемнении.

Фотодиод – это полупроводниковый прибор, в котором используется эффект разделения на границе электронно-дырочного перехода неравномерных носителей под воздействием энергии оптического излучения. Материалом для таких приборов служит кремний и германий.

Фотодиод может работать в двух режимах: вентильном (фотогенераторном) и фотодиодном. При работе в фотодиодном режиме к фотодиоду прикладывается обратное напряжение значительно большое фото-ЭДС. В фотодиодном режиме внутреннее сопротивление фотодиода велика и ток нагрузки не зависит от величины Rн в широком диапазоне его измерения, что является преимуществом такого режима работы.

 

При отсутствии светового потока и внешнего напряжения возникает равновесие между потоками носителей заряда через переход.

 

Схема измерительной установки: В оптическую систему входит осветитель с конденсатором, объектив с диафрагмой «Индустар 50», фотодиод ФД-3, светофильтр. Освещенность образцов регулируется с помощью изменения расстояния между фотоприемником и источником света и диафрагмой объектива.

 

 

Нагрузка КОм материал
Без всего
Стекло 0,1
Стекло 2шт
Стекло 3 шт
Пленка 0,5
Пленка 0,5 + 3 стекла
Пленка 20
Пленка 20 + 3 стекла
Пленка 35
Пленка 35 + 3 стекла
Пленка 15
Пленка 15 + 3 стекла
Стекло в массиве

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.