汽车尾气检测仪工作原理是什么？如何实现应用设计？

随着经济的不断发展，机动车保有量不断扩大，机动车尾气对大气污染的贡献突显。机动车尾气遥感监测系统作为一种自动监测手段，是机动车排污检控体系的重要组成部分，可在不影响车辆通行的情况下，对机动车尾气排放情况进行监测。

机动车尾气遥感监测系统主要由工控机、气象参数仪、LED控制器、LED大屏及控制软件等组成，分为移动式和固定式两大类。固定式遥测系统包括水平固定式和垂直固定式(龙门架式)，安装在城市干路上，可对通过车辆进行不间断测量;移动式遥测系统可根据需要，灵活确定测量时间和测量路段，对固定点遥测工作形成有效补充。

1、汽车尾气排放检测原理：电脑录入信息并缴纳相关检测费用。这一环节在登录亭进行目的是根据车辆特性分配检车线路由电脑自动完成;到指定检测线。

2、汽车尾气分析仪对机动车排放废气中的CO、HC、COO2及NOX的浓度进行检测。

3、汽车尾气检测是肯定要检查的，碳排放，发动机引擎有积碳，会加速老化，排除的有毒气体就会增多，有过多的积碳不断从排气歧管排除，最终会导致三元(查成交价|参配|优惠政策)催化器老化，直至报废，大量的有毒气体排形成pm，就像倒垃圾收费一样。

4、根据了解是以林格曼黑度为单位，去检测机动车尾气排放的数值，并且输出检测结果，我在火眼智能的行业应用解决方案中看到过年检检测线尾气监测系统。

5、从而增加了尾气排污缺陷的检测;能检测一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物三种污染物。

6、遥感检测法：遥感检测器由一台综合分析仪、一对红外光发射和接收器、一台摄像机组成。

汽车尾气排放分析仪是在汽车发动机正常运转时,对汽车排放的尾气进行检测、分析, 从而判断汽车发动机是否工作正常、排出有害气体是否超出标准的一种仪器,是控制汽车尾气排放污染的有效工具。这种仪器的质量、性能和推广使用情况, 直接影响着对尾气排放超标汽车进行检查的效率和效果, 关系着我国治理城市大气污染工作的进度和效果。汽车尾气分析仪另一个常常被忽视的重要作用是在排除发动机故障过程中的诊断功能。因此, 各类用户如汽车生产厂家、政府环保部门、交通部门、公安交管部门和汽车维修企业等都十分需要既能方便、准确检测汽车尾气排放, 又能符合政府法规要求的仪器。现分别谈谈市场上不同原理的几种仪器：

1.非分光红外吸收法仪器。此种仪器结构简单、寿命长、测量精度高、反应速度快、运行费用低、操作简便，可用于分析测试CO(一氧化碳)、CO2 (二氧化碳)、HC(碳氢化合物)， NO(氮氧化物)等气体的浓度，因而被广泛用于汽车排放污染物浓度的分析。

2.电化学法气体分析仪器。此种仪器可用于测量O2、NO、SO2 等，检测器是电化学式，属消耗性的。此类检测器结构小巧简单、价格低廉、易于更换，但美中不足是寿命短。

3.氢火焰离子化法仪器。主要测量HC 。具有准确度高、输出与碳原子数成良好线关系的优点，多用于高精度测量试验。此类仪器可以连续长时间测试，反应快、测试精度高、结构简单、易维护，但配套价格昂贵。

4.化学发光法分析仪器。主要分析测试NO/NOx等成分.具有灵敏度高、反应速度快、线性好等特点。

纵观以上几种原理的仪器，非分光红外吸收法仪器具有精度和灵敏度高、测量范围宽、响应速度快、良好的选择性、稳定性和可靠性好、可实现多组分气体同时测量、能够连续分析和自动控制等特点。因此目前国内汽车/ 摩托车生产下线检测、汽车维修检测、在用汽车污染检测、汽车污染检测与治理等领域使用的仪器，主要应用不分光原理和电化学原理的小型仪器。

汽车发动机发生故障会导致排放污染物成份的异常变化。发动机有时存在某些故障用解码器读取时无故障码，但用尾气分析仪对汽车尾气进行检测时可以诊断出发动机存在故障。根据尾气参数变化来判断汽车的故障将缩短故障诊断时间，提高故障诊断效率，提升车辆维修效益。

本文主要以南华NHA-501A型废气分析仪为例，介绍其工作原理，分析汽车尾气生成原因及利用尾气参数值进行故障诊断。

一、废气分析仪的基本结构与工作原理

汽油车排放的尾气成份很复杂，危害最大和含量最高的是CO和HC，目前我国主要是对这两项指标进行监控。南华NHA-501A废气分析仪采用不分光红外吸收法测量废气中的HC,CO和CO2，用电化学电池原理测量NO和O2，并可根据测得的CO,HC,CO2和O2的成份计算出过量空气系数入。这种仪器主要由取样装置、分析装置、浓度指示装置和校准装置等构成。取样装置由取样探头、滤清器、导管(由特殊材料制作，要求管壁不吸附气体、不与被测气体发生化学反应，以确保测量精确度)、水分离器和气泵组成，作用就是从汽车的排气管中吸入尾气，滤掉灰尘和水分送往分析装置;分析装置由红外光源、测量气室、标准气室、切光扇轮和检测室组成。利用平行板电容的容量变化与标本气体中被测气体浓度比较的办法测量其数值，电容的变化量就确定了被测气体的浓度;不同的被测气体对不同波长的红外线有不同的吸收特性，因此测量不同气体应使用不同波长的红外线，将不同的电容变化量换算为电流变化量用仪表表示，就构成了气体浓度指示装置。

二、汽车尾气排放物的成份与生成原因 (一)CO的生成原因 CO主要来自发动机可燃性混合气体的不完全燃烧。CO对人体的主要危害是：可与血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，这部分血红蛋白失去输送氧气的能力，造成血液输氧能力下降，导致人体缺氧。CO的浓度过高，表明燃烧有故障。

(二)CO2的生成原因 CO2是可燃混合气充分燃烧的产物，它能够反映出燃油燃烧的程度。发动机如有故障，无论混合气浓和稀，CO2的浓度都将降低。当可燃混合气充分燃烧时，CO2的浓度达到峰值，无论是否装有催化转化器，峰值均为13%～16%。 (三)O2的生成原因 O2来自未完全燃烧的空气，是反映空燃比的最佳指标。可燃性混合气体浓，则排放的O2浓度降低，可燃混合气稀，则排放的O2浓度升高。混合气浓度离失火点越大，尾气排放的O2浓度值越大。

(四)HC的生成原因 HC是发动机未燃尽的燃油分解所产生的气体，来自未完全燃烧的汽油和供油系中汽油的蒸发及滴漏。汽车排放污染物中，HC的20%～25%来自曲轴箱窜气，20%来自供油系统和燃油箱中燃油的蒸发，其余则由发动机排气管排出。发动机冷起动或怠速工况下混合气较浓，且燃烧温度过低或雾化不良时，发动机排出的废气中的HC含量增加。HC可以使人的骨髓功能减弱，血小板减少，刺激眼、鼻、呼吸道，危害植物，也是形成光化学烟雾的因素。HC的浓度高低，反应汽油有无充分燃烧。

(五)NOx的生成原因 NOx是空气中的N2与O2在高温高压条件下反应而生成的。燃烧温度越高，燃烧越充分，形成的NOx也就越多。汽车发动机所排出废气中的NOx主要由NO和NO2构成。汽油机排出的氮氧化物中，NO占99%，而柴油机排出的氮氧化物中NO2的比例稍大。NO2危害眼睛、呼吸道和肺，NOx使纤维、塑料、橡胶、电子材料提前老化，并参与形成光化学烟雾。

(六)微粒及硫化物的生成原因 汽油机主要有铅化物、硫酸盐、低分子物质。柴油机排出的微粒比汽油机多30～60倍，主要为含碳物质(碳烟)和高分子量有机物(润滑油的氧化和裂解产物)。碳烟是柴油发动机燃烧不完全的产物，主要由直径为0.1-1.0μm的多孔性碳粒构成。铅可以损害心、月市、造血系统，降低智力;碳烟中的有害物质致癌，降低空气能见度，附着固体表面，影响美观，腐蚀金属。发动机排出的硫化物主要为SO2，易形成酸雨，危害环境和植物。

三、利用汽车尾气排放值分析汽车故障 (一)汽车尾气的正常排放值 CO,CO2,O2,HC之和为15%～16%。汽车尾气排放一般采用双怠速测量法测量，即怠速(800r/min左右)和高怠速(0.5倍发动机额定转速)。仪器开机热机后先进行检漏和调零，随后进行热车，按照仪器提示进行排放检查。