烟度计

烟度计是测量柴油机排烟的仪器。目前国外通用的烟度计（汽车柴油机用）可分滤纸式及消光式烟度计两大类，每一类有几种式样，并在不断发展中。滤纸式烟度计是联邦德国BOSCH公司创制。这种烟度计操作简便，测量结果重复性好，仪器价格低廉，在世界各国应用较广。我国汽车行业规定，滤纸烟度计为测量柴油机排烟的标准仪器。这种烟度计由取样泵、传感器及仪表等三部分组成。取样泵从柴油机排气管中吸取一定容积的排气，使通过一张一定面积的洁白滤纸，排气中的碳烟积聚在滤纸表面，使滤纸染黑。然后将滤纸取出置在传感器的下方。传感器内有发射灯光和光电元件，灯光射向滤纸，一部分光反射到光电元件上，转换成电流，使指示仪表的指针偏转。如滤纸为全白色，光线全部反射，电流最大指示表刻度为0。如滤纸为全黑，光线全部被吸收，电流为零，指示表刻度为10，在0～10之间均匀刻度。用这种方法测定排气烟度所得值，称为波许烟度单位。波许烟度计早期产品为手动式，抽气泵容积为330mL，滤纸滤过部分为φ32mm，活塞抽气速度为0．5～0．8s。用手按橡皮球操纵取样，也可以在汽车行驶时测排烟，此时车速应是等速或接近等速，也可在试验室测柴油机在稳定运转时的排烟。滤纸式烟度计只能测排气中黑色的碳烟。当柴油机在怠速及低负荷运转时，由于排温低及其他原因，排出由油雾及水蒸汽形成的蓝烟和白烟，这种烟滤纸式烟度计不能测出。但是，蓝烟及白烟对视线也有妨碍。波许烟度计各国都有仿制并发展成自动操作式样，并能连续间歇地测量。但无论如何只适宜测柴油机稳定工况或接近稳定工间时排出的碳烟。滤纸式烟度计又名烟痕式烟度计，及反射式烟况计，测量单位一律采用波许烟度单位。消光式烟度计又名暗度计。它将一定光通量的光线穿过一定长度的烟柱的烟层，测量光的衰减率，也就是光被吸收的程度确定排烟的浓淡。消光烟度计对黑烟、蓝烟、白烟都能感受，而且能测量并记录排烟的变化情况。按照这种原理制成的有英国的Hartridge（哈却奇），法国的尤塔克UTAC烟度计。前者为分流式，后者为全流式。另有美国PHS烟度计，也属于全流式消光式消度计。但它的特点是将光源和光电元件安置在与排烟气流的垂直方向，因此测得烟度值必须说明使用多大直径的排气管，要根据柴油机功率大小选用不同直径的排气管。这些烟度计都有两个刻度，一个是百分刻度，当排气为全透明时，指针指示值为0，排烟为完全不透明时，指针示值为100。这样测出的烟度值分别称为Hartridge烟度单位或UTAC烟度单位。另一个刻度为绝对烟度单位，这个单位用光吸收系数来表示，与百分比烟度单位之间的关系是：式中：K——为光吸收系数；L——为烟柱长度，m；n——为烟度计百分比刻度。国际标准规定用光吸收系数表示烟度，这样消除了各种消光式烟度计由于烟柱长度不等而得出烟度单位不一致的不便。