Собирая двигатели после капремонта, я всегда беру с собой газоанализатор. Прибор быстро выдаёт молекулярную картину выхлопного потока, а по соотношению CO, CO₂, O₂ и HC я оцениваю полноту сгорания.
Без аппаратной проверки тонкая адаптация системы впрыска превращается в гадание: смесь или обеднена, или перенасыщена, катализатор перегревается, кислородный датчик просит замены раньше срока.
Принцип спектральной абсорбции
Промышленная версия прибора использует нераспределённую инфракрасную абсорбцию. Светодиодный излучатель направляет пучок через оптическую кювету, после чего фотодетекторы считывают падение интенсивности на линиях 4,26 мкм для CO₂, 4,67 мкм для CO и 3,39 мкм для HC. Разница мгновенно превращается в ppm-числа посредством алгоритма Готмана.
Во избежание ложного подскока показаний я использую периодический продув газовой смесью «zero air». Температурный дрейф коррегируется двухточечной функцией с учётом шимозного коэффициента — удельного смещения спектральной линии под давлением 1,013 бар.
Калибровка и дрейф
Производитель предлагает ежегодную заводскую юстировку, однако я предпочитаю ежеквартальную процедуру на хромато-калибраторе. Точка нуля фиксируется по высокочистому азоту, верхний предел — смесь 2,5 % CO в N₂. Для HC беру изопентан, так как его фотонное сечение ближе к среднему по топливу.
Дрейф сенсора память не устраняет, специальный EEPROM хранит полиномиальные коэффициенты, устойчивые к цинковому сульфидированию пайки. Тонкая электроника любит сухой фильтр, поэтому я раз в месяц продуваю адсорбер молекулярным ситом.
Практический алгоритм
Приезжает клиент с жалобой на расход. Ставлю щуп в хвостовую трубу, фиксируют рабочую температуру 90 °C на стенке катколлектора, включаю режим лямбда-мониторинга. При 2500 об/мин получаю CO 0,2 %, O₂ 0,4 %, HC 85 ppm. Такой набор сигнализирует о локальном подсосе воздуха за лямбдой. Проливаю дымогенератором стык коллектора и вижу струйку пара. После устранения негерметичности CO опускается до 0,06 %, HC до 30 ppm, расход бензина стабилизируется.
Регламент ЕАЭС R 83 устанавливает предел 0,3 % на холостом ходе для силовых агрегатов стандарта Euro-5. Моё устройство фиксирует отклонение с точностью 0,01 %. Такой запас гарантирует прохождение дорожного теста «ПВДВ-М» даже при лёгком износе свечей.
При диагностике дизеля применяют другой алгоритм. Проверяю дымность фильтром Хариджика, затем сравниваю NOx по электрохимической ячейке. Когда газоанализатор указывает λ > 1,15, перехожу к осмотру турбины и актуатора EGR.
В условиях гаража прибор подключается к ноутбуку по CAN-USB, протокол пакетирует данные каждые 100 мс, создавая зрительную синхронизацию с осциллограммой по датчику коленвала. При дорожном тесте использую встроенный флеш-логгер, после чего выгружаю CSV.
Габариты 220 × 110 × 60 мм не отягощают мобильную лабораторию. Корпус из полиамида выдерживает метанол и ацетон. Термоблок, изготовленный из сплава AL 6061-T6, держит 150 °C без коробления.
При длительном хранении клапан перекачивает сухой аргон, предотвращая окисление зеркал. Я добавляю пакет индикатора влажности к прибору, чтобы реакция не застала врасплох.
Такая дисциплина даёт стойкий контроль качества выхлопа и уверенноесть в здоровье мотора.
