Газоанализ начали применять для исследования процессов в двигателях задолго до того, как был принят первый закон, предусматривавший контроль токсичности выхлопа автомобилей. Кстати, принят он был в конце 60-х в Америке. Так что американцы – застрельщики в борьбе за экологически чистый транспорт.
Первые образцы газоанализаторов, применявшиеся для регулировки двигателей, из всего «букета» побочных продуктов сгорания измеряли только концентрацию СО (то есть были однокомпонентными приборами). Ее анализ позволял судить о соотношении топливо-воздушной смеси, а значит, мог помочь в настройке карбюратора. В «первобытных» газоанализаторах использовался эффект изменения электропроводности платиновой спирали в среде оксида углерода.
К 70-м годам, когда остро встал вопрос контроля вредных выбросов автотранспорта, уровень развития техники позволил создать более качественные, двухкомпонентные приборы. Они измеряли дополнительно концентрацию еще одного вредоносного компонента – НС (несгоревших частиц углеводородов, входящих в состав топлива). Кстати, содержание углеводородов (также и оксидов азота) определяется не в процентах, как всех прочих газообразных компонентов, а в PPM – количестве частиц на миллион. Помимо этого, использовался иной, более точный метод определения концентрации – спектрометрирование выхлопных газов в ИК-диапазоне. Этот же принцип применяется и в современных газоанализаторах.
Дальнейшее совершенствование газоанализаторов определялось как постоянно ужесточавшимся контролем токсичности, так и повышением требований к прибору как диагностическому инструменту. Иначе как объяснить появление трехкомпонентных газоанализаторов, дополнительно позволявших измерять концентрацию диоксида углерода СО2, безопасного газа без цвета и запаха, натурального продукта сгорания углеводородов? Информация о нем ничего не дает, с точки зрения определения вредности выбросов в атмосферу. Зато ценна для диагноста, поскольку позволяет косвенно судить о полноте сгорания топлива даже в случае, если двигатель оборудован нейтрализатором выхлопных газов.
Кстати, оборудование выхлопной системы автомобилей каталитическим нейтрализатором дало немалый импульс развитию приборов газоанализа. Двухкомпонентные газоанализаторы, как диагностические приборы, в этих условиях оказались малоэффективными. Они не давали достаточного количества объективной информации о работе двигателя, так как каталитические нейтрализаторы активно уменьшали именно концентрацию измеряемых ими продуктов сгорания – СО и НС.
При покупке переносного газоанализатора имейте это в виду. Как бы ни были привлекательны, с ценовой точки зрения, двухкомпонентные газоанализаторы, при диагностике современных двигателей, оборудованных катализатором, они имеют ограниченное применение. Чтобы дать возможность диагностам какое-то время использовать двухкомпонентные приборы для анализа, ранее некоторые модели автомобилей снабжались специальным патрубком для отбора проб газов до катализатора. С появлением четырех- и пятикомпонентных газоанализаторов необходимость в этом отпала.
Современные четырехкомпонентные газоанализаторы измеряют концентрацию СО, НС, СО2, и О2. Замеры содержания первых трех компонентов выполняются упоминавшимся спектрометрическим методом. Концентрация кислорода определяется при помощи электрохимического датчика. Так же определяется содержание в выхлопе оксидов азота NOX в более сложных, пятикомпонентных приборах.
Преимущество приборов этого уровня заключается в том, что они позволяют расчетным путем определить исходный состав топливной смеси даже для двигателей, выхлопная система которых оборудована катализатором. Помимо этого, они предоставляют диагносту несколько дополнительных параметров, совокупный анализ которых позволяет глубже понять характер процессов, происходящих в двигателе.
Имея это в виду, газоанализаторы с успехом используют в составе диагностических комплексов совместно с мотортестером.
