При появлении некоторых веществ в выпускном коллекторе происходит изме­нение статических характеристик датчика кислорода (отравление) и преждевре­менный выход его из строя. Чаще всего это свинец (Р b) из этилированного бензи­на или кремний (Si) из силиконовых герметиков (рис. А.19).

Рисунок А.19 – Влияние различных факторов на характеристики датчика кислорода

Кроме того, на динамические характеристики системы управления двигателем влияет конструкция датчика кислорода, его расположение, техническое состоя­ние. Без защитного колпачка датчик на основе ZrO₂ способен переключаться за время менее 10 мс при температуре керамики 900 °С. Большинство систем управ­ления двигателем не нуждаются в таком быстродействии, и оно ограничивается.

Датчик кислорода размещается на расстоянии 0,2...2 м (обычно 1 м) от выпуск­ных клапанов, чтобы газы из всех цилиндров равномерно перемешивались, а транспортное запаздывание не было слишком большим. Запаздывание составляет от 500 мс на холостом ходу до 20 мс под нагрузкой.

А.4.4. Газоанализаторы

Газоанализаторы предназначены для определения параметров выхлопных газов в стационарных условиях на испытательном стенде.

Как правило, определяют содержание следующих газов в выхлопе автомобиля: окиси углерода СО, двуокиси углерода СО₂, углеводорода СН, кислорода О₂. Газо­анализатор выполняется в виде отдельного модуля с собственным дисплеем, но может подключаться через последовательный порт и к компьютерному мотор-тес­теру. Помимо концентрации СО, СО₂, СН, О₂ газоанализатор может определять коэффициент избытка воздуха X и соотношение воздух/топливо. Показания могут сниматься до и после каталитического нейтрализатора. В табл. А.10 значения, по­лученные с помощью газоанализатора для современного двигателя в отличном со­стоянии.

Таблица А.10 – Пример измерений с помощью газоанализатора

Содержание окиси углерода, двуокиси углерода, углеводов определяется инфракрасными методами, с использованием свойств различных газов по-раз­ному поглотать инфракрасное излучение. Содержание кислорода определяется электрохимическими методами, испо­льзуется устройство, аналогичное дат­чику кислорода.

Рассмотрим схему измерения концен­трации газа СО (рис. А.20). Инфракрас­ный излучатель нагревается примерно до 900ºС. Его лучи направляются рефлекто­ром через вращающийся диск с отвер­стиями и далее через измерительную ка­меру в приемную камеру. В приемной ка­мере, состоящей из двух герметичных полостей (1 и 2), которые сообщаются между собой по соединительному каналу, содержится определенная концентрация газа СО. 

Рисунок А.20 – Измерение концентрации СО

Газ в приемной полости 1 по­глощает инфракрасное излучение, его температура увеличивается и часть газа пере­ходит в полость 2, что фиксируется расходомером. Вращение диска с отверстиями модулирует поток инфракрасного излучения, в результате газ в приемной камере периодически нагревается и охлаждается. Показания расходомера, фиксирующие переход газа СО из полости 1 в полость 2 и обратно представляют собой периодиче­ский разнополярный сигнал в виде напряжения. При введении в измерительную камеру выхлопных газов, содержащих СО, часть излучения в диапазоне, характерном для окиси углерода, будет поглощена и выходное напряжение расходомера из­менится пропорционально содержанию СО в выхлопе.

По такой же методике определяют содержание СН и СО₂. В новейших газоана­лизаторах определяется и концентрация окислов азота N_OХ.