尾气在修理厂的应用.doc

尾气分析仪在汽车修理中的应用汽车发动机可燃混合气在燃烧过程中会产生HC、CO、NOX等有害气体和CO2、H2O、O2等无害气体。由于尾气成分与发动机的工况有最直接的联系，所以通过汽车尾气的检测可初步分析发动机的工作状况、性能好坏，可以检查包括燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况、机械情况等诸多方面。更为重要的是，当发动机各系统出现故障时，尾气中某种成分必然偏离正常值，通过检测发动机不同工况下尾气中不同其他成分的含量，可判断发动机故障所在的部位。尾气分析主要内容有混合气空燃比、点火正时及催化器转化效率等，主要分析的参数有CO、HC、CO2和氧（O2），还有空燃比（A/F）或相对空燃比（）。HC是未燃燃料、可燃混合气不完全燃烧或裂解的碳氢化合物及少量的氧化反应的中间产物。CO主要来自在空气不足的情况下可燃混合气的不完全燃烧，是汽油机尾气中有害成分浓度最大的物质。CO2是可燃混合气燃烧的产物，它能够反映出燃烧的效率。发动机在不同工况下尾气排放浓度值正常范围见表1。表1 发动机在不同工况下尾气排放浓度值正常范围排放物怠速工况下转速在2000r/min时催化转化器前催化转化器后催化转化器前催化转化器后HC30010-65510-630010-65510-6CO0.51.5%0.1%0.8%0.1%CO21316%1316%1315%1316%O212%12%12%12%通过尾气分析，可以检测到以下几个主要方面的故障：混合气过浓或过稀、二次空气喷射系统失灵、喷油器故障、进气歧管真空泄漏、空气泵故障、汽缸盖衬垫损坏、EGR阀故障、排气系统泄漏、点火系统提前角过大等。HC的读数高，说明燃油没有充分燃烧。汽缸压力不足、发动机温度过油箱中油气蒸发、混合气由燃烧室向曲轴箱泄漏、混合气过浓或过稀、点火正时不准确、点火间歇性不跳火、温度传感器不良、喷油嘴泄油或堵塞、油压过高或过低等因素都将导致HC读数过高。CO的读数是零或接近零，则说明混合气充分燃烧。CO的含量过高，表明燃油供给过多、空气供给过少，燃油供给系统和空气供给系统有故障，如喷油嘴漏油、燃油压力过高、空气滤清器不洁净。其它问题，如活塞环胶结阻塞、曲轴箱强制通风系统受阻、点火提前角过大或水温传感器有故障等。CO的含量过低，则表明混合气过稀，故障原因有：燃油油压过低、喷油嘴堵塞、真空泄漏、EGR阀泄漏等。CO2是可燃混合气燃烧的产物，其高低反映出混合气燃烧的好坏，即燃烧效率。可燃混合气燃烧越完全，CO2的读数就越高，混合气充分燃烧时尾气中CO2的含量达到峰值1316%。当发动机混合气出现过浓或过稀时，CO2的含量都将降低。当排气管尾部的CO2低于12%时，要根据其他排放物的浓度来确定发动机混合气的浓或稀。燃油滤芯太脏、燃油油压低、喷油嘴堵塞、真空泄漏、EGR阀泄漏等将造成混合气过稀。而空气滤清器阻塞、燃油压力过高，都可能导致混合气过浓。O2的含量是反映混合气空燃比的最好指标，是最有用的诊断数据之一。可燃混合气燃烧越完全，CO2的读数就越高；与此相反，燃烧正常时，只有少量未燃烧的O2通过汽缸，尾气中O2的含量应为12%。O2的读数小于1%，说明混合气过浓；O2的读数大于2%，表示混合气太稀。导致混合气过稀的原因有很多，如燃油滤芯太脏、燃油油压低、喷油嘴堵塞、真空泄漏、EGR阀泄漏等。而空气滤清器阻塞、燃油压力过高等都可能导致混合气过浓。当CO、HC浓度高，CO2、O2浓度低时，表明发动机混合气很浓。HC和O2的读数高，则表明点火系统工作不良、混合气过稀，而引起失火。实例：一辆北京现代索纳塔2.0，冷机启动困难，随着温度的升高发动机出现抖动现象，行驶时加速无力。读取故障代码和数据流，一切正常。但用尾气分析仪检查，CO为0.23%，HC高达110010-6，CO2为13.2%，O2为2.35%。HC、O2的数值偏高，一般是由点火不良或混合气过稀失火而引起的。对点火系统部件进行全面检查，未发现异常。于是，重点检查供油系统。首先检测燃油压力，检测结果正常；逐缸进行断油试验，将1、4缸断油时，发动机转速无明显下降，推断1、4缸喷油器可能处于堵塞状态。换上两个新的喷油器，发动机工作恢复正常，冷机启动迅速、热机工作稳定、加速有力，尾气中HC下降至15010-6。本例是由于喷油器堵塞，使实际喷入1、4缸的燃油量偏少，从而造成两缸混合气过稀而失火，致使发动机工作失常。实例：一辆桑塔纳2000Gsi，发动机怠速不稳，经常熄火。调取故障代码，显示为00525，表明氧传感器有故障。对氧传感器进行检测，信号电压在00.3V和0.71.0V之间变化，且变化频率达到8Hz以上，这说明氧传感器正常。用四气尾气分析仪进行检测，HC、CO、CO2、O2分别为25010-6、0.43%、14.6%、2.54%。由此看出HC和O2都较高，这是空燃比严重偏离正常值的一个重要特征。CO值较低而CO2在最大值，说明可燃混合气已充分燃烧，点火系统正常。综合分析表明，该车发动机工作时混合气偏稀，因此应从空气供给系和燃油供给系着手检修。检查燃油供给系统，一切正常。检查空气供给系统时，发现空气流量计后面的进气软管有破损、裂纹。更换进气软管，启动发动机，一切恢复正常。再次用尾气分析仪进行检测，结果HC为5010-6、CO为0.23%、CO2为14.5%、O2为1.33%，数据正常，故障排除。本例是由于进气管漏气，使额外的空气进入汽缸，造成混合气过稀，发动机怠速不稳，经常熄火。这部分未经过ECU检测的空气竟发动机燃烧后，造成排气中剩余大量氧气，氧传感器将此信号反馈给ECU，ECU根据这一信号进行相应地加浓。由于氧传感器一直输出要求加浓的信号，自诊断系统则认为氧传感器有故障，便输出相应的故障码。对于装有催化转化器的汽车，如果催化剂工作正常，会使CO和HC减少。因此，将取样探头插到催化转化器之前测量未经转换的排气或在EGR阀的排气口检测。必要时，使空气泵和二次空气喷射系统停止工作。读取测量数据前，不要让发动机怠速运转时间过长