汽車尾氣中含有一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔?NOx)、二氧化硫、鉛、碳微粒和其他雜質(zhì)粉塵等,這些物質(zhì)對(duì)人類和整個(gè)生態(tài)環(huán)境危害極大,其中CO、HC、NOx及微粒是主要的有害排放物。由于汽車尾氣成分與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況有直接的聯(lián)系,所以通過(guò)汽車尾氣的檢測(cè)可初步分析發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況、性能好壞,可以檢查包括燃燒情況、點(diǎn)火能量、進(jìn)氣效果、供油情況、機(jī)械情況等諸多方面。
一、汽車尾氣成份分析
1、一氧化碳(CO):CO是燃料沒(méi)有*燃燒的產(chǎn)物。CO含量過(guò)高主要是混合氣濃時(shí),由于空氣量不足引起可燃混合氣的不*燃燒。
CO含量過(guò)高表明燃油供給過(guò)多、空氣供給過(guò)少,燃油供給系統(tǒng)和空氣供給系統(tǒng)有故障,如空氣濾清器不潔凈、混合氣不潔凈、活塞環(huán)膠結(jié)阻塞、燃油供應(yīng)太多、空氣太少、點(diǎn)火提前角過(guò)大(點(diǎn)火太早)、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)受阻等。如果電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的CO過(guò)高,很可能是噴油器漏油、油壓過(guò)高、水溫傳感器和空氣流量計(jì)有故障或電控系統(tǒng)產(chǎn)生了故障。理論上,當(dāng)混合氣空燃比≥14.7:1時(shí),即在氧氣充足情況下,排氣中將不含CO而代之產(chǎn)生CO2和未參加燃燒的O2。但現(xiàn)實(shí)中由于混合氣的分布并不均勻,總會(huì)出現(xiàn)局部缺氧的情況,當(dāng)空氣量不足,即混合氣空燃比≤14.7:1時(shí),必然會(huì)有部分燃料不能*燃燒而生成CO。比如發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí),燃燒的混合氣偏濃,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中的氣體壓力與溫度不高,混合氣的燃燒速度減慢,就會(huì)引起不*燃燒,使一氧化碳CO的濃度增加。發(fā)動(dòng)機(jī)在加速和大負(fù)荷范圍工作、或點(diǎn)火時(shí)刻過(guò)分推遲時(shí)也會(huì)使尾氣中CO的濃度增高。即使燃料和空氣混合很均勻,由于燃燒后的高溫,已經(jīng)生成的CO2也會(huì)有小部分被分解成CO和O2。另外排氣中的H2和未燃烴HC也可能將排氣中的部分CO2還原成CO。
CO的含量過(guò)低,則表明混合氣過(guò)稀,故障原因有:燃油油壓過(guò)低、噴油嘴堵塞、真空泄漏、EGR(廢氣再循環(huán))閥泄漏等。
2、碳?xì)浠衔铮℉C):HC是燃料沒(méi)有*燃燒或沒(méi)有燃燒的產(chǎn)物,包括燃油、潤(rùn)滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物的200多種復(fù)雜成份。HC的讀數(shù)高,說(shuō)明燃油沒(méi)有充分燃燒。
HC偏高的原因是:
混合氣過(guò)稀:氣缸壓力不足、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)低、混合氣由燃燒室向曲軸箱泄漏、燃油管泄漏、燃油壓力調(diào)節(jié)器損壞。
混合氣過(guò)濃:油箱中油氣蒸發(fā)、燃油回油管堵塞、燃油壓力調(diào)節(jié)器損壞。
點(diǎn)火正時(shí)不準(zhǔn)確、點(diǎn)火間歇性不跳火、溫度傳感器不良、噴油嘴漏油或堵塞、油壓過(guò)高或過(guò)低等因素都將導(dǎo)致HC讀數(shù)過(guò)高。
在裝有催化器的轎車上,如果發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常狀態(tài),排氣中的HC讀數(shù)是很低的。如果一個(gè)氣缸失火,氣缸中所有未燃汽油都進(jìn)入排氣系統(tǒng),會(huì)導(dǎo)致HC排放增加。混合氣過(guò)濃或過(guò)稀、點(diǎn)火不正時(shí)、 點(diǎn)火間歇性不跳火、溫度傳感器不良、噴油器漏油或堵塞、油壓過(guò)高或過(guò)低等均會(huì)導(dǎo)致HC值上升。排氣中的HC是由未燃燒的燃料烴、不*氧化產(chǎn)物以及燃燒過(guò)程中部分被分解的產(chǎn)物所組成。當(dāng)混合氣過(guò)稀或缸內(nèi)廢氣過(guò)多時(shí)會(huì)出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ怀浞郑慈紵也糠值貐^(qū)由于混合氣過(guò)稀或缸內(nèi)殘余廢氣過(guò)高而不能燃燒,出現(xiàn)斷火。這時(shí),排氣中的HC濃度會(huì)顯著增加。
碳?xì)浠衔锟偡Q烴類,是發(fā)動(dòng)機(jī)未燃盡的燃料分解產(chǎn)生的氣體,汽車排放污染物中的未燃烴的20%-25%來(lái)自曲軸箱竄氣;20%來(lái)自化油器與燃油箱的蒸發(fā);其余55%由排氣管排出。
3、氮氧化合物(NOx):NOx主要成份是燃燒過(guò)程中形成的多種氮氧化合物。NOx包含NO、NO2等多種氣體,主要指一氧化氮NO和二氧化氮NO2,它是由排氣管排出。NOX常常發(fā)生在高溫大負(fù)荷的情況下。它的產(chǎn)生要有足夠高的溫度(1000度以上),第二要有高壓,足夠大的壓力,第三要有多余的氧才能反應(yīng),這三個(gè)條件任何一個(gè)不滿足都不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物。
過(guò)多的NOx排放可能性大的原因是:EGR閥工作不好造成的或者是氣缸里面有熾熱點(diǎn)造成爆燃現(xiàn)象。當(dāng)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生爆燃時(shí),氣缸溫度大幅提高,這可能導(dǎo)致過(guò)多的NOx排放。而氣缸的爆燃則可能是由于點(diǎn)火提前過(guò)大、燃燒室中的積碳和點(diǎn)火控制系統(tǒng)故障造成。冷卻水溫度過(guò)高也會(huì)促成爆燃。試驗(yàn)證明供給略稀的混合氣(空燃比≥15.5)會(huì)增大NOx的排放量。汽油機(jī)排出的氮氧化物中,NO占99%,而柴油機(jī)排出的氮氧化物中NO2比例稍大。
4、微粒:微粒物質(zhì)主要是化合物微粒及燃料沒(méi)*燃燒生成的炭粒。尾氣呈黑色是混合氣太濃,排氣中有大量燃料沒(méi)*燃燒生成的炭粒。尾所呈白色是排氣中有大量水蒸氣,如在白煙中有汽油味則是某缸混合氣太濃,不能燃燒形成的油蒸氣(僅在冷起動(dòng)時(shí)可能)。尾氣呈藍(lán)色則是有機(jī)油進(jìn)入氣缸內(nèi)參與燃燒。
二、汽車排放污染物的途徑及成份主要有:
1、從排氣管排出的廢氣,主要成分是:
一氧化碳CO、碳?xì)浠衔颒C、氮氧化合物NOx、SO2以及鉛化物、微粒物(由碳煙、鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰等組成)和硫化物等;
2、曲軸箱竄氣,其主要成分是HC,還有少量的CO、NOx等;
3、從油箱、化油器浮子室以及油管接頭等處蒸發(fā)的汽油蒸氣,成分是HC。
三、汽車廢氣排放物的影響因素
1、空燃比對(duì)尾氣成分的影響
空燃比即空氣和燃油的比例,理論空燃比為14.7:1。高于理論空燃比是稀的經(jīng)濟(jì)空燃比,低于理論空燃比是濃的功率空燃比。
CO主要是混合氣濃時(shí),由于空氣量不足引起可燃混合氣的不*燃燒,CO的排放量增大。CO是汽油機(jī)尾氣中有害成分濃度大的物質(zhì)。
HC是未燃燃料、可燃混合氣不*燃燒或裂解的碳?xì)浠衔锛吧倭康难趸磻?yīng)的中間產(chǎn)物。混合氣過(guò)濃或過(guò)稀,均會(huì)使燃燒不良,導(dǎo)致HC的排放增多。
當(dāng)空燃比為15.5:l附近燃燒效率高時(shí),NOx生成量達(dá)到大,混合氣空燃比高于或低于此值,NOx的生成量都會(huì)減小。發(fā)動(dòng)機(jī)越接近*燃燒,NOx的生成量越多。相反,在發(fā)動(dòng)機(jī)接近不*燃燒,CO生成量增多時(shí),NOx減少。
當(dāng)空燃比小于14.7:1時(shí)(混合氣變濃),由于空氣量不足引起不*燃燒,CO、HC的排放量增大。空燃比越接近理論空燃比14.7:1,燃燒越*,HC、CO的值越低。
當(dāng)空燃比超過(guò)16.2:1時(shí)(混合氣變稀),由于燃料成分過(guò)少,用通常的燃燒方式已不能正常著火,產(chǎn)生失火,使未燃HC大量排出。
過(guò)濃或過(guò)稀的空燃比都會(huì)降低燃燒速度和燃燒溫度,使NO的生成量都有所下降。
2、點(diǎn)火正時(shí)對(duì)尾氣成分的影響
點(diǎn)火提前角對(duì)CO的排放沒(méi)有太大影響,但對(duì)HC和NOx的影響較大,過(guò)分推遲點(diǎn)火會(huì)使CO沒(méi)有時(shí)間*氧化而引起CO排放量增加,但適度推遲點(diǎn)火可減小CO排放。實(shí)際上當(dāng)點(diǎn)火時(shí)間推遲時(shí),為了維持輸出功率不變需要開大節(jié)氣門,這時(shí)CO排放明顯增加。隨著點(diǎn)火提前角的推遲,HC的排放降低,主要是因?yàn)樵龈吡伺艢鉁囟龋龠M(jìn)了 CO和 HC的氧化。
隨著點(diǎn)火提前角的增大,HC和NOx生成物都會(huì)急劇增加,其原因與燃燒時(shí)的速度、壓力、溫度等有關(guān),當(dāng)點(diǎn)火提前角增大到一定值后,由于燃燒時(shí)間過(guò)短,HC和NOx生成量便有所下降。當(dāng)然,正確的調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)是非常必要的,過(guò)遲的點(diǎn)火提前角會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降,油耗增大,工作不穩(wěn)。
3、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的影響
由于NOx是高溫燃燒時(shí)的生成物,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷提高時(shí),使氣缸的燃燒溫度升高,NOx生成量隨之增大,CO和HC的生成量稍有增加,但影響較小。
對(duì)CO來(lái)說(shuō),空燃比不變,功率輸出的大小對(duì)CO排放沒(méi)有影響。
當(dāng)空燃比和轉(zhuǎn)速保持不變,并按大功率調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角時(shí)改變負(fù)荷對(duì)HC的排放影響不大。
發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷小時(shí),可使NOx排放濃度下降。
轉(zhuǎn)速的變化對(duì)CO的排放濃度沒(méi)有多少影響。
轉(zhuǎn)速升高時(shí),HC的排放有明顯的降低。
對(duì)于不同空燃比的混合氣、轉(zhuǎn)速下,NOx生成速度有不同的影響。稀混合氣,在轉(zhuǎn)速提高時(shí),NOx的生成速度減小。濃混合氣提高轉(zhuǎn)速時(shí),NOx的生成速度有所增大。在任何負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下,加大點(diǎn)火提前角,均使NOx排放增加。
急加速時(shí),CO、 HC 、NOx增加。
4、溫度與CO、 HC、 NOx 關(guān)系
發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí),CO量增加,HC增加, NOx減少。
冷卻水溫達(dá)到正常(如80-90℃)時(shí),NOx的生成量增多。
四、故障排除
車輛的使用保養(yǎng)、燃油質(zhì)量以及環(huán)境條件等許多因素都會(huì)影響汽車的排放狀況。主要有以下幾大類因素:
(1)車輛與燃料特性:如發(fā)動(dòng)機(jī)的類型和技術(shù)、尾氣曲軸箱蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械狀態(tài)和保養(yǎng)情況、汽車空調(diào)的使用情況、車用燃料的特性和品質(zhì)等等。
(2)車輛的運(yùn)行特性:如使用規(guī)律、駕駛習(xí)慣、交通堵塞的程度、交通的管理模式。
造成汽車一氧化碳、碳?xì)浠锱欧挪缓细竦脑蚝凸收现饕憩F(xiàn)在:發(fā)動(dòng)機(jī)工況不良、空氣濾清器未及時(shí)更換、空燃比調(diào)整不良、化油器故障、火花塞和高壓線故障、怠速調(diào)整不良等等。
尾氣不合格的主要原因就是混合氣過(guò)濃或過(guò)稀。
建議檢查高壓線電阻不能過(guò)大;
再查火花塞,間隙是否偏大;
接著拆下噴油嘴檢測(cè)霧化狀態(tài)及密封情況;
還要檢查三元催化器和氧傳感器是否出現(xiàn)故障,造成排放中的各項(xiàng)數(shù)值均不達(dá)標(biāo)。如果進(jìn)氣系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)積存了大量的積碳,積碳將在汽缸內(nèi)形成多處明火,使汽缸內(nèi)出現(xiàn)多點(diǎn)點(diǎn)火的現(xiàn)象,混合氣在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)快速爆燃,汽缸內(nèi)的燃燒溫度升高,容易促進(jìn)氮氧化物的生成。建議*清洗進(jìn)氣系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的積碳;
還可以將點(diǎn)火正時(shí)延遲一些也會(huì)使氮氧化物的排放減少。由于點(diǎn)火時(shí)間推遲,在燃燒室內(nèi)的燃燒時(shí)間將縮短,燃燒高溫度降低,使排出的碳?xì)浜偷趸餃p少。但將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率的下降。但過(guò)分推遲點(diǎn)火,也會(huì)使CO在燃燒室內(nèi)沒(méi)有時(shí)間*氧化,而引起排放量增加。
故障排除可以從以下幾方面入手:
1、關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),檢查空氣濾芯是否太臟;如果太臟,則應(yīng)更換;如果空氣濾芯正常,則進(jìn)行下一步。
2、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)是否漏氣。
3、檢查各缸噴油器的工作情況。
4、檢查各缸的點(diǎn)火情況。
5、檢查發(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器的工作情況。
★車輛進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)過(guò)臟:
這種情況一般情況下出現(xiàn)在車輛還比較新,但是檢測(cè)結(jié)果卻超標(biāo),或者超標(biāo)并不嚴(yán)重只超了百分之幾或零點(diǎn)幾,這種情況說(shuō)明我們的車輛的尾氣處理系統(tǒng)即三元催化器和氧傳感并沒(méi)有出現(xiàn)大的問(wèn)題,造成尾氣超標(biāo)的原因大多因?yàn)檐囕v三大系統(tǒng)過(guò)臟。只要發(fā)動(dòng)機(jī)正常,尾氣超標(biāo)是進(jìn)、排氣系統(tǒng)出了問(wèn)題,對(duì)燃油系統(tǒng)的進(jìn)氣道,噴油嘴及節(jié)氣門要定期清洗,三元催化器是排氣系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,所以必須定期清洗三元催化器、否則會(huì)造成三元催化器積炭堵塞失效,導(dǎo)致尾氣排放超標(biāo)。
發(fā)機(jī)機(jī)是否正常,簡(jiǎn)單檢查可做到:取下火花塞看有無(wú)機(jī)油、很干凈說(shuō)明點(diǎn)火正常,發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有竄油,加大油門時(shí)觀察,運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)有力,如果以上檢查沒(méi)問(wèn)題即正常。
解決方案--拉高速
高速對(duì)清洗發(fā)動(dòng)機(jī)的油路和氣缸有相當(dāng)大的作用。原因是發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),供油量加大,燃油的流速也加大,有助于把油路中污垢和雜質(zhì)沖刷出去,達(dá)到清洗的效果。而且由于活塞的高速運(yùn)動(dòng),汽缸內(nèi)溫度更高,氣流進(jìn)出氣門的流量和速度也很高,燃燒會(huì)更加充分,有利于清除氣門的積碳,使堵塞的通道變得順暢。所以,拉過(guò)高速后,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力會(huì)有所增強(qiáng),這是不言而喻的。
★三元催化器中毒:
三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在汽車排氣系統(tǒng)內(nèi),其作用是減少發(fā)動(dòng)機(jī)排出的大部分廢氣污染物,可除去HC(碳?xì)浠衔?、CO(一氧化碳)和NOx(氮氧化合物)三種主要污染物質(zhì)的90%,是重要的機(jī)外凈化裝置。當(dāng)廢氣經(jīng)過(guò)凈化器時(shí),它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過(guò)氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害的二氧化碳、水和氮?dú)狻S捎谶@種催化器可同時(shí)將廢氣中的各種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),故稱三元。
這些氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)只有在溫度達(dá)到250℃時(shí)才開始進(jìn)行。如果汽油或潤(rùn)滑油添加劑選用不當(dāng),使用了含鉛的燃油添加劑或硫、磷、鋅含量超標(biāo)的機(jī)油添加劑,就會(huì)使磷、鉛等物質(zhì)覆蓋于三元催化轉(zhuǎn)換器的催化層表面,阻止廢氣中的有害成分與之接觸而失去催化作用,這就是人們常說(shuō)的三元催化器“中毒”。
閉環(huán)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)很容易產(chǎn)生進(jìn)氣系統(tǒng)、燃燒室沉積物,氧傳感器,三元催化器積炭過(guò)多中毒失效,三元催化器堵塞,EGR(廢氣再循環(huán)系統(tǒng))閥阻塞卡滯等問(wèn)題,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制三元催化凈化系統(tǒng)不能正常工作,尾氣排放超標(biāo)。
三元催化器中毒是汽車尾氣超標(biāo)的主要原因:
燃油標(biāo)號(hào)低、油質(zhì)差:標(biāo)號(hào)低、油質(zhì)差的燃油由于不*燃燒會(huì)吸附在三元催化器表面,時(shí)間一長(zhǎng)便會(huì)使三元中毒失效。
燃油含硫量高:硫吸附在氧傳感器和三元催化器表面,不僅造成三元中毒失效,還給汽車動(dòng)力帶來(lái)一系列問(wèn)題。
在影響尾氣達(dá)標(biāo)的原因中機(jī)油是不可忽視的一方面。舊機(jī)油由于品質(zhì)的下降或者由于機(jī)油里邊的含雜量太多,導(dǎo)致密封變差。如果機(jī)油里含雜量太高, 包括含磷含硫金屬顆粒太多,會(huì)隨著燃燒、隨著機(jī)油的蒸汽一塊排到三元催化器里,長(zhǎng)時(shí)間以后會(huì)把三元催化器的表面金屬的顆粒給它堵死,會(huì)降低排放效果,也就是三元催化器中毒。而尾氣中攜帶的沉積物,比如來(lái)自機(jī)油中的灰分,也會(huì)覆蓋在催化器表面、阻礙或者降低催化效率, 因此,為了保證三元催化器持久穩(wěn)定地發(fā)揮功能,必須對(duì)潤(rùn)滑油的性能提出更高的要求,將機(jī)油對(duì)三元催化器的影響降至低,才能滿足目前的排放要求;另外要定期更換機(jī)油,在選購(gòu)機(jī)油時(shí)盡量選擇別的機(jī)油,對(duì)于自身的環(huán)保也是有利的。
道路擁堵嚴(yán)重:汽車開開停停會(huì)使燃油不*燃燒而產(chǎn)生大量的一氧化碳,它極易吸附在三元催化劑活性表面造成三元中毒失效,所以汽車長(zhǎng)期在低速、加速、減速狀況下行駛也是造成三元失效的主要原因。
解決方案
尾氣超標(biāo)是因?yàn)槿紵页练e物,氧傳感器,三元催化器積炭過(guò)多中毒失效,只要三元催化器活性未喪失,沒(méi)有*堵塞,對(duì)三元催化器進(jìn)行清洗,就可恢復(fù)三元催化器的活性,通過(guò)對(duì)噴油嘴及節(jié)氣門清洗保養(yǎng),一般來(lái)說(shuō)經(jīng)過(guò)保養(yǎng)就可達(dá)標(biāo)。一旦發(fā)生三元催化器中毒,*的解決方案就是更換新的三元催化器。
★氧傳感器損壞:
尾氣超標(biāo)不一定就是三元催化器中毒,氧傳感器損壞也是一個(gè)重要的且容易被忽視的原因,在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動(dòng)機(jī)上,氧傳感器是*的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空氣燃燒比例,三元催化劑對(duì)CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降,故在排氣管中安裝氧傳感器,用以檢測(cè)排氣中氧的濃度,并向ECU發(fā)出反饋信號(hào),再由ECU控制噴油器噴油量的增減,從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。
由于氧傳感器也是由陶瓷制成,也是比較容易損壞的,損壞嚴(yán)重時(shí)一般可以通過(guò)電腦檢測(cè)出來(lái),但損壞不嚴(yán)重時(shí)電腦無(wú)法檢測(cè)出來(lái)就需要專業(yè)人員的判斷了。
解決方案
一般氧傳感損壞就直接更換。由于氧傳感起著空燃比控制的作用,使得燃油的燃燒更加充分,一旦氧傳感器損壞,油耗會(huì)明顯上升,所以更換壞的氧傳感器對(duì)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性有著不可忽略的作用。
★汽車?yán)匣?/span>
這種情況就很難解決了,汽車各個(gè)部件都已經(jīng)老化,車輛的各個(gè)部件的效率都下降了。
五、汽車尾氣檢測(cè)結(jié)果分析
通過(guò)尾氣分析,可以檢測(cè)到以下幾個(gè)主要方面的故障:混合氣過(guò)濃或過(guò)稀、二次空氣噴射系統(tǒng)失靈、噴油器故障、進(jìn)氣歧管真空泄漏、汽缸蓋襯墊損壞、EGR閥故障、排氣系統(tǒng)泄漏、點(diǎn)火提前角過(guò)大等。
尾氣測(cè)試值與系統(tǒng)故障
CO | HC | NOx | CO2 | O2 | 可能的故障 |
偏高 | 偏高 | 正常 | 偏低 | 偏高 | 混合氣偏濃時(shí)失火 |
偏低 | 偏高 | 正常 | 偏低 | 偏低 | 點(diǎn)火系統(tǒng)故障(間歇性失火);氣缸壓力低 |
偏低 | 偏高 | 正常 | 偏低 | 偏高 | 混合氣偏稀時(shí)失火 |
偏低 | 偏高 | 偏高 | 正常 | 正常 | 點(diǎn)火過(guò)早 |
偏高 | 正常 | 正常 | 正常 | 偏低 | 點(diǎn)火過(guò)遲 |
偏高 | 偏高 | 正常 | 偏低 | 偏低 | 混合氣濃 |
偏高 | 正常/偏低 | 正常 | 偏低 | 偏低 | 混合偏濃 |
變化 | 變化 | 正常 | 偏低 | 正常 | EGR閥漏氣 |
偏低 | 偏低 | 偏低 | 偏低 | 偏高 | 催化轉(zhuǎn)化器之后的排放物泄漏;排氣管漏氣 |
偏低 | 偏低 | 偏低 | 偏高 | 偏低 | 燃燒效率高,催化轉(zhuǎn)化器作用良好 |
HC和O2的讀數(shù)高,是由點(diǎn)火系統(tǒng)不良和過(guò)稀的混合氣失火而引起。
CO、HC高, CO2、O2低,表明發(fā)動(dòng)機(jī)工作混合氣很濃。
通常情況下,CO2的讀數(shù)和CO、O2的讀數(shù)相反。燃燒越*,CO2的讀數(shù)就越高。如果混合氣濃,O2的讀數(shù)就低,CO的讀數(shù)就高;反之混合氣稀,O2的讀數(shù)就高,CO的讀數(shù)就低;若混合氣偏向失火點(diǎn),O2的讀數(shù)就會(huì)上升得很快,同時(shí),CO值低,HC值高而且不穩(wěn)定。
斷火試驗(yàn):如果每個(gè)缸CO和CO2的讀數(shù)都下降,HC和O2的讀數(shù)都上升,且上升和下降的量都一樣則證明每個(gè)缸都工作正常。如果只有一個(gè)缸的變化很小,而其他缸都一樣,則表明這個(gè)缸點(diǎn)火不正常或燃燒不正常。
如果一輛車的排氣管或尾氣分析儀的測(cè)量管路有泄漏,那么所檢測(cè)的就是被外部空氣稀釋的尾氣,CO和HC的測(cè)量值將降低,O2的值將上升。
O2的讀數(shù)是有用的診斷數(shù)據(jù)之一。O2的讀數(shù)和其他3個(gè)讀數(shù)一起,能幫助找出診斷問(wèn)題的難點(diǎn)。通常,裝有催化轉(zhuǎn)換器的汽車的O2的讀數(shù)應(yīng)該是1.0%-2.0%,說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒很好,只有少量末燃燒的O2通過(guò)氣缸。如果O2的讀數(shù)小于1.0%,則說(shuō)明混合氣太濃,不利于很好的燃燒。如果O2的讀數(shù)超過(guò)2%,則說(shuō)明混合氣太稀。燃油濾清器堵塞、燃油壓力低、噴油器阻塞、真空系統(tǒng)漏氣、廢氣再循環(huán)(EGR)閥泄漏等都可能導(dǎo)致混合氣過(guò)稀失火。
參照上表,再配合相應(yīng)的其它測(cè)試如故障碼分析、數(shù)據(jù)流分析、點(diǎn)火波形分析、真空及壓力分析,相信能快速的診斷電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)故障。
六、尾氣檢測(cè)注意事項(xiàng)
一般五氣體尾氣分析儀均具有怠速測(cè)試、雙怠速測(cè)試及普通測(cè)試三種測(cè)試方法。前兩種是汽車年檢時(shí)的檢測(cè)方法。在維修時(shí),我們使用普通測(cè)試來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣成份的變化。現(xiàn)在的汽車多數(shù)裝有催化轉(zhuǎn)化器,分析發(fā)動(dòng)機(jī)故障時(shí),尾氣取樣應(yīng)在催化器之前(在催化器前的排氣管上通常有一個(gè)用螺栓堵住的的取樣孔,可拆下螺栓,把尾氣分析儀的探頭從此插入)。裝有二次空氣噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣測(cè)試時(shí)應(yīng)讓該系統(tǒng)暫時(shí)停止工作。測(cè)試尾氣前,應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度,取樣探頭插入深度不低于40cm(400mm)。
對(duì)于裝有催化轉(zhuǎn)化器的汽車,如果催化劑工作正常,會(huì)使CO和HC減少。因此,將取樣探頭插到催化轉(zhuǎn)化器之前測(cè)量未經(jīng)轉(zhuǎn)換的排氣或在EGR閥的排氣口檢測(cè)。必要時(shí),使空氣泵和二次空氣噴射系統(tǒng)停止工作。讀取測(cè)量數(shù)據(jù)前,不要讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)后,才能使用尾氣分析儀進(jìn)行尾氣檢測(cè)。在進(jìn)行變工況測(cè)試中,要讓加速踏板穩(wěn)住后再讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。
七、案例分析
案例一: 一輛豐田凌志300,怠速時(shí)有輕微抖動(dòng),且加速遲緩,*碼輸出。進(jìn)行數(shù)據(jù)流和點(diǎn)火波形檢測(cè),運(yùn)行參數(shù)正常,點(diǎn)火波形也基本正常。用四氣分析儀進(jìn)行尾氣檢測(cè),CO為0.4%、O2為2.12%、CO2為14.1%、HC在260×10-6~500×10-6間變化。初步分析是混合氣過(guò)稀,導(dǎo)致失火。首先檢修燃油供給部分,各部件工作正常。清洗噴油器后,HC值雖然有所下降但仍較高。再檢查空氣供給系統(tǒng),無(wú)漏氣現(xiàn)象。至此,混合氣過(guò)稀而導(dǎo)致失火的可能性被排除,可能是點(diǎn)火系統(tǒng)的故障。進(jìn)一步檢查電子點(diǎn)火系統(tǒng),當(dāng)檢查到右側(cè)汽缸的高壓線和火花塞時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)缸的高壓線短路,火花塞電極間隙過(guò)小。更換高壓線,調(diào)整火花塞電極間隙,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),故障消失,尾氣檢測(cè)值*在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。
案例二:本田雅閣CD4,發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為F22B1,費(fèi)油
四氣尾氣分析儀檢測(cè)結(jié)果:
CO 4.6%、HC 356 ppm、CO2 13.6% 、 O2 0.56% 、800轉(zhuǎn)/分
檢測(cè)結(jié)果分析:
HC及CO高,而CO2 、O2低說(shuō)明混合氣濃。應(yīng)重點(diǎn)從檢查空氣及燃油供給系
故障檢修:
導(dǎo)致混合氣濃的因素較多,應(yīng)排查。用元征X-431讀取*碼,檢查空氣濾清器清潔,檢查燃油壓力為250KPa正常。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),怠速運(yùn)轉(zhuǎn),讀取噴油脈寬為3.6ms,此類發(fā)動(dòng)機(jī)正常噴油脈寬在2.4ms,很明顯該值超標(biāo)。讀取水溫、節(jié)氣門、點(diǎn)火提前角、進(jìn)氣壓力、轉(zhuǎn)速等信號(hào)均在正常范圍,仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣溫度信號(hào)固定在20℃不變,而熱車后該信號(hào)應(yīng)在40-60℃之間。從進(jìn)氣總管上拆下該傳感器,用電吹風(fēng)邊加熱邊測(cè)量其阻值,始終在2300Ω不變,證明已損壞。更換新件后,噴油脈寬在2.4ms,故障排除。因?yàn)檫M(jìn)氣溫度信號(hào)是噴油修正信號(hào),它損壞后,使發(fā)動(dòng)機(jī)電腦誤修正,導(dǎo)致混合氣濃。
尾氣復(fù)測(cè)結(jié)果:
CO 0.34%、HC 45 ppm、CO2 14.8% 、 O2 1.46% 、800轉(zhuǎn)/分
所有數(shù)據(jù)都在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi),故障排除。
案例三:奧迪A6轎車V6 2.8L電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)有輕微抖動(dòng),加速遲緩
尾氣測(cè)量結(jié)果:
CO約0.3%—0.5%,HC為200-500 ppm,且在此范圍內(nèi)波動(dòng)。
檢測(cè)結(jié)果分析:
CO值低,而HC值不穩(wěn)定,說(shuō)明有間歇性失火故障。
故障檢修:
經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn):有一個(gè)缸的高壓線有輕微短路(漏電)現(xiàn)象,為此更換高壓線。因火花塞間隙偏大且已使用2萬(wàn)Km,也同時(shí)更換。清洗噴油器,觀察各缸噴油器的霧化狀態(tài)和流量的均勻性。復(fù)檢發(fā)現(xiàn):發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)稍有改善,但末*消除;尾氣檢查HC值下降不大,并仍有波動(dòng)。分析認(rèn)為:故障仍可能是失火原因所致。為了進(jìn)一步診斷故障,分別在左右兩側(cè)排氣歧管氧傳感器旁邊的尾氣檢測(cè)口(該口通常是用一個(gè)螺栓密封的)進(jìn)行尾氣檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):左側(cè)氣缸排出尾氣的CO值在0.5%左右,HC值在125 ppm左右(因在催化器前測(cè)量,其值會(huì)比在排氣尾管測(cè)量值稍高),且波動(dòng)極小。而右側(cè)氣缸排出尾氣的CO值也在0.5%左右,但HC值卻在125-250 ppm且時(shí)有波動(dòng)。因此問(wèn)題應(yīng)在右側(cè)氣缸中。為此又檢查了右側(cè)氣缸的高壓線和火花塞,發(fā)現(xiàn)2缸的火花塞3個(gè)電極中有一個(gè)間隙過(guò)小。經(jīng)調(diào)整后,重新安裝,故障*消除,尾氣檢測(cè)值也符合出廠標(biāo)準(zhǔn)。
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