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怎么利用汽車(chē)廢氣分析發(fā)動(dòng)機的故障
一、引言
汽車(chē)是人類(lèi)發(fā)展的必然產(chǎn)物，隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和汽車(chē)保有量的急劇增加，汽車(chē)排放的污染物是嚴重的社會(huì )問(wèn)題，影響著(zhù)人類(lèi)的生活和健康。檢測并控制汽車(chē)排氣污染物，已成為汽車(chē)檢測中重要的檢測項目。檢測人員通過(guò)用尾氣分析儀來(lái)檢測汽車(chē)尾氣CO、HC、NOX、CO2、O2等濃度，判斷是否符合環(huán)保要求。
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的有些故障不能通過(guò)診斷儀器檢測出來(lái)，但是可以通過(guò)尾氣找出故障所在。通過(guò)尾氣分析儀可以得到不同工況下的尾氣濃度，可以通過(guò)這些數據來(lái)檢測和診斷發(fā)動(dòng)機的技術(shù)狀況，從而找出發(fā)動(dòng)機的基本故障點(diǎn)。
二、利用汽車(chē)廢氣排放值分析發(fā)動(dòng)機故障
汽車(chē)尾氣排放一般采用雙怠速測量法測量、怠速工況測量和高怠速工況測量，高怠速工況轉速是0.5倍發(fā)動(dòng)機額定轉速，正常發(fā)動(dòng)機尾氣排放標準值。
1.尾氣中CO含量異常分析。
汽車(chē)CO的產(chǎn)生是混合氣不完全燃燒導致的，發(fā)動(dòng)機混合氣過(guò)濃或者燃燒的質(zhì)量不佳，容易生成CO，按照標準汽車(chē)尾氣中的CO含量不超過(guò)0.1%。導致混合氣太濃的主要故障有燃油壓力過(guò)高、噴油嘴漏油、空氣濾清器堵塞、點(diǎn)火提前角過(guò)大等。我們可以用燃油壓力表檢查燃油的壓力，用噴油器檢測儀檢查噴油器的漏油情況和噴油量，更換空氣濾清器、調整點(diǎn)火提前角等措施來(lái)解決發(fā)動(dòng)機故障所引起的CO含量異常。
2.尾氣中CO2含量異常分析。
汽車(chē)CO2是可燃混合氣燃燒的正常產(chǎn)物，其含量的高低反映混合氣燃燒效率。當發(fā)動(dòng)機混合氣出現過(guò)濃或者過(guò)稀時(shí)，CO2的濃度都將降低，一般不在13%~16%范圍里面。所以通過(guò)這個(gè)基本理論可知，導致CO2含量降低的原因有EGR閥泄漏，燃油壓力過(guò)高或者過(guò)低，噴油器的堵塞、濾清器的堵塞、燃油濾清器的堵塞、真空泄漏等。通過(guò)對這些故障點(diǎn)的排查，基本可以找出引起CO2含量降低的發(fā)動(dòng)機故障。
3.尾氣中氮氧化合物含量異常分析。
汽車(chē)NOX的產(chǎn)生是發(fā)動(dòng)機工作過(guò)程中空氣中N2燃燒所得，混合氣燃燒越充分，所產(chǎn)生的NOX越多。燃燒廢氣的溫度越高，燃燒后燃燒室內過(guò)剩的氧氣，高溫度持續的時(shí)間越長(cháng)，氮氧化合物的生成就越多。所以尾氣中氮氧化合物的含量主要和三元催化器及點(diǎn)火時(shí)間有關(guān)，催化器失效或者點(diǎn)火越提前，氮氧化合物的含量就越高。
4.尾氣中HC化合物含量異常分析。
汽油機在任何工況條件下運轉，或多或少有HC化合物的存在。HC化合物是混合氣不完全燃燒的產(chǎn)物，當氧氣充足時(shí)HC化合物的含量就低于標準值，而當氧氣不足，HC化合物的含量遠遠大于標準值，對大氣污染很?chē)乐�。發(fā)動(dòng)機正常工作時(shí)HC化合物數值應不超過(guò)50ppm (5010-6)。造成混合氣過(guò)濃的故障很多，主要是燃料供給系統和空氣供給系統相關(guān)部件的故障，還有點(diǎn)火系統的點(diǎn)火正時(shí)不正確、配氣相位不準、氣門(mén)和火花塞積炭嚴重等都是造成HC含量偏高的原因。
5.尾氣中O2含量異常分析。
理論混合氣可以用過(guò)量空氣系數和空燃比來(lái)表示，當過(guò)量空氣系數為1或者空燃比為14.7的混合氣是理論混合氣。當混合氣是理論混合氣時(shí)，發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、經(jīng)濟性和排放都會(huì )較好�？杖急群瓦^(guò)量空氣系數的大小對汽車(chē)發(fā)動(dòng)機中O2的排放量會(huì )產(chǎn)生影響，一般正常發(fā)動(dòng)機O2含量在1%~2%之間，通過(guò)測量尾氣中氧氣含量可以判斷過(guò)量空氣系數和空燃比，也可以判斷發(fā)動(dòng)機的基本工作狀況。
系數和空燃比太大，混合氣過(guò)稀，易于導致點(diǎn)火困難，發(fā)動(dòng)機缺火。造成這種現象的原因有很多，如燃油濾清器堵塞、燃油壓力過(guò)低、噴油器堵塞、噴油器線(xiàn)束損壞、真空管路泄漏、EGR閥泄漏等都可能導致混合氣過(guò)稀�？梢酝ㄟ^(guò)對各個(gè)環(huán)節的檢測與排查找到發(fā)動(dòng)機的故障點(diǎn)。
當汽車(chē)尾氣中O2的含量小于1.0%時(shí)，說(shuō)明過(guò)量空氣系數和空燃比太小，混合氣太濃，以致燃油與空氣混合比失調，實(shí)際空燃比遠遠小于理論空燃比，發(fā)動(dòng)機燃燒時(shí)嚴重缺氧，燃燒不充分。造成這種現象的原因有很多，如節氣門(mén)積炭嚴重，空氣濾清器堵塞，噴油器漏油導致的噴油量過(guò)多，氧傳感器反饋信號不正常導致發(fā)動(dòng)機ECU大量噴油，燃油壓力調節器不正常導致燃油壓力過(guò)高，發(fā)動(dòng)機控制單元ECU故障使得燃油控制量不準等。
三、檢測結果總結分析
在汽油發(fā)動(dòng)機尾氣分析中，一般是對CO、HC、CO2、O2四種成分進(jìn)行分析。根據尾氣成分形成機理，尾氣測量值與發(fā)動(dòng)機系統故障判斷分析通則如表2，其讀數具有以下規律。
1.HC和O2的讀數高，是燃油不盡和過(guò)稀的混合氣火而引起的。
2.CO和HC讀數高，CO2和O2讀數低，表明發(fā)動(dòng)機工作混合氣濃。如果燃燒室中有足夠的氧氣保證正常燃燒，通常情況下，燃燒越完全，CO2讀數就越高，其最大值應該為14.8%~16%，此時(shí)CO的讀數接近或等于零。
3.O2的讀數是最有用的診斷數據之一，O2的讀數和其他三個(gè)讀數一起，能幫助找出診斷問(wèn)題的難點(diǎn)。通常，裝有三元催化器的汽車(chē)O2的讀數應該是1%~2%，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機燃燒好，如果偏離了這個(gè)數值，發(fā)動(dòng)機就會(huì )有故障產(chǎn)生。
4.利用功率平衡試驗和尾氣分析儀的讀數，可以指出每個(gè)缸的工作狀況。
5. 如果每個(gè)缸CO和CO2的讀數都下降，HC和O2讀數都上升，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)火和燃燒不正常。
6.當發(fā)動(dòng)機中有一個(gè)缸不工作時(shí)，尾氣含量將上升到4.759%~7.259%，若有兩個(gè)缸不工作時(shí)，則會(huì )上升到9.5%~12.5%.
四、結語(yǔ)
通過(guò)上述的分析，我們可以通過(guò)汽車(chē)尾氣分析儀檢測出尾氣中各成分的含量，通過(guò)對比可以初步分析出發(fā)動(dòng)機的工作狀況和性能，并且可以通過(guò)數據的分析，初步找到大致故障點(diǎn)的位置，對這些懷疑的部件進(jìn)行檢測與維修就可以解決發(fā)動(dòng)機的故障了�，F代汽車(chē)運用尾氣分析儀作為診斷設備是越來(lái)越普遍了，因為現在有的發(fā)動(dòng)機故障通過(guò)診斷儀器是無(wú)法判斷的，所以利用廢氣分析發(fā)動(dòng)機的故障在汽車(chē)維修與檢測中運用在逐步的加強。
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