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就在我們享受汽車帶來的舒適方便的時(shí)候，汽車尾氣造成的大氣污染、汽車 鳴笛造成的噪聲污染等影響了人們的生活， 人們每天都在呼吸汽車尾氣和被迫接 受噪音中生存。汽車污染嚴(yán)重影響了人們的日常生活。中國工程院院士、吉林大 學(xué)教授郭孔輝首先闡述了中國汽車發(fā)展的喜與憂， 指出汽車在給人們帶來便利的 同時(shí)，也給環(huán)境帶來極大威脅?，F(xiàn)在我國二氧化碳排放已位居世界第二，而交通 造成的二氧化碳污染和噪聲污染分別占各自污染總強(qiáng)度以上。 預(yù) 計(jì)中國汽車保有量將在年達(dá)到萬輛， 年達(dá)到 萬輛，年達(dá)到萬輛。但我國的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)比發(fā)達(dá)國家 落后近年。 此外，根據(jù)上個(gè)世紀(jì)七八十年代美國、日本對(duì)城市空氣污染源的調(diào)查，城市 空氣中以上的一氧化碳、 以上的碳?xì)浠衔锖鸵陨系牡趸?物來自汽車排放。這些污濁的氣體使人類的生存環(huán)境受到極大威脅。汽車污染已 成為世界性公害，其對(duì)于溫室氣體濃度增加的“貢獻(xiàn)”不容忽視。 而專家估計(jì)，到年前后，我國的二氧化碳總排放量很有可能超過美 國，坐上世界二氧化碳排放量的“第一把交椅” ！毫無疑問，汽車是我國城市空 氣污染主要排放源之一。中國汽車工業(yè)維修協(xié)會(huì)秘書長張京偉則從汽車維修、汽 車使用過程中的空調(diào)制冷劑和汽車尾氣排放三個(gè)方面闡述了汽車對(duì)環(huán)境的污染： 一方面，在汽車維修過程中，更換的廢機(jī)油、報(bào)廢的舊電瓶以及報(bào)廢的零部件處 理不當(dāng)將對(duì)周圍的環(huán)境造成很大的污染和破壞 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中包含許多成分，其基本成分是二氧化碳（CO2 ） 、水蒸氣 、過剩的氧氣（O2）以及存留下的氮?dú)猓∟2）等，它們是燃料和空氣完全 （H2O） 燃燒后的產(chǎn)物，從毒物學(xué)的觀點(diǎn)看排氣中的這些成分是無害的。除上述基本成分 外，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中還含有不完全燃燒的產(chǎn)物和燃燒反應(yīng)的中間產(chǎn)物，包括一 氧化碳（CO） 、碳?xì)浠衔铮℉C） 、氮氧化物（NOx） 、二氧化硫（SO2） 、固體顆粒 （鉛及鉛化物、碳煙）及醛類等。這些成分的質(zhì)量總和在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中所占 的比例不大，例如汽油機(jī)只占 5，柴油機(jī)還不到 1，但它們中大部分是有害 的，有強(qiáng)烈刺激性的臭味，或有致癌作用，因此被列為有害排放物汽車排放的主要污染物中含有大量的一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、 氮氧化合物（NOx）硫化物和微粒物（由碳煙、鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰 等組成）。這些物質(zhì)對(duì)人體健康存在著很大的威脅。 在內(nèi)然發(fā)動(dòng)機(jī)中，CO 是空氣不足或其他原因造成不完全燃燒時(shí)，所產(chǎn)生 的一種無色、無味的氣體HC 是指發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的未燃部分，還包括供油系中燃料的蒸發(fā)和滴漏。單 獨(dú)的 HC 只有在濃度相當(dāng)高的情況下才會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響， 一般情況下作用不大， 但它卻是產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的重要成分。廢氣污染物的主要成分汽車排放的主要污染物是：一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化合 物（NOx）硫化物和微粒物（由碳煙、鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰等組成）。 就 CO 來說，如果把汽油發(fā)動(dòng)機(jī) CO 排放量當(dāng)作 1 的話，則液化氣發(fā)動(dòng)機(jī)的 CO 排放量為 1/2，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的 CO 排放量為 1/100?？梢钥闯觯裼桶l(fā)動(dòng)機(jī) 與其有發(fā)動(dòng)機(jī)相比，其 CO 排出量要小得多。而且，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的 HC 排出量也較 少，但 NOx 排出量則和汽油機(jī)差不多，且會(huì)排出令人討厭的黑煙。 汽車有害氣體主要從下述途徑排入大氣： 以 HC 為主要成分（約占 HC 總排量的 25%），并含有 CO 等其他成分的竄氣， 從曲軸箱排出； 在不同運(yùn)行工況，從發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排出不同成分的 CO、HC（約占 HC 總排量的 55%）及 NOx 等有害氣體； 汽油從油箱、化油器浮子室及油泵接頭處蒸發(fā)，散發(fā)出 HC（約占 HC 總排量 的 20%）。3.2.4 三元催化技術(shù)三元催化轉(zhuǎn)化器是將機(jī)車、汽車引擎燃燒后所排放的 CO(一氧化碳)、HC(碳 氫化合物)、及 NOx（氮氧化物）等有害成份，在排氣管中催化轉(zhuǎn)換成無毒害的 CO(二氧化碳)、HO(水)和 N（氮?dú)猓┰谂欧诺酱髿庵?，達(dá)到凈化的功效。見圖（1） 圖（1） 1.技術(shù)概述 汽車以三種方式向大氣排放污染物：尾氣排放、曲軸箱通風(fēng)和燃油蒸發(fā)。其 中尾氣排放影響最大，其主要污染成分是 CO，HC 和 NOx，汽車尾氣三元催化轉(zhuǎn) 化器（簡稱催化器）是安裝于汽車排氣系統(tǒng)中的最重要的機(jī)外凈化裝置，它可將 這些有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的 CO2，H2O 和 N2。 催化器中心是多空蜂窩陶瓷載體，孔多而壁薄，使廢氣通過時(shí)有很多接觸機(jī) 會(huì)，又不產(chǎn)成較大的背壓（排氣阻力） 。載體材料一般是高純度的堇青石，具有 適當(dāng)?shù)奈?，以便催化劑的涂附，并有極低的熱膨脹系數(shù)，以使在反復(fù)承受熱 沖擊的情況下，不產(chǎn)生大的應(yīng)力變化和疲勞破損。 載體表面涂有很薄的催化劑涂層， 其中直接起催化作用的主要是鉑族貴金屬 （鉑 Pt、銠 Rd、鈀 Pd） ，稀土材料鈰 Ce 和鑭 La 的氧化物具有儲(chǔ)氧功能，并有 助催化的作用，將上述多種材料按一定比例（配方）制成催化劑，能收到最佳的 催化效果。由于貴金屬價(jià)格昂貴，催化劑中的貴金屬含量低就成了它的水平和市 場競爭力的標(biāo)志。 催化劑的主要技術(shù)指標(biāo)是對(duì)廢氣中三種主要有害成分的轉(zhuǎn)化效 率，一般都應(yīng)在 80以上，起燃溫度 T50 是檢驗(yàn)低溫下催化劑活性的重要指標(biāo)， 對(duì)冷啟動(dòng)時(shí)廢氣的轉(zhuǎn)化作用有重要影響，一般在 300 度以下。高溫抗老化性能也 是重要的技術(shù)指標(biāo)，一般在 80000 公里時(shí)，劣化系數(shù)應(yīng)小于 12。 美國、歐洲及日本代表著當(dāng)今世界汽車工業(yè)發(fā)展潮流。美國對(duì)汽車排放控制 起步早、進(jìn)程快、要求高，尤其是美國的加州，其法規(guī)是世界上最嚴(yán)格的。歐洲 排放控制起步較慢，法規(guī)較松，但 2005 年后，排放控制也要達(dá)到美國當(dāng)時(shí)水平。 日本為了適應(yīng)國內(nèi)環(huán)境保護(hù)和出口國外需要，排放控制技術(shù)發(fā)展很快。三元催化 技術(shù)是機(jī)外凈化最成功最有效的方法，國外應(yīng)用取得了很大的成功，目前正向低 貴金屬含量、緊密偶合型、電加溫型和柴油機(jī)微?？刂频确较虬l(fā)展。 2.結(jié)構(gòu)： 三元催化反應(yīng)器類似消聲器。 它的外面用雙層不銹薄鋼板制成筒形。 在雙層薄板夾層中裝有絕熱材料-石棉纖維氈。 內(nèi)部在網(wǎng)狀隔板中間裝有凈化 劑。 3.凈化劑：凈化劑由載體和催化劑組成。載體一般由三氧化二鋁制成，其形 狀有球形、多棱體形和網(wǎng)狀隔板等。凈化劑實(shí)際上是起催化作用的，也稱為催化 劑。催化劑用的是金屬鉑、銠、鈀。將其中一種噴涂在載體上，就構(gòu)成了凈化劑。 4.三元催化反應(yīng)器的工作原理是：發(fā)動(dòng)機(jī)通過排氣管排氣時(shí)，CO、HC、和 NOx 三種氣體通過三元催化反應(yīng)器中的凈化劑時(shí)，增強(qiáng)了三種氣體的活性，進(jìn)行 氧化-還原化學(xué)反應(yīng)。其中 CO 在高溫下氧化成無色、無毒的二氧化碳（CO2） 氣體。HC 化合物在高溫下氧化成水和（H2O）和 CO2 。NOx 還原成氨氣（N2）和 （O2 ） 。三種有害氣體變成無害氣體，使排氣得以凈化。 三元催化反應(yīng)器的使用： 凡是性能較好的三元催化器及其催化劑大多為鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠、(Rn)等 稀有金屬制成，價(jià)格昂貴。 為了充分發(fā)揮三元催化器的降污效率，防止早期損壞失效，在汽車使用中應(yīng) 注意以下幾個(gè)方面： （1）裝有三元催化器的汽車，不能使用含鉛汽油，尤其到外地加油時(shí)一定 要注意，因?yàn)楹U油燃燒后，鉛顆粒隨廢氣排經(jīng)三元催化器時(shí)，會(huì)覆蓋在催化劑 表面，使催化劑作用面積減少，從而大大降低催化器的轉(zhuǎn)換效率，這就是常說的 的“三元催化器鉛中毒”，經(jīng)驗(yàn)表明即使只使用過一箱含鉛汽油，也會(huì)造成三元 催化器的嚴(yán)重失效，所以這一點(diǎn)廣大車主一定要多加注意。 （2） 應(yīng)避免未燃燒的混合氣進(jìn)入催化器。三元催化器開始起作用的溫度是 200 攝氏度左右，最佳工作溫度在 400 攝氏度至 800 攝氏度，而超過 1000 攝氏 度后作為催化劑的貴金屬成分自身也將會(huì)產(chǎn)生化學(xué)變化， 從而使催化器內(nèi)的有效 催化劑成分降低，使催化作用減弱。 催化器降低碳?xì)浠衔?HC)和一氧化碳(CO)這兩種有害物質(zhì)是通過在催化 器內(nèi)部進(jìn)行燃燒使其轉(zhuǎn)化為水(H2O)及二氧化碳(CO2)而實(shí)現(xiàn)的， 而這種反映會(huì)產(chǎn) 生熱量，發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常情況下，這兩種成分的含量適當(dāng)，燃燒所產(chǎn)生的熱量會(huì) 使催化器保持在最佳工作溫度附近， 而發(fā)動(dòng)機(jī)工作出現(xiàn)異常時(shí)排氣中這兩種成分 的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常情況。 因此，燃燒所產(chǎn)生的熱量有很大可能將使催化器溫度超過工作上限，從而傷 害到催化劑，使催化器損壞。因此，在車輛使用過程中要注意以下幾種情況： (1) 過久的怠速空轉(zhuǎn)； (2) 點(diǎn)火時(shí)間過遲； (3) 個(gè)別缸失火不工作； (4) 噴油正常但啟動(dòng)困難； (5) 混合氣過濃； (6) 發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油等。 以上這些現(xiàn)象都會(huì)造成三元催化劑的過早損壞和失效， 出現(xiàn)這些現(xiàn)象應(yīng)盡快去維 修廠排除故障。 5.目標(biāo)：完成關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和新產(chǎn)品開發(fā)及推廣應(yīng)用，加速新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化工 程建設(shè)。 6.主要研究內(nèi)容：低膨脹，耐高溫，高強(qiáng)度，多孔隙的蜂窩陶瓷載體；高稀 土，低貴金屬含量的催化劑；催化劑的涂附技術(shù)和催化轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)制造技術(shù)； 催化器與整車排放系統(tǒng)的匹配技術(shù)；緊密偶合型 制催化器技術(shù)。 隨著汽油機(jī)和柴油機(jī)電子控制技術(shù)在近期內(nèi)在國內(nèi)的廣泛應(yīng)用和排放法規(guī) 將進(jìn)一步加嚴(yán)，尾氣催化轉(zhuǎn)化器將在我國大量使用。排除發(fā)動(dòng)機(jī)排氣故障的步驟汽車尾氣分析儀 目前，在許多汽車維修企業(yè)，尾氣分析儀只是作為車輛年檢前調(diào)整尾氣、測試簡單參數(shù)的普通設(shè)備，沒有嘗試在汽車故障診斷中的作用。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒理論和汽油機(jī)廢氣形成理論,尾氣成分與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況有最直接的聯(lián)系，因此通過汽車尾氣的檢測可分析發(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。本文詳細(xì)分析了汽車廢氣排放物的影響因素，發(fā)動(dòng)機(jī)各部分技術(shù)狀況與尾氣成分間的關(guān)系尾氣成分異常的原因分析等試圖闡釋尾氣分析儀檢測數(shù)據(jù)是如何反映汽車發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際性能的；通過故障診斷案例介紹分析了如何利用尾氣分析儀快速有效地找到汽油機(jī)的故障原因,介紹了分析儀的智能化功能及網(wǎng)絡(luò)化,從而說明尾氣分析儀在發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷中有很好的發(fā)展空間 在汽車發(fā)展的早期，人們主要是通過有經(jīng)驗(yàn)的維修人員發(fā)現(xiàn)汽車的故障并作有針對(duì)性的修理。即過去人們常講的“望” 眼看)、“聞” (耳聽)、“切”(手摸)方式。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，汽車檢測技術(shù)也飛速發(fā)展。基于這幾年對(duì)本地區(qū)汽車維修企業(yè)和維修人員的調(diào)查,目前人們已能依靠各種先進(jìn)的儀器設(shè)備，如汽車故障診斷儀、示波器、紅外線測溫儀等設(shè)備對(duì)汽車進(jìn)行不解體檢測，而且安全、迅速、準(zhǔn)確。但是將汽車尾氣分析儀應(yīng)用于汽車的維修上還是很少，尾氣分析儀大都還是環(huán)保部門做檢查環(huán)保，對(duì)修理廠修車用的不是很多。然而這種儀器的運(yùn)用是對(duì)車的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)和排放整體的一個(gè)綜合檢測，對(duì)它的檢測結(jié)果分析可知汽車總體性能和技術(shù)狀況。對(duì)汽車維修必定會(huì)起到很大的作用。下面就汽車尾氣分析儀應(yīng)用的有關(guān)理論：汽車廢氣排放物的影響因素，發(fā)動(dòng)機(jī)各部分技術(shù)狀況與尾氣成分間的關(guān)系以及尾氣成分異常的原因分析和實(shí)際應(yīng)用作一闡述 1汽車排放尾氣的成份分析： 根據(jù)燃燒理論，進(jìn)入汽車燃燒室的成分是空氣和燃油，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣在燃燒過程中產(chǎn)生汽車排放尾氣中含有一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合?NOx)、二氧化硫、鋁、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，另外含有CO2、H20、O2等氣體。由于尾氣成分與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況有最直接的聯(lián)系，所以通過汽車尾氣的檢測可初步分析發(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。更為重要的是，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，尾氣中某種成分必然偏離正常值，通過檢測發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下尾氣中不同氣體成分的含量，可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)故障所在的部位。尾氣分析主要內(nèi)容有混合氣空燃比、點(diǎn)火正時(shí)及催化器轉(zhuǎn)化效率等，主要分析的參數(shù)有CO、HC、CO2和氧（O2），還有空燃比（A/F）或相對(duì)空燃比（）。發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)在正常工作時(shí)， 其排放污染物 會(huì)在一個(gè)規(guī)定的范圍內(nèi)波動(dòng)， 如果汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的 排放超過標(biāo)準(zhǔn)， 則表明發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)存在故障， 通 過檢測發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下尾氣中不同氣體成分的 含量， 可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)故障所在系統(tǒng)中的原因。 輔 以點(diǎn)火分析和燃油供給系統(tǒng)檢測進(jìn)而進(jìn)行故障分 析， 確定故障位置。 合物 HC) 混合后燃燒。 在理想燃燒的情況下， 所 有的 O2與所有的 HC 完全發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 形成 H2O 和CO2。 氮在燃燒過程中未發(fā)生變化。 在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部所進(jìn)行的實(shí)際燃燒過程中， 燃 燒狀況實(shí)際上達(dá)不到理想狀態(tài)。 因而會(huì)形成有污 染物CO、 HC 、 NOx(氮氧化物 )等。 空燃比 (A/F)與汽油機(jī)的燃燒、 尾氣的排放成 分有直接的關(guān)系， 圖 1 是汽油機(jī)空燃比與排放濃 度變化的關(guān)系。 當(dāng) A/F等于理論空燃比時(shí)， HC 最低， 這時(shí)燃 油在燃燒過程中基本完全燃燒。 偏濃、 偏稀的混 合氣或點(diǎn)火問題， 正時(shí)不準(zhǔn)均會(huì)引起燃燒不良而 增加 HC 。 當(dāng)A/F接近理論空燃比時(shí)， 由于有足夠的 O2, 1 燃燒過程大 氣 是 由 78.1% 的 氮 ( 質(zhì) 量 分 數(shù) ， 后 同 )、 20.9% 的 O2、 0.9% 的氬氣以及總共占 0.1% 的 CO2、 CH4和稀有氣體組成。 汽油機(jī)在進(jìn)氣行程時(shí)從大 氣中吸入空氣， 并從供油系統(tǒng)吸入 汽 油(碳 氫 化收稿日期： 2008-06-09 作者簡介： 徐立平(1981-)，男，助教 研究方向：汽車檢測、汽車電子技術(shù) 54 理想配比空燃比 廣 東 交 通 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) 第7卷 控制系統(tǒng)。 在著火期間， 火焰前鋒穿越整個(gè)燃燒室。 當(dāng) 火焰前鋒到達(dá)汽缸壁時(shí)， 混合氣中的燃油會(huì)冷卻 而 使 火 焰 前 鋒 猝 熄 ， 導(dǎo) 致 部 分 HC 未 能 燃 燒 從 排 CO2/% CO2 NOx/ppm HC HC/ppm O2/% 、 CO/% O2 氣管中排出。 HC 排 放 量 增 加 的 原 因 有 ： 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 缺 火 、 燃油系統(tǒng)故障、 氣缸壓縮壓力值、 點(diǎn)火過早、 真空 泄露、 非計(jì)量漏入的空氣。 NOx CO 濃 空燃比 稀 2.3 O2的形成燃燒過程中， 如果空燃比正確， O2大多數(shù)會(huì) 被用掉。 如果發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比正確并且排放系統(tǒng)和 催化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化器工作正常的話， 廢氣流中的 O2排 放值應(yīng)為約 0.5%2.5% 。 當(dāng)混合氣中 O2排 放 值 接 近 0 時(shí)， 表示混合氣過濃。 圖1 汽油機(jī)空燃比與排放濃度關(guān)系 CO 產(chǎn)生量最少； 當(dāng) A/F數(shù)值較小， 混合氣逐漸變 濃 ， CO 的 排 放 濃 度 增 加 較 快 ； 而 較 稀 的 混 合 氣 對(duì)CO影響較小。 2 尾氣成分異常與發(fā)動(dòng)機(jī)故障 2.1 CO的形成 CO 是 燃 燒 期 間 HC 不 完 全 燃 燒 的 產(chǎn) 物 之 一 。 CO的生成量與混合氣的空燃比關(guān)系密切。 在理論 空 燃 比 時(shí) (14.7:1)， CO 排 放 值 很 低 ， 一 般 為 1% 。 CO排放值高， 表明燃燒室內(nèi)要么油太多， 要么O2 太少， 從而使混合氣不能完全燃燒。 CO排放值應(yīng) 等于或低于 0.5。 排放值低并不代表完全燃燒。 當(dāng) 混合氣持續(xù)變稀時(shí)， 因?yàn)?CO排放值持續(xù)下降， 稀薄缺火的情況就會(huì)發(fā)生。 而缺火期間， 并不發(fā)生 燃燒， 因而氣缸缺火不會(huì)增加 CO的排放量。 實(shí)際 上， CO排放值可能在缺火期間會(huì)降低， 因而僅靠 CO 排 放 值 在 混 合 氣 變 濃 時(shí) 開 始 增 加 。 O2 排 放 值 在 混 合 氣 變 稀 時(shí) 開 始 上 升 。 在 CO 和 O2 之 間 有一個(gè)相反的關(guān)系， CO 是濃混合氣的良好標(biāo)致， 而O2是稀混合氣的一種良好標(biāo)志。 點(diǎn)火缺火會(huì)導(dǎo)致 O2排放值升高， 這是因?yàn)樵谂艢庑谐讨袥]有燃燒的混合氣被排出燃燒室。 此 外， 當(dāng) O2排放值高于 2.5% 時(shí)， 這意味著混合氣開 始變得太稀。 在達(dá)到缺火之前， 隨著混合氣的變 稀， O2排放值會(huì)成比例增加。 達(dá)到缺火點(diǎn)時(shí)， O2 排放值會(huì)急劇增加， 因此， O2是混合氣濃稀的一 種 很 好 標(biāo) 志 。 在 四 沖 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 中 。 如 果 CO 和 O2 相等， 并在 0.2%1.5% 間， 證明發(fā)動(dòng)機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。 另外， 排氣管中的 O2排放值不會(huì)受到催化轉(zhuǎn)化的 影響， 使O2排放值成為一個(gè)很有意義的讀數(shù)。 如果系統(tǒng)有二次空氣噴射， O2排放值可能會(huì) 較 高 ， 達(dá) 到 8% 。 二 次 空 氣 噴 射 或 排 氣 系 統(tǒng) 出 現(xiàn) 泄露能稀釋廢氣樣本， 使得 O2排放值升高。 CO的排放值不能準(zhǔn)確指示出混合氣是否過稀。 在 監(jiān)測CO排放值的同時(shí)， O2排放值的測量也應(yīng)同時(shí) 進(jìn)行。 如果CO和O2的排放值都很低， 那么說明發(fā)動(dòng)機(jī)效率很高。 CO 排 放 值 高 是 混 合 氣 過 濃 的 緣 故 。 在 燃 油噴射汽車上可能會(huì)造成嚴(yán)重影響的原因有： 噴油 器泄露、 噴油量策略制定太低、 噴油壓力高于制 造商規(guī)定的值， 導(dǎo)致燃油相對(duì)壓力高于標(biāo)準(zhǔn)值單 位時(shí)間內(nèi)噴入燃油量增加； 曲軸箱受到污染； PCV 軟 管 或 PCV 閥 堵 塞 ； EVAP 系 統(tǒng) 故 障 ； PCM 輸入傳感器 ( 如 MAP、 TPS、 ECT 、 HO2S) 提供了不正確的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等。2.2 HC的形成汽 油 機(jī) 在 燃 燒 過 程 中 ， 一 些 HC 未 燃 燒 便 排 入 排 氣 系 統(tǒng) 。 從 排 氣 管 排 出 HC 表 明 存 在 未 燃 燒 的 燃 料 。 正 常 運(yùn) 轉(zhuǎn) 工 況 下 ， HC 排 放 值 一 般 低 于 250 ppm。 汽車排放的 HC 中有 20% 來自燃油蒸發(fā) 2.4 NOx的形成 NOX是可燃混合氣中 N2 分子和 O2 分子在溫度 高于 1 357.1 時(shí)的產(chǎn)物， 在裝有完好催化轉(zhuǎn)化器的 OBD汽車上， NOx的排放應(yīng)低于 500 ppm。 影響 NOX生 成 的 因 素 有 以 下 4 點(diǎn) ： 溫 度 ； O2 的 濃 度； 滯留時(shí)間； 空燃比 ( 當(dāng)空燃比低 于 12:1、 高于 18:1， 其生成量也少 )。 在發(fā)動(dòng)機(jī)重負(fù)荷、 高 溫條件下測試 NOX， 可以判斷點(diǎn)火時(shí)間早晚和空燃比的濃稀。 造成 NOX排放過高的原因有：(1) 混合氣過稀， 真空泄漏。 (2) 燃油輸送系統(tǒng)故障。 噴油器過贓， 噴油器積污堵塞； 第4期 徐立平， 等：尾氣分析在發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測中的應(yīng)用 55 PCM 輸 入 傳 感 器 ( 如 MAP、 TPS、 ECT 、 HO2S)提供了不正確的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷； 噴油量策略制定太低； 加熱型氧傳感顯示出較慢的轉(zhuǎn)換或O2排放值較高。 通 過 ； 檢 查 ECU 電 源 塔 鐵 線 ， 正 常 ， 確 認(rèn) ECU 損壞， 更換一只零件號(hào)相同的舊 ECU， 發(fā)動(dòng)機(jī)順 利 起 動(dòng) ， 但 怠 速 工 作 抖 動(dòng) 嚴(yán) 重 。 用 KTS300 讀 取 系統(tǒng)數(shù)據(jù)碼， 內(nèi)容為混合氣空燃比比修正超出極 限， 清除故障碼， 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行， 幾分鐘后又出現(xiàn) 相同的故障碼， 讀取數(shù)據(jù)流如下。 (3) 發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。 一般由于冷卻系統(tǒng)的故障：節(jié)溫器、 水泵、 散熱器、 冷卻風(fēng)扇、 缸體或缸蓋 水道受阻， 冷卻液軟管破裂， 冷卻液面過低， 散 熱器的空氣流動(dòng)不暢。 (4) EGR 系 統(tǒng) 故 障 。 系 統(tǒng) 電 路 故 障 、 機(jī) 械 故障或氣道堵塞或流動(dòng)不暢。 O2電壓： 0.70.8 V； MAF(空氣流量計(jì)信號(hào) )： 13 kg/h； O2修正系數(shù)為： 74.9%( 標(biāo)準(zhǔn)值是 100%)； 噴油脈寬： 3 ms。 測量尾氣： HC=790 ppm ； CO=2.85% ； CO2= 12.0%； O2=0.5%， =0.896。系統(tǒng)數(shù)據(jù)和尾氣數(shù)據(jù)分析： 第一組數(shù)據(jù) CO=2.85% 、 O2=0.5% 分析： 在理 論空燃比 (14.7:1)時(shí)， CO排放值很低， 一般為 1% ， 實(shí)測 2.85% 超過標(biāo)準(zhǔn)值， 說明混合氣中的 HC 燃燒 不完全， 混合氣中的 O2用盡， 導(dǎo)致燃燒不完全生 成 CO， O2 正 常 值 為 0.5%2.5% ， 實(shí) 測 值 是 0.5% ， 說明尾氣中O2含量較低， 混合氣中的 O2基本用完。 綜合以上兩個(gè)數(shù)據(jù)說明混合氣過濃。 混合氣過濃的原因： (5) 燃 燒 室 內(nèi) 積 碳 。 燃 燒 室 內(nèi) 或 進(jìn) 氣 門 上 積碳會(huì)導(dǎo)致壓縮比升高， 從而導(dǎo) 致 產(chǎn) 生 高 溫 高 壓 ， 同時(shí)容易發(fā)生早燃。 (6) 點(diǎn)火過早。 點(diǎn)火過早會(huì)產(chǎn)生大量的熱， 因?yàn)榛钊谶h(yuǎn)沒有到達(dá)上止點(diǎn)前， 火焰前鋒已開始 形成， 從而導(dǎo)致活塞壓縮已經(jīng)膨脹的火焰前鋒。 (7) 催化轉(zhuǎn)化器有故障。 2.5 CO2的形成 CO2 是完全燃燒的產(chǎn)物之一， 是 燃 燒 效 率 高 低 的 標(biāo) 志 。 燃 燒 后 CO2 的 數(shù) 量 應(yīng) 在 13%15% 之間， 排放值越高， 發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率越高。 按照 理論上的理想燃燒化學(xué)方程式， CO2 的排放值應(yīng) 為 15.5% 。 對(duì)于裝有高效催化轉(zhuǎn)化器的高效率發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， CO2 的 排 放 值 實(shí) 際 上 接 近 16% ， 因 為 催 化 劑將 CO 和 HC 轉(zhuǎn)化成了 CO2。 稀薄缺火會(huì)使 CO2的 排放值下降， 而 O2的排放值會(huì)上升。 另外， 這種 情況下 HC 排放值會(huì)增加。 而 NOx的排放值可能也 會(huì)增加。 在濃混合氣的條件下運(yùn)行， 由于濃混合 氣環(huán)境下產(chǎn)生了燃燒的溫度降低的作用， 因此 (1) 噴 油 器 泄 露 ， 有 額 外 燃 油 噴 入 導(dǎo) 致 混 合過濃。 (2) 噴油量策略制定太低。 (3) 噴油壓力高于制造商規(guī)定的值， 導(dǎo)致燃油相對(duì)壓力高于標(biāo)準(zhǔn)值單位時(shí)間內(nèi)噴入燃油量增加。 (4) 曲軸箱受到污染。 (5) PCV軟管或PCV閥堵塞。 (6) EVAP系統(tǒng)故障。 (7) PCM 輸 入 傳 感 器 ( 如 MAP、 TPS、 ECT 、 HO2S)提供了不正確的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。根據(jù)分析首先進(jìn)行常規(guī)檢查， 檢查燃油壓 力， 其值為 0.35 MPa， 高于標(biāo)準(zhǔn) 0.27 MPa。 燃油壓力過高可能是燃油泵調(diào)壓閥或壓力調(diào) 節(jié)器等出現(xiàn)故障， 檢查壓力調(diào)節(jié)器的真空管發(fā)現(xiàn) 沒有安裝到制定位置， 調(diào)整好后燃油壓力下降到 CO2排放值會(huì)下降， O2排放值會(huì)降低， HC 排放值 會(huì)由低變?yōu)檎！?CO 排放值會(huì)較高， NOx排放值會(huì)變低。 任何時(shí)候只要燃燒效率受到影響， 諸如 空燃比或點(diǎn)火時(shí)間不當(dāng)， 都會(huì)使得 CO2排放下降。 二次空氣噴射以及廢氣泄露都會(huì)使空氣沖稀 廢氣， 從而也會(huì)導(dǎo)致 CO2 排放值降低。 同時(shí)伴隨 O2排放值的增加。 3 廢氣分析診斷實(shí)例一 輛 1993 年 款 BMW525i (Bavarian Motor 0.27 MPa， 發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況有所好轉(zhuǎn)。 第 二 組 HC= 790 ppm 分 析 ： HC 排 放 值 一 般 低 于 250 ppm ， 實(shí) 測 HC=790 ppm 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 高 于 標(biāo) 準(zhǔn) 值， 說明混合氣中一部分 HC( 汽油 ) 未燃燒便排入排氣系統(tǒng)。 Works 產(chǎn) )， 裝配 M3.3.1 系統(tǒng)， E34 發(fā)動(dòng)機(jī)， 行駛 里程 8萬 km 。 發(fā)動(dòng)機(jī)不著車。 在故障檢測過程 用 KTS300 檢測系統(tǒng)， 無法 H