汽車尾氣分析儀采用了歐美先進技術，可測量以汽油、石油 液化氣、天然氣及酒精等為燃料的車輛，分析在怠速、雙怠速及工況法下汽車的尾氣排放濃度；可分析在自由加速工況和瞬態測量下的柴油車 排放的狀況。

一、目測尾氣判斷

1、排氣管冒黑煙

汽車在行駛中,如果排氣管冒黑煙,排氣管或消聲器伴隨有異常響聲,故障原因下。

（1）混合氣過濃。如果發動機過量空氣系數過小,混合氣燃燒不完全。

（2）點火正時失準。點火正時不當也會使混合氣燃燒不完全。而發動機少數缸不工作,也會有少量黑煙從排氣管排出。

2、排氣管冒藍煙

汽車行駛中,發動機排氣管排藍煙或灰煙,并聞到焦臭的氣味。這有可能是機油竄入氣缸燃燒室參與燃燒所致。拆下火花塞即可發現嚴重的積炭,機油消耗量很高。

二、尾氣分析數據-五氣分析儀

尾氣分析不僅是當前檢測排放污染物治理效果的基本途徑,而且還是對發動機工作狀況及性能判定的重要手段。

主要分析內容有混合氣空燃比、點火正時及催化轉化器轉化效率等。主要分析的參數有一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、二氧化碳(CO2)和氧(02)等的含量,還有空燃比(A／F)或過量空氣系數等。

1、尾氣主要組分的成分

（1）尾氣中CO2可以反映出燃燒的效率。當混合氣充分燃燒時,CO2將達到峰值,不管是否裝有三元催化轉化器, CO2峰值均為13.8%～14.8%。當混合氣變濃或變稀時, CO2均會降低。

（2）O2是反映空燃比的最好指標。燃燒正常時,排氣中應含有1%～2%的O2。燃油濾清器濾芯太臟、燃油壓力低、噴油器堵塞、真空泄漏以及EGR閥泄漏等,都可能導致混合氣過稀。如果混合氣濃,O2的讀數就低,CO的讀數就高。反之,混合氣稀, O2的讀數就高, CO的讀數就低。若混合氣偏向失火點,O2的讀數就會上升得很快,同時, CO值低,HC值高,而且不穩定。

（3）HC的讀數高說明燃油沒有充分燃燒。尾氣中的HC主要由燃燒室內壁的冷激而形成。氣缸壓力不足、發動機溫度過低、油箱中的燃油蒸發、混合氣由燃燒室向曲軸箱泄漏、混合氣過濃或過稀、點火正時不對、間歇性失火、冷卻液溫度傳感器不良、噴油器泄漏或堵塞以及油壓過高或過低等因素都將導致HC讀數過高。

（4）CO是因為燃燒不完全引起的。混合氣過濃將產生大量的CO。高的CO值表示燃油系統發生了故障,如混合氣不潔凈、活塞環膠結阻塞、燃油供應太多、空氣太少以及點火太遲等。如果電噴發動機CO過高,很可能是噴油器漏油、燃油壓力過高或電控系統產生了故障。

（5）過量空氣系數”入”可以直觀地告訴人們空燃比的情況, ”入”為0.97%～1.04%,可以看成是理想的匹配。大于該值,說明空燃比過大,混合氣過稀;小于該值,則為空燃比過小,混合氣過濃。

2、尾氣基本項目分析

—個車況良好的電噴車,在主要的尾氣排放組分中, HC大約為 55×10-6以下(100/150);CO 低于0.5%(0.3/0.8);O2為標準值：0.5～2%; CO2為13.8%～14.8%,”入”為0.97%～1.04%。

3、尾氣數據與故障原因之間的關系

1)當氣門有故障如燒蝕或磨損,尾氣中的HC含量較高。

2)如果活塞過度磨損或有其他類似損傷, HC和CO含量均偏高,但HC含量相對CO含量更高一些。為了區分是氣門的故障還是活塞的故障,通常采用的方法是向火花塞孔里注入機油以檢測缸壓能否回升。

3) 在正時不良時,所排放的尾氣中都會存在大量的HC和O2,另外真空度也會有所下降。應分析點火二次波形或檢測真空度,以正確地分析故障原因。

4) 無高壓火時,尾氣中HC含量較高, O2含量較高,混合氣沒有燃燒而直接排放出去。

三. 借助尾氣數據診斷故障。

在此列舉一個通過尾氣數據分析來診斷故障的實例。—輛1992年款裝備5S-FE發動機的豐田佳美轎車,發動機怠速不穩,經常熄火。該車無故障碼,用四氣分析儀進行檢測,顯示的結果如下：HC：256*10-6；CO：0.46﹪；CO2：14.6﹪；O2：2.56﹪；轉速：820rpm；溫度：80℃；入: 1.12。

由上述檢測結果可以看出：HC和O2都較高,這是空燃比失衡的一個重要特征;CO值較低,而CO2在峰值,這說明可燃混合氣已充分燃燒,點火系統應該不會有什么問題;入值較高。表明該車發動機工作時的混合氣偏稀,因此應從進氣系統和供油系統著手進行故障檢查。

檢查EGR閥時,發現隨著轉速上升,怠速逐漸穩定。取下EGR閥,發現針閥周圍有少量積炭,EGR閥通道上有很多積炭,使針閥不能落入閥座,致使進氣岐管的混合氣被廢氣稀釋,從而怠速不穩,發動機容易熄火。對EGR閥進行徹底清洗,并換上新墊,起動發動機,一切恢復正常。所有數據都在標準之內: HC：50*10-6；CO：0.23﹪；CO2：14.8﹪；O2：1.43﹪；轉速：880rpm；溫度：83℃；入: 1.01；故障排除。

四、將尾氣分析儀和其他設備結合便用診斷故障

一輛1996年產現代100面包車,在使用尾氣分析儀檢測時,尾氣中的CO嚴重超標。連接汽車電腦故障診斷分析儀( AUTOB0SS )(汽車診斷座在駕駛座儀表板左下方米色14PlN),讀取發動機系統故障碼,顯示系統正常。讀取發動機動態數據流,發動機轉速為790～820r／min,噴油脈寬為358 ms。CO電位計為2577mv。發動機轉速基本正常,噴油脈寬、CO電位計這2個數據比標準值偏高。用一字改錐緩慢地旋轉CO電位計的調整螺栓,逆時針旋轉,尾氣中的CO的排放量下降。調整后的數據流測試結果顯示,發動機轉速為750～78Ormin,嘖油脈寬為3.58ms,CO電位計為1344mv,同時尾氣中的 CO達到了標準值,各項數據恢復正常。

五、設備操作使用

1、操作使用技巧

（1）既要重視檢查結果,更要重視原因分析

如果只檢查HC、CO的顯示數據是否符合排放要求,忽略了發動機運行中的一些特殊情況如排氣管漏氣等,這樣往往會直接影響檢查分析過程的有效性。只有將多項數據結合起來進行全面分析,才有助于診斷。

（2）按正確方法使

在尾氣分析儀使用方法上,汽油車尾氣分析儀不能應用于檢測柴油機。發動機暖機后才能使用尾氣分析儀進行尾氣檢測。讀取測量數據前,不要讓發動機怠速運轉時間過長。在進行變工況測試中,要讓加速踏板穩住后再讀取數據。

（3）正確使用自校系統

尾氣分析儀的標定周期為每年一次。

在實際使用中,廠家一般要求用戶視檢測量的大小酌情每月或每半月自我校驗—次。相關機構檢查。

為了保證發動機具有良好的排放性能，現代發動機裝備了與尾氣排放相關的控制裝置,它們性能狀況的好壞與尾氣的排放有著密不可分的聯系。

1、燃油蒸發排放控制系統EVAP

燃油蒸發排放控制系統誘發的常見故障為發動機熱起動困難、無怠速、怠速不穩或排氣管冒黑煙,還有一種情況是汽車尾氣排放超標,耗油量增加。要檢查燃油蒸發排放控制系統EVAP是否泄漏,可用尾氣分析儀進行如下測試。

① 在汽油泵處測試 HC。

② 在活性炭罐處測試 HC。

③ 在油箱蓋處測試 HC。

④ 在油管接頭處測試 HC。

⑤ 在油箱密封處測試 HC。根據相應數值的變化,即可確定哪里出現異常。

2、曲軸箱通風 PCV

曲軸箱通風系統在一定負荷下將曲軸箱的廢氣通過固定量孔或可變流通截面的PCV閥進入進氣岐管,再進入燃燒室參與燃燒。進行檢查時,在PCV閥系統正確連接的情況下,讀取CO和O2值,然后斷開PCV閥進氣口,在量孔或PCV閥處應有真空的吸力。此時會吸進發動機室的熱空氣,注意CO和O2讀數。CO值應降低, O2值應增加。若無變化,應清洗或修理PCV系統。當用手指堵住PCV閥進氣口時,發動機的運轉狀態應有一定的變化,再讀取此時的CO和O2值。此時CO值應增加, O2應降低,若讀數與斷開吸進空氣時一樣,或稍有增加,則表示PCV閥系統未工作。對采用PCV閥的系統,堵住時還應聽到閥被吸動的聲音。另外,還可使用真空表及系統診斷儀器的數據來分析(如空氣流量、進氣歧管壓力以及發動機的負荷等參數)。

3、廢氣再循環EGR

廢氣再循環系統主要是為了控制NOX排放。EGR可以沖淡和稀釋進入缸內的混合氣,降低燃燒室的溫度,減小火焰傳播速度。在車輛以4O～5O kmh的車速穩定行駛時,5%的EGR可減少4O%以上的NOX,10%的EGR可減少8O%的 NOX。但若控制不正常時,隨著EGR的增加,HC也會迅速增加(失火)。

對廢氣再循環系統進行機械檢查,可以用手或合適的工具提升EGR閥,發動機怠速應不穩甚至失速。另外,由于在怠速時EGR系統不工作,故可用ASM方式進行檢查,即在一定負荷、一定車速下檢查未斷開和斷開EGR系統下的NOX讀數,加以比較。若前后讀數一樣或差別很小,說明EGR未正常工作。

4、催化轉化器

隨著各國排放法規的嚴格和對NOX的限制,現在都采用三元催化轉化器。下面介紹一些判斷催化器和控制系統是否有故障的簡單診斷方法。

(1)排氣溫度測量診斷。在催化器進出口分別測量溫度,一般兩者應相差20～100℃以上。在此范圍內,相差越大,說明催化劑的轉化效率越高。但溫度過高也不正常;因有大量的 CO和 HC進行反應才會產生大量的反應熱,這通常說明燃燒過程或控制系統出現了問題,如燃燒不完全、混合氣控制失調、點火不正確甚至失火等。

5、車載控制系統診斷。空燃比的反饋控制,氧傳感器(前、后)失火的監測等。

將尾氣分析儀的測試探頭在汽車各個可能產生氣體的地方進行檢測,能進一步發揮尾氣分析儀的功用,給維修診斷工作帶來意想不到的效果。

當發動機某個氣缸或個別氣缸燃燒狀況不佳時,如果通過斷缸試驗法也很難檢測出具體哪個氣缸存在問題時,可以借助尾氣分析儀對O2濃度的檢測來確認。完成這個工作的前提是使用能夠測量CO、CO2、O2和CH等幾種氣體的尾氣分析儀,絕大多數汽車維企業都有這樣的尾氣分析儀。很多人都知道,空氣中的O2的含量為21%。而一個正常工作的發動機,在尾氣分析儀中檢測到的通常是10%左右O2濃度,那么參加燃燒的O2的比例大約是20%。

如果是4缸的發動機,每一個氣缸在燃燒中用掉的比例就是“2O%÷4 =5.0 %” , 如果是6缸的發動機,每一個氣缸在燃燒中用掉的比例就是“2O%÷ 6≈ 3.3%”。這只是大致的比例計算,而不是燃燒使用量的精確計算。

進行檢測時,接好尾氣分析儀,逐個斷開然后再復原每個氣缸的噴油器,觀察尾氣分析儀上顯示的O2數值,即可判斷出哪個氣缸燃燒不好。比如測試4缸的發動機,如果斷掉任伺一個氣缸的燃油供應,那么進入這個氣缸的氧氣就會沒有被消耗而直接進入排氣管,那么就會發現O2值有一定程度的增加。理想的增加值應是5.O%。如果每個氣缸都達不到正常的情況,但又變化一致,就說明該發動機還有其他問題。

6、檢測缸墊是否斷裂

當發動機的缸墊裂損之后,常會出現的情況是氣道和水道相竄,或相鄰2缸之間相互竄氣。對于缸墊的輕微裂損,借助尾氣分析儀,則可快速方便地確認故障。

打開水箱蓋,起動發動機,將尾氣分析儀探頭放置到水箱加水口前(注意不要進入水中,防止將冷卻液吸入到尾氣分析儀內)。如果氣道和水道已經竄氣,檢測會發現CH數值在伸入探頭的前后有較大變化。還有—種情況是氣缸墊裂損之后燃燒室的氣體進入曲軸箱,用同樣的方法將探頭伸入機油標尺口內也可以幫助我們進行準確的判斷。如果相鄰2缸之間發生竄氣,我們可以采用如下方法不起動發動機,拆掉全部火花塞,盤轉曲軸，使懷疑的2個相鄰的氣缸中的任意一個氣缸的進排氣門全關,向氣門已經關閉的氣缸中倒入—點汽油,然后將火花塞孔堵住,將尾氣分析儀探頭伸入相鄰氣缸的火花塞孔中。如果等一會兒之后看到尾氣分析儀檢出的CO數值有明顯變化,就說明的確發生了缸墊竄氣的現象。

7、判斷氣缸密封狀況

用尾氣分析儀判斷缸筒和活塞的密封狀況,需要如下操作:拔出機油標尺,打開機油蓋,用壓縮空氣吹掃曲軸箱廢氣,將尾氣分析儀探頭插入機油標尺孔。插入的深度以100毫米以內為宜,防止吸入大量機油。也可以取下尾氣分析儀探頭,直接將軟管套在機油標尺孔的鐵管上(當然不是每個機油尺孔的鐵管都那么合適,如不合適可以用塑料薄膜適配,以保證不漏氣)。如果起動發動機后很快就看到了大量的CH、CO等數值顯示,說明缸筒與活塞密封不嚴。即使氣缸筒與活塞、活塞環密封良好,也可以看到一些數值變化,只是非常小罷了。

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