汽車尾氣分析儀采用了歐美先進(jìn)技術(shù)，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(tài)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(fā)動(dòng)機(jī)過量空氣系數(shù)過小,混合氣燃燒不完全。

（2）點(diǎn)火正時(shí)失準(zhǔn)。點(diǎn)火正時(shí)不當(dāng)也會(huì)使混合氣燃燒不完全。而發(fā)動(dòng)機(jī)少數(shù)缸不工作,也會(huì)有少量黑煙從排氣管排出。

2、排氣管冒藍(lán)煙

汽車行駛中,發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管排藍(lán)煙或灰煙,并聞到焦臭的氣味。這有可能是機(jī)油竄入氣缸燃燒室參與燃燒所致。拆下火花塞即可發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的積炭,機(jī)油消耗量很高。

二、尾氣分析數(shù)據(jù)-五氣分析儀

尾氣分析不僅是當(dāng)前檢測排放污染物治理效果的基本途徑,而且還是對發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況及性能判定的重要手段。

主要分析內(nèi)容有混合氣空燃比、點(diǎn)火正時(shí)及催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率等。主要分析的參數(shù)有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?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(shù)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(dāng)混合氣充分燃燒時(shí),CO2將達(dá)到峰值,不管是否裝有三元催化轉(zhuǎn)化器, CO2峰值均為13.8%～14.8%。當(dāng)混合氣變濃或變稀時(shí), CO2均會(huì)降低。

（2）O2是反映空燃比的最好指標(biāo)。燃燒正常時(shí),排氣中應(yīng)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(dǎo)致混合氣過稀。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。

（3）HC的讀數(shù)高說明燃油沒有充分燃燒。尾氣中的HC主要由燃燒室內(nèi)壁的冷激而形成。氣缸壓力不足、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過低、油箱中的燃油蒸發(fā)、混合氣由燃燒室向曲軸箱泄漏、混合氣過濃或過稀、點(diǎn)火正時(shí)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(dǎo)致HC讀數(shù)過高。

（4）CO是因?yàn)槿紵煌耆鸬??；旌蠚膺^濃將產(chǎn)生大量的CO。高的CO值表示燃油系統(tǒng)發(fā)生了故障,如混合氣不潔凈、活塞環(huán)膠結(jié)阻塞、燃油供應(yīng)太多、空氣太少以及點(diǎn)火太遲等。如果電噴發(fā)動(dòng)機(jī)CO過高,很可能是噴油器漏油、燃油壓力過高或電控系統(tǒng)產(chǎn)生了故障。

（5）過量空氣系數(shù)”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(xiàng)目分析

—個(gè)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(biāo)準(zhǔn)值：0.5～2%; CO2為13.8%～14.8%,”入”為0.97%～1.04%。

3、尾氣數(shù)據(jù)與故障原因之間的關(guān)系

1)當(dāng)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(qū)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(jī)油以檢測缸壓能否回升。

3) 在正時(shí)不良時(shí),所排放的尾氣中都會(huì)存在大量的HC和O2,另外真空度也會(huì)有所下降。應(yīng)分析點(diǎn)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(shí),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(shù)據(jù)診斷故障。

在此列舉一個(gè)通過尾氣數(shù)據(jù)分析來診斷故障的實(shí)例。—輛1992年款裝備5S-FE發(fā)動(dòng)機(jī)的豐田佳美轎車,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn),經(jīng)常熄火。該車無故障碼,用四氣分析儀進(jìn)行檢測,顯示的結(jié)果如下：HC：256*10-6；CO：0.46﹪；CO2：14.6﹪；O2：2.56﹪；轉(zhuǎn)速：820rpm；溫度：80℃；入: 1.12。

由上述檢測結(jié)果可以看出：HC和O2都較高,這是空燃比失衡的一個(gè)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(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)該不會(huì)有什么問題;入值較高。表明該車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的混合氣偏稀,因此應(yīng)從進(jìn)氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)著手進(jìn)行故障檢查。

檢查EGR閥時(shí),發(fā)現(xiàn)隨著轉(zhuǎn)速上升,怠速逐漸穩(wěn)定。取下EGR閥,發(fā)現(xiàn)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(jìn)氣岐管的混合氣被廢氣稀釋,從而怠速不穩(wěn),發(fā)動(dòng)機(jī)容易熄火。對EGR閥進(jìn)行徹底清洗,并換上新墊,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),一切恢復(fù)正常。所有數(shù)據(jù)都在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi): HC：50*10-6；CO：0.23﹪；CO2：14.8﹪；O2：1.43﹪；轉(zhuǎn)速：880rpm；溫度：83℃；入: 1.01；故障排除。

四、將尾氣分析儀和其他設(shè)備結(jié)合便用診斷故障

一輛1996年產(chǎn)現(xiàn)代100面包車,在使用尾氣分析儀檢測時(shí),尾氣中的CO嚴(yán)重超標(biāo)。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(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障碼,顯示系統(tǒng)正常。讀取發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為790～820r／min,噴油脈寬為358 ms。CO電位計(jì)為2577mv。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本正常,噴油脈寬、CO電位計(jì)這2個(gè)數(shù)據(jù)比標(biāo)準(zhǔn)值偏高。用一字改錐緩慢地旋轉(zhuǎn)CO電位計(jì)的調(diào)整螺栓,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),尾氣中的CO的排放量下降。調(diào)整后的數(shù)據(jù)流測試結(jié)果顯示,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為750～78Ormin,嘖油脈寬為3.58ms,CO電位計(jì)為1344mv,同時(shí)尾氣中的 CO達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)值,各項(xiàng)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。

五、設(shè)備操作使用

1、操作使用技巧

（1）既要重視檢查結(jié)果,更要重視原因分析

如果只檢查HC、CO的顯示數(shù)據(jù)是否符合排放要求,忽略了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的一些特殊情況如排氣管漏氣等,這樣往往會(huì)直接影響檢查分析過程的有效性。只有將多項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)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(yīng)用于檢測柴油機(jī)。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。讀取測量數(shù)據(jù)前,不要讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長。在進(jìn)行變工況測試中,要讓加速踏板穩(wěn)住后再讀取數(shù)據(jù)。

（3）正確使用自校系統(tǒng)

尾氣分析儀的標(biāo)定周期為每年一次。

在實(shí)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(yàn)—次。相關(guān)機(jī)構(gòu)檢查。

為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的排放性能，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)裝備了與尾氣排放相關(guān)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(lián)系。

1、燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)EVAP

燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)誘發(fā)的常見故障為發(fā)動(dòng)機(jī)熱起動(dòng)困難、無怠速、怠速不穩(wěn)或排氣管冒黑煙,還有一種情況是汽車尾氣排放超標(biāo),耗油量增加。要檢查燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)EVAP是否泄漏,可用尾氣分析儀進(jìn)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(jù)相應(yīng)數(shù)值的變化,即可確定哪里出現(xiàn)異常。

2、曲軸箱通風(fēng) PCV

曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)在一定負(fù)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(jìn)入進(jìn)氣岐管,再進(jìn)入燃燒室參與燃燒。進(jìn)行檢查時(shí),在PCV閥系統(tǒng)正確連接的情況下,讀取CO和O2值,然后斷開PCV閥進(jìn)氣口,在量孔或PCV閥處應(yīng)有真空的吸力。此時(shí)會(huì)吸進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)室的熱空氣,注意CO和O2讀數(shù)。CO值應(yīng)降低, O2值應(yīng)增加。若無變化,應(yīng)清洗或修理PCV系統(tǒng)。當(dāng)用手指堵住PCV閥進(jìn)氣口時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)應(yīng)有一定的變化,再讀取此時(shí)的CO和O2值。此時(shí)CO值應(yīng)增加, O2應(yīng)降低,若讀數(shù)與斷開吸進(jìn)空氣時(shí)一樣,或稍有增加,則表示PCV閥系統(tǒng)未工作。對采用PCV閥的系統(tǒng),堵住時(shí)還應(yīng)聽到閥被吸動(dòng)的聲音。另外,還可使用真空表及系統(tǒng)診斷儀器的數(shù)據(jù)來分析(如空氣流量、進(jìn)氣歧管壓力以及發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷等參數(shù))。

3、廢氣再循環(huán)EGR

廢氣再循環(huán)系統(tǒng)主要是為了控制NOX排放。EGR可以沖淡和稀釋進(jìn)入缸內(nèi)的混合氣,降低燃燒室的溫度,減小火焰?zhèn)鞑ニ俣?。在車輛以4O～5O kmh的車速穩(wěn)定行駛時(shí),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(shí),隨著EGR的增加,HC也會(huì)迅速增加(失火)。

對廢氣再循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械檢查,可以用手或合適的工具提升EGR閥,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速應(yīng)不穩(wěn)甚至失速。另外,由于在怠速時(shí)EGR系統(tǒng)不工作,故可用ASM方式進(jìn)行檢查,即在一定負(fù)荷、一定車速下檢查未斷開和斷開EGR系統(tǒng)下的NOX讀數(shù),加以比較。若前后讀數(shù)一樣或差別很小,說明EGR未正常工作。

4、催化轉(zhuǎn)化器

隨著各國排放法規(guī)的嚴(yán)格和對NOX的限制,現(xiàn)在都采用三元催化轉(zhuǎn)化器。下面介紹一些判斷催化器和控制系統(tǒng)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(jìn)出口分別測量溫度,一般兩者應(yīng)相差20～100℃以上。在此范圍內(nèi),相差越大,說明催化劑的轉(zhuǎn)化效率越高。但溫度過高也不正常;因有大量的 CO和 HC進(jìn)行反應(yīng)才會(huì)產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱,這通常說明燃燒過程或控制系統(tǒng)出現(xiàn)了問題,如燃燒不完全、混合氣控制失調(diào)、點(diǎn)火不正確甚至失火等。

5、車載控制系統(tǒng)診斷。空燃比的反饋控制,氧傳感器(前、后)失火的監(jiān)測等。

將尾氣分析儀的測試探頭在汽車各個(gè)可能產(chǎn)生氣體的地方進(jìn)行檢測,能進(jìn)一步發(fā)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(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)某個(gè)氣缸或個(gè)別氣缸燃燒狀況不佳時(shí),如果通過斷缸試驗(yàn)法也很難檢測出具體哪個(gè)氣缸存在問題時(shí),可以借助尾氣分析儀對O2濃度的檢測來確認(rèn)。完成這個(gè)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(shù)汽車維企業(yè)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(gè)正常工作的發(fā)動(dòng)機(jī),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(fā)動(dòng)機(jī),每一個(gè)氣缸在燃燒中用掉的比例就是“2O%÷4 =5.0 %” , 如果是6缸的發(fā)動(dòng)機(jī),每一個(gè)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(jì)算,而不是燃燒使用量的精確計(jì)算。

進(jìn)行檢測時(shí),接好尾氣分析儀,逐個(gè)斷開然后再復(fù)原每個(gè)氣缸的噴油器,觀察尾氣分析儀上顯示的O2數(shù)值,即可判斷出哪個(gè)氣缸燃燒不好。比如測試4缸的發(fā)動(dòng)機(jī),如果斷掉任伺一個(gè)氣缸的燃油供應(yīng),那么進(jìn)入這個(gè)氣缸的氧氣就會(huì)沒有被消耗而直接進(jìn)入排氣管,那么就會(huì)發(fā)現(xiàn)O2值有一定程度的增加。理想的增加值應(yīng)是5.O%。如果每個(gè)氣缸都達(dá)不到正常的情況,但又變化一致,就說明該發(fā)動(dòng)機(jī)還有其他問題。

6、檢測缸墊是否斷裂

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸墊裂損之后,常會(huì)出現(xiàn)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(rèn)故障。

打開水箱蓋,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),將尾氣分析儀探頭放置到水箱加水口前(注意不要進(jìn)入水中,防止將冷卻液吸入到尾氣分析儀內(nèi))。如果氣道和水道已經(jīng)竄氣,檢測會(huì)發(fā)現(xiàn)CH數(shù)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(jìn)入曲軸箱,用同樣的方法將探頭伸入機(jī)油標(biāo)尺口內(nèi)也可以幫助我們進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。如果相鄰2缸之間發(fā)生竄氣,我們可以采用如下方法不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),拆掉全部火花塞,盤轉(zhuǎn)曲軸，使懷疑的2個(gè)相鄰的氣缸中的任意一個(gè)氣缸的進(jìn)排氣門全關(guān),向氣門已經(jīng)關(guān)閉的氣缸中倒入—點(diǎn)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(huì)兒之后看到尾氣分析儀檢出的CO數(shù)值有明顯變化,就說明的確發(fā)生了缸墊竄氣的現(xiàn)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(jī)油標(biāo)尺,打開機(jī)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(jī)油標(biāo)尺孔。插入的深度以100毫米以內(nèi)為宜,防止吸入大量機(jī)油。也可以取下尾氣分析儀探頭,直接將軟管套在機(jī)油標(biāo)尺孔的鐵管上(當(dāng)然不是每個(gè)機(jī)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(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后很快就看到了大量的CH、CO等數(shù)值顯示,說明缸筒與活塞密封不嚴(yán)。即使氣缸筒與活塞、活塞環(huán)密封良好,也可以看到一些數(shù)值變化,只是非常小罷了。

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