汽車尾氣與汽車故障的關系分析

摘 要：搭載汽油發(fā)動機的汽車，尾氣的主要有害成分為CO、HC和NOX，這些有害氣體的排放量，取決于汽車發(fā)動機的運行工況及運行狀態(tài)。因此，可以通過尾氣的狀態(tài)分析汽車的運行狀態(tài)是否存在故障。

關鍵詞：汽車尾氣；汽車故障；關系

引言

汽車排放是指從廢氣中排出的CO（一氧化碳）、HC+NOx（碳氫化合物和氮氧化物）、PM（微粒，碳煙）等有害氣體。汽車尾氣排放物的成分及量受許多因素的影響。當發(fā)動機出現(xiàn)故障時，就會影響燃料的燃燒過程，從而改變了排放物的組成及比例。可以將發(fā)動機拆解為四部分（機械部分、供油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、尾排系統(tǒng)）進行分析。而在實際工作中，通過尾氣分析就可以判斷發(fā)動機的工作狀況和性能。

1 汽車尾氣分析

尾氣中包含的有害物質有CO、HC和NOX，還有CO2和沒有完全燃燒的O2。發(fā)動機混合氣空燃比、點火時刻、轉速以及負荷等都會影響尾氣中各種成分所占的比例。深入分析一下各成分的形成條件，有助于我們發(fā)現(xiàn)汽車存在的故障。

1.1 HC的形成

HC是未燃燒的燃油。如果HC排放量過高，分析原因可能是：（1）催化轉化器失效。（2）A/F不正確。（3）燃燒過程不正常。

1.2 CO的形成

CO是不完全燃燒的產物，如果CO排放量過高，分析原因可能是燃油混合氣過濃。

1.3 CO2的形成

CO2是燃油混合氣充分燃燒的產物，數(shù)值越高，燃燒就越完全，其值應該在13.5%～14.8%之間。如果CO2低于12%，這時需要通過其他氣體數(shù)值來判斷混合氣是濃還是稀。

1.4 NOX的形成

NOX是由可燃混合氣燃燒時的溫度及過剩的空氣系數(shù)決定的，是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的總稱。如果偏高，根據(jù)經(jīng)驗應檢查催化轉化器的工作是否正常。

2 汽車故障與尾氣的關系

2.1 氣門故障與尾氣的關系

氣門的功用是開啟和關閉進、排氣通道，如果氣門燒蝕或磨損，氣門將關閉不嚴，導致部分混合氣體泄漏，在點火前泄漏尾氣就會含有HC和O2。

如果屬于輕微密封不良，會隨著尾氣排放被催化轉化器吸收，這樣的尾氣基本正常。

分析結論：尾氣中HC的含量偏高，O2的數(shù)值也高，說明氣門存在故障。

2.2 活塞故障與尾氣的關系

活塞的功用是形成密封的燃燒室，并承受氣體壓力，把動力通過連桿傳給曲軸，驅動其旋轉做功。如果活塞存在故障，將導致密封不良，形成“竄氣”，燃燒不良等現(xiàn)象。

分析結論：尾氣中HC的含量偏高；CO含量也偏高?？梢酝ㄟ^倒機油測缸壓的方法判斷故障具體位置。

2.3 正時故障與尾氣的關系

正時的作用就是當發(fā)動機運轉時，活塞的位置、氣門的狀態(tài)、點火的順序，時刻保持“同步”運轉。正時皮帶屬于橡膠部件，隨著發(fā)動機工作時間的增加，正時皮帶和正時皮帶的附件，如正時皮帶張緊輪、正時皮帶張緊器和水泵等都會發(fā)生磨損或老化，當其中任何一個配件發(fā)生損壞時，都可能導致正時故障。

輕微故障現(xiàn)象為正時皮帶損壞或錯位、氣門桿輕微變形，嚴重的故障可導致氣門彎曲、活塞受沖壓損傷、氣門與活塞發(fā)生撞擊等現(xiàn)象，這些故障都會導致可燃混合氣燃燒不良，影響尾氣的成分。

分析結論：有大量的HC和O2流入排氣管。另外真空度也會有所下降。當發(fā)現(xiàn)存在機械故障時，要配合點火2次波形或真空度進行分析，來確定故障點。

2.4 點火故障與尾氣的關系

點火系統(tǒng)的基本功用是依據(jù)發(fā)動機的工作順序，適時的向發(fā)動機提供強烈的高壓電火花，確保準確的點火時刻和足夠強的火花能量。

火花塞發(fā)生故障，不能產生電火花，就不能點燃可燃混合氣，經(jīng)過活塞壓縮過的可燃混合氣就會隨著排氣門的打開，直接流入排氣管內，排進大氣中。

分析結論：尾氣中HC的含量和O2的含量都較高，說明沒有燃燒就直接排放出去了。

3 結束語

通過上訴分析，會發(fā)現(xiàn)尾氣排放的成分主要與可燃混合氣的燃燒狀況有關，主要表現(xiàn)有：（1）可燃混合氣未燃燒直接排出；（2）混合氣過濃燃燒后排出；（3）混合氣過稀燃燒后排出。

要想準確判斷出故障位置，我們要選擇使用適當?shù)臋z測手段，例如故障代碼分析，數(shù)據(jù)流分析，點火波形的分析，結合尾氣分析結論，綜合確定，從而可以較快、準確地排除故障。通常我們在排除故障時，不是每次都能一次性準確的找到故障點，有時候需要反復、多次認證才能解決，因此，需要我們具有扎實的理論分析能力，再結合實踐操作的經(jīng)驗及手段，細心分析才能完成故障的排除作業(yè)。

參考文獻

[1][美]霍爾德曼.尾氣排放技術[M].中國勞動社會保障出版社，2002.

[2]吳顯強，夏明.汽車發(fā)動機故障診斷與排除[M].重慶大學出版社，2010.

作者簡介：陳美多（1980，2-），女，本科學歷，副教授。工作單位：黑龍江商業(yè)職業(yè)學院機電系。