如何利用尾氣分析儀分析電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障

潘　杰

西安市工業(yè)技工學(xué)校，陜西　西安　710000

如何利用尾氣分析儀分析電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障

潘杰

西安市工業(yè)技工學(xué)校，陜西西安710000

摘要：隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心部分，其工作狀況的正常與否直接影響到車輛的正常使用。對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障的分析與診斷就顯得尤為重要，本文主要介紹如何通過(guò)尾氣分析儀來(lái)綜合分析進(jìn)入到電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室混合氣的濃度大小以及判斷混合氣燃燒狀況的好壞，從而能夠確定電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障發(fā)生的原因及部件。

關(guān)鍵詞：電控發(fā)動(dòng)機(jī)；尾氣分析；故障診斷

對(duì)于大多數(shù)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)而言(缸內(nèi)直噴除外)，可燃混合氣都是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管進(jìn)入到燃燒室。發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況對(duì)于混合氣空燃比的要求是不同的，這就要求電控發(fā)動(dòng)機(jī)能夠根據(jù)傳感器的信號(hào)綜合分析發(fā)動(dòng)機(jī)工況對(duì)執(zhí)行器做出準(zhǔn)確的控制，然而發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際工作中往往由于傳感器或者執(zhí)行器故障導(dǎo)致混合氣空燃比控制失常，直接會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放。電控發(fā)動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障主要集中在點(diǎn)火和噴油系統(tǒng)，通過(guò)分析發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中各種氣體的含量使我們能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況及性能判定提供重要的依據(jù)，有助于故障的診斷與排除。常用的五氣尾氣分析儀能夠檢測(cè)到尾氣中CO、HC、NO、CO2和O2的含量，有的還可以分析混合氣的空燃比A/F或過(guò)量空氣系數(shù)λ。

一、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的成分及形成原因

利用尾氣分析儀分析發(fā)動(dòng)機(jī)故障，首先要清楚尾氣的主要成分以及每種氣體含量的表示方法。然后要明白每種氣體的形成原因，這樣我們?cè)诶脙x器進(jìn)行故障分析時(shí)才能心中有數(shù)。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的可燃混合氣在燃燒過(guò)程中除了產(chǎn)生一些正常的燃燒產(chǎn)物外(水和二氧化碳)，還會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏扔泻ξ镔|(zhì)。一氧化碳主要是因?yàn)榛旌蠚膺^(guò)濃導(dǎo)致不完全燃燒引起的，氮氧化物的生成條件是高溫富氧，碳?xì)浠衔锏纳沙嘶旌蠚膺^(guò)濃引起外，混合氣過(guò)稀也會(huì)導(dǎo)致其含量升高。下表為檢測(cè)人員檢測(cè)到的某車的尾氣含量：

氣體COHCNOCO2O2含量0.55%170ppm4ppm14.6%0.9%

我們國(guó)家不同階段對(duì)于尾氣排放的要求標(biāo)準(zhǔn)是不同的，發(fā)動(dòng)機(jī)正常情況下在其燃燒產(chǎn)物中CO2的含量在13.5%-14.8%之間，O2在1.0%-2.0%之間，HC在150ppm(百萬(wàn)分之)左右，CO在0.5%以下。只有電控發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)正常工作才能保證尾氣排放的正常。

二、尾氣分析儀數(shù)據(jù)分析基本原則

(一)一氧化碳

一氧化碳的讀數(shù)正常情況下應(yīng)該接近于零(說(shuō)明混合氣充分燃燒)。如果一氧化碳在尾氣中的含量過(guò)高說(shuō)明混合氣空燃比異常(混合氣濃)或者三元催化轉(zhuǎn)化效率異常，重點(diǎn)檢查電控發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)和空氣供給系統(tǒng)以及三元催化轉(zhuǎn)化器的工作情況。

(二)碳?xì)浠衔?/p>

碳?xì)浠衔锏淖x數(shù)偏離正常范圍(一般過(guò)高)，說(shuō)明混合氣燃燒不充分，導(dǎo)致燃燒不充分的原因除了混合氣過(guò)濃引起外，點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火能量不足(火花塞電極間隙影響點(diǎn)火能量)或者缺火也會(huì)導(dǎo)致碳?xì)浠衔镒x數(shù)過(guò)高，重點(diǎn)檢查電控發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)的工作情況。除此之外，三元催化轉(zhuǎn)化器故障，發(fā)動(dòng)機(jī)密封性不良也會(huì)導(dǎo)致其讀數(shù)過(guò)高。

(三)二氧化碳

二氧化碳的讀數(shù)能夠較好的表現(xiàn)混合氣燃燒情況的好壞。如果混合氣燃燒狀況良好，那么二氧化碳的讀數(shù)偏高。如果混合氣燃燒不充分或者混合氣燃燒狀況差，二氧化碳度讀數(shù)偏低。除了分析混合氣濃稀

外，還應(yīng)重點(diǎn)檢查電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作情況。

(四)氧氣

上游氧傳感器的信號(hào)可以給發(fā)動(dòng)機(jī)電腦反饋混合氣空燃比的大小。通過(guò)氧氣的讀數(shù)高低可以較好的分析混合氣的濃稀。一般來(lái)說(shuō)讀數(shù)低于1%說(shuō)明混合氣較濃，混合氣的燃燒消耗了空氣中大部分的氧。高于2%則說(shuō)明混合氣偏稀，空氣中的氧有所剩余。氧的讀數(shù)異常，應(yīng)重點(diǎn)檢查電控發(fā)動(dòng)機(jī)燃油和空氣供給系統(tǒng)。

三、影響尾氣排放的相關(guān)因素

(一)混合氣濃度的影響

混合氣的濃度表示方法有兩種：空燃比和過(guò)量空氣系數(shù)。當(dāng)空燃比接近理論空燃比14.7：1時(shí)，除了混合氣燃燒狀況好外，也能保證三元催化轉(zhuǎn)化器的工作效率。造成混合氣過(guò)濃的常見(jiàn)原因有：噴油器漏油、燃油壓力過(guò)高、空濾堵塞等。造成混合氣過(guò)稀的常見(jiàn)原因有：噴油器堵塞、汽濾太臟、燃油壓力過(guò)低、真空管泄露等?；旌蠚鉂舛葧?huì)直接影響到尾氣分析儀各數(shù)據(jù)讀數(shù)的高低。

(二)點(diǎn)火提前角的影響

電控點(diǎn)火系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下對(duì)點(diǎn)火提前角的要求是不同的，點(diǎn)火提前角的大小除了會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功率外，還會(huì)影響到尾氣中一氧化碳和碳?xì)浠衔锏呐欧拧｜c(diǎn)火提前角過(guò)早，會(huì)導(dǎo)致HC和，NOx含量升高；點(diǎn)火提前角過(guò)遲，會(huì)導(dǎo)致CO含量升高。

(三)氣缸密封性的影響

氣缸密封性的好壞可以通過(guò)缸壓表來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。氣缸密封不良除了會(huì)導(dǎo)致其它物質(zhì)參與燃燒外，還會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的燃燒質(zhì)量。會(huì)直接影響到尾氣中一氧化碳、碳?xì)浠衔镆约岸趸甲x數(shù)的高低。

(四)火花塞電極間隙的影響

火花塞電極間隙會(huì)直接影響到火花塞的跳火能量，從而影響混合氣燃燒狀況的好壞。尾氣中一氧化碳、碳?xì)浠衔?、二氧化碳的讀數(shù)高低都與其有一定的關(guān)系。

影響電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放的相關(guān)因素較多也很復(fù)雜。影響混合氣形成和燃燒的諸多因素都會(huì)決定尾氣分析儀各種氣體讀數(shù)的高低。這就要求我們?cè)诰唧w分析數(shù)據(jù)時(shí)，能夠系統(tǒng)的、完整的分析各個(gè)影響因素，為最終的故障排除提供有力的幫助。

在實(shí)際利用尾氣分析儀進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷時(shí)，首先根據(jù)氧氣的讀數(shù)結(jié)合其它氣體讀數(shù)高低可以準(zhǔn)確分析混合氣的濃稀，其次根據(jù)二氧化碳的讀數(shù)可以簡(jiǎn)單判斷混合氣燃燒狀況的好壞。結(jié)合我們故障診斷的其它技術(shù)和手段最終能夠準(zhǔn)確的分析和排除電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障。

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中圖分類號(hào)：U472.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-0049-(2016)10-0214-01