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1、摘要汽车给人类生活提供了极大的方便，同时也排出了大量污染人类环境的有害气体，严重影响着人们的生活与健康。检测并控制汽车排放污染物，对改善人类的生存环境具有重要意义。同时，汽车发动机所排出的污染物成分和浓度与发动机的技术状况密切相关， 所以通过对发动机的排气污染物进行检测，可以评价发动机的技术状况，特别是燃油供给系统和点火系统的技术状况 。本文首先通过研究排气污染物的生成原理和电控发动机的结构以及控制原理，分析了排气变化的主要影响因素。然后在实验室进行了一系列的实验并得到相关数据， 接着再对这些数据进行分析找出故障的原因 , 最后总结了发动机的排气变化与故障之间的对应规则并通过诊断实例验证。关键

2、词：发动机；尾气分析；故障诊断AbstractAutomobile provides a great convenient for life, but it also expel a lot of and controlling of vehicle emission pollutant survival environment.Moreover,the pollutant discharge by the automobile engine components and concentration is closely related to the engine technical stat

3、us,so throughtesting the engine exhaust pollutant, we can evaluate the technical conditions of the engine, especially the technology condition of fuel oil supply system and ignition system.Through the study of exhaust pollutants generation principle and the structure and control principle of electro

4、nic controlled engine,This paper analyses the main influencing factors of exhaust changes.And conducted a series of experiments in the laboratory to the related data.Then analyses these data to find out the cause of the stoppage,finally summarizes correspondingrules s between the engine exhaust chan

5、ge and the fault, and check it the diagnosis example. Key words: Engine; exhausts analysis; Fault Diagnosis目录第 1 章绪论.11.1研究的背景.11.2电控发动机.11.2.1电控燃油喷射系统的工作原理与分类.11.2.2电控发动机的常见故障 .3第 2 章 排气污染物的形成理论及其影响因素.52.1汽车排放污染物 .52.1.1 CO的生成原理 .52.1.2 HC的生成机理 .62.1.3 NO的生成机理 .62.2电控发动机排气变化的主要影响因素.72.2.1影响一氧化碳生成的因

6、素 .72.2.2影响碳氢化合物生成的因素 .92.2.3影响 NO生成的因素 .11第 3 章 尾气分析实验 .133.1仪器的组成 .133.1.1仪器的前面板 .133.2实验过程 .143.2.1安装 .143.2.2仪器预热 .153.2.3泄漏检查 .153.2.4自动调零 .153.2.5校准163.2.6设置163.2.7双怠速排放测量173.2.8尾气成分异常的原因分析223.2.9发动机各部分技术状况与尾气成分间的关系24第 4 章 实验数据与分析25结 论27致谢28参考文献29第1章绪论1.1 研究的背景在汽车发展的早期，人们主要是通过比较有经验的维修人员来发现汽车的故

7、障并做出有针对性的修理。也就是过去人们常讲的“望” （眼看）、“闻”（耳听）、“切”（手摸）方式。随着现代科学技术的快速发展，尤其是计算机技术的进步和应用，汽车检测技术也随着快速发展。根据这几年对各地区汽车维修企业和维修人员的调查， 目前人们已经能使用各种仪器设备来检测，如汽车故障诊断仪、示波器、红外线测温仪等设备，而且安全、迅速、准确。但是目前将汽车尾气分析在汽车发动机故障诊断上的应用还是很少的， 尾气分析主要还是应用于环保部门做环保检查，而应用于汽车修理的不是很多。然而这种方法的运用是对车的动力性、经济性以及排放性整体的一个综合检测，对它的检测结果分析可知汽车的总体性能和技术状况。 尾气分

8、析不仅是检查排放污染物治理效果的唯一途径，而且还是对发动机工作状况和性能判定的重要手段。要对汽车尾气排放进行研究就得运用到电控燃油喷射发动机，以下是对电控发动机的结构和基本工作原理的简单介绍。1.2 电控发动机1.2.1电控燃油喷射系统的工作原理与分类电控发动机与化油器式发动机最大的不同之处在于燃油供给系。电控燃油喷射系统虽然种类繁多，结构差异也比较大，但是它们的组成以及控制、工作原理基本相同。按其部件功用来看，主要有空气供给系统（供气系统） 、燃油控制系统 （供油系统）和电子控制系统三部分组成。(1) 空气供给系统空气供给系统主要作用是向发动机提供混合气燃烧所需的空气，并测量出进入气缸的空气

9、量。 根据燃油喷射式发动机怠速进气量的控制方式的不同，供气系统分为旁通式和直供式两种。直供式供气系统是由空气滤清器、进气总管、空气流量计、节气门、进气歧管等组成。空气会经过空气滤清器过滤， 空气流量计测量， 再通过节气门体进入进气总管，最后再分配到各进气歧管中去。从喷油器喷射出的汽油与洁净空气在进气歧管中混合之后被吸入气缸内。发动机正常工作时，旁通式供气系统和直供式相同，怠速时，节气门出于关闭状态，空气从节气门前端的旁通空气道通过，经过怠速转速控制阀之后，从节气门后端的旁通空气道出来，通过动力腔进入进气歧管，再喷入气缸燃烧。怠速转速控制就是通过调节螺钉及空气调节器调整流经旁通道的空气量来实现的

10、。(2) 燃油控制系统燃油控制系统根据ECU发出的信号，将一定量的汽油喷入进气管。燃油控制系统由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器和喷油器等组成。燃油泵从燃油箱中泵出燃油后，再由燃油滤清器除去其中的杂质和水分，之后送到燃油脉动阻尼器中，以减少其脉动。这样具有特定的压力的燃油就流到了供油总管中，最后经过各个供油歧管送到各个缸的喷油器中。ECU发出的喷油指令控制喷油器及时的开启喷油阀，把适量的燃油喷到进气门前，等到进气冲程时，燃油混合气就会被吸入气缸中。 燃油压力调节器上被安装在供油总管上用来调节系统中的油压，其最终目的是保持喷油器内和进气歧管内的压力差在250kPa左右。(3) 电子

11、控制系统根据发动机的运转状况以及车辆的运行状况确定汽油的最佳喷射量和喷射时刻是电子控制系统的功能。 电子控制系统的组成主要有电控单元（ ECU）、传感器以及执行器。传感器是一种信号处理装置， 其功用是监测发动机运行状态的各种参数，物理量和化学量，并将这些参数转化成计算机能够识别的电信号导入电控单元。也即是说传感器监测发动机实际工况，感知各种信号并传输给 ECU。检测发动机工况的传感器主要有：冷却液温度传感器、氧传感器、进气温度传感器、曲轴转角传感器、节气门位置传感器、转速传感器、爆震传感器、空调离合器开关等。电控单元（ECU）是一种综合电子控制装置。 ECU的存储器中存储了发动机各种工况下的最

12、佳的燃油喷射的持续时间， 在接收到传感器传来的信号并进行对比后，就确定发动机运转该状态下的的燃料的最佳喷射量，喷油器的喷油时间的控制也是据计算结果确定的。与此同时电控单元还对点火、怠速、废气再循环等进行控制，并且具有自诊断以及自救的功能，也就是说在某一个活某几个传感器发生故障时，故障报警灯会在 ECU的控制下显示故障代码，当故障报警灯亮时，备份数据的启用或故障传感器被传感器代替的信号的指令便被控制系统发出，以保证车辆能够继续正常行驶。发动机转速传感器和曲轴位置传感器， 通常安装在发动机的中部曲轴皮带轮附近或是变速箱的前壳体上，属于霍尔传感器，它通过曲轴或分电器轴上的触发轮转动产生特定的信号，

13、并把该信号以一定的方式传送给电控单元，电控单元便根据此信号来判断气缸内的活塞在什么位置，并由此来控制喷油器的起动时刻、汽油喷射量、点火正时、汽油泵以及怠速的工作。分电器或凸轮轴上安装的是凸轮轴位置传感器，发动机一缸的位置的判别就全靠它了。判别出信号后就会输送给单控单元，电控单元便根据该信号来确定喷油器的工作顺序以及喷油的起始点。爆震传感器通常被安装于缸体之上， 其作用是提供点火定时闭环控制时所需的反馈信号。监测爆燃则是其卓著功能，爆燃现象一旦发生就立马把信号传送给电控单元， 延迟点火以及转入点火定时的闭环控制指令就会再度有电控单元发出。氧传感器通常被固定在排气管上，其作用是检测排气中氧含量，并

14、向电控单元传递空燃比的反馈信号，实现喷油量的闭环控制。执行器是根据电控单元的指令完成一定动作的装置。 主要的执行器有：汽油泵、怠速阀、喷油器、 EGR阀和点火器等。1.2.2电控发动机的常见故障电控喷射系统所有的传感器都能准确无误地工作是精确控制的前提，任何传感器的异常都会导致执行器不同程度的错误动作，直接影响到发动机的工作性能。 电控燃油喷射系统的故障的常见的原因主要是一些传感器信号丢失，如线路断路；或者虽有信号但信号大小不在规定的范围内，如传感器上附着有污物，传感器信号减弱，以及执行器不动作等。而电控单元本身出现故障的可能性一般很小，但也不是说电控单元就不会出现故障。表 1-1电喷发动机常

15、见故障故障现象故障部位故障原因点火系分电器，火花塞，点火线圈及接线故障进气系统进气严重漏气，造成混合气浓不能起动供油系统油泵本身及线路或喷嘴及线路故障电控系统电控单元连接有故障，引起元件不工作点火系火花塞跳火不均或缸线漏电进气管漏气，废气再循环工作不良，造成混合比进气系统失调怠速不稳供油系统喷油嘴雾化不良，冷起动喷嘴漏油怠速控制系节气门开关调整不当，怠速阀工作不良或线路连统接不良进气系统进气管漏气，空气流量计或进气压力传感器故障供油系油泵工作压力低，调节器，喷嘴供油不良加速不良机械系统发动机磨损严重，造成缸压过低点火系点火时间过早或过晚接线系统线束松动或接触不良，引起元件工作不良间歇性故进气系

16、统真空管油泄漏障点火系火花塞跳火或插拔件检查变化情况供油系喷嘴喷油不均、堵塞冷启动困进气系统进气温度信号不准或进气管漏气难冷启动系水温塞、冷喷嘴不工作或线路连接不良供油系统喷嘴滴漏、油泵供油压力低调整不当节气门开关及CO调整不当点火系火花塞磨损严重造成火花弱第 2 章 排气污染物的形成理论及其影响因素2.1 汽车排放污染物汽车尾气的主要有害物质有 CO、HC、NO、微粒、硫化物等，虽然种类繁多，但这些有害气体的产生原理却大相径庭。汽油油不完全氧化就会产生 CO这种中间产物， CO的产生的主因是氧气不充足， CO含量增加的影响因素还有混合气浓度大及混合气不均匀。 HC是燃油未燃烧的产生的物质，由

17、于混合气不均匀、燃烧室壁冷等原因造成部分燃油未来得及燃烧就被排放出去。 NOx是燃料（汽油）在燃烧过程中产生的一种物质。而要使这些污染物排放降到最低， 发动机中可燃混合气就必须能够完全燃烧，在理论上要满足空燃比 14.7 1，也就是说可燃的混合气中每完全燃烧 1kg 汽油就需要消耗 14.7kg 空气。对电喷汽油机来说，如果混合气的空燃比小于 14.7 1，表示空气的含量不足，则浓混合气为浓混合气；而空燃比大于 14.7 1 的可燃混合气，则混合气为稀混合气。在混合气燃烧的过程中，要使混合气能够很好的燃烧，使废气排放达到最好的状态，就必须要有适宜的发动机工作温度、点火能量和气缸压力等条件做保障

18、， 汽油机主要的有害气体的产生机理可从以下几个方面进行分析。2.1.1 CO 的生成原理汽车尾气中CO的产生是由于燃油在气缸中不充分燃烧所致，是氧气不足生成的中间产物。发动机燃烧反应的方程式如下：CnHm+（n+m4）O=nCO+m2HO（2-1 ）燃气中的氧足够时有：2H+O 2HO（ 2-2)2CO+ O2CO(2-3)由燃烧反应方程式可知， CO主要是燃料在缺氧的条件下不完全燃烧所产生的， 因此在尾气中， CO浓度的高低主要是由空燃比决定的。 但实际检测过程中发现空燃比在 1618 1 时仍有 CO的生成。这种现象主要是由于混合气不均匀，燃烧不完全产生的，同时燃烧后的高温又促使部分 CO

19、分解成 CO和 O。CO的化学反应能力不强且无色无味，但它是有毒气体，会使人窒息，密度相比空气略低，在水中的溶解度非常小。CO如果从呼吸道进入人体血液以后后，就睡会与血液里的血红蛋白 Hb 结合，使血红蛋白变成碳氧血红蛋白，致其携氧的能力下降，一旦吸入过量的 CO就会让人气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。2.1.2 HC 的生成机理发动机排气中碳氢化合物的成分非常复杂，有未参与燃烧的碳氢化合物分子，有高温下分解和合成的中间产物和部分氧化物，入醛、烯和芳香烃等，也有不完全燃烧以及润滑油的碳氢化合物等成分， 种类达 200 多种。未燃的 HC在车用的柴油机中生成的都是在缸内的燃烧过程中发生的。未燃

20、 HC在汽油发动机中的产生主要有以下三种途径。（1）燃烧不完全主要是混合气在气缸内的燃烧过程中产生的，成分主要是未燃烧或不完全燃烧的碳氢燃料。（2）曲轴箱窜气气缸和活塞组之间存在间隙， 如果大量的未燃燃料从这些间隙窜到曲轴箱中，并从此排入大气中也构成 HC排放物。（3）燃烧室内的缝隙效应燃烧室存在着很多缝隙，如活塞顶案部分与缸壁之间。缝隙对 HC 的生成起着重要作用。当气缸压力升高时，会有一部分可燃混合气被压进缝隙中而无法参与燃烧，当膨胀、排气时，气缸内压力下降，未然 HC 从缝隙排除。只有 HC在浓度相当高的情况下才会对人体产生影响，但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下时， 就会产生

21、一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其成分包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最大的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜， 造成眼睛红肿和喉炎。2.1.3 NO 的生成机理车用发动机排气中的氮氧化物NO包含 NO和 NO，其中大部分是 NO，NO在空气中和氧结合产生NO，它们都是 N在燃烧高温下的产物。（1）NO的生成原理从大气中的 N生成 NO的化学原理是扩展的泽尔多维奇 （Zeldovitch）原理。在化学计量的混合比（=1）左右致使 NO生成和让 NO 消除的主要反应式如下：O2O（2-4 ）O NNO O（2-5 ）N ONO O（2-6 ）N OHNO H（2-7 ）在非

22、常浓的混合气中主要发生反应式 (2-6) ， NO在火焰的前锋面以及已燃气中生成的。汽油机中在高压下进行燃烧，而且有很快的燃烧过程，反应层也很薄（约 0.1mm）而且反应的时间非常短。因早期气体被压缩的原因，燃烧室温度上升，所以已燃的燃烧室温度比火焰带温度刚结束燃烧的高，因此除了混合气很稀的区域外，大部分 NO在离开火焰带的已燃气中产生，仅有很少部分的 NO产生在火焰带中。也就是燃烧和 NO的产生是彼此分离的，所以应主要考虑已燃气体中 NO的生成。 NO 的生成主要和温度密切相关， NO的生成随温度的提高而增加， 但温度低于 1800K时，NO的生成速率极低， 到 2000K就会有很高的生成速

23、率。 大致可认为温度每提高 100K，NO的生成速率几乎翻一番。NO的生成还和反应时间有关， 若燃气在高温条件下停留时间长， NO 的生成必然增加，由上述的放映原理知， NO 生成反应时可逆的，但是NO在燃气中逆反应速度很慢，所以气缸中一旦产生 NO，除去 NO就非常困难， NO就会在一个非平衡的高浓度水平上。2.2 电控发动机排气变化的主要影响因素汽车排放污染物的成分受到很多因素的影响，例如发动机的结构设计特点、加工安装水准、运行工作条件的差异、使用中的维护情况、零部件的质量、各系统工作状况以及发动机测试调整的精确性等，他们都是影响汽车发动机排放污染物的主要原因。本节单就电控发动机在应用中出

24、现的发动机排放污染物超出原制造厂规定标准的影响因素进行讨论。2.2.1影响一氧化碳生成的因素理论上当空燃比大于 14.7 时，排气中不会有 CO，只有 CO。但是实际上在尾气中仍然还是有少量的 CO的生成，这是因为混合气混合不均匀。即便是空气和燃油非常均匀的混合了， CO也会由于燃烧之后的非常高的温度的作用下一小部分分解产生 CO和 O，有高温下水分解所产生的氢气会使 CO还原成 CO，所以，在尾气中不可避免的会有少量的 CO的存在。因此，只要是能影响空燃比的因素，就会对 CO的生成产生影响。（1）进气温度的影响我国幅员辽阔，四季温度变化大， 很多地方最低气温可以达到 -20 以下，最高温度则

25、在 40以上， 汽车在爬坡的时候发动机罩内的进气温度可以高达 80。，空气的密度会随着环境的温度上升而变小，反之汽油密度几乎不会发生变化， 因此燃油供给系统提供的可燃气的空燃比就会随吸入气温的上升逐渐变浓，尾气中的 CO量将增加。因此，冬天和夏天发动机排放情况有很大不同。（2）大气压力的影响大气压力 P 随海拔高度的变化而变化，由经验公式P P0 1 0.02257h5.256kPa（ 2-1 ）式中：)；（6）储存和退出。图 3.6车辆信息设置3.2.7双怠速排放测量双怠速测量法就是对汽油车怠速、高怠速工况排气中的CO和 HC的浓度进行检测。所谓该怠速工况是指发动机无负载稳定运转在50%额定

26、转速或制造厂技术文件中规定的某一高转速时的工况。该怠速是，混合气的雾化及燃烧条件有所改善，CO和 HC的排放有所下降，为全面反映汽车 CO和 HC的排放状况，提高测量精度，并监控因催化转化器效率降低造成的汽车排气恶化，应将该怠速工况纳入检测范围。双怠速测量法步骤如下：“双怠速测量”界面上部是测量模式的名称和操作提示区，中部是HC、CO、CO、0、转速 n、油温、过量空气系数（或 AF）和 PEF值的实时测量值显示区。（1）准备测量前，安装转速和油温测量装置。（2）残留物检查及发动机预热1）进入“双怠速测量”界面后，仪器首先开始HC残留物检查（图3. 7）。显示屏上部提示：“请将探头置于洁净空气

27、中” ，下部将出现提示： “ HC 残留检查 , 剩余 30 秒”。检查结束后，如合格，则显示： “ HC残留检查 0K”；如不合格， 则显示：“HC残留超范围请清洗管道”， 并提示“重新残留检查按确认键” 。见此提示，可用清洗的方法及时予以消除， 然后再按“确认”功能键重新开始检查。图 3.7 HC 残留检查2）HC残留物检查结束， 若转速测量装置未安装则显示屏上部提示：“请安装转速测量装置” ，正确安装转速测量装置，则进入发动机预热提示：“请加速到 3500rmin ”（图 3.8 ）。屏幕下部也设置了“点火方式”快捷键。图 3.8等待加速3）见加速提示后，使发动机加速，并注视显示屏上不断

28、变化的转速值，直到 3500rmin 左右为止。4）当转速达到 3500rmin 时，显示屏上部将出现提示：“请保持 3500 rmin 剩余 XX秒”（总共 30 秒）（图 3.9 ）。完成后，将进入排放测量阶段。图 3.9发动机预热（3）测量高怠速下的排放1）发动机预热结束后，分析仪将提示“请插入取样探头, ” ，此时，将取样探头插入排气管中，插入深度为400mm。然后，显示屏上部将出现提示：“请减速到2500 rmin ”（图 3.10 ）。见此提示，将发动机减速，同时注视显示屏中部不断变化的转速值，直到转速降到 2500 rmin左右为止。图 3.10等待减至高怠速2）转速到达高怠速后

29、，上部的提示将改变为：“请保持2500rmin剩余 45 秒”（图 3.1 1 ），前 15 秒为预备阶段， 后 30 秒为实际取样阶段，按提示将转速保持在2500rmin 100 rmin的范围内。屏幕右下角同时出现流量尺。如果在后 30 秒期间，转速值超过2500100 rmin 范围，显示屏上部“请保持”字样将会以闪烁警示。这时仪器将停止取样，直到转速回到 2500100 rmin 范围内仪器才重新取样。图 3.11保持高怠速（4）测量怠速下的排放高怠速倒计时结束后，显示屏上部将出现提示：“请减速至怠速, ” （图 3.1 2 ），这时，松开油门踏板，使车辆减速。当转速下降到 1500r

30、min 以下时，显示屏上部的提示会改变为： “请保持怠速剩余45 秒”（图 3.1 3），前 15 秒为预备阶段，后30 秒为实际取样阶段。注意：在整个双怠速取样过程中如果显示屏右下角的流量标尺低于2 格，流量标尺下方“流量”二个字将出现闪烁，表示发生气路阻塞.这时仪器的测量功能会被锁定，只能按下“退岀”键才能终止本次测量。出现这种情况，用清洗方法及时消除气路阻塞. 在整个双怠速取样过程中，若取样探头未插入排气管，则屏幕左下角会闪烁“也取祥探头”字样以作警示。（5）显示测量结果1）怠速倒计时结束后，显示屏下部将提示“请拔出取样探头并卸下转速和油温装置” ，按提示要求，将取样探头从排气管内拔出，

31、卸下转速和油温测量装置。停顿几秒后，仪器将自动转换为“双怠速测量结果”显示界面，屏幕上部为信息提示区，中部分成两大栏，分别列出高怠速和怠速的 HC、CO、CO、O、NO、转速 n、油温 T 和（或 AF）等各个测量数据，下部为被测车辆的车型信息， “车型”快捷按键，“退出”、“打印”和“储存”三个功能按键。图 3.12等待减至怠速图 3.13 保持怠速4）按下“储存”功能按键，进入车牌号码输入界面。“储存 ok”字样显示两秒后消失。5）设置一些发动机故障再测试，得到数据。双怠速法检测具有测试时间短、操作简单、效率高、成本低、测试仪器便于携带等优点，自2005 年 7 月 1 日期实施的规定中提

32、出了汽车排气污染物放限值见表3-1 。表 3-1 新生产汽车排放污染物放限值类别车型怠速高怠速CO（%）HC（ 10）CO（ %）HC（10）2005 年 7 月 1 日起新生产第一类轻型0.51000.3100汽车2005 年 7 月 1 日起新生产第二类轻型0.81500.5150汽车2005 年 7 月 1 日起新生产重型汽车1.02000.7200注意：轻型汽车指的是总质量最大不得超过3500kg 的 M类、M类以及 N类车辆；第一类轻型汽车指的是包括驾驶员在内的乘客员的数量不得超过 6 人，且最大总质量小于 2500kg 的 M类车；第二类轻型汽车指的是本规定的适用范围内除第一类车外

33、的其他所有的轻型车；重型车指的是总质量最大超过3500kg 的车辆。3.2.8尾气成分异常的原因分析由于尾气成分与发动机的工况有最直接的联系，当发动机各系统出现故障时，排放的尾气中必然有一些气体的浓度偏离正常值在不同工况下对发动机尾气不同气体成分浓度的检测与比较，可初步判断发动机故障所在的位置（判断时可依据以下6 点）通过双怠速测量法测得的数据可以结合有关资料进行分析，表 3-2 是结合各种资料总结的尾气浓度与各系统故障的关系汇总表。（ 1）HC含量较高，则说明了燃油没有能够充分的燃烧。可能是气缸的压力不足、发动机的温度偏低、油箱中油气的蒸发、混合气由燃烧室向曲轴箱泄漏、过浓或过稀的混合气、点

34、火正时不准确、点火间歇性不跳火、温度传感器故障、喷油嘴堵塞或是漏油、过低或是过高的油压等原因。表 3-2 尾气成分异常的原因COHCCOO故障原因低很高低低间歇性失火低很高低低缸压不正常很高很高高低低混合气浓很低很高高低很高高混合气稀高低正常正常点火太迟低高正常正常点火太早变化变化低正常EGR阀泄露空气喷射系统很低很低很低很高有故障低低低高排气管漏气（2）CO含量是零或者接近于零，则说明了混合气已经充分的燃烧。CO含量过高，说明了燃油供给过多、 空气供给过少， 燃油供给系统或者空气供给系统有故障， 比如说：喷油嘴出现漏油现象、 燃油的压力偏高、不洁净的空气滤清器、活塞环阻塞或胶结、强制通风系统

35、受阻曲轴箱工作不正常、过大的点火提前角或是水温传感器出现故障。混合气过稀会导致 CO含量过低，喷油嘴的堵塞可能是故障的原因此外还有可等是燃油的油压过低、真空泄漏或是 EGR阀的泄漏等原因。（3）可燃混合气燃烧正常产物是CO，可燃混合气的燃烧状况的好坏可以它的含量的高低来反映，也就是燃烧的效率。燃烧越充分的混合气， CO含量就会越高，充分燃烧后混合气的尾气中CO含量达到其峰值13%到 16%。当发动机可燃混合气过浓或是过稀时，CO 含量都将会下降。如果尾气中的 CO浓度低于 12% 时，其他排放产物的多少就会被来确定发动机混合气是浓或是稀。可能导致混合气过稀的因素有燃油滤芯太脏、喷油嘴堵塞、燃油

36、油压低、真空泄漏、 EGR阀泄漏等。而空气滤清器阻塞、燃油压力过高会导致混合气过浓。（4）O 的浓度是反映空燃比最好的指标，燃烧正常排气中会含有1 2的氧气， O含量小于 1说明了混合气过浓。 0 含量大于 2表示混合气过稀，而这种现象的原因又很多，可能导致混合气过稀的因素有燃油滤芯太脏、喷油器堵塞、燃油油压低、真空泄漏、EGR阀泄漏等。（5）当 CO和 HC读数高， CO和 O读数低时，表明发动机的混合气很浓。HC和 O的含量高，表明点火系统工作不良混合气过稀，引起失火。（6）为了可以了解各个缸的工作状况我们可以使用尾气分析仪读数和功率平衡试验。 如果每个缸 CO和 CO的读数均下降， HC

37、和 O的读数均上升，且上升与下降的幅度几乎无差别，则表明各个缸都工作正常。假如只有某一个气缸变化很小，而其他缸变化都一样，就表示该缸点火或者燃烧不正常。此外，当四缸发动机中有一个缸不工作，其浓度会上升到 4.75 到 7.25%；若有两个缸不工作，则会上升到9.5 到 12.5%。3.2.9发动机各部分技术状况与尾气成分间的关系双怠速测量结果在经过以上分析后大致可以判断是什么原因导致的排气异常，但是还尚不能判断具体的引起发动机故障的具体原因，因此我们应该继续努力找出罪魁祸首。 以下是根据相关资料对一些具体部件的故障会引起相关排气成分的变化的经验总结， 我们可以据此对相关部位进行检测来找出故障具

38、体位置。（1）气缸衬垫和进、 排气门的密封性， 活塞环和活塞环缸套之间的磨损和密封性因素，与其有关的尾气的成分有HC和 CO。相关检测的项目应该是汽缸的压力、汽缸的漏气率和进气管的真空度。（2）空气流量、节气门位置、温度、转速传感器信号以及ECU等等影响喷油压力与喷油时间，进气温度、喷油器、进气管内壁的状况等影响喷油的雾化质量，和它相关有关的排气的成分有 HC和 CO。相应的检测项目有燃油的压力、相关电路的信号、空燃比（ AF）、进气压力的传感器信号、空气流量计的信号、 转速的信号、 负荷的信号、温度的信号、以及氧传感器的信号等。（3）初级点火电路的电阻、 点火线圈的初级绕组的电流以及电容器等

39、是点火的能量影响的主要的因素，离心、断电器和真空提前装置、点火模块、和点火有关的传感器信号等。点火正时影响因素，高压线、火花塞、分电器等是失火率的影响因素， HC含量的变化是与它相关的。 需要检测的与之相关的项目是点火波形、漏电试验、导通试验。（4）和 HC的产生有关的因素有燃油箱的蒸发控制装置工作状况和曲轴箱的强制通风装置， 和 HC以及 CO的排放相关的有二次空气喷射和进气预热工作状况， CO、 HC和 NO的排放与催化转化器转化效率、使用寿命以及工作温度有关。第 4 章 实验数据与分析（1）实验结果我们用双怠速测量法和尾气分析仪进行了多组实验并测得其数据。以下是实验中测得的一组实验数据。

40、实验数据：表 4-1 尾气分析仪检测结果HC（%）CO（ %）CO（ %）O（ %）256 100.4614.62.561.12（2）数据分析实验所得的数据与表 3-1 比较可以看出 HC和 O都明显偏高，由此结果我们再结合 3.2.8 中所述和表 3-2 可知这是应该空燃比不正常的一个重要的特征， CO的体积分数较低，但是 CO出于峰值 13%到 16%之间，这就说明了混合气已经充分燃烧了，点火系统基本上是没有什么故障的； 的值偏高则说明了发动机工作时的混合气浓度是偏稀的。综上所述，我们可以初步的断定可能是进气系统或是供油系统出现了故障。（3）诊断由以上分析结果结合 3.2.9 可以大致知道

41、可能出现故障的几个部位有真空管、 PCV阀机油口进气管和 EGR阀。对这些部件意义进行诊断后结构如下：真空管无错插和漏气现象； PCV阀密封性能良好；机油插口已插好。启动发动机，用化油器清洗剂于进气管垫与EGR阀周围喷洒，检查 EGR阀时，发现随发动机的转数的上升，怠速逐渐均匀。取下EGR阀时，发现针阀的周围有少量的积碳，EGR阀通道上有很多的积碳，使得针阀不能够落入阀座中去，导致进气歧管的混合气被废气稀释，从而怠速不稳，发动机容易熄火。 经对 EGR阀进行彻底的清洗， 并换上新垫，在次启动发动机，一切都恢复正常。表 4-2 故障排除后的尾气检测结果HC（ %）CO（ %）CO（ %）O（ %

42、）50 100.23%14.8%1.43%1.01排除故障以后进行检测所的数据如表 4-2 ，都在正常范围之内，故障排除。从上述实验的故障检修的过程我们可以大致总结如下，在检查燃油系统时使用尾气分析仪，可以让我们省去不少的检修环节。比如说汽油泵、油压的测试、油压调节器和燃油滤清装置的检测。从另一个角度来看，如果在应急的情况下，即使在没有做相应的检查之前，就直接使用尾气分析仪来对发动机进行检测， 可能会在检测之初就能够发现故障的根源。通过的长时间以来实践发现，尾气分析仪作为辅助性的诊断设备，的确可以说是一种既方便又快速的检测的工具，假如相关的维修人员可以很好地理解发动机的原理， 深入的仔细的分析混合气产生原理及燃烧过程进行， 那么今后的汽车故障检测和诊断中尾气分析仪必定会发出挥巨大的作用。结 论目前，在很多的汽车维修企业中，尾气分析仪仅是作为车辆年检之前调整尾气、测试简单的参数的普通的设备，并没有能够发挥出其在汽车故障诊断中的巨大作用， 因此造成的资金方面的浪费和设备的闲置问题是相当严重的。综上所述，在对有故障的车辆做完必要的常规检查之后，使用尾气分析仪检测可以快速的发现造成故障的本