发动机排放超标故障诊断与分析

1、第七章发动机排放超标故障诊断第七章发动机排放超标故障诊断与分析与分析 第一节发动机排放基本知识第一节发动机排放基本知识 第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析 第三节故障实例第三节故障实例返回第一节发动机排放基本知识第一节发动机排放基本知识 一、汽车排放污染源一、汽车排放污染源随着汽车工业的迅速发展，汽车保有量急剧增加，汽车排放的污染物随着汽车工业的迅速发展，汽车保有量急剧增加，汽车排放的污染物已成为大气污染主要元凶，直接危害人类的健康，并破已成为大气污染主要元凶，直接危害人类的健康，并破坏着自然界的生态平衡，已引起各个国家的高度重视。汽车排放污染坏着自然

2、界的生态平衡，已引起各个国家的高度重视。汽车排放污染主要有个排放源，如主要有个排放源，如图图所示：一是发动机排气管排出的发动所示：一是发动机排气管排出的发动机燃烧废气（俗称尾气），汽油车的主要污染成分是、机燃烧废气（俗称尾气），汽油车的主要污染成分是、，而柴油车除了这三种有害物外还排放大量的微粒物；二是曲轴，而柴油车除了这三种有害物外还排放大量的微粒物；二是曲轴箱排放物，由发动机在压缩和燃烧过程中未燃的经燃烧室漏向曲箱排放物，由发动机在压缩和燃烧过程中未燃的经燃烧室漏向曲轴箱再排向大气而产生；三是燃料蒸发排放物，主要由发动机燃料供轴箱再排向大气而产生；三是燃料蒸发排放物，主要由发动机燃料供给系

3、统的燃料蒸发而产生。给系统的燃料蒸发而产生。下一页返回第一节发动机排放基本知识第一节发动机排放基本知识 二、汽油机排放污染物的主要成分及形成二、汽油机排放污染物的主要成分及形成汽油机排放污染物的主要成分是、汽油机排放污染物的主要成分是、，铅化，铅化合物及油雾等。合物及油雾等。.一氧化碳（）的形成一氧化碳（）的形成一氧化碳（）是在局部缺氧或低温条件下，由燃料的不完全燃烧一氧化碳（）是在局部缺氧或低温条件下，由燃料的不完全燃烧产生的。一氧化碳是碳氢燃料在燃烧过程中的中间产物，对于汽油机产生的。一氧化碳是碳氢燃料在燃烧过程中的中间产物，对于汽油机来说，当空气量充分时，理论上不会产生。但实际运转的汽油

4、机来说，当空气量充分时，理论上不会产生。但实际运转的汽油机排气中都存在，这是由于在汽油机燃烧室内的局部地方存在排气中都存在，这是由于在汽油机燃烧室内的局部地方存在的过浓区以及部分未燃碳氢化合物在排气过程中发生不完全燃烧。的过浓区以及部分未燃碳氢化合物在排气过程中发生不完全燃烧。此外，气温低或者滞留时间短暂等使燃烧不完全，也会有排出。此外，气温低或者滞留时间短暂等使燃烧不完全，也会有排出。上一页 下一页返回第一节发动机排放基本知识第一节发动机排放基本知识.碳氢化合物（）的形成碳氢化合物（）的形成碳氢化合物（）是燃料的不完全燃烧和缸壁的激冷作用使火焰消碳氢化合物（）是燃料的不完全燃烧和缸壁的激冷作

5、用使火焰消失而致。不论汽油机在何工况下运转，排气中总会含有一定数量的未失而致。不论汽油机在何工况下运转，排气中总会含有一定数量的未燃碳氢化合物，如果混合气过浓，将有部分燃油因得不到氧化而燃碳氢化合物，如果混合气过浓，将有部分燃油因得不到氧化而不能完全燃烧，燃烧后成为多余的排出。此外，混合气是由火焰不能完全燃烧，燃烧后成为多余的排出。此外，混合气是由火焰传播燃烧的，当火焰传播至缸壁附近时，由于缸壁温度较低，在距缸传播燃烧的，当火焰传播至缸壁附近时，由于缸壁温度较低，在距缸壁面壁面.的小缝隙处的混合气将不能着火燃烧，这部分未燃烧的小缝隙处的混合气将不能着火燃烧，这部分未燃烧的亦随废气排出。可见，燃

6、烧后在排出的废气中将有未燃烧的或的亦随废气排出。可见，燃烧后在排出的废气中将有未燃烧的或燃烧不完全的。燃烧不完全的。上一页 下一页返回第一节发动机排放基本知识第一节发动机排放基本知识.氮氧化物（氮氧化物（）的形成）的形成氮氧化物（氮氧化物（）是空气在燃烧室的高温条件下，由氮和氧发生反）是空气在燃烧室的高温条件下，由氮和氧发生反应而形成的，其生成量取决于温度、反应时间及氧的浓度。混合气中应而形成的，其生成量取决于温度、反应时间及氧的浓度。混合气中的空气由的空气由和和组成，当空气足够，且气缸温度很高时，分子状态组成，当空气足够，且气缸温度很高时，分子状态的的和会分解为原子状态的氧和氮。它们相互反应

7、，将产生各和会分解为原子状态的氧和氮。它们相互反应，将产生各种氮氧化物，如、种氮氧化物，如、。燃烧后将有某种。燃烧后将有某种排出。排出。硫的氧化物（硫的氧化物（）是燃料中的硫分燃烧后产生的；碳烟是不完全）是燃料中的硫分燃烧后产生的；碳烟是不完全燃烧的产物。燃烧的产物。此外，燃料中的杂质和添加剂燃烧生成此外，燃料中的杂质和添加剂燃烧生成、铅氧化物等，燃料中、铅氧化物等，燃料中的炭在一定高温下会离解成微小的炭粒，这些物质也将在排气行程中的炭在一定高温下会离解成微小的炭粒，这些物质也将在排气行程中排出。排出。上一页 下一页返回第一节发动机排放基本知识第一节发动机排放基本知识 三、柴油机排放污染物的主

8、要成分三、柴油机排放污染物的主要成分柴油机排放的废气其有害成分主要有：一氧化碳（）、氮氧化物柴油机排放的废气其有害成分主要有：一氧化碳（）、氮氧化物（）、碳氢化物（）、硫化物（）、碳氢化物（）、硫化物（）、微粒（主要是）、微粒（主要是碳烟，还包括油雾、金属颗粒）等。与同功率的汽油机相比，柴油机碳烟，还包括油雾、金属颗粒）等。与同功率的汽油机相比，柴油机的和排放量要比汽油机少得多，其中的排放量只有汽油的和排放量要比汽油机少得多，其中的排放量只有汽油机的，的排放量仅为汽油机的，机的，的排放量仅为汽油机的，排放量几排放量几乎相同，因而减少柴油机排放物，关键是降低（乎相同，因而减少柴油机排放物，关键是

9、降低（）、碳烟及颗）、碳烟及颗粒物的含量。粒物的含量。上一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析 一、汽车排黑烟的检修一、汽车排黑烟的检修.汽油机排黑烟汽油机排黑烟（）故障现象（）故障现象发动机动力不足，混合气燃烧不完全，排气管排黑烟、放炮，油耗增发动机动力不足，混合气燃烧不完全，排气管排黑烟、放炮，油耗增加，气缸内大量积炭。加，气缸内大量积炭。（）故障原因（）故障原因 混合气过浓。混合气过浓。 点火系统高压火花过弱。点火系统高压火花过弱。 点火时刻过迟。点火时刻过迟。 气门间隙调整不当。气门间隙调整不当。下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节

10、发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析 个别气缸工作不良。个别气缸工作不良。 空气过滤器堵塞，造成进气量不足。空气过滤器堵塞，造成进气量不足。（）故障诊断（）故障诊断 拆下空气滤清器，观察排气烟色。若排黑烟情况好转，则故障是拆下空气滤清器，观察排气烟色。若排黑烟情况好转，则故障是由空气过滤器脏污或堵塞造成的，应清洗或更换空气过滤器滤芯。由空气过滤器脏污或堵塞造成的，应清洗或更换空气过滤器滤芯。 拔出中央高压线试火，若火花弱，则是点火能量不足导致混合气拔出中央高压线试火，若火花弱，则是点火能量不足导致混合气不能完全燃烧而排黑烟，故障在点火系统的低压电路。不能完全燃烧而排黑烟，故障在点火系统的

11、低压电路。 在发动机运转时，做各缸断火试验。若拔出某缸高压分线后，发在发动机运转时，做各缸断火试验。若拔出某缸高压分线后，发动机工作无明显变化，则表明该缸不工作或工作不良。动机工作无明显变化，则表明该缸不工作或工作不良。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析进一步检查高压分线的火花是否太弱，若火花弱，应检查分电器盖、进一步检查高压分线的火花是否太弱，若火花弱，应检查分电器盖、分火头是否击穿漏电，高压分线、火花塞是否有故障。如果火花正常，分火头是否击穿漏电，高压分线、火花塞是否有故障。如果火花正常，则应检查气缸压力是否过低。气缸压力过低的原

12、因有：活塞环卡滞或则应检查气缸压力是否过低。气缸压力过低的原因有：活塞环卡滞或磨损、气缸磨损、气门磨损、积炭导致关闭不严等，应视情况进行修磨损、气缸磨损、气门磨损、积炭导致关闭不严等，应视情况进行修理排除。理排除。 检查点火正时，若过迟应进行调整。检查点火正时，若过迟应进行调整。 若汽车在行驶时，随着车速的提高，油门开度的加大，排气冒黑若汽车在行驶时，随着车速的提高，油门开度的加大，排气冒黑烟、放炮现象越来越严重，拆下火花塞检查，火花塞湿，则故障为混烟、放炮现象越来越严重，拆下火花塞检查，火花塞湿，则故障为混合气过浓。合气过浓。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标

13、常见故障诊断与分析诊断与分析.柴油机排黑烟柴油机排黑烟（）现象（）现象发动机动力不足，运转不稳，排气管排黑烟，加速时出现敲击声。发动机动力不足，运转不稳，排气管排黑烟，加速时出现敲击声。（）原因（）原因 空气过滤器严重堵塞，造成进气量不足。空气过滤器严重堵塞，造成进气量不足。 喷油泵供油量过多或各缸供油不均匀度过大。喷油泵供油量过多或各缸供油不均匀度过大。 喷油器喷雾质量不佳或喷油器滴油。喷油器喷雾质量不佳或喷油器滴油。 供油时间过早。供油时间过早。 气缸压缩压力不足。气缸压缩压力不足。 柴油质量低劣。柴油质量低劣。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断

14、与分析诊断与分析（）诊断（）诊断柴油机排气黑烟多，大多是由各缸供油量不均匀或过多、吸入空气不柴油机排气黑烟多，大多是由各缸供油量不均匀或过多、吸入空气不足、雾化不良、喷射时间过早等原因引起的不完全燃烧造成的。足、雾化不良、喷射时间过早等原因引起的不完全燃烧造成的。 拆下空气滤清器，观察排气烟色。若排黑烟情况好转，则故障是拆下空气滤清器，观察排气烟色。若排黑烟情况好转，则故障是由空气滤清器脏污严重造成的。由空气滤清器脏污严重造成的。 检查供油时间是否过早，若过早应调整。检查供油时间是否过早，若过早应调整。 在发动机运转时，可逐缸断油试验。当某缸断油时，若发动机转在发动机运转时，可逐缸断油试验。当

15、某缸断油时，若发动机转速降低，黑烟明显减少，敲击声变弱或消失，说明该缸供油量过多；速降低，黑烟明显减少，敲击声变弱或消失，说明该缸供油量过多；若发动机转速变化小而黑烟消失，说明该缸喷油器喷雾质量差。找出若发动机转速变化小而黑烟消失，说明该缸喷油器喷雾质量差。找出有故障的单缸后，拆检喷油器。必要时，可换装新喷油器进行对比，有故障的单缸后，拆检喷油器。必要时，可换装新喷油器进行对比，若用新喷油器时故障消失，说明原喷油器有故障。若用新喷油器时故障消失，说明原喷油器有故障。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析 用上述方法仍不能排除故障时，如果喷

16、油泵柱塞挺杆具有调整螺用上述方法仍不能排除故障时，如果喷油泵柱塞挺杆具有调整螺钉，应检查各缸喷油是否一致，必要时进行调整。钉，应检查各缸喷油是否一致，必要时进行调整。 检查喷油泵供油量是否过大和供油不均匀度是否符合标准时，应检查喷油泵供油量是否过大和供油不均匀度是否符合标准时，应在试验台上进行。在试验台上进行。 若以上各项均无问题，应对有故障的单缸测试其压缩压力，以判若以上各项均无问题，应对有故障的单缸测试其压缩压力，以判断是否有气缸、活塞、活塞环等磨损漏气或气门密封不良现象。断是否有气缸、活塞、活塞环等磨损漏气或气门密封不良现象。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放

17、超标常见故障诊断与分析诊断与分析 二、汽车排白烟的检修二、汽车排白烟的检修.汽油机排气冒白烟汽油机排气冒白烟（）故障现象（）故障现象发动机运转不均匀，排气管冒白烟。发动机运转不均匀，排气管冒白烟。（）故障原因（）故障原因 汽油或机油中含有水。汽油或机油中含有水。 发动机气缸体或气缸盖有裂纹。发动机气缸体或气缸盖有裂纹。 气缸盖螺栓拧紧力矩不足或扭力不均，气缸垫损坏使冷却液进入气缸盖螺栓拧紧力矩不足或扭力不均，气缸垫损坏使冷却液进入燃烧室。燃烧室。 温度低，燃烧水蒸气遇冷变白烟。温度低，燃烧水蒸气遇冷变白烟。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断

18、与分析 检查汽油和机油是否掺杂有水。检查汽油和机油是否掺杂有水。 冷车时取下水箱盖，启动发动机，若水箱口的冷却水呈沸腾状态冷车时取下水箱盖，启动发动机，若水箱口的冷却水呈沸腾状态并排出大量气泡，故障为气缸垫损坏，致使水道与气缸相通。应更换并排出大量气泡，故障为气缸垫损坏，致使水道与气缸相通。应更换气缸垫。气缸垫。 若油底壳油平面上升且机油呈乳状，说明气缸盖或气缸体有裂纹若油底壳油平面上升且机油呈乳状，说明气缸盖或气缸体有裂纹，拆下气缸盖，对气缸盖与气缸体进行检修。，拆下气缸盖，对气缸盖与气缸体进行检修。.柴油机排气冒白烟柴油机排气冒白烟（）故障现象（）故障现象发动机动力不足，运转不均匀，排气管

19、排出大量白烟。发动机动力不足，运转不均匀，排气管排出大量白烟。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析（）故障原因（）故障原因 供油时间过迟。供油时间过迟。 柴油中有水或因气缸垫烧穿、缸套缸盖破裂等原因造成气缸进水柴油中有水或因气缸垫烧穿、缸套缸盖破裂等原因造成气缸进水。 气缸温度过低或气缸压缩压力不足。气缸温度过低或气缸压缩压力不足。 喷油器喷雾质量不佳等。喷油器喷雾质量不佳等。.故障诊断故障诊断柴油机排气冒白烟分为灰白烟和水汽白烟两种。柴油机排气冒白烟分为灰白烟和水汽白烟两种。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排

20、放超标常见故障诊断与分析诊断与分析 检查发动机温度，若温度过低，则是由保温措施不足或百叶窗控检查发动机温度，若温度过低，则是由保温措施不足或百叶窗控制不佳造成。在冬季，柴油机冷启动后往往冒白烟，但发动机热机后制不佳造成。在冬季，柴油机冷启动后往往冒白烟，但发动机热机后，白烟能自行消失，这是正常现象。，白烟能自行消失，这是正常现象。 若发动机温度正常，排气管排水蒸气烟雾时，将手靠近排气管口若发动机温度正常，排气管排水蒸气烟雾时，将手靠近排气管口，如白烟掠过，手面留有水珠，则应检查柴油中是否有水或是否有缸，如白烟掠过，手面留有水珠，则应检查柴油中是否有水或是否有缸垫烧穿、缸体缸盖破裂漏水等。垫烧穿

21、、缸体缸盖破裂漏水等。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析 发动机动力不足，排气管排灰白色烟雾时，一般是供油时间过迟发动机动力不足，排气管排灰白色烟雾时，一般是供油时间过迟，应检查和调整供油时间。，应检查和调整供油时间。 检查喷油器的喷雾质量。采用单缸断油的方法，找出工作不良的检查喷油器的喷雾质量。采用单缸断油的方法，找出工作不良的气缸。拆下喷油器，在缸外将其连接到原来的高压油管上，启动柴油气缸。拆下喷油器，在缸外将其连接到原来的高压油管上，启动柴油机开始运转，观察喷雾质量。若喷雾质量不佳，应检查、调整，必要机开始运转，观察喷雾质量。若

22、喷雾质量不佳，应检查、调整，必要时更换喷油器。时更换喷油器。 若发动机刚启动时排白烟，温度升高后冒黑烟，通常是由气缸压若发动机刚启动时排白烟，温度升高后冒黑烟，通常是由气缸压力过低造成的。力过低造成的。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析 三、汽车排蓝烟的检修三、汽车排蓝烟的检修汽车排蓝烟，是由于机油窜入气缸燃烧并随废气排出。汽油机和柴油汽车排蓝烟，是由于机油窜入气缸燃烧并随废气排出。汽油机和柴油机的故障原因及诊断方法是一致的。机的故障原因及诊断方法是一致的。.故障现象故障现象汽车在运行过程中排气冒蓝烟，机油消耗量过大。汽车在运行过程中

23、排气冒蓝烟，机油消耗量过大。.故障原因故障原因 油底壳油面过高或机油压力过高。油底壳油面过高或机油压力过高。 活塞环装错或磨损、损坏。活塞环装错或磨损、损坏。 气缸与活塞之间配合间隙过大。气缸与活塞之间配合间隙过大。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析 曲轴箱通风装置进风过多。曲轴箱通风装置进风过多。 气门杆与气门导管的配合间隙过大。气门杆与气门导管的配合间隙过大。 气门油封损坏。气门油封损坏。.故障诊断与排除方法故障诊断与排除方法 检查发动机机油量及机油压力。若油面过高，应放掉部分机油。检查发动机机油量及机油压力。若油面过高，应放掉部

24、分机油。机油压力过高，则应检查油路是否堵塞、机油泵限压阀是否损坏。机油压力过高，则应检查油路是否堵塞、机油泵限压阀是否损坏。 当踩下加速踏板，发动机高速运转时，排气管大量排出浓蓝烟，当踩下加速踏板，发动机高速运转时，排气管大量排出浓蓝烟，机油加注口也大量冒蓝烟或脉动冒烟，说明气缸与活塞、活塞环磨损机油加注口也大量冒蓝烟或脉动冒烟，说明气缸与活塞、活塞环磨损过大，或活塞环装反或对口，应拆下活塞连杆组进行检查分析，对症过大，或活塞环装反或对口，应拆下活塞连杆组进行检查分析，对症检修。检修。上一页 下一页返回第二节发动机排放超标常见故障第二节发动机排放超标常见故障诊断与分析诊断与分析 当发动机大负荷

25、运转时，排气管冒浓蓝色烟，但加机油口并不冒当发动机大负荷运转时，排气管冒浓蓝色烟，但加机油口并不冒烟，则故障为气门杆与气门导管的配合间隙过大或气门油封损坏，使烟，则故障为气门杆与气门导管的配合间隙过大或气门油封损坏，使机油窜入燃烧室燃烧。应更换气门油封、气门或气门导管。机油窜入燃烧室燃烧。应更换气门油封、气门或气门导管。 检查曲轴箱通风情况。曲轴箱强制通风系统阻塞、通风流量控制检查曲轴箱通风情况。曲轴箱强制通风系统阻塞、通风流量控制阀装反、失效或丢失，也可能导致发动机排蓝烟，应及时检修。阀装反、失效或丢失，也可能导致发动机排蓝烟，应及时检修。上一页返回第三节故障实例第三节故障实例 实例一：实例

26、一：（）故障现象（）故障现象奥迪四缸车行驶中油耗增加，发动机中、高速运转时可看到排气管中奥迪四缸车行驶中油耗增加，发动机中、高速运转时可看到排气管中排出黑烟并带有汽油味。排出黑烟并带有汽油味。（）故障诊断（）故障诊断怠速时含量为怠速时含量为.为正常，转速为时，为正常，转速为时，含量为含量为.即为超标，应低于正常怠速时的排放值。转速为即为超标，应低于正常怠速时的排放值。转速为时副腔没有参加工作，混合气过浓的原因在主腔时副腔没有参加工作，混合气过浓的原因在主腔。拆检化油器，发现加浓阀卡住，处于打开状态，汽油质量不好，用。拆检化油器，发现加浓阀卡住，处于打开状态，汽油质量不好，用化油器清洗剂清洗使加

27、浓阀活动自如。故障排除。化油器清洗剂清洗使加浓阀活动自如。故障排除。下一页返回第三节故障实例第三节故障实例 实例二：实例二：（）故障现象（）故障现象一辆捷达王轿车行驶里程约万千米，出现发动机怠速不稳，加速时一辆捷达王轿车行驶里程约万千米，出现发动机怠速不稳，加速时排气管冒黑烟的现象，同时百公里油耗超过。排气管冒黑烟的现象，同时百公里油耗超过。（）故障诊断（）故障诊断用用.检查该车发动机控制单元的故障存储器，显示检查该车发动机控制单元的故障存储器，显示“空气流量计信号不正常空气流量计信号不正常”、“节流阀体超出调整范围节流阀体超出调整范围” 偶发性故障偶发性故障及及“传感器对地短断路传感器对地短

28、断路” 永久性故障。查看永久性故障。查看发动机控制系统数据时发现，其发动机控制系统数据时发现，其值始终为值始终为.保持不变。保持不变。上一页 下一页返回第三节故障实例第三节故障实例正常情况下正常情况下值应该在值应该在.变化，由此可以看出变化，由此可以看出传感器失传感器失效，空燃比不能自动调节，喷油量增加，造成发动机怠速不稳，加速效，空燃比不能自动调节，喷油量增加，造成发动机怠速不稳，加速排气管冒黑烟，同时引发另外两个偶发性故障。于是决定更换排气管冒黑烟，同时引发另外两个偶发性故障。于是决定更换传感传感器。器。更换更换传感器并清除发动机控制单元故障码后，对其电控系统重新进传感器并清除发动机控制单

29、元故障码后，对其电控系统重新进行基本设定，重新启动发动机，发动机工作正常。原地怠速，急加速行基本设定，重新启动发动机，发动机工作正常。原地怠速，急加速都正常，排气管也无黑烟冒出。试车跑了几千米，一切都正常，观察都正常，排气管也无黑烟冒出。试车跑了几千米，一切都正常，观察.的数据流也都正常，于是把车交给客户。两天后客的数据流也都正常，于是把车交给客户。两天后客户又反映，车在急加油门时仍然有一股淡淡的黑烟。再次用户又反映，车在急加油门时仍然有一股淡淡的黑烟。再次用.检查该车发动机控制单元的故障存储器，这次只出现检查该车发动机控制单元的故障存储器，这次只出现“空气空气流量计信号不正常流量计信号不正常” 一个偶发性故障。一个偶发性故障。上一页 下一页返回第三节故障实例第三节故障实例认真检查空气流量计和它的线路，未发现任何问题。决定更换一个好认真检查空气流量计和它的线路，未发现任何问题。决定更换一个好的空气流量计试一试。在换完空气流量计并清除发动机控制单元