汽车尾气分析仪的使用和保养

1、汽车尾气分析仪的使用和保养【摘要】随着计算机技术、电子技术、汽车工业、控制技术、诊断技术的发展，当前维修工作中各种现代汽车检测设备，起的作用越来越大。但是，真正能够有效地应用这此仪器设备的厂家或者修理人员却并不多。尾气分析仪就是其中之一，闲置现象比较普遍。 发动机排放极其复杂，通过对尾气中的HC，CO，CO2和O2的含量分析，可以判断发动机各工况的燃烧情况。因此，尾气分析的结论对发动机故障的诊断有着很重要的参考价值。 实践证明，科学有效地使用尾气分析仪进行尾气分析，能够帮助你解决维修难题，此外维修技术、分析思路也将得到提升与拓展图一：尾气分析仪实物图另外，尾气分析的意义也是非常重大的，首先有利

2、于车子正常的工作，又可以测出有害气体的含量。 尾气分析仪作为测量尾气的精密仪器，它的保养是十分重要的，对于尾气分析仪，我们要学会很好的保养，只有这样才能准确的测出发动机的工作状况，以及怎么修理。【关键词】尾气分析的意义，尾气分析仪的介绍，尾气分析仪的使用，几种常见的尾气分析仪，尾气成分异常的原因分析，尾气分析仪的保养，尾气分析仪的发展。论文正文一、尾气分析的意义 科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事

3、故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多出10倍。现在，我们来分析一下汽车尾气中的有害物质。1.尾气的组成以及对人类的危害 (1)一氧化碳：一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织输送氧的功能，危害中枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。所以，即使是微量吸入一氧化碳，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。 (2) 氮氧化物：氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，它们都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。在二氧化氮浓度为9.4毫克/立方米的空气

4、中暴露10分钟，即可造成人的呼吸系统功能失调。 (3)碳氢化合物：目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、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突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。1952年12月，伦敦发生光化学烟雾，4天中死亡人数较常年同期多4000人，45岁以上的死亡最多，约为平时的3倍；1岁以下的约为平时的2倍。 铅：铅是有毒的重金属元素，汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃

5、烧。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病，并影响肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大，通常积聚在1米左右高度的空气中，因此对儿童的威胁最大。 (3) 固体悬浮颗粒：固体悬浮颗粒的成分很复杂，并具有较强的吸附能力，可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等。固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系统疾病。当悬浮颗粒积累到临界浓度时，便会激发形成恶性肿瘤。此外，悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛，阻塞皮肤的毛囊和汗腺，引起皮肤炎和眼结膜炎，甚至造成角膜损伤。 2. 尾气分析的含义 尾气分析是指在发动机不同工作状况下，通过检测废气中

6、不同成分气体的含量来判断发动机系统故障的发法。汽车发动机可燃混合气在燃烧过程中会产生HC、CO、NOX等有害气体和CO2、H2O、O2等无害气体。由于尾气成分与发动机的工况有着直接的联系，所以通过汽车尾气的检测可分析发动机的工作状况、性能好坏，可以检查包括燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况机械状况等诸多方面。当发动机各系统出现故障时，尾气中某一种或几种成分必然偏高正常值，通过检测发动机不同工况下尾气中不同气体成分的含量，可判断发动机的故障所在。尾气分析主要内容有混合气空燃比、点火正时及催化器转化效率等，主要分析的参数有CO、HC、CO2、O2和空燃比A/F或相对空燃比。HC是未燃燃料、可燃

7、混合气不完全燃烧或裂解的碳氢化合物及少量的氧化反应的中间产物。CO主要来自在空气不足的情况下可燃混合气的不完全燃烧，是汽油机尾气中有害成分浓度最大的物质。CO2是可燃混合气燃烧的产物，它能够反映出燃烧的效率。NOX常常发生在高温大负荷的情况下，在没有底盘测功机时只能靠路试去测量，一般不作分析。 3. 尾气分析的意义 (1).尾气分析对环境的意义：汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应，生成臭氧，它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛，引起红眼病；刺激鼻、咽喉、气管和肺部，引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟

8、雾能使树木枯死，农作物大量减产；能降低大气的能见度，妨碍交通。汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物，会增加慢性呼吸道疾病的发病率，损害肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时，会随降水形成“酸雨”。 (2).尾气分析对汽车的意义：尾气分析对于汽车一个完好的工作状况是非常有必要的，通过对汽车尾气的分析，我们可以清楚的知道二氧化碳等一些气体的排量，从而确定汽车是否处于完好的工作状况。二、尾气分析仪的介绍 汽车只要运动就会有尾气产生，所以对尾气的分析是十分重要的。尾气分析仪就是分析尾气的重要仪器之一，作为分析尾气的仪器，它的的适用范围是十分广泛的。另外，它的种类繁多、原理简单等都有十分显著的特征。所以，测量尾

9、气，尾气分析仪是不二人选。1、 尾气分析仪的适用范围：测试引擎。汽车引擎就是发动机，作用就是为汽车提供动力，使汽车能够行驶。发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系2、 尾气

10、分析仪的测试的种类：引擎怠速排放、引擎转速、引擎火花塞温度3、 尾气分析仪的测试的范围：HC： 010000 x 10-6 vol 光吸收系数：016 m-1 CO： 0.0010.00 % vol CO2： 0.020.0 % vol O2： 0.025.0 % vol 不透光度： 0100 % Nox： 05000 x 10-6 vol Cocorr： 0.0010.00 % vol 入： 0.61.2 转速：2509000 rpm 油温：-51250 分辨率 HC： 1 x 10-6 vol 不透光度： 1 % CO： 0.01 % vol CO2： 0.1 % vol 光吸收系数：0.

11、01 m-1 O2 0.1 % vol (>4.0 % vol) 0.01 % vol (4.0 % vol) Nox： 1 x 10-6 vol 精度HC 05000x10-6 vol 为±12 x10-6 vol或 ±5% 不透光度： 绝对误差小于±2% 500110000x10-6 vol为±10% CO： ±0.06 % vol或 ±5% CO2 016 % vol 为±0.5 % vol 或 ±5% 16.120.0 % vol 为 ±10% O2 ：±0.1 % vol 或 &

12、#177;5% NO 04000x10-6 vol 为±25 x10-6 vol 或 ±5% 40015000x10-6 vol 为 ±10% 转速：在6001000rpm范围内，不超过± 20rpm ，其它范围，不超过±50rpm 油温：不超过5 ，响应时间 HC、CO、CO2 ： 不大于10s 1.0±0.1s ，O2 ：不大于15s ，NO：不大于12s预热时间：35分钟 36分钟 工作温度 ：+5+40 储藏温度： -40+50 调零方式 ：自动或手动 电源电压220V±10% ， 50Hz±1% 其它 探

13、头承受温度<200 光通道的有效长度：215mm4、 尾气分析仪的仪器特点：采用大屏幕液晶高亮度显示，丰富的中文交互式 菜单操作提示，直观简便，通过菜单切换检测的流程，使操作者无须记忆操作过程，实现操作的傻瓜化。【1】 提供面板 按键和键盘输入2种手动控制方式，可输入并打印车牌号等信息。【2】 气路采用3级过滤方式，过滤器件更换方便。 【3】 压力和温度自动补偿，消除了外界压力变化的影响，具有极佳的温度稳定性。【4】仪器接 口简单方便，有形象生动的图形提示，可避免错误连接。【5】 配备标准的RS232接口，可以与计算机通讯，实现远程控 制。【6】 内置热敏打印机，超静音、快速打印当前测量

14、结果及仪器信息。【7】 具有日历时钟记 忆功能，断电后不影响时钟的运行，仪器可记录车辆检测的日期时间。【8】 提供先进的在线可编程功能，通过RS232口 即可方便升级运行程序。【9】自动计算发动机空燃比入值；自动计算稀释比，在有稀释存在的情况下，能够显示CO的真 实浓度，真实反映机动车的排放状况。【10】 具有强大的自诊断功能，保证仪器在的良好的状况下工作。【11】具备油温检测功能，让操作者清楚了解到发动机的工作温度。【12】具有EOBD诊断功能，让使用者清 楚了解到汽车内部工作的情况，为汽车的维修保养提供了极大的方便。【13】 具有多种可选择的转速测量方式：（1 ） 用于夹持发动机分火线的转

15、速感应夹；（2） 用于夹持柴油车输油管的压力感应夹；（3） 和汽车点烟器连接 的转速探头；（4） 接到汽车电池的电池夹；（5） 对于具有OBD接口的高档车则提供OBD连接器。 灵活的配置方式，可以单独作为不透光烟度计或五气、四气、三气、两气的尾气分析仪来使用。 EOBD 即European On Board Diagnostics （欧洲车载诊断系统）的简称，和OBD II相近 ，但更加注重排放控制，2001年1月1日开始推广使用。在欧III排放法规中，EOBD隐含着专门用于排放控制的意思，根据定义，它是“用于排放 控制的车载诊断系统”，而且必须能够通过储存在计算机存储器中的失效代码来识别故障

16、的可能范围。技术特征： 尾气部分 烟度部分 5. 汽车尾气分析仪应用领域及用途：随着中国经济的飞速发展，汽车数量急剧增加。特别是近几年来，私家车越来越多，普通轿车已不是奢侈品的象征，旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家!中国汽车产业的飞速发展，必将带动一系列汽车的设计开发、生产、销售、后市场产业。同时污染的问题也产生了，道路上拥挤的汽车产生的尾气污染影响着人们的生活，一些大城市的机动车尾气污染正越来越令人担忧。人们期待着可以更加自由地享受经济发展带来的舒适便利的生活，而又不被空气污染所困扰。因此，研究新技术降低汽车尾气污染物的排放是一重大课题，同时，国家也必须加大力度对汽车尾气排放进行监控，实现良好

17、的生存环境。对此，汽车尾气监测技术发挥着巨大作用。汽车生产厂家、汽车维修企业、政府环保部门、公安交通管理部门和大学科研机构等都需要汽车尾气监测仪器进行生产，监测，维修，认证，科学研究等工作，因此，尾气分析仪器的好坏也必将影响中国大气环境污染的工作进度和水平。但是目前还有很多维修单位购买尾气分析仪器仅仅为了应付检查，装点门面，仪器不能物尽其用。因此在汽车行业及各级相关部门普及尾气检测知识，提高尾气分析仪器使用教育水平势在必行。事实上尾气分析仪不仅仅是监测尾气的作用，它还可以作为检测发动机故障的很好方法。其一般用途如下：(1)对机动车的排放情况进行检测，监测其污染物的排放水平，判断排放污染物是否合

18、格或超标;(2)对化油器式车辆进行检测、调整并使之空燃比处于合理水平，提高燃烧效率，降低污染物排放;(3)对电喷车、装有三元催化器的电喷车通过检测诊断，可以监测其电控系统、燃烧系统、催化转化系工作是否正常，达到发现问题相应找出解决问题的目的(4)检测汽车排放系统是否存在泄漏、破损(5)可以检查包括燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况、机械情况等诸多发动机故障(6)其它涉及的诊断用途，如采用OBD接口技术，进行系统故障代码的诊断，判断其空燃比、氧传感器等是否正常等。6.汽车尾气分析仪的原理：汽车尾气仪器最常用的是不分光红外线气体分析仪(NDIR)，此外还有氢火焰离子化法(FID)、化学发光法(

19、CLD)等。不分光红外吸收法仪器结构简单，测量精度高，运行费用低，操作简便，可分析CO、CO2、HC、NO等气体的浓度，因而被广泛用于汽车排放污染物浓度的分析。电化学法：NOXO2检测器是电化学式，属消耗性的，寿命多为两年以内。当有气体通过时会输出与气体浓度成良好线性的电压、电流信号，通过一定的电路处理送显，结构简单，易于更换。氢火焰离子化法测量HC具有准确度高、输出与碳原子数成良好线关系的优点。而化学发光法分析NOX具有灵敏度高、反应速度快、线性好等特点。因而用氢火焰离子化法分析HC，用化学发光法分析NOX被各国广泛推荐为发动机排气分析的标准方法。但由于他们结构较复杂，运行费用较高，操作不够

20、简便，目前只应用于发动机排气分析。光学平台为仪器的心脏部分，控制仪器的整个运行。从光源辐射出来的红外光，被切光片调制成断续的光束，此光束通过样品气室，然后再穿过滤光片，进入检测器。样品检测器接收到这些光信号，便转换成电压信号输出，系统进行数据处理，从而获得被测气体的相应浓度。仪器显示主要有三种方式：电流表指针指示：国内外最早的分析仪器通常采用的方式，靠指针指示，直观简便，多采用模拟技术；LED数码管显示：比指针方式在进一步的显示方式，这种方式简单可靠，数字大而明亮，仪器功能增强，多是模拟或数字处理技术；LCD液晶显示器：可显示汉字和较复杂的图形，控制系统复杂，功能强大，仪器档次高，菜单引导操作

21、简便易行，采用现代计算机、单片机等数字处理技术，是现在和未来发展的主潮流。三尾气分析仪的使用 作为测量尾气的仪器，尾气分析仪的使用是非常重要的。在使用前，要注意各项的准备工作，预热、电压等等这些都是分厂重要的。所以，学会正确使用尾气分析仪是工作人员必须懂的、也可以正确的知道发动机的工作状况。1. 尾气分析仪的使用条件：操作温度 5-40°C 、输入电压 220V，50HZ 2. 尾气分析仪的测量参数: 转速（），火花塞温度（°C），一氧化碳CO（%VOL），二氧化碳CO2 （%VOL），碳氢化合物HC （PPM），氧气O2（%），氮氧化合物N（PPM）， 3. 尾气分析仪的

22、使用前的准备:    连接 把排水管与尾气分析仪的排水口连接。 连接220伏的电源线。    把转速感应夹与圆柱形接口“1ºCYL”相连。   把温度传感器与温度接口“TEMPºC”相连。 连接尾气采样系统。 把采样探头插入6米长的管子中。 把管子与80厘米长的带外接过滤器（箭头指向分析仪）的管子 相连。 将上述系统插入进气口“IN GA4. 尾气分析仪的仪器准备:预热： 打开开关，转速显示屏上出现“01”的字样，设备进入预热阶段，时间为15min ，预热结束，会出现“21” 自动清零 ：当RPM显示屏上显示”21”，则进入

23、自动清零阶段 ，此阶段也可以按清零键“>0<”进行 待机状态 ：为一切正常则显示“03”，进入待机状态 测量： 按“泵启动”“”可进行测量。 5. 尾气分析仪的测量：温度的测量：以温度探头测量化油器外壳温度 转速的测量 ：在气体参数读取过程中，按功能键“+”，显示屏可显示或设置发动机冲程数 ，如已设置为二冲程，则此动作省略。 将转速感应夹夹于高压线上，即可测量 废气的检测 ：将采样探头插入排气管中，即可测量。 6检测方法：发动机由怠速到中等转速，维持5s以上，再降至怠速状态。 把指示仪表的读数转换开关打到最高量程档位。 将取样探头插入汽车排气管中，深度不小于300mm。 一边观看指

24、示仪表，一边用读数转换开关选择适于尾气浓度的量程档位，待指针稳定后，读数取最大值，若为多排气管时，则取各管测量值的算术平均值。 检测工作结束后，把取样探头从排气管里取出来，让他吸入新鲜空气5分钟，待仪器指针回到零点后再关掉电源。 7.四几种常见的尾气分析仪 汽车尾气分析仪有两气、四气和五气等多种类型。他们各自间的不同，也决定了他们所测量的东西不一样。 1.两气尾气分析仪两气尾气分析仪是用来测汽车尾气排放中CO和HC的体积分数的。目前国内所用的两气尾气分析仪大多都不具有自检泄漏的功能，因此采集数据的真实性很难保证。2.四气尾气分析仪四气尾气分析仪具备两气尾气分析仪的所有功能，而且还能进

25、行故障诊断和分析，它除了能测CO和HC外，还能测录CO2和O2，发动机油温、转速等，以及计算过量空气系数和空燃比。所以四气尾气分析仪不仅可作为环保检测仪器使用，还可作为诊断工具。 3.五气尾气分析仪当CO和HC降低时，可能会引起尾气中的NOx浓度升高，而且NOx常常是在高温大负荷的情况下产生的，五气尾气分析仪就能监测NOx的浓度。五尾气成分异常的原因分析HC的读数高，说明燃油没有充分燃烧。气缸压力不足、混合气过浓或过稀、点火正时不准确、点火间歇性不跳火、喷油嘴漏油或堵塞、油压过高或过低等因素都将导致HC读数过高。CO的读数是零或接近零，则说明混合气充分燃烧。CO的含量过高，表明燃油供给过多、空

26、气供给过少，燃油供给系统和空气供给系统有故障。CO2是可燃混合气燃烧的产物，其高低反映出混合气燃烧的好坏，即燃烧效率。可燃混合气燃烧越完全，CO2的读数就越高，混合气充分燃烧时尾气中CO2的含量达到峰值13%-16%。当发动机混合气出现过浓或过稀时，CO2的含量都将降低。O2的含量是反映混合气空燃比的最好指标，是最有用的诊断数据之一。燃烧正常时，只有少量未燃烧的O2通过气缸，尾气中O2的含量应为1%-2%。O2的读数小于1%，说明混合气过浓； O2的读数大于2%，表示混合气太稀。当CO、HC浓度高，CO2、O2浓度低时，表明发动机混合气很浓。当HC和O2的读数高，则表明点火系统工作不良、混合气

27、过稀，而引起失火。六尾气分析仪的保养 尾气分析仪作为十分重要的仪器，它的保养是十分有必要的。学会保养，也是对财产的一种保证，不至于下次测尾气时出现数据的偏差，从而导致测不出发动机的工作状况。1.尾气分析仪使用时的注意事项：非专门技术人员不得使用。 工作环境要求干燥，通风良好。选用电压及频率合适的电源。 远离水及其他液体，不得用湿水触摸设备。 设备应避免冲击、振动 。 采样探头不得污染堵塞 。 分析仪应远离热源及空气污染处 。 汽油机怠速污染物的检测一定要把发动机怠速和温度控制在规定范围之内。 取样探头、导管分为低浓度和高浓度用两种，两者要分别使用。 检测时导管不要发生弯折现象。 多部车辆连续检测时，一定要把取样探头从排气管里抽出并待仪表针回到零点后，在进行下一部的测量。 检测结束后，要立即把取样探头从排气管里抽出来。 取样探头不用时要垂直吊挂，不要平放，以防管内的积水腐蚀取样探头。 分析仪不要放置在湿度大，温度变化大、震动大或者有倾斜的地方。 分析仪要定时保养，以确保精度。 另外，对于装有催化转化器的汽车，如果催化剂工作正常，会使CO和HC减少。因此，将取样探头插