汽车尾气与汽车故障的关系分析

摘 要：搭载汽油发动机的汽车，尾气的主要有害成分为CO、HC和NOX，这些有害气体的排放量，取决于汽车发动机的运行工况及运行状态。因此，可以通过尾气的状态分析汽车的运行状态是否存在故障。

关键词：汽车尾气；汽车故障；关系

引言

汽车排放是指从废气中排出的CO（一氧化碳）、HC+NOx（碳氢化合物和氮氧化物）、PM（微粒，碳烟）等有害气体。汽车尾气排放物的成分及量受许多因素的影响。当发动机出现故障时，就会影响燃料的燃烧过程，从而改变了排放物的组成及比例。可以将发动机拆解为四部分（机械部分、供油系统、点火系统、尾排系统）进行分析。而在实际工作中，通过尾气分析就可以判断发动机的工作状况和性能。

1 汽车尾气分析

尾气中包含的有害物质有CO、HC和NOX，还有CO2和没有完全燃烧的O2。发动机混合气空燃比、点火时刻、转速以及负荷等都会影响尾气中各种成分所占的比例。深入分析一下各成分的形成条件，有助于我们发现汽车存在的故障。

1.1 HC的形成

HC是未燃烧的燃油。如果HC排放量过高，分析原因可能是：（1）催化转化器失效。（2）A/F不正确。（3）燃烧过程不正常。

1.2 CO的形成

CO是不完全燃烧的产物，如果CO排放量过高，分析原因可能是燃油混合气过浓。

1.3 CO2的形成

CO2是燃油混合气充分燃烧的产物，数值越高，燃烧就越完全，其值应该在13.5%～14.8%之间。如果CO2低于12%，这时需要通过其他气体数值来判断混合气是浓还是稀。

1.4 NOX的形成

NOX是由可燃混合气燃烧时的温度及过剩的空气系数决定的，是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的总称。如果偏高，根据经验应检查催化转化器的工作是否正常。

2 汽车故障与尾气的关系

2.1 气门故障与尾气的关系

气门的功用是开启和关闭进、排气通道，如果气门烧蚀或磨损，气门将关闭不严，导致部分混合气体泄漏，在点火前泄漏尾气就会含有HC和O2。

如果属于轻微密封不良，会随着尾气排放被催化转化器吸收，这样的尾气基本正常。

分析结论：尾气中HC的含量偏高，O2的数值也高，说明气门存在故障。

2.2 活塞故障与尾气的关系

活塞的功用是形成密封的燃烧室，并承受气体压力，把动力通过连杆传给曲轴，驱动其旋转做功。如果活塞存在故障，将导致密封不良，形成“窜气”，燃烧不良等现象。

分析结论：尾气中HC的含量偏高；CO含量也偏高。可以通过倒机油测缸压的方法判断故障具体位置。

2.3 正时故障与尾气的关系

正时的作用就是当发动机运转时，活塞的位置、气门的状态、点火的顺序，时刻保持“同步”运转。正时皮带属于橡胶部件，随着发动机工作时间的增加，正时皮带和正时皮带的附件，如正时皮带张紧轮、正时皮带张紧器和水泵等都会发生磨损或老化，当其中任何一个配件发生损坏时，都可能导致正时故障。

轻微故障现象为正时皮带损坏或错位、气门杆轻微变形，严重的故障可导致气门弯曲、活塞受冲压损伤、气门与活塞发生撞击等现象，这些故障都会导致可燃混合气燃烧不良，影响尾气的成分。

分析结论：有大量的HC和O2流入排气管。另外真空度也会有所下降。当发现存在机械故障时，要配合点火2次波形或真空度进行分析，来确定故障点。

2.4 点火故障与尾气的关系

点火系统的基本功用是依据发动机的工作顺序，适时的向发动机提供强烈的高压电火花，确保准确的点火时刻和足够强的火花能量。

火花塞发生故障，不能产生电火花，就不能点燃可燃混合气，经过活塞压缩过的可燃混合气就会随着排气门的打开，直接流入排气管内，排进大气中。

分析结论：尾气中HC的含量和O2的含量都较高，说明没有燃烧就直接排放出去了。

3 结束语

通过上诉分析，会发现尾气排放的成分主要与可燃混合气的燃烧状况有关，主要表现有：（1）可燃混合气未燃烧直接排出；（2）混合气过浓燃烧后排出；（3）混合气过稀燃烧后排出。

要想准确判断出故障位置，我们要选择使用适当的检测手段，例如故障代码分析，数据流分析，点火波形的分析，结合尾气分析结论，综合确定，从而可以较快、准确地排除故障。通常我们在排除故障时，不是每次都能一次性准确的找到故障点，有时候需要反复、多次认证才能解决，因此，需要我们具有扎实的理论分析能力，再结合实践操作的经验及手段，细心分析才能完成故障的排除作业。

参考文献

[1][美]霍尔德曼.尾气排放技术[M].中国劳动社会保障出版社，2002.

[2]吴显强，夏明.汽车发动机故障诊断与排除[M].重庆大学出版社，2010.

作者简介：陈美多（1980，2-），女，本科学历，副教授。工作单位：黑龙江商业职业学院机电系。

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