尾气检测仪的不足及其对发动机故障的影响

2.4.1 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。

（1）两气尾气分析仪 两气尾气分析仪是用来测量汽车尾气排放中CO和HC的体积分数的。但是，如果一辆车的排气管或尾气分析仪的测量管路有泄漏，那么所检测到的就是被外部空气稀释了的尾气，CO和HC的测量值将降低，自然就不能反映尾气的真实含量。目前国内所用的两气尾气分析仪大多都不具有检查自身泄漏的功能，因此即使用两气尾气分析仪测量车辆尾气，也不能真实地反映出发动机的故障。

（2）四气尾气分析仪 随着装有三元催化转换器和电子控制系统汽车的增多，汽车的排放标准也更加严格，因此需要更精确地测量尾气并诊断车辆排放超标的原因。四气尾气分析仪不仅具备两气尾气分析仪的所有功能，而且还能进行故障诊断和分析，它除了能测量CO和HC的含量外，还能测量CO₂和O₂的含量、发动机油温和转速等，以及计算过量空气系数α和空燃比A/F等。所以四气尾气分析仪不仅可作为环保检测仪器使用，还可作为发动机故障检测分析的诊断工具。

四气尾气分析仪还可提供发动机转速（RPM）和发动机温度（TEMP）参数，作为故障诊断时的参考数据。

（3）五气尾气分析仪 当CO和HC含量降低时，可能会引起尾气中的NO_X浓度升高，若要监测NO_X的浓度，就得使用五气尾气分析仪。而且，NO_X常常是在高温大负荷的情况下产生的，若没有底盘测功机，就只能靠路试去测量。

2.4.2 尾气检测及结果分析

汽车发动机可燃混合气在燃烧过程中会产生HC、CO、NO_X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最直接的联系，所以通过汽车尾气的检测可初步分析发动机的工作状况、性能好坏，也可以检查包括燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况、机械情况等诸多方面。更为重要的是，当发动机各系统出现故障时，尾气中某种成分必然偏离正常值，通过检测发动机不同工况下尾气中不同气体成分的含量，可判断发动机故障所在的部位。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和氧（O₂），还有空燃比（A/F）或过量空气系数。(www.zuozong.com)

HC的读数高，说明燃油没有充分燃烧。气缸压力不足、发动机温度过低、油箱中油气蒸发、混合气由燃烧室向曲轴箱泄漏、混合气过浓或过稀、点火正时不准确、点火间歇性不跳火、温度传感器不良、喷油器漏油或堵塞、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、空气供给过少，燃油供给系统和空气供给系统有故障，如喷油器漏油、燃油压力过高、空气滤清器不洁净。其他问题，如活塞环胶结阻塞、曲轴箱强制通风系统受阻、点火提前角过大或冷却液温度传感器有故障等。CO的含量过低，则表明混合气过稀，故障原因有：燃油油压过低、喷油器堵塞、真空泄漏和EGR阀泄漏等。具体的判断方法见表4-2：

表4-2 尾气检测值与系统的故障判断

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。当排气管尾部的CO₂低于12%时，要根据其他排放物的浓度来确定发动机混合气的浓或稀。燃油滤芯太脏、燃油油压低、喷油器堵塞、真空泄漏和EGR阀泄漏等将造成混合气过稀。而空气滤清器阻塞、燃油压力过高，都可能导致混合气过浓。

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。可燃混合气燃烧越完全，CO₂的读数就越高；与此相反，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。导致混合气过稀的原因有很多，如燃油滤芯太脏、燃油油压低、喷油器堵塞、真空泄漏和EGR阀泄漏等。而空气滤清器阻塞、燃油压力过高等都可能导致混合气过浓。

当CO、HC浓度高，CO₂、O₂浓度低时，表明发动机混合气很浓。HC和O₂的读数高，则表明点火系统工作不良、混合气过稀，而引起失火。利用功率平衡试验和尾气分析仪的读数，可以知道每个缸的工作状况。如果每个气缸CO、CO₂的读数都下降，HC、O₂的读数都上升，且上升和下降的量都一样，表明各缸都工作正常。如果只有一个缸的变化很小，而其他缸都一样，则表明这个气缸点火或燃烧不正常。另外，当四缸发动机中有一个缸不工作时，其浓度将上升到4.75%～7.25%；若有两缸不工作，则会上升到9.5%～12.5%。