(完整版)發(fā)動機尾氣分析畢業(yè)論文.doc

1、摘要汽車給人類生活提供了極大的方便，同時也排出了大量污染人類環(huán)境的有害氣體，嚴(yán)重影響著人們的生活與健康。檢測并控制汽車排放污染物，對改善人類的生存環(huán)境具有重要意義。同時，汽車發(fā)動機所排出的污染物成分和濃度與發(fā)動機的技術(shù)狀況密切相關(guān)， 所以通過對發(fā)動機的排氣污染物進行檢測，可以評價發(fā)動機的技術(shù)狀況，特別是燃油供給系統(tǒng)和點火系統(tǒng)的技術(shù)狀況 。本文首先通過研究排氣污染物的生成原理和電控發(fā)動機的結(jié)構(gòu)以及控制原理，分析了排氣變化的主要影響因素。然后在實驗室進行了一系列的實驗并得到相關(guān)數(shù)據(jù)， 接著再對這些數(shù)據(jù)進行分析找出故障的原因 , 最后總結(jié)了發(fā)動機的排氣變化與故障之間的對應(yīng)規(guī)則并通過診斷實例驗證。關(guān)鍵

2、詞：發(fā)動機；尾氣分析；故障診斷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目錄第 1 章緒論.11.1研究的背景.11.2電控發(fā)動機.11.2.1電控燃油噴射系統(tǒng)的工作原理與分類.11.2.2電控發(fā)動機的常見故障 .3第 2 章 排氣污染物的形成理論及其影響因素.52.1汽車排放污染物 .52.1.1 CO的生成原理 .52.1.2 HC的生成機理 .62.1.3 NO的生成機理 .62.2電控發(fā)動機排氣變化的主要影響因素.72.2.1影響一氧化碳生成的因

6、素 .72.2.2影響碳氫化合物生成的因素 .92.2.3影響 NO生成的因素 .11第 3 章 尾氣分析實驗 .133.1儀器的組成 .133.1.1儀器的前面板 .133.2實驗過程 .143.2.1安裝 .143.2.2儀器預(yù)熱 .153.2.3泄漏檢查 .153.2.4自動調(diào)零 .153.2.5校準(zhǔn)163.2.6設(shè)置163.2.7雙怠速排放測量173.2.8尾氣成分異常的原因分析223.2.9發(fā)動機各部分技術(shù)狀況與尾氣成分間的關(guān)系24第 4 章 實驗數(shù)據(jù)與分析25結(jié) 論27致謝28參考文獻29第1章緒論1.1 研究的背景在汽車發(fā)展的早期，人們主要是通過比較有經(jīng)驗的維修人員來發(fā)現(xiàn)汽車的故

7、障并做出有針對性的修理。也就是過去人們常講的“望” （眼看）、“聞”（耳聽）、“切”（手摸）方式。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是計算機技術(shù)的進步和應(yīng)用，汽車檢測技術(shù)也隨著快速發(fā)展。根據(jù)這幾年對各地區(qū)汽車維修企業(yè)和維修人員的調(diào)查， 目前人們已經(jīng)能使用各種儀器設(shè)備來檢測，如汽車故障診斷儀、示波器、紅外線測溫儀等設(shè)備，而且安全、迅速、準(zhǔn)確。但是目前將汽車尾氣分析在汽車發(fā)動機故障診斷上的應(yīng)用還是很少的， 尾氣分析主要還是應(yīng)用于環(huán)保部門做環(huán)保檢查，而應(yīng)用于汽車修理的不是很多。然而這種方法的運用是對車的動力性、經(jīng)濟性以及排放性整體的一個綜合檢測，對它的檢測結(jié)果分析可知汽車的總體性能和技術(shù)狀況。 尾氣分

8、析不僅是檢查排放污染物治理效果的唯一途徑，而且還是對發(fā)動機工作狀況和性能判定的重要手段。要對汽車尾氣排放進行研究就得運用到電控燃油噴射發(fā)動機，以下是對電控發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和基本工作原理的簡單介紹。1.2 電控發(fā)動機1.2.1電控燃油噴射系統(tǒng)的工作原理與分類電控發(fā)動機與化油器式發(fā)動機最大的不同之處在于燃油供給系。電控燃油噴射系統(tǒng)雖然種類繁多，結(jié)構(gòu)差異也比較大，但是它們的組成以及控制、工作原理基本相同。按其部件功用來看，主要有空氣供給系統(tǒng)（供氣系統(tǒng)） 、燃油控制系統(tǒng) （供油系統(tǒng)）和電子控制系統(tǒng)三部分組成。(1) 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)主要作用是向發(fā)動機提供混合氣燃燒所需的空氣，并測量出進入氣缸的空氣

9、量。 根據(jù)燃油噴射式發(fā)動機怠速進氣量的控制方式的不同，供氣系統(tǒng)分為旁通式和直供式兩種。直供式供氣系統(tǒng)是由空氣濾清器、進氣總管、空氣流量計、節(jié)氣門、進氣歧管等組成?？諝鈺?jīng)過空氣濾清器過濾， 空氣流量計測量， 再通過節(jié)氣門體進入進氣總管，最后再分配到各進氣歧管中去。從噴油器噴射出的汽油與潔凈空氣在進氣歧管中混合之后被吸入氣缸內(nèi)。發(fā)動機正常工作時，旁通式供氣系統(tǒng)和直供式相同，怠速時，節(jié)氣門出于關(guān)閉狀態(tài)，空氣從節(jié)氣門前端的旁通空氣道通過，經(jīng)過怠速轉(zhuǎn)速控制閥之后，從節(jié)氣門后端的旁通空氣道出來，通過動力腔進入進氣歧管，再噴入氣缸燃燒。怠速轉(zhuǎn)速控制就是通過調(diào)節(jié)螺釘及空氣調(diào)節(jié)器調(diào)整流經(jīng)旁通道的空氣量來實現(xiàn)的

10、。(2) 燃油控制系統(tǒng)燃油控制系統(tǒng)根據(jù)ECU發(fā)出的信號，將一定量的汽油噴入進氣管。燃油控制系統(tǒng)由燃油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器和噴油器等組成。燃油泵從燃油箱中泵出燃油后，再由燃油濾清器除去其中的雜質(zhì)和水分，之后送到燃油脈動阻尼器中，以減少其脈動。這樣具有特定的壓力的燃油就流到了供油總管中，最后經(jīng)過各個供油歧管送到各個缸的噴油器中。ECU發(fā)出的噴油指令控制噴油器及時的開啟噴油閥，把適量的燃油噴到進氣門前，等到進氣沖程時，燃油混合氣就會被吸入氣缸中。 燃油壓力調(diào)節(jié)器上被安裝在供油總管上用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的油壓，其最終目的是保持噴油器內(nèi)和進氣歧管內(nèi)的壓力差在250kPa左右。(3) 電子

11、控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀況以及車輛的運行狀況確定汽油的最佳噴射量和噴射時刻是電子控制系統(tǒng)的功能。 電子控制系統(tǒng)的組成主要有電控單元（ ECU）、傳感器以及執(zhí)行器。傳感器是一種信號處理裝置， 其功用是監(jiān)測發(fā)動機運行狀態(tài)的各種參數(shù)，物理量和化學(xué)量，并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)化成計算機能夠識別的電信號導(dǎo)入電控單元。也即是說傳感器監(jiān)測發(fā)動機實際工況，感知各種信號并傳輸給 ECU。檢測發(fā)動機工況的傳感器主要有：冷卻液溫度傳感器、氧傳感器、進氣溫度傳感器、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、爆震傳感器、空調(diào)離合器開關(guān)等。電控單元（ECU）是一種綜合電子控制裝置。 ECU的存儲器中存儲了發(fā)動機各種工況下的最

12、佳的燃油噴射的持續(xù)時間， 在接收到傳感器傳來的信號并進行對比后，就確定發(fā)動機運轉(zhuǎn)該狀態(tài)下的的燃料的最佳噴射量，噴油器的噴油時間的控制也是據(jù)計算結(jié)果確定的。與此同時電控單元還對點火、怠速、廢氣再循環(huán)等進行控制，并且具有自診斷以及自救的功能，也就是說在某一個活某幾個傳感器發(fā)生故障時，故障報警燈會在 ECU的控制下顯示故障代碼，當(dāng)故障報警燈亮?xí)r，備份數(shù)據(jù)的啟用或故障傳感器被傳感器代替的信號的指令便被控制系統(tǒng)發(fā)出，以保證車輛能夠繼續(xù)正常行駛。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器， 通常安裝在發(fā)動機的中部曲軸皮帶輪附近或是變速箱的前殼體上，屬于霍爾傳感器，它通過曲軸或分電器軸上的觸發(fā)輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生特定的信號，

13、并把該信號以一定的方式傳送給電控單元，電控單元便根據(jù)此信號來判斷氣缸內(nèi)的活塞在什么位置，并由此來控制噴油器的起動時刻、汽油噴射量、點火正時、汽油泵以及怠速的工作。分電器或凸輪軸上安裝的是凸輪軸位置傳感器，發(fā)動機一缸的位置的判別就全靠它了。判別出信號后就會輸送給單控單元，電控單元便根據(jù)該信號來確定噴油器的工作順序以及噴油的起始點。爆震傳感器通常被安裝于缸體之上， 其作用是提供點火定時閉環(huán)控制時所需的反饋信號。監(jiān)測爆燃則是其卓著功能，爆燃現(xiàn)象一旦發(fā)生就立馬把信號傳送給電控單元， 延遲點火以及轉(zhuǎn)入點火定時的閉環(huán)控制指令就會再度有電控單元發(fā)出。氧傳感器通常被固定在排氣管上，其作用是檢測排氣中氧含量，并

14、向電控單元傳遞空燃比的反饋信號，實現(xiàn)噴油量的閉環(huán)控制。執(zhí)行器是根據(jù)電控單元的指令完成一定動作的裝置。 主要的執(zhí)行器有：汽油泵、怠速閥、噴油器、 EGR閥和點火器等。1.2.2電控發(fā)動機的常見故障電控噴射系統(tǒng)所有的傳感器都能準(zhǔn)確無誤地工作是精確控制的前提，任何傳感器的異常都會導(dǎo)致執(zhí)行器不同程度的錯誤動作，直接影響到發(fā)動機的工作性能。 電控燃油噴射系統(tǒng)的故障的常見的原因主要是一些傳感器信號丟失，如線路斷路；或者雖有信號但信號大小不在規(guī)定的范圍內(nèi)，如傳感器上附著有污物，傳感器信號減弱，以及執(zhí)行器不動作等。而電控單元本身出現(xiàn)故障的可能性一般很小，但也不是說電控單元就不會出現(xiàn)故障。表 1-1電噴發(fā)動機常

15、見故障故障現(xiàn)象故障部位故障原因點火系分電器，火花塞，點火線圈及接線故障進氣系統(tǒng)進氣嚴(yán)重漏氣，造成混合氣濃不能起動供油系統(tǒng)油泵本身及線路或噴嘴及線路故障電控系統(tǒng)電控單元連接有故障，引起元件不工作點火系火花塞跳火不均或缸線漏電進氣管漏氣，廢氣再循環(huán)工作不良，造成混合比進氣系統(tǒng)失調(diào)怠速不穩(wěn)供油系統(tǒng)噴油嘴霧化不良，冷起動噴嘴漏油怠速控制系節(jié)氣門開關(guān)調(diào)整不當(dāng)，怠速閥工作不良或線路連統(tǒng)接不良進氣系統(tǒng)進氣管漏氣，空氣流量計或進氣壓力傳感器故障供油系油泵工作壓力低，調(diào)節(jié)器，噴嘴供油不良加速不良機械系統(tǒng)發(fā)動機磨損嚴(yán)重，造成缸壓過低點火系點火時間過早或過晚接線系統(tǒng)線束松動或接觸不良，引起元件工作不良間歇性故進氣系

16、統(tǒng)真空管油泄漏障點火系火花塞跳火或插拔件檢查變化情況供油系噴嘴噴油不均、堵塞冷啟動困進氣系統(tǒng)進氣溫度信號不準(zhǔn)或進氣管漏氣難冷啟動系水溫塞、冷噴嘴不工作或線路連接不良供油系統(tǒng)噴嘴滴漏、油泵供油壓力低調(diào)整不當(dāng)節(jié)氣門開關(guān)及CO調(diào)整不當(dāng)點火系火花塞磨損嚴(yán)重造成火花弱第 2 章 排氣污染物的形成理論及其影響因素2.1 汽車排放污染物汽車尾氣的主要有害物質(zhì)有 CO、HC、NO、微粒、硫化物等，雖然種類繁多，但這些有害氣體的產(chǎn)生原理卻大相徑庭。汽油油不完全氧化就會產(chǎn)生 CO這種中間產(chǎn)物， CO的產(chǎn)生的主因是氧氣不充足， CO含量增加的影響因素還有混合氣濃度大及混合氣不均勻。 HC是燃油未燃燒的產(chǎn)生的物質(zhì)，由

17、于混合氣不均勻、燃燒室壁冷等原因造成部分燃油未來得及燃燒就被排放出去。 NOx是燃料（汽油）在燃燒過程中產(chǎn)生的一種物質(zhì)。而要使這些污染物排放降到最低， 發(fā)動機中可燃混合氣就必須能夠完全燃燒，在理論上要滿足空燃比 14.7 1，也就是說可燃的混合氣中每完全燃燒 1kg 汽油就需要消耗 14.7kg 空氣。對電噴汽油機來說，如果混合氣的空燃比小于 14.7 1，表示空氣的含量不足，則濃混合氣為濃混合氣；而空燃比大于 14.7 1 的可燃混合氣，則混合氣為稀混合氣。在混合氣燃燒的過程中，要使混合氣能夠很好的燃燒，使廢氣排放達到最好的狀態(tài)，就必須要有適宜的發(fā)動機工作溫度、點火能量和氣缸壓力等條件做保障

18、， 汽油機主要的有害氣體的產(chǎn)生機理可從以下幾個方面進行分析。2.1.1 CO 的生成原理汽車尾氣中CO的產(chǎn)生是由于燃油在氣缸中不充分燃燒所致，是氧氣不足生成的中間產(chǎn)物。發(fā)動機燃燒反應(yīng)的方程式如下：CnHm+（n+m4）O=nCO+m2HO（2-1 ）燃氣中的氧足夠時有：2H+O 2HO（ 2-2)2CO+ O2CO(2-3)由燃燒反應(yīng)方程式可知， CO主要是燃料在缺氧的條件下不完全燃燒所產(chǎn)生的， 因此在尾氣中， CO濃度的高低主要是由空燃比決定的。 但實際檢測過程中發(fā)現(xiàn)空燃比在 1618 1 時仍有 CO的生成。這種現(xiàn)象主要是由于混合氣不均勻，燃燒不完全產(chǎn)生的，同時燃燒后的高溫又促使部分 CO

19、分解成 CO和 O。CO的化學(xué)反應(yīng)能力不強且無色無味，但它是有毒氣體，會使人窒息，密度相比空氣略低，在水中的溶解度非常小。CO如果從呼吸道進入人體血液以后后，就睡會與血液里的血紅蛋白 Hb 結(jié)合，使血紅蛋白變成碳氧血紅蛋白，致其攜氧的能力下降，一旦吸入過量的 CO就會讓人氣急、嘴唇發(fā)紫、呼吸困難甚至死亡。2.1.2 HC 的生成機理發(fā)動機排氣中碳氫化合物的成分非常復(fù)雜，有未參與燃燒的碳氫化合物分子，有高溫下分解和合成的中間產(chǎn)物和部分氧化物，入醛、烯和芳香烴等，也有不完全燃燒以及潤滑油的碳氫化合物等成分， 種類達 200 多種。未燃的 HC在車用的柴油機中生成的都是在缸內(nèi)的燃燒過程中發(fā)生的。未燃

20、 HC在汽油發(fā)動機中的產(chǎn)生主要有以下三種途徑。（1）燃燒不完全主要是混合氣在氣缸內(nèi)的燃燒過程中產(chǎn)生的，成分主要是未燃燒或不完全燃燒的碳氫燃料。（2）曲軸箱竄氣氣缸和活塞組之間存在間隙， 如果大量的未燃燃料從這些間隙竄到曲軸箱中，并從此排入大氣中也構(gòu)成 HC排放物。（3）燃燒室內(nèi)的縫隙效應(yīng)燃燒室存在著很多縫隙，如活塞頂案部分與缸壁之間?？p隙對 HC 的生成起著重要作用。當(dāng)氣缸壓力升高時，會有一部分可燃混合氣被壓進縫隙中而無法參與燃燒，當(dāng)膨脹、排氣時，氣缸內(nèi)壓力下降，未然 HC 從縫隙排除。只有 HC在濃度相當(dāng)高的情況下才會對人體產(chǎn)生影響，但當(dāng)?shù)趸锖吞細浠衔镌谔栕贤饩€的作用下時， 就會產(chǎn)生

21、一種具有刺激性的淺藍色煙霧，其成分包含有臭氧、醛類、硝酸脂類等多種復(fù)雜化合物。這種光化學(xué)煙霧對人體最大的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜， 造成眼睛紅腫和喉炎。2.1.3 NO 的生成機理車用發(fā)動機排氣中的氮氧化物NO包含 NO和 NO，其中大部分是 NO，NO在空氣中和氧結(jié)合產(chǎn)生NO，它們都是 N在燃燒高溫下的產(chǎn)物。（1）NO的生成原理從大氣中的 N生成 NO的化學(xué)原理是擴展的澤爾多維奇 （Zeldovitch）原理。在化學(xué)計量的混合比（=1）左右致使 NO生成和讓 NO 消除的主要反應(yīng)式如下：O2O（2-4 ）O NNO O（2-5 ）N ONO O（2-6 ）N OHNO H（2-7 ）在非

22、常濃的混合氣中主要發(fā)生反應(yīng)式 (2-6) ， NO在火焰的前鋒面以及已燃氣中生成的。汽油機中在高壓下進行燃燒，而且有很快的燃燒過程，反應(yīng)層也很?。s 0.1mm）而且反應(yīng)的時間非常短。因早期氣體被壓縮的原因，燃燒室溫度上升，所以已燃的燃燒室溫度比火焰帶溫度剛結(jié)束燃燒的高，因此除了混合氣很稀的區(qū)域外，大部分 NO在離開火焰帶的已燃氣中產(chǎn)生，僅有很少部分的 NO產(chǎn)生在火焰帶中。也就是燃燒和 NO的產(chǎn)生是彼此分離的，所以應(yīng)主要考慮已燃氣體中 NO的生成。 NO 的生成主要和溫度密切相關(guān)， NO的生成隨溫度的提高而增加， 但溫度低于 1800K時，NO的生成速率極低， 到 2000K就會有很高的生成速

23、率。 大致可認為溫度每提高 100K，NO的生成速率幾乎翻一番。NO的生成還和反應(yīng)時間有關(guān)， 若燃氣在高溫條件下停留時間長， NO 的生成必然增加，由上述的放映原理知， NO 生成反應(yīng)時可逆的，但是NO在燃氣中逆反應(yīng)速度很慢，所以氣缸中一旦產(chǎn)生 NO，除去 NO就非常困難， NO就會在一個非平衡的高濃度水平上。2.2 電控發(fā)動機排氣變化的主要影響因素汽車排放污染物的成分受到很多因素的影響，例如發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點、加工安裝水準(zhǔn)、運行工作條件的差異、使用中的維護情況、零部件的質(zhì)量、各系統(tǒng)工作狀況以及發(fā)動機測試調(diào)整的精確性等，他們都是影響汽車發(fā)動機排放污染物的主要原因。本節(jié)單就電控發(fā)動機在應(yīng)用中出

24、現(xiàn)的發(fā)動機排放污染物超出原制造廠規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的影響因素進行討論。2.2.1影響一氧化碳生成的因素理論上當(dāng)空燃比大于 14.7 時，排氣中不會有 CO，只有 CO。但是實際上在尾氣中仍然還是有少量的 CO的生成，這是因為混合氣混合不均勻。即便是空氣和燃油非常均勻的混合了， CO也會由于燃燒之后的非常高的溫度的作用下一小部分分解產(chǎn)生 CO和 O，有高溫下水分解所產(chǎn)生的氫氣會使 CO還原成 CO，所以，在尾氣中不可避免的會有少量的 CO的存在。因此，只要是能影響空燃比的因素，就會對 CO的生成產(chǎn)生影響。（1）進氣溫度的影響我國幅員遼闊，四季溫度變化大， 很多地方最低氣溫可以達到 -20 以下，最高溫度則

25、在 40以上， 汽車在爬坡的時候發(fā)動機罩內(nèi)的進氣溫度可以高達 80。，空氣的密度會隨著環(huán)境的溫度上升而變小，反之汽油密度幾乎不會發(fā)生變化， 因此燃油供給系統(tǒng)提供的可燃氣的空燃比就會隨吸入氣溫的上升逐漸變濃，尾氣中的 CO量將增加。因此，冬天和夏天發(fā)動機排放情況有很大不同。（2）大氣壓力的影響大氣壓力 P 隨海拔高度的變化而變化，由經(jīng)驗公式P P0 1 0.02257h5.256kPa（ 2-1 ）式中：)；（6）儲存和退出。圖 3.6車輛信息設(shè)置3.2.7雙怠速排放測量雙怠速測量法就是對汽油車怠速、高怠速工況排氣中的CO和 HC的濃度進行檢測。所謂該怠速工況是指發(fā)動機無負載穩(wěn)定運轉(zhuǎn)在50%額定

26、轉(zhuǎn)速或制造廠技術(shù)文件中規(guī)定的某一高轉(zhuǎn)速時的工況。該怠速是，混合氣的霧化及燃燒條件有所改善，CO和 HC的排放有所下降，為全面反映汽車 CO和 HC的排放狀況，提高測量精度，并監(jiān)控因催化轉(zhuǎn)化器效率降低造成的汽車排氣惡化，應(yīng)將該怠速工況納入檢測范圍。雙怠速測量法步驟如下：“雙怠速測量”界面上部是測量模式的名稱和操作提示區(qū)，中部是HC、CO、CO、0、轉(zhuǎn)速 n、油溫、過量空氣系數(shù)（或 AF）和 PEF值的實時測量值顯示區(qū)。（1）準(zhǔn)備測量前，安裝轉(zhuǎn)速和油溫測量裝置。（2）殘留物檢查及發(fā)動機預(yù)熱1）進入“雙怠速測量”界面后，儀器首先開始HC殘留物檢查（圖3. 7）。顯示屏上部提示：“請將探頭置于潔凈空氣

27、中” ，下部將出現(xiàn)提示： “ HC 殘留檢查 , 剩余 30 秒”。檢查結(jié)束后，如合格，則顯示： “ HC殘留檢查 0K”；如不合格， 則顯示：“HC殘留超范圍請清洗管道”， 并提示“重新殘留檢查按確認鍵” 。見此提示，可用清洗的方法及時予以消除， 然后再按“確認”功能鍵重新開始檢查。圖 3.7 HC 殘留檢查2）HC殘留物檢查結(jié)束， 若轉(zhuǎn)速測量裝置未安裝則顯示屏上部提示：“請安裝轉(zhuǎn)速測量裝置” ，正確安裝轉(zhuǎn)速測量裝置，則進入發(fā)動機預(yù)熱提示：“請加速到 3500rmin ”（圖 3.8 ）。屏幕下部也設(shè)置了“點火方式”快捷鍵。圖 3.8等待加速3）見加速提示后，使發(fā)動機加速，并注視顯示屏上不斷

28、變化的轉(zhuǎn)速值，直到 3500rmin 左右為止。4）當(dāng)轉(zhuǎn)速達到 3500rmin 時，顯示屏上部將出現(xiàn)提示：“請保持 3500 rmin 剩余 XX秒”（總共 30 秒）（圖 3.9 ）。完成后，將進入排放測量階段。圖 3.9發(fā)動機預(yù)熱（3）測量高怠速下的排放1）發(fā)動機預(yù)熱結(jié)束后，分析儀將提示“請插入取樣探頭, ” ，此時，將取樣探頭插入排氣管中，插入深度為400mm。然后，顯示屏上部將出現(xiàn)提示：“請減速到2500 rmin ”（圖 3.10 ）。見此提示，將發(fā)動機減速，同時注視顯示屏中部不斷變化的轉(zhuǎn)速值，直到轉(zhuǎn)速降到 2500 rmin左右為止。圖 3.10等待減至高怠速2）轉(zhuǎn)速到達高怠速后

29、，上部的提示將改變?yōu)椋骸罢埍３?500rmin剩余 45 秒”（圖 3.1 1 ），前 15 秒為預(yù)備階段， 后 30 秒為實際取樣階段，按提示將轉(zhuǎn)速保持在2500rmin 100 rmin的范圍內(nèi)。屏幕右下角同時出現(xiàn)流量尺。如果在后 30 秒期間，轉(zhuǎn)速值超過2500100 rmin 范圍，顯示屏上部“請保持”字樣將會以閃爍警示。這時儀器將停止取樣，直到轉(zhuǎn)速回到 2500100 rmin 范圍內(nèi)儀器才重新取樣。圖 3.11保持高怠速（4）測量怠速下的排放高怠速倒計時結(jié)束后，顯示屏上部將出現(xiàn)提示：“請減速至怠速, ” （圖 3.1 2 ），這時，松開油門踏板，使車輛減速。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到 1500r

30、min 以下時，顯示屏上部的提示會改變?yōu)椋?“請保持怠速剩余45 秒”（圖 3.1 3），前 15 秒為預(yù)備階段，后30 秒為實際取樣階段。注意：在整個雙怠速取樣過程中如果顯示屏右下角的流量標(biāo)尺低于2 格，流量標(biāo)尺下方“流量”二個字將出現(xiàn)閃爍，表示發(fā)生氣路阻塞.這時儀器的測量功能會被鎖定，只能按下“退岀”鍵才能終止本次測量。出現(xiàn)這種情況，用清洗方法及時消除氣路阻塞. 在整個雙怠速取樣過程中，若取樣探頭未插入排氣管，則屏幕左下角會閃爍“也取祥探頭”字樣以作警示。（5）顯示測量結(jié)果1）怠速倒計時結(jié)束后，顯示屏下部將提示“請拔出取樣探頭并卸下轉(zhuǎn)速和油溫裝置” ，按提示要求，將取樣探頭從排氣管內(nèi)拔出，

31、卸下轉(zhuǎn)速和油溫測量裝置。停頓幾秒后，儀器將自動轉(zhuǎn)換為“雙怠速測量結(jié)果”顯示界面，屏幕上部為信息提示區(qū)，中部分成兩大欄，分別列出高怠速和怠速的 HC、CO、CO、O、NO、轉(zhuǎn)速 n、油溫 T 和（或 AF）等各個測量數(shù)據(jù)，下部為被測車輛的車型信息， “車型”快捷按鍵，“退出”、“打印”和“儲存”三個功能按鍵。圖 3.12等待減至怠速圖 3.13 保持怠速4）按下“儲存”功能按鍵，進入車牌號碼輸入界面。“儲存 ok”字樣顯示兩秒后消失。5）設(shè)置一些發(fā)動機故障再測試，得到數(shù)據(jù)。雙怠速法檢測具有測試時間短、操作簡單、效率高、成本低、測試儀器便于攜帶等優(yōu)點，自2005 年 7 月 1 日期實施的規(guī)定中提

32、出了汽車排氣污染物放限值見表3-1 。表 3-1 新生產(chǎn)汽車排放污染物放限值類別車型怠速高怠速CO（%）HC（ 10）CO（ %）HC（10）2005 年 7 月 1 日起新生產(chǎn)第一類輕型0.51000.3100汽車2005 年 7 月 1 日起新生產(chǎn)第二類輕型0.81500.5150汽車2005 年 7 月 1 日起新生產(chǎn)重型汽車1.02000.7200注意：輕型汽車指的是總質(zhì)量最大不得超過3500kg 的 M類、M類以及 N類車輛；第一類輕型汽車指的是包括駕駛員在內(nèi)的乘客員的數(shù)量不得超過 6 人，且最大總質(zhì)量小于 2500kg 的 M類車；第二類輕型汽車指的是本規(guī)定的適用范圍內(nèi)除第一類車外

33、的其他所有的輕型車；重型車指的是總質(zhì)量最大超過3500kg 的車輛。3.2.8尾氣成分異常的原因分析由于尾氣成分與發(fā)動機的工況有最直接的聯(lián)系，當(dāng)發(fā)動機各系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，排放的尾氣中必然有一些氣體的濃度偏離正常值在不同工況下對發(fā)動機尾氣不同氣體成分濃度的檢測與比較，可初步判斷發(fā)動機故障所在的位置（判斷時可依據(jù)以下6 點）通過雙怠速測量法測得的數(shù)據(jù)可以結(jié)合有關(guān)資料進行分析，表 3-2 是結(jié)合各種資料總結(jié)的尾氣濃度與各系統(tǒng)故障的關(guān)系匯總表。（ 1）HC含量較高，則說明了燃油沒有能夠充分的燃燒?？赡苁菤飧椎膲毫Σ蛔恪l(fā)動機的溫度偏低、油箱中油氣的蒸發(fā)、混合氣由燃燒室向曲軸箱泄漏、過濃或過稀的混合氣、點

34、火正時不準(zhǔn)確、點火間歇性不跳火、溫度傳感器故障、噴油嘴堵塞或是漏油、過低或是過高的油壓等原因。表 3-2 尾氣成分異常的原因COHCCOO故障原因低很高低低間歇性失火低很高低低缸壓不正常很高很高高低低混合氣濃很低很高高低很高高混合氣稀高低正常正常點火太遲低高正常正常點火太早變化變化低正常EGR閥泄露空氣噴射系統(tǒng)很低很低很低很高有故障低低低高排氣管漏氣（2）CO含量是零或者接近于零，則說明了混合氣已經(jīng)充分的燃燒。CO含量過高，說明了燃油供給過多、 空氣供給過少， 燃油供給系統(tǒng)或者空氣供給系統(tǒng)有故障， 比如說：噴油嘴出現(xiàn)漏油現(xiàn)象、 燃油的壓力偏高、不潔凈的空氣濾清器、活塞環(huán)阻塞或膠結(jié)、強制通風(fēng)系統(tǒng)

35、受阻曲軸箱工作不正常、過大的點火提前角或是水溫傳感器出現(xiàn)故障?；旌蠚膺^稀會導(dǎo)致 CO含量過低，噴油嘴的堵塞可能是故障的原因此外還有可等是燃油的油壓過低、真空泄漏或是 EGR閥的泄漏等原因。（3）可燃混合氣燃燒正常產(chǎn)物是CO，可燃混合氣的燃燒狀況的好壞可以它的含量的高低來反映，也就是燃燒的效率。燃燒越充分的混合氣， CO含量就會越高，充分燃燒后混合氣的尾氣中CO含量達到其峰值13%到 16%。當(dāng)發(fā)動機可燃混合氣過濃或是過稀時，CO 含量都將會下降。如果尾氣中的 CO濃度低于 12% 時，其他排放產(chǎn)物的多少就會被來確定發(fā)動機混合氣是濃或是稀。可能導(dǎo)致混合氣過稀的因素有燃油濾芯太臟、噴油嘴堵塞、燃油

36、油壓低、真空泄漏、 EGR閥泄漏等。而空氣濾清器阻塞、燃油壓力過高會導(dǎo)致混合氣過濃。（4）O 的濃度是反映空燃比最好的指標(biāo)，燃燒正常排氣中會含有1 2的氧氣， O含量小于 1說明了混合氣過濃。 0 含量大于 2表示混合氣過稀，而這種現(xiàn)象的原因又很多，可能導(dǎo)致混合氣過稀的因素有燃油濾芯太臟、噴油器堵塞、燃油油壓低、真空泄漏、EGR閥泄漏等。（5）當(dāng) CO和 HC讀數(shù)高， CO和 O讀數(shù)低時，表明發(fā)動機的混合氣很濃。HC和 O的含量高，表明點火系統(tǒng)工作不良混合氣過稀，引起失火。（6）為了可以了解各個缸的工作狀況我們可以使用尾氣分析儀讀數(shù)和功率平衡試驗。 如果每個缸 CO和 CO的讀數(shù)均下降， HC

37、和 O的讀數(shù)均上升，且上升與下降的幅度幾乎無差別，則表明各個缸都工作正常。假如只有某一個氣缸變化很小，而其他缸變化都一樣，就表示該缸點火或者燃燒不正常。此外，當(dāng)四缸發(fā)動機中有一個缸不工作，其濃度會上升到 4.75 到 7.25%；若有兩個缸不工作，則會上升到9.5 到 12.5%。3.2.9發(fā)動機各部分技術(shù)狀況與尾氣成分間的關(guān)系雙怠速測量結(jié)果在經(jīng)過以上分析后大致可以判斷是什么原因?qū)е碌呐艢猱惓＃沁€尚不能判斷具體的引起發(fā)動機故障的具體原因，因此我們應(yīng)該繼續(xù)努力找出罪魁禍?zhǔn)住?以下是根據(jù)相關(guān)資料對一些具體部件的故障會引起相關(guān)排氣成分的變化的經(jīng)驗總結(jié)， 我們可以據(jù)此對相關(guān)部位進行檢測來找出故障具

38、體位置。（1）氣缸襯墊和進、 排氣門的密封性， 活塞環(huán)和活塞環(huán)缸套之間的磨損和密封性因素，與其有關(guān)的尾氣的成分有HC和 CO。相關(guān)檢測的項目應(yīng)該是汽缸的壓力、汽缸的漏氣率和進氣管的真空度。（2）空氣流量、節(jié)氣門位置、溫度、轉(zhuǎn)速傳感器信號以及ECU等等影響噴油壓力與噴油時間，進氣溫度、噴油器、進氣管內(nèi)壁的狀況等影響噴油的霧化質(zhì)量，和它相關(guān)有關(guān)的排氣的成分有 HC和 CO。相應(yīng)的檢測項目有燃油的壓力、相關(guān)電路的信號、空燃比（ AF）、進氣壓力的傳感器信號、空氣流量計的信號、 轉(zhuǎn)速的信號、 負荷的信號、溫度的信號、以及氧傳感器的信號等。（3）初級點火電路的電阻、 點火線圈的初級繞組的電流以及電容器等

39、是點火的能量影響的主要的因素，離心、斷電器和真空提前裝置、點火模塊、和點火有關(guān)的傳感器信號等。點火正時影響因素，高壓線、火花塞、分電器等是失火率的影響因素， HC含量的變化是與它相關(guān)的。 需要檢測的與之相關(guān)的項目是點火波形、漏電試驗、導(dǎo)通試驗。（4）和 HC的產(chǎn)生有關(guān)的因素有燃油箱的蒸發(fā)控制裝置工作狀況和曲軸箱的強制通風(fēng)裝置， 和 HC以及 CO的排放相關(guān)的有二次空氣噴射和進氣預(yù)熱工作狀況， CO、 HC和 NO的排放與催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率、使用壽命以及工作溫度有關(guān)。第 4 章 實驗數(shù)據(jù)與分析（1）實驗結(jié)果我們用雙怠速測量法和尾氣分析儀進行了多組實驗并測得其數(shù)據(jù)。以下是實驗中測得的一組實驗數(shù)據(jù)。

40、實驗數(shù)據(jù)：表 4-1 尾氣分析儀檢測結(jié)果HC（%）CO（ %）CO（ %）O（ %）256 100.4614.62.561.12（2）數(shù)據(jù)分析實驗所得的數(shù)據(jù)與表 3-1 比較可以看出 HC和 O都明顯偏高，由此結(jié)果我們再結(jié)合 3.2.8 中所述和表 3-2 可知這是應(yīng)該空燃比不正常的一個重要的特征， CO的體積分數(shù)較低，但是 CO出于峰值 13%到 16%之間，這就說明了混合氣已經(jīng)充分燃燒了，點火系統(tǒng)基本上是沒有什么故障的； 的值偏高則說明了發(fā)動機工作時的混合氣濃度是偏稀的。綜上所述，我們可以初步的斷定可能是進氣系統(tǒng)或是供油系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。（3）診斷由以上分析結(jié)果結(jié)合 3.2.9 可以大致知道

41、可能出現(xiàn)故障的幾個部位有真空管、 PCV閥機油口進氣管和 EGR閥。對這些部件意義進行診斷后結(jié)構(gòu)如下：真空管無錯插和漏氣現(xiàn)象； PCV閥密封性能良好；機油插口已插好。啟動發(fā)動機，用化油器清洗劑于進氣管墊與EGR閥周圍噴灑，檢查 EGR閥時，發(fā)現(xiàn)隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)的上升，怠速逐漸均勻。取下EGR閥時，發(fā)現(xiàn)針閥的周圍有少量的積碳，EGR閥通道上有很多的積碳，使得針閥不能夠落入閥座中去，導(dǎo)致進氣歧管的混合氣被廢氣稀釋，從而怠速不穩(wěn)，發(fā)動機容易熄火。 經(jīng)對 EGR閥進行徹底的清洗， 并換上新墊，在次啟動發(fā)動機，一切都恢復(fù)正常。表 4-2 故障排除后的尾氣檢測結(jié)果HC（ %）CO（ %）CO（ %）O（ %

42、）50 100.23%14.8%1.43%1.01排除故障以后進行檢測所的數(shù)據(jù)如表 4-2 ，都在正常范圍之內(nèi)，故障排除。從上述實驗的故障檢修的過程我們可以大致總結(jié)如下，在檢查燃油系統(tǒng)時使用尾氣分析儀，可以讓我們省去不少的檢修環(huán)節(jié)。比如說汽油泵、油壓的測試、油壓調(diào)節(jié)器和燃油濾清裝置的檢測。從另一個角度來看，如果在應(yīng)急的情況下，即使在沒有做相應(yīng)的檢查之前，就直接使用尾氣分析儀來對發(fā)動機進行檢測， 可能會在檢測之初就能夠發(fā)現(xiàn)故障的根源。通過的長時間以來實踐發(fā)現(xiàn)，尾氣分析儀作為輔助性的診斷設(shè)備，的確可以說是一種既方便又快速的檢測的工具，假如相關(guān)的維修人員可以很好地理解發(fā)動機的原理， 深入的仔細的分析混合氣產(chǎn)生原理及燃燒過程進行， 那么今后的汽車故障檢測和診斷中尾氣分析儀必定會發(fā)出揮巨大的作用。結(jié) 論目前，在很多的汽車維修企業(yè)中，尾氣分析儀僅是作為車輛年檢之前調(diào)整尾氣、測試簡單的參數(shù)的普通的設(shè)備，并沒有能夠發(fā)揮出其在汽車故障診斷中的巨大作用， 因此造成的資金方面的浪費和設(shè)備的閑置問題是相當(dāng)嚴(yán)重的。綜上所述，在對有故障的車輛做完必要的常規(guī)檢查之后，使用尾氣分析儀檢測可以快速的發(fā)現(xiàn)造成故障的本