汽車尾氣超標(biāo)原因分析與解決辦法(高級工培訓(xùn)用)96710

1、汽車尾氣超標(biāo)原因分析與解決辦法汽車尾氣中含有一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合?NOx)、二氧化硫、鉛、碳微粒和其他雜質(zhì)粉塵等，這些物質(zhì)對人類和整個(gè)生態(tài)環(huán)境危害極大，其中CO、HC、NOx及微粒是主要的有害排放物。由于汽車尾氣成分與發(fā)動機(jī)的工況有最直接的聯(lián)系，所以通過汽車尾氣的檢測可初步分析發(fā)動機(jī)的工作狀況、性能好壞，可以檢查包括燃燒情況、點(diǎn)火能量、進(jìn)氣效果、供油情況、機(jī)械情況等諸多方面。當(dāng)發(fā)動機(jī)各系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，尾氣中某種成分必然偏離正常值，通過檢測發(fā)動機(jī)不同工況下尾氣中不同氣體成分的含量，可判斷發(fā)動機(jī)故障所在的部位。一、汽車尾氣成份分析1、一氧化碳（CO）：CO是燃料沒有完全燃燒的產(chǎn)物。CO

2、含量過高主要是混合氣濃時(shí)，由于空氣量不足引起可燃混合氣的不完全燃燒。CO含量過高表明燃油供給過多、空氣供給過少，燃油供給系統(tǒng)和空氣供給系統(tǒng)有故障，如空氣濾清器不潔凈、混合氣不潔凈、活塞環(huán)膠結(jié)阻塞、燃油供應(yīng)太多、空氣太少、點(diǎn)火提前角過大（點(diǎn)火太早）、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)受阻等。如果電噴發(fā)動機(jī)的CO過高，很可能是噴油器漏油、油壓過高、水溫傳感器和空氣流量計(jì)有故障或電控系統(tǒng)產(chǎn)生了故障。理論上，當(dāng)混合氣空燃比14.7:1時(shí)，即在氧氣充足情況下，排氣中將不含CO而代之產(chǎn)生CO2和未參加燃燒的O2。但現(xiàn)實(shí)中由于混合氣的分布并不均勻，總會出現(xiàn)局部缺氧的情況，當(dāng)空氣量不足，即混合氣空燃比14.7:1時(shí)，必然會有部分

3、燃料不能完全燃燒而生成CO。比如發(fā)動機(jī)在怠速時(shí)，燃燒的混合氣偏濃，此時(shí)發(fā)動機(jī)工作循環(huán)中的氣體壓力與溫度不高，混合氣的燃燒速度減慢，就會引起不完全燃燒，使一氧化碳CO的濃度增加。發(fā)動機(jī)在加速和大負(fù)荷范圍工作、或點(diǎn)火時(shí)刻過分推遲時(shí)也會使尾氣中CO的濃度增高。即使燃料和空氣混合很均勻，由于燃燒后的高溫，已經(jīng)生成的CO2也會有小部分被分解成CO和O2。另外排氣中的H2和未燃烴HC也可能將排氣中的部分CO2還原成CO。C0的含量過低，則表明混合氣過稀，故障原因有：燃油油壓過低、噴油嘴堵塞、真空泄漏、EGR（廢氣再循環(huán)）閥泄漏等。 2、碳?xì)浠衔铮℉C）：HC是燃料沒有完全燃燒或沒有燃燒的產(chǎn)物，

4、包括燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物的200多種復(fù)雜成份。HC的讀數(shù)高，說明燃油沒有充分燃燒。HC偏高的原因是：混合氣過稀：氣缸壓力不足、發(fā)動機(jī)溫度過低、混合氣由燃燒室向曲軸箱泄漏、燃油管泄漏、燃油壓力調(diào)節(jié)器損壞?；旌蠚膺^濃：油箱中油氣蒸發(fā)、燃油回油管堵塞、燃油壓力調(diào)節(jié)器損壞。點(diǎn)火正時(shí)不準(zhǔn)確、點(diǎn)火間歇性不跳火、溫度傳感器不良、噴油嘴漏油或堵塞、油壓過高或過低等因素都將導(dǎo)致HC讀數(shù)過高。在裝有催化器的轎車上，如果發(fā)動機(jī)處于正常狀態(tài)，排氣中的HC讀數(shù)是很低的。如果一個(gè)氣缸失火，氣缸中所有未燃汽油都進(jìn)入排氣系統(tǒng)，會導(dǎo)致HC排放增加?；旌蠚膺^濃或過稀、點(diǎn)火不正時(shí)、 點(diǎn)火間歇性不跳火、溫度傳感器不良

5、、噴油器漏油或堵塞、油壓過高或過低等均會導(dǎo)致HC值上升。排氣中的HC是由未燃燒的燃料烴、不完全氧化產(chǎn)物以及燃燒過程中部分被分解的產(chǎn)物所組成。當(dāng)混合氣過稀或缸內(nèi)廢氣過多時(shí)會出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ怀浞?，即燃燒室部分地區(qū)由于混合氣過稀或缸內(nèi)殘余廢氣過高而不能燃燒，出現(xiàn)斷火。這時(shí)，排氣中的HC濃度會顯著增加。碳?xì)浠衔锟偡Q烴類，是發(fā)動機(jī)未燃盡的燃料分解產(chǎn)生的氣體，汽車排放污染物中的未燃烴的20-25來自曲軸箱竄氣；20來自化油器與燃油箱的蒸發(fā)；其余55由排氣管排出。3、氮氧化合物（NOx）：NOx主要成份是燃燒過程中形成的多種氮氧化合物。NOx包含NO、NO2等多種氣體，主要指一氧化氮NO和二氧化氮NO2，它

6、是由排氣管排出。NOX常常發(fā)生在高溫大負(fù)荷的情況下。它的產(chǎn)生第一要有足夠高的溫度（1000度以上），第二要有高壓，足夠大的壓力，第三要有多余的氧才能反應(yīng)，這三個(gè)條件任何一個(gè)不滿足都不會產(chǎn)生氮氧化物。過多的NOx排放可能性最大的原因是EGR閥工作不好造成的或者是氣缸里面有熾熱點(diǎn)造成爆燃現(xiàn)象。當(dāng)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生爆燃時(shí)，氣缸溫度大幅提高，這可能導(dǎo)致過多的NOx排放。而氣缸的爆燃則可能是由于點(diǎn)火提前過大、燃燒室中的積碳和點(diǎn)火控制系統(tǒng)故障造成。冷卻水溫度過高也會促成爆燃。試驗(yàn)證明供給略稀的混合氣（空燃比15.5）會增大NOx的排放量。汽油機(jī)排出的氮氧化物中，NO占99，而柴油機(jī)排出的氮氧化物中NO2比例稍大

7、。4、微粒：微粒物質(zhì)主要是化合物微粒及燃料沒完全燃燒生成的炭粒。尾氣呈黑色是混合氣太濃，排氣中有大量燃料沒完全燃燒生成的炭粒。尾所呈白色是排氣中有大量水蒸氣，如在白煙中有汽油味則是某缸混合氣太濃，不能燃燒形成的油蒸氣（僅在冷起動時(shí)可能）。尾氣呈藍(lán)色則是有機(jī)油進(jìn)入氣缸內(nèi)參與燃燒。二、汽車排放污染物的途徑及成份主要有：1、從排氣管排出的廢氣，主要成分是：一氧化碳CO、碳?xì)浠衔颒C、氮氧化合物NO、SO2以及鉛化物、微粒物（由碳煙、鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰等組成）和硫化物等；2、曲軸箱竄氣，其主要成分是HC，還有少量的CO、NO等；3、從油箱、化油器浮子室以及油管接頭等處蒸發(fā)的汽油蒸氣，成分是

8、HC。三、汽車廢氣排放物的影響因素1、空燃比對尾氣成分的影響空燃比即空氣和燃油的比例，理論空燃比為14.7：1。高于理論空燃比是稀的經(jīng)濟(jì)空燃比，低于理論空燃比是濃的功率空燃比。CO主要是混合氣濃時(shí)，由于空氣量不足引起可燃混合氣的不完全燃燒，CO的排放量增大。CO是汽油機(jī)尾氣中有害成分濃度最大的物質(zhì)。HC是未燃燃料、可燃混合氣不完全燃燒或裂解的碳?xì)浠衔锛吧倭康难趸磻?yīng)的中間產(chǎn)物?；旌蠚膺^濃或過稀，均會使燃燒不良，導(dǎo)致HC的排放增多。當(dāng)空燃比為15.5：l附近燃燒效率最高時(shí)，NOx生成量達(dá)到最大，混合氣空燃比高于或低于此值，NOx的生成量都會減小。發(fā)動機(jī)越接近完全燃燒，NOx的生成量越多。相反，

9、在發(fā)動機(jī)接近不完全燃燒，CO生成量增多時(shí)，NOx減少。當(dāng)空燃比小于14.7:1時(shí)（混合氣變濃），由于空氣量不足引起不完全燃燒，CO、HC的排放量增大?？杖急仍浇咏碚摽杖急?4.7:1，燃燒越完全，HC、CO的值越低。當(dāng)空燃比超過16.2:1時(shí)（混合氣變?。?，由于燃料成分過少，用通常的燃燒方式已不能正常著火，產(chǎn)生失火，使未燃HC大量排出。過濃或過稀的空燃比都會降低燃燒速度和燃燒溫度，使NO的生成量都有所下降。2、點(diǎn)火正時(shí)對尾氣成分的影響點(diǎn)火提前角對CO的排放沒有太大影響，但對HC和NOx的影響較大，過分推遲點(diǎn)火會使CO沒有時(shí)間完全氧化而引起CO排放量增加，但適度推遲點(diǎn)火可減小CO排放。實(shí)際上當(dāng)

10、點(diǎn)火時(shí)間推遲時(shí)，為了維持輸出功率不變需要開大節(jié)氣門，這時(shí)CO排放明顯增加。隨著點(diǎn)火提前角的推遲，HC的排放降低，主要是因?yàn)樵龈吡伺艢鉁囟?，促進(jìn)了 CO和 HC的氧化。 隨著點(diǎn)火提前角的增大，HC和NOx生成物都會急劇增加，其原因與燃燒時(shí)的速度、壓力、溫度等有關(guān)，當(dāng)點(diǎn)火提前角增大到一定值后，由于燃燒時(shí)間過短，HC和NOx生成量便有所下降。當(dāng)然，正確的調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)是非常必要的，過遲的點(diǎn)火提前角會使發(fā)動機(jī)動力下降，油耗增大，工作不穩(wěn)。3、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的影響由于NOx是高溫燃燒時(shí)的生成物，當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷提高時(shí)，使氣缸的燃燒溫度升高，NOx生成量隨之增大，CO和H

11、C的生成量稍有增加，但影響較小。對CO來說，空燃比不變，功率輸出的大小對CO排放沒有影響。當(dāng)空燃比和轉(zhuǎn)速保持不變，并按最大功率調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角時(shí)改變負(fù)荷對HC的排放影響不大。發(fā)動機(jī)負(fù)荷小時(shí)，可使NOx排放濃度下降。轉(zhuǎn)速的變化對CO的排放濃度沒有多少影響。轉(zhuǎn)速升高時(shí)，HC的排放有明顯的降低。對于不同空燃比的混合氣、轉(zhuǎn)速下，NOx生成速度有不同的影響。稀混合氣，在轉(zhuǎn)速提高時(shí)，NOx的生成速度減小。濃混合氣提高轉(zhuǎn)速時(shí)，NOx的生成速度有所增大。在任何負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下，加大點(diǎn)火提前角，均使NOx排放增加。急加速時(shí)，CO、 HC 、NOx增加。4、溫度與CO、 HC、 NOx 關(guān)系發(fā)動機(jī)冷態(tài)時(shí)，CO量增加，H

12、C增加, NOx減少。冷卻水溫達(dá)到正常（如80-90）時(shí)，NOx的生成量增多。 四、故障排除車輛的使用保養(yǎng)、燃油質(zhì)量以及環(huán)境條件等許多因素都會影響汽車的排放狀況。主要有以下幾大類因素： （1）車輛與燃料特性：如發(fā)動機(jī)的類型和技術(shù)、尾氣曲軸箱蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)的機(jī)械狀態(tài)和保養(yǎng)情況、汽車空調(diào)的使用情況、車用燃料的特性和品質(zhì)等等。（2）車輛的運(yùn)行特性：如使用規(guī)律、駕駛習(xí)慣、交通堵塞的程度、交通的管理模式。造成汽車一氧化碳、碳?xì)浠锱欧挪缓细竦脑蚝凸收现饕憩F(xiàn)在：發(fā)動機(jī)工況不良、空氣濾清器未及時(shí)更換、空燃比調(diào)整不良、化油器故障、火花塞和高壓線故障、怠速調(diào)整不良等等。尾氣不合格的主要原

13、因就是混合氣過濃或過稀。建議檢查高壓線電阻不能過大；再查火花塞，間隙是否偏大；接著拆下噴油嘴檢測霧化狀態(tài)及密封情況；還要檢查三元催化器和氧傳感器是否出現(xiàn)故障，造成排放中的各項(xiàng)數(shù)值均不達(dá)標(biāo)。如果進(jìn)氣系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)積存了大量的積碳，積碳將在汽缸內(nèi)形成多處明火，使汽缸內(nèi)出現(xiàn)多點(diǎn)點(diǎn)火的現(xiàn)象，混合氣在相對短的時(shí)間內(nèi)快速爆燃，汽缸內(nèi)的燃燒溫度升高，容易促進(jìn)氮氧化物的生成。建議徹底清洗進(jìn)氣系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)內(nèi)部的積碳；還可以將點(diǎn)火正時(shí)延遲一些也會使氮氧化物的排放減少。由于點(diǎn)火時(shí)間推遲，在燃燒室內(nèi)的燃燒時(shí)間將縮短，燃燒最高溫度降低，使排出的碳?xì)浜偷趸餃p少。但將會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率的下降。但過分推遲點(diǎn)火，也會使

14、CO在燃燒室內(nèi)沒有時(shí)間完全氧化，而引起排放量增加。故障排除可以從以下幾方面入手：1、關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，檢查空氣濾芯是否太臟；如果太臟，則應(yīng)更換；如果空氣濾芯正常，則進(jìn)行下一步。2、電噴發(fā)動機(jī)是否漏氣。3、檢查各缸噴油器的工作情況。4、檢查各缸的點(diǎn)火情況。5、檢查發(fā)動機(jī)各傳感器的工作情況。車輛進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)過臟：這種情況一般情況下出現(xiàn)在車輛還比較新，但是檢測結(jié)果卻超標(biāo)，或者超標(biāo)并不嚴(yán)重只超了百分之幾或零點(diǎn)幾，這種情況說明我們的車輛的尾氣處理系統(tǒng)即三元催化器和氧傳感并沒有出現(xiàn)大的問題，造成尾氣超標(biāo)的原因大多因?yàn)檐囕v三大系統(tǒng)過臟。只要發(fā)動機(jī)正常，尾氣超標(biāo)是進(jìn)、排氣系統(tǒng)出了問題，對燃油系統(tǒng)的

15、進(jìn)氣道，噴油嘴及節(jié)氣門要定期清洗，三元催化器是排氣系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，所以必須定期清洗三元催化器、否則會造成三元催化器積炭堵塞失效，導(dǎo)致尾氣排放超標(biāo)。發(fā)機(jī)機(jī)是否正常，簡單檢查可做到：取下火花塞看有無機(jī)油、很干凈說明點(diǎn)火正常，發(fā)動機(jī)沒有竄油，加大油門時(shí)觀察，運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)有力，如果以上檢查沒問題即正常。三元催化器中毒：三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在汽車排氣系統(tǒng)內(nèi)，其作用是減少發(fā)動機(jī)排出的大部分廢氣污染物，可除去HC(碳?xì)浠衔?、CO(一氧化碳)和NOx(氮氧化合物)三種主要污染物質(zhì)的90%，是最重要的機(jī)外凈化裝置。當(dāng)廢氣經(jīng)過凈化器時(shí)，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害

16、的二氧化碳、水和氮?dú)?。由于這種催化器可同時(shí)將廢氣中的各種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，故稱三元。這些氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)只有在溫度達(dá)到250時(shí)才開始進(jìn)行。如果汽油或潤滑油添加劑選用不當(dāng)，使用了含鉛的燃油添加劑或硫、磷、鋅含量超標(biāo)的機(jī)油添加劑，就會使磷、鉛等物質(zhì)覆蓋于三元催化轉(zhuǎn)換器的催化層表面，阻止廢氣中的有害成分與之接觸而失去催化作用，這就是人們常說的三元催化器“中毒”。閉環(huán)電噴發(fā)動機(jī)很容易產(chǎn)生進(jìn)氣系統(tǒng)、燃燒室沉積物，氧傳感器，三元催化器積炭過多中毒失效，三元催化器堵塞，EGR(廢氣再循環(huán)系統(tǒng))閥阻塞卡滯等問題，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)空燃比反饋控制三元催化凈化系統(tǒng)不能正常工作，尾氣排放超標(biāo)。三元催化器中毒是汽

17、車尾氣超標(biāo)的最主要原因：  燃油標(biāo)號低、油質(zhì)差：標(biāo)號低、油質(zhì)差的燃油由于不完全燃燒會吸附在三元催化器表面，時(shí)間一長便會使三元中毒失效。   燃油含硫量高：硫吸附在氧傳感器和三元催化器表面，不僅造成三元中毒失效，還給汽車動力帶來一系列問題。 在影響尾氣達(dá)標(biāo)的原因中機(jī)油是不可忽視的一方面。舊機(jī)油由于品質(zhì)的下降或者由于機(jī)油里邊的含雜量太多，導(dǎo)致密封變差。如果機(jī)油里含雜量太高， 包括含磷含硫金屬顆粒太多，會隨著燃燒、隨著機(jī)油的蒸汽一塊排到三元催化器里，長時(shí)間以后會把三元催化器的表面金屬的顆粒給它堵死，會降低排放效果，也就是三元催化器中毒。而尾氣中攜帶的沉積物，比如來自機(jī)油

18、中的灰分，也會覆蓋在催化器表面、阻礙或者降低催化效率， 因此，為了保證三元催化器持久穩(wěn)定地發(fā)揮功能，必須對潤滑油的性能提出更高的要求，將機(jī)油對三元催化器的影響降至最低，才能滿足目前的排放要求；另外要定期更換機(jī)油，在選購機(jī)油時(shí)盡量選擇高級別的機(jī)油，對于自身的環(huán)保也是有利的。  道路擁堵嚴(yán)重：汽車開開停停會使燃油不完全燃燒而產(chǎn)生大量的一氧化碳，它極易吸附在三元催化劑活性表面造成三元中毒失效，所以汽車長期在低速、加速、減速狀況下行駛也是造成三元失效的主要原因。氧傳感器損壞： 尾氣超標(biāo)不一定就是三元催化器中毒，氧傳感器損壞也是一個(gè)重要的且容易被忽視的原因，在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少

19、排氣污染的發(fā)動機(jī)上，氧傳感器是必不可少的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空氣燃燒比例，三元催化劑對CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發(fā)出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。由于氧傳感器也是由陶瓷制成，也是比較容易損壞的，損壞嚴(yán)重時(shí)一般可以通過電腦檢測出來，但損壞不嚴(yán)重時(shí)電腦無法檢測出來就需要專業(yè)人員的判斷了。 汽車?yán)匣哼@種情況就很難解決了，汽車各個(gè)部件都已經(jīng)老化，車輛的各個(gè)部件的效率都下降了。五、汽車尾氣檢測結(jié)果分析通過尾氣分析，可以檢測到以下幾個(gè)主要方面的故障：混合氣過濃或過稀、二次空氣噴射系統(tǒng)失靈、噴油器故障、進(jìn)氣歧管真空泄漏、汽缸蓋襯墊損壞、EGR閥故障、排氣系統(tǒng)泄漏、點(diǎn)火提前角過大等。 尾氣測試值與系統(tǒng)故障COHCNOxCO2O2可能的故障偏高偏高正常偏低偏高混合氣偏濃時(shí)失火偏低偏高正常偏低偏低點(diǎn)火系統(tǒng)故障（間歇性失火）；氣缸壓力低偏低偏高正常偏低偏高混合氣偏稀時(shí)失火偏低偏高偏高正常正常點(diǎn)火過早偏高正常正常正常偏低點(diǎn)火過遲偏高偏高正常偏低偏低混合氣濃偏高正常/偏低正常偏低偏低混合偏濃變化變化正常偏低正常EGR閥漏氣偏低偏低偏低偏低偏高催化轉(zhuǎn)化器之后的排