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1、利川尾气分析发动机的故障有一辆1995年生产的尼桑蓝鸟轿车，故障现彖是冷车时挂扌当麻踩油门有轻微的冲击， 怠速不良，做过许多检杏和修理，始终不能解决问题。该车最初进厂修理是因为冲洗发动机示不能着车，拖进厂示检杏发现点火系统进水，进行请 洁干燥Z麻重新装复，车虽然肴了，但是怠速有些不稳。经过检杳发现高压线有漏电现彖, 分火头和分电器盖也有些烧蚀。征得用户同意后对上述部件进行了更换，发动机故障基木排 除，但用户反映车不好用，冷车挂档后踩油门有轻微的冲击。虽然故障现象非常不明显，但 用户执意要求检修，并声称如果问题不能解决，就要把前面的修理费用免掉。我接到这辆车时正是热车，由于一时不能验证故障现象，
2、便先根据用户描述的情况进行 分析，认为故障可能出在油路上。随后在热车状态下进行无负荷测试尾气，测试结果如下: 怠速时HC为275ppm（标准值为220ppm）, CO为0.3%（标准值为1.2%）；高怠速时HC为 120150ppm, CO为0.3% 0.5%（该厂仅有一台两气废气分析仪）。测量气缸压力，各缸 压力正常。进行气缸功率平衡测试，备缸工作部正常。进行断缸测试，各缸HC和CO值变 化都一样。从上血的数据当中是否可以发现问题呢7当然可以。尽管两气尾气分析仪本身没有数 据分析和混合比浓度测试的功能（一般四气尾气分析仪可以通过CO,、02以及过量空气系 数入直接看出混合比浓度），但通过数据
3、可以看出，这辆车的尾气排放偏低，对于没有安装 氧传感器和三元催化器的车辆来说是太低了。CO含量高一般是因为混合比偏浓，而CO含 量太低的一个主要原因是混合比偏稀。根据这个思路，我将该车的尾气调高，将CO调到1.0, HC调到200ppmo当车完全 冷却后再次进行检测，尾气排放没有超标，原来的故障现象也彻底消失了。各系统故障的方法，其目的是对发动机的燃烧状况进行综合评价。尾气分析的主要内容 有混合气空燃比、点火正时及催化转化器转化效率等，主要的分析参数有CO、HC、CO2, 和02等的含量，还有空燃比（A/F）或过量空气系数入。尾气分析的项目如表1所示。二、尾气分析的基木规则HC和02的读数高，
4、是由点火系统不良或混合气过稀失火引起的。当测试的CO、HC 值高，而C02、02值低时，表明发动机工作混合气很浓。如果燃烧室中没有足够的氧气保 证正常燃烧，通常情况下，CO2的读数和CO的读数相反。燃烧越完全，C02的读数就越 高，其最大值在13.5%14.8%Z|uJ,此时CO的读数应该等于或接近于0.02的读数是最 有用的诊断数据Z, 02的读数和其它3个读数一起，能帮助找出故障诊断的难点。通常，装有催化转化器的汽车，02的读数应该是1.0%2.0%,说明发动机燃烧很好, 只有少量未燃烧的02通过气缸排出。如果02的读数小于1.0%,则说明混合气太浓，不利 于燃烧。如果02的读数超过2%,
5、则说明混合气太稀。利用功率平衡试验（根据制造厂的使用说明）和四气尾气分析仪的读数，可以看岀毎个缸 的工作状况。如果每个缸CO和C02的读数都下降，HC和C02的读数都上刃，且上升和 下降的量都一样，则证明每个缸都工作正常。如果只有一个缸的变化很小，其它缸部一样, 则表明这个缸点火或燃烧不正常。一个调整好的闭坏控制电控汽车的尾气排放中，HC的含最大约为55-100ppm, CO应 低于 0.5%, 02 为 1.0%2.0%, C02 为 13.8%15.0%。汽车尾气测试值与系统故障的判断分析如表2所示。三、几种常见的气分析仪汽车尾气分析仪有两气、四气和五气等多种类型，下面分别进行介绍。两气尾
6、气分析仪两气尾气分析仪是用來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汕漏，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。H前国内所用的两气尾 气分析仪大多都不具有检查自身汕漏的功能，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来。2.四气尾气分析仪随着装有三元催化转化器和电了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
7、和HC外，还能测量 C02和02、发动机汕温、转速等，以及计算过量空气系数入和空燃比A/F等。所以四气尾 气分析仪不仅可作为坏保检测仪器使川，作为发动机故障检测分析的诊断T具也非常有用。对于几种尾气的分析，前面我们已经做过阐述，在这里只对过星空气系数入讲行简要的 说明。过星空气系数入可以宜观地告诉我们空燃比的情况，从理论上讲，混合气的过星空气 系数入=1最为标准，但实际上不可能没有变化，所以一般情况下入被设计为0.971.04（有 些车有具体说明），可以看成是理想的匹配。若入大于该值，说明空燃比过大，混合气过稀; 若入小于该值，则为空燃比过小，混合气过浓。四气尾气分析仪还可提供发动机转速（RP
8、M）和发动机温度仃EMP）参数，作为故障诊断 时的参考数据o 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，若要监测NOx的浓度，就 得使用五气尾气分析仪。而且，NOx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。四、几个丿M用实例一辆捷达轿车，装备ATK新2气门发动机，配有三元催化转换器。用户反映该车发动机工 作不稳，测量尾气排放严重超标。捷达新2气门ATK发动机采川电了控制多点顺序燃油喷射管理系统，该系统是一个集喷油、 点火、怠速、爆震、空调、自我诊断及陂行冋家等功能于一体的闭环集中控制系统。根据该车故障现象，首先检杳火花寒，发现火花塞间隙
9、偏大，更换新件示，尾气排放情况略 有好转，但未得到明显改善。连接故障诊断仪V. A. G1552对发动机电控系统进行检测， 调出1个故障码（氧传感器）。按故障码的提不，检杏氧传感器至发动机电脑的连接线束，未 发现短路、断路情况，于是将氧传感器更换。随后试车，继续测量尾气，尾气排放指标依然 偏高，但发动机电控系统已无故障显示。用燃汕压力表测量喷射系统压力，发动机怠速时汕压为250kPa,急加速时为300kPa；关 闭点火开关10min后，系统保持压力为200kPa,以上各项数据均正常。接下来拆下喷油嘴 进行超声波清洗，测量其电阻值为15Q也符合标准。连接压力机，观察喷汕嘴雾化状态 良好，检查喷油
10、嘴连接线束，也无短路、断路情况。继续检杳点火系统，用力用表测量点火线圈、高压线电阻均正常。将发动机恢复示试车，故 障依I口。用V. A. G1552杏寻故障存储，仍没有故障码出现。在读取测量数据时，观察到 氧传感器信号电压在0.2-0.8VZ间变动，属正常；进气压力传感器的数据也符合标准。于 是怀疑三元催化转换器有问题，将其更换后试车，尾气排放依然超标。检杏配气相位，正时 标记正确；怀疑汽油质最有问题，清洗油箱及管路并更换优质汽油示，情况丝亳不见好转。经仔细观察发现：如果起动发动机后怠速运转而不进行路试，尾气排放基木合格；路试 约2km ri尾气排放指标升高；若每次起动间隔时间超过30min,
11、怠速测量基木合格。根据 上述情况，决定更换发动机电脑，但将电脑更换了也无济于事。其它部分是否存在问题呢？于是抱肴试试看的想法，拆下排气歧管进行检查，并与新的 排气歧管进行比较，发现该车氧传感器的排气取样孔偏小。换上新的排气歧管进行尾气检测, 备项指标显著降低。对该车进行路试，尾气排放依然合格。恢复该车所换的其它配件，继续 试车，尾气排放始终未超标。由此可以断定，故障部位就在氧传感器排气取样孔。由于从气缸内排出的废气处于高速 流动状态，行至氧传感器取样孔处时形成涡流，导致排出的废气不能及时在此处更新，使氧 传感器不能准确地向发动机电脑反馈同步信号，造成发动机电脑不能根据实际工况对喷汕脉 宽进行正
12、确修正，最终出现发动机工作异常，尾气排放严重超标的故障。有一个时期，曾有一批车出现过此类故障，都是由于进行尾气改造后，氧传感器取样孔 打得不合适，导致氧传感器不能有效采集尾气，造成信号失准。一辆装备5SFE发动机的丰田佳美轿车，发动机怠速不稳，经常熄火。该车采用TCCS发动机电了控制系统。首先调取故障代码，仪表板上的发动机故障指 示灯显示为正常代码。用四气尾气分析仪进行检测，仪器显示的检测结果如表3所示。由 检测结果可以看出：HC和02都较高，这是空燃比失衡的一个重要特征；C0值较低，而 C02在峰值，这说明可燃混合气已充分燃烧，点火系统应该不会有什么问题；入值较高。 综合分析表明，该发动机工
13、作时的混合气偏稀，因此应从讲气系统和供油系统着手进行故障 检査。对车辆进行检测：真空管无漏气、错插现彖；PCV阀密封良好，机油尺插口良好。起动 发动机,将化汕器清洗剂喷在进气管垫和EGR阀周囤，发现随着转速上升，怠速逐渐稳定。 取下EGR阀，发现针阀周围有少最积碳，EGR阀通道上有很多积碳，针阀不能落入阀座, 致使进气歧管的混合气被废气稀释，从而怠速不稳，发动机容易熄火。对EGR阀进行彻底清洗，并换上新垫，起动发动机，一切恢复正常。再次用尾气分析 仪进行检测，结果如表4所示，所有数据都在标准范围Z内，故障排除。从这个故障诊断实例可以看出，在对有故障的车辆做完必要的常规检查Z后，使用尾气 分析仪
14、可以很快发现故障的木质原因，缩小检修范围。一辆广东三星6510汽车，套装97款克菜斯勒道奇3. 3L发动机，行驶里程为140000km。 故障现彖：挂档轻加汕门至1200r/min时有时熄火，不熄火时怠速降至400500r / min英至更低；急加油门没有任何故障,熄火后起动容易。故障分析：试车过程中，没有明显的断油或断火的感觉，但总感觉进入的空气量不够用。 经检杏，怠速系统没有任何故障，怠速马达在其它修理厂进行过替换试验，没有问题；节气 门体也进行过更换试验，没有问题；用额外补充进气量的办法（断开一个节气门体后面的其 空管），同样没有解决任何问题。原地不挂档加汕门试验，无论怎样试验均没有任何
15、故障征 兆，发动机转速从1200r/ min到800r/ min下降非常平稳。怀疑是进气压力传感器有故障, 有可能缓加汕门时不能很好地感知进气量，所以使用检测仪的数据流功能，对各个数据进行 实时观察，没发现冇错误的数据流，MAP数值正常。对供油系统和点火系统进行仔细检杳 和测量，均没有发现任何故障。到现在为止应该说仅是凭经验感觉一点故障线索，那就是感觉好像进气量太少。既然怀 疑是因为进气量太少造成的故障，那么通过尾气检测一定可以发现一些线索，所以对尾气进 行了测量，怠速时的检测结果如表5所示。通过测量结果我们可以发现，混合气偏稀（入大于1.03）,燃烧比较好（CO2较高，接近 于15%）。通过
16、上面的分析，可以间接证明该车进气或者供汕系统有故障。为了检验这一分 析，将所有彩响进气最或感知进气量的元件一一列出，采取逐步分析排除的办法确定故障元 件。这些元件有：怠速马达、节气门体及其传感器、MAP传感器、EGR阀。前几种元件已 经检验和试验过， 目前只剩下EGR阀没进行过检验。EGR排气再循环阀的功用是在发动机工作过程中，将一部分废气引到吸入的新鲜空气 （或混合气）中返冋气缸进行再循环，以减少NOx的排放量。因为NOx主要是在高温富氧条 件下生成的，废气为情性气体，在燃烧过程中吸收热量，这样将降低最高燃烧温度，也减少 T NOx的生成量。但是过度的排气再循环会影响发动机的正常运行，特别是在怠速、低速 小负荷及发动机冷态运行时，参与再循环的废气会明显降低发动机的性能。因此应根据工况 及工作条件的变化，自动调整参与再循环的废气量。根据发动机结构不同，进入进气歧管的 废气量一般控制在6%13%Z
