改造者:王 毅

汽車故障檢測診斷中尾氣分析的應(yīng)用研究

改造者:王 毅

汽車故障檢測當(dāng)中，可通過多項(xiàng)指標(biāo)的變化，針對(duì)汽車的故障原因、故障類型、修復(fù)手段等進(jìn)行有效的處理，在多方面實(shí)現(xiàn)汽車故障檢測手段的提升。在現(xiàn)階段的檢測工作中，尾氣分析的應(yīng)用，為汽車故障檢測診斷提供了新的方法和內(nèi)容，針對(duì)以往的檢測問題和水平上的限制，做出了比較全面的分析和處理，在客觀上和主觀上，實(shí)現(xiàn)了檢測工作的提升和內(nèi)容的豐富。在今后的工作中，可進(jìn)一步將尾氣分析進(jìn)行應(yīng)用，并在多方面完成故障檢測工作的進(jìn)步。

尾氣分析是針對(duì)汽車排放尾氣的一種檢測手段，根據(jù)尾氣的具體變化情況，與正常的尾氣指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比和分析，并結(jié)合汽車本身的運(yùn)行情況，在多方面完成對(duì)故障的全面分析和檢測。從客觀的角度來分析，尾氣分析在應(yīng)用過程中，自身的優(yōu)勢還是比較突出的，不僅在技術(shù)性表現(xiàn)較強(qiáng)，同時(shí)可針對(duì)不同的車型，選擇不同的方案來開展工作，操作便利的同時(shí)，不會(huì)對(duì)最終的結(jié)果造成不利的影響。在此，本文主要對(duì)汽車故障檢測中尾氣分析的應(yīng)用，展開討論。

汽車尾氣的主要成分

汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過程中，主要是通過燃燒空氣和燃油，為汽車提供運(yùn)行的動(dòng)力。在空氣當(dāng)中，其大部分的組成物質(zhì)是N2，少部分的組成是O2。而對(duì)于燃油來講，其在主要的成分方面，集中表現(xiàn)為HC。然后在經(jīng)過汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒以后，產(chǎn)生了很多的混合氣體，這些氣體在排放過程中，會(huì)經(jīng)過不同的化學(xué)反應(yīng)作用。經(jīng)過測試和分析，認(rèn)為汽車尾氣當(dāng)中，主要包括了一系列的有害氣體，主要有CO、NOX等，還包括了一些CO2、H2O等等物質(zhì)，還有一部分未燃燒的O2。由此可見，在汽車尾氣當(dāng)中，不可單純的將其劃分為某一類的氣體，這種混合氣體當(dāng)中，不同部分的具體組成，能夠?qū)ζ嚨姆治龊蜋z測工作，提供較多的參考與指導(dǎo)，甚至可根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的變化，對(duì)汽車的故障做出準(zhǔn)確的判斷。

汽車尾氣成分產(chǎn)生的條件以及正常范圍

對(duì)于汽車尾氣而言，其在產(chǎn)生的過程中，需要一定的條件才能完成。在正常情況下，汽車尾氣的各項(xiàng)指標(biāo)都會(huì)保持在正常范圍內(nèi)。由此可以推斷，當(dāng)汽車出現(xiàn)故障的時(shí)候，汽車尾氣的各項(xiàng)指標(biāo)，可能會(huì)高于正常范圍，也可能會(huì)低于正常的范圍，這就是汽車尾氣分析的重要應(yīng)用內(nèi)容。

首先，CO2是我們比較熟悉的尾氣組成部分之一，可直接針對(duì)混合氣體燃燒的好與壞進(jìn)行針對(duì)性的反應(yīng)，也就是日常說的燃燒效率。從檢測的角度來分析，當(dāng)CO2的含量出現(xiàn)降低時(shí)，代表著發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣體，表現(xiàn)為突出的濃度稀釋現(xiàn)象，這是不正常的是，需要針對(duì)汽車進(jìn)行維修。

其次，O2也是比較常見的氣體之一，同時(shí)對(duì)人體是有益的。在尾氣分析過程中，O2的具體含量，直接反映出汽車混合空氣的燃燒比例，倘若混合氣空燃比表現(xiàn)出減少的情況，則混合氣體的濃度會(huì)升高，在空氣量不足的情況下，O2會(huì)很快被消耗殆盡，因此在排放量方面，O2是比較少的。所以，通過針對(duì)O2進(jìn)行分析，也能夠?qū)ζ嚨墓收蠙z測，提供較多的參考依據(jù)，且準(zhǔn)確度較高。

第三，HC表示的是未燃燒料?？杖急扔?4.7開始不斷減少，空氣含量會(huì)表現(xiàn)為減少的狀態(tài)，此時(shí)，HC的排放量，會(huì)持續(xù)的增加。所以，針對(duì)HC的情況進(jìn)行判定，可進(jìn)一步了解到燃油是否充分的燃燒。以此，可以針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，進(jìn)行更好的判定，避免因經(jīng)驗(yàn)因素，造成的主觀影響。

汽車故障檢測診斷中尾氣分析的應(yīng)用

對(duì)于汽車故障而言，現(xiàn)階段的檢測方法是比較多樣的，且在很多方面都表現(xiàn)出了一定得優(yōu)越性。但隨著汽車內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)程度提升，各項(xiàng)檢測手段也變得愈加復(fù)雜，雖然最終得到的結(jié)果比較貼合實(shí)際，但卻忘記了最為簡單的分析方式。任何一輛汽車在運(yùn)行過程中，都會(huì)產(chǎn)生尾氣，針對(duì)尾氣進(jìn)行分析，可從根源上挖掘汽車故障的原因、類型等，并制定針對(duì)的解決方案。

（一）二氧化碳——CO2

CO2作為汽車尾氣當(dāng)中的重要組成部分，以此來完成汽車故障的檢測，是比較權(quán)威的一項(xiàng)內(nèi)容。從故障檢測的角度來分析，排氣管CO2濃度低時(shí)（＜12%），需依照其他排放物具體濃度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣體濃度以及稀釋程度進(jìn)行分析。倘若表現(xiàn)為故障狀態(tài)，則有可能存在的原因包括:燃油濾芯相對(duì)較臟、燃油的油壓表現(xiàn)為降低狀態(tài)、噴油嘴表現(xiàn)為阻塞狀態(tài)等等。除此之外，部分汽車的性能較高，如果出現(xiàn)了空氣濾清器阻塞的情況，出現(xiàn)了燃油壓力過高的情況，仍然會(huì)導(dǎo)致CO2的濃度，出現(xiàn)明顯的變化。

（二）氧氣——O2

在混合氣體燃燒的過程中，O2的出現(xiàn)是必然的情況。從現(xiàn)有的汽車運(yùn)行來看，當(dāng)混合氣體表現(xiàn)為正常燃燒的狀態(tài)時(shí)，O2的具體含量，主要是維持在1%～2%之間，而且O2的具體讀數(shù)會(huì)＜1%，這說明混合氣體的濃度過高。倘若在檢測過程中，發(fā)現(xiàn)O2的濃度大于2%，則說明混合氣體的濃度太過稀薄。在原因的分析當(dāng)中，導(dǎo)致混合氣體過于稀薄的原因較多，包括燃油濾芯太臟、燃油油壓過低等等，真空泄漏也會(huì)導(dǎo)致這一情況的發(fā)生。在混合氣體過于濃厚的原因方面，主要表現(xiàn)為汽濾清器的阻塞情況，燃油壓力過高的情況等等。

（三）碳?xì)浠衔铩狧C

與前兩種氣體不同，HC在檢測的過程中，一般會(huì)表現(xiàn)出讀數(shù)過高的情況。針對(duì)汽車故障檢測的情況來看，HC的讀數(shù)過高，主要是因?yàn)闆]有完全燃燒燃油，或者是部分燃油根本就沒有燃燒，導(dǎo)致HC從燃燒室當(dāng)中排解出來?，F(xiàn)階段的很多汽車故障發(fā)生時(shí)，HC是比較主要的尾氣分析指標(biāo)。在原因的整理和分析中，發(fā)現(xiàn)集中在以下幾個(gè)方面:汽車運(yùn)行過程中，汽缸壓力表現(xiàn)為不足；汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，自身的溫度相對(duì)較低；油箱在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了油氣蒸發(fā)的情況；點(diǎn)火過程中，出現(xiàn)了正時(shí)不準(zhǔn)確的情況；溫度傳感器在應(yīng)用過程中，出現(xiàn)了接觸不良的情況。

案例分析

汽車故障檢測診斷中，尾氣分析的應(yīng)用，需要通過實(shí)際的實(shí)施來觀察是否有效。本文在此針對(duì)常見故障，進(jìn)行尾氣分析應(yīng)用的討論。在故障現(xiàn)象方面，表現(xiàn)為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常性熄火，分析其原因是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速不穩(wěn)定所引起的。經(jīng)過檢測分析，故障代碼為00525。從故障代碼來看，氧傳感器有可能出現(xiàn)了較大的故障。在基本信息的測定方面，發(fā)現(xiàn)信號(hào)的電壓為0V～0.3V、0.7V～1.0V之間進(jìn)行變化。在變化的頻率方面，保持在8Hz以上。從基本信息來看，氧傳感器并沒有故障問題。為此，針對(duì)汽車故障開始了尾氣檢測的分析。經(jīng)過測定，發(fā)現(xiàn)在尾氣方面，HC的含量為250×10-6，CO的含量為0.43%，O2的含量為2.54%，CO2的含量為14.6%，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均經(jīng)過準(zhǔn)確測試。

通過對(duì)故障進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在尾氣的含量當(dāng)中，HC以及O2的含量相對(duì)較高，而CO的含量則表現(xiàn)為較低的狀態(tài)。通過分析CO2的含量發(fā)現(xiàn)，其最大值完全可以說明，可燃混合物經(jīng)過了充分的燃燒，因此汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)，表現(xiàn)為正常的狀態(tài)，未出現(xiàn)故障。

綜合上述的分析發(fā)現(xiàn)，該汽車在具體發(fā)動(dòng)的過程中，混合氣表現(xiàn)為偏低的狀態(tài)。因此，需要通過空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)進(jìn)行維修來處理。在本次的案例分析中，故障的原因主要是汽車的氣管發(fā)生了漏氣的情況，導(dǎo)致額外的空氣，不斷的滲入到汽車的汽缸當(dāng)中。在這樣的情況下，混合氣表現(xiàn)出很大的稀釋狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)的速度也特別的不穩(wěn)定，因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)熄火的情況。這部分的故障，并沒有經(jīng)過ECU的檢測。當(dāng)空氣經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，會(huì)導(dǎo)致尾氣當(dāng)中含有比較多的氧氣，而汽車的傳感器，將直接把信號(hào)反饋給ECU，根據(jù)信號(hào)，ECU會(huì)做出加濃的處理。在多數(shù)情況下，氧傳感器會(huì)一直要求加濃的信號(hào)，最終，汽車自身的診斷系統(tǒng)，會(huì)認(rèn)為是氧傳感器出現(xiàn)故障，并且會(huì)顯示出相關(guān)的故障代碼，造成汽車故障診斷的錯(cuò)誤。由此可見，在實(shí)際的汽車故障檢測當(dāng)中，通過運(yùn)用汽車尾氣的分析，能夠針對(duì)故障的具體情況，進(jìn)行有效的檢測，得到的結(jié)果和數(shù)據(jù)，在很多方面都是比較可信的。

總結(jié)

本文對(duì)汽車故障檢測診斷中尾氣分析的應(yīng)用展開討論，從目前的工作來看，汽車尾氣分析在應(yīng)用后，汽車故障的診斷工作獲得了較大的提升，在診斷的全面性和診斷的有效性等方面，均告別了以往的傳統(tǒng)工作模式，為汽車的故障診斷，提供了新的方法和新的方向。今后，應(yīng)在汽車尾氣分析中，投入更多的研究精力和研究方式，力求在多方面完成檢測工作水平的較大進(jìn)步。

王 毅

煙臺(tái)市福山區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校（煙臺(tái)汽車工程學(xué)校）

王毅（1964-03）男，漢，高級(jí)技師，大學(xué)本科，研究方向：汽車電控。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.07.001