利用尾气分析发动机的故障 有一辆1995年生产的尼桑蓝鸟轿车,故障现象是冷车时挂挡后踩油门有轻微的冲击,怠速不良,做过许多检查和修理,始终不能解决问题。 该车最初进厂修理是因为冲洗发动机后不能着车,拖进厂后检查发现点火系统进水,进行请洁干燥之后重新装复,车虽然着了,但是怠速有些不稳。经过检查发现高压线有漏电现象,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,发动机故障基本排除,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,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120—150ppm,CO为0.3%一0.5%(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,各缸工作都正常。进行断缸测试,各缸HC和CO值变化都一样。 从上面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,、O2以及过量空气系数入直接看出混合比浓度),但通过数据可以看出,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200ppm。
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O2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、尾气分析的基本规则 HC和O2的读数高,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,CO2的读数就越高,其最大值在13.5%—14.8%之间,此时CO的读数应该等于或接近于0.O2的读数是最有用的诊断数据之—,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,O2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%,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,可以看出每个缸的工作状况。如果每个缸C0和C02的读数都下降,HC和C02的读数都上升,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,其它缸都一样,则表明这个缸点火或燃烧不正常。 一个调整好的闭环控制电控汽车的尾气排放中,HC的含量大约为55~100ppm,CO应低于0.5%,O2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。 两气尾气分析仪 两气尾气分析仪是用来测量汽车尾气排放中C0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,C0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来。 2.四气尾气分析仪 随着装有三元催化转化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C0和HC外,还能测量C02和02、发动机油温、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环保检测仪器使用,作为发动机故障检测分析的诊断工具也非常有用。 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进行简要的说明。
过星空气系数入可以直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0.97—1.04(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(RPM)和发动机温度(TEMP)参数,作为故障诊断时的参考数据o 五气尾气分析仪 当C0...