汽车尾气排放物分析及解决方案

谈到汽车尾气的组成，经常可看到下述名词：一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物。其实这些成分只占尾气中很小的一部分。因此在讲述尾气的单个成分前，我们先看一下尾气的大致构成。汽油发动机的尾气构成如图8-1所示。汽油发动机也会排出极少量的二氧化硫。

（1）碳氢化合物（HC）HC排放物本质上就是没有燃烧的汽油。即使发动机状态良好，点火与燃油系统令人满意，也会产生一些碳氢化合物。这是因为当燃烧室中的火焰前锋面到达较冷的气缸壁时，火焰前锋面被淬熄，留下一些未燃烧的HC。当然，这些HC在经过良好的三元催化转换器后几乎完全转化。

图8-1 汽油发动机的尾气构成

废气分析仪的HC读数一般表示的是在尾气中HC体积含量占尾气总体积的百万分比。

既然HC本质上就是没有燃烧的汽油，那么显然当个别缸因点火系统或其他原因（除喷油器不喷油外）造成该缸不工作时，气缸中所有未燃烧的汽油都进入排气系统，导致一个很高的HC读数直至故障被ECU检测到并中止该缸喷油器喷油。如果ECU不能检测缺火并中断该缸的喷油，那么可能使三元催化转化器温度过高，你甚至可以看到三元催化转化器、排气管烧红的现象，最终将导致三元催化转化器内部载体熔化烧结而损坏。

混合气过稀也会导致气缸工作不好，HC排放升高。气缸压力过低、浓的空燃比也将导致HC的升高。

（2）一氧化碳（CO）一氧化碳是燃烧的副产品，是在燃油燃烧时，混合气中的氧气不足造成的，所以通常在混合气浓时较易产生。任何造成混合气偏浓的因素都增加CO的排放量。(www.xing528.com)

一氧化碳用体积百分比含量来表示，如果废气分析仪显示1%的CO，则表示CO占排气总体积的1%。在装有三元催化转化器的汽车上，排气尾管内的CO排放应该很低。高的CO读数是不完全燃烧的结果。在理论空燃比14.7下，CO排放很少，如果实际混合气比理想的混合气浓，则CO将增加，且混合气越浓，CO排放越多。在实际空燃比大于理论空燃比的情况下，CO排放一直很低，它不能指示混合气稀到何种程度。因此，CO排放是浓混合气的一个很好指示剂。因CO是燃烧的副产品，当发动机缺火、个别缸不能工作时并不增加CO排放，反而可能使CO排放稍有下降，当然这是说在缺火时，空燃比不改变的情况下；但现在的发动机热车后都进入闭环控制状态，当发动机个别缸缺火时必须引起氧传感器检测混合气过稀而使ECU增加喷油脉宽，从而导致总体上混合气过浓，CO排放反而增加。

（3）氧（O₂）正常情况下，空气中含氧约21%。可燃混合气在燃烧时是需要消耗氧气的。如果混合气过浓，空气中所有的氧全部与燃油混合参与燃烧，排气中的氧是很低的。当空燃比稀时，没有足够燃油与所有进入发动机的空气混合，排气中氧的排放就高。因此，它是稀空燃比的一个很好的指示剂。由于燃烧消耗氧气，当发动机个别缸不工作时，显然排气中氧的排放增加。

在废气分析仪上，氧的排放也是用体积百分比含量来表示的。

（4）二氧化碳（CO₂）可燃混合气燃烧后的主要产物是CO₂和水。二氧化碳是燃烧产物，燃烧不好，二氧化碳排放就低。如果空燃比从9∶1上升至14.7∶1，CO₂排放从大约6%逐渐上升至13.5%，在装有三元催化转换器的汽车上，CO₂排放可能达到16%，因为三元催化转换器在氧化CO与HC时产生一些CO₂。一般在略稀于理论空燃比时，CO₂排放最高。

（5）氮氧化合物（NO_x）氮氧化合物是指NO、NO₂、N₂ O等多种多样氮氧化物的总称，其中对环境危害性最大的是NO和NO_x，它是由于混合气在高温下燃烧时，含在混合气中的N₂和O₂发生化学反应产生的。N₂是惰性气体，只有当气缸内的温度高，且氧浓度充足的情况下才易产生NO_x。故产生过多NO_x的主要原因是燃烧温度过高，所以应适当降低混合气的燃烧温度。

NO_x含量在废气分析仪上也是按百万分之一容积含量为单位显示的。