汽车发动机排放超标原因分析与排除方法

通过检测汽车排放的五种尾气（CO、HC、NO_x、O₂和CO₂）的含量就能精确地确定发动机的燃烧效率，并可检查发动机总的运行状况。

一氧化碳（CO）用百分比体积含量来表示，是在燃烧时因混合气较浓致使氧气不足而产生的。任何造成混合气偏浓的因素都增加CO的排放量，如混合气不洁净、活塞环胶结、燃油供应过多、空气量少、点火提前角过大、燃油压力过高或电控系统故障。

碳氢化合物（HC）以10^-6体积含量作为单位显示测量结果。碳氢化合物（HC）是可燃混合气不完全燃烧的产物（未燃烧的气体），即使是保养很好的发动机，也会产生一些碳氢化合物（HC）。混合气不完全燃烧主要是由于带有故障的点火系统和过稀或过浓的混合气引起的。混合气过稀（或缸内废气过多）时，会出现火焰传播不充分，即燃烧室部分区域因混合气过稀（或缸内废气过多）而不能燃烧，出现断火。这时，排气中的碳氢化合物（HC）会显著增加。真空泄漏或真空控制阀失效都会引起混合气过稀，气缸垫密封不严也会引起混合气不完全燃烧，如气缸压力不足、发动机温度过低、混合气过浓或过稀、点火正时不准确、点火系统间隙性不跳火、温度传感器不良、喷油器漏油或堵塞和燃油压力过高或过低等。

氮氧化物（NO_x）的单位是10^-6体积单位，它是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。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。

氧气（O₂）的含量按%作为单位显示，它是燃烧效果的一个很好的表征参数。如果发动机气缸内的混合气变浓，那么排气管中的O₂的含量就会降低，而CO的含量却会上升；如果发动机气缸内的混合气过稀，那么排气管中O₂的含量就会增加，而CO的含量却会降低。

二氧化碳（CO₂）的含量也是按%作为单位显示，CO₂排放量取决于影响燃烧效率的各种因素，如混合气的浓度、点火能量和气缸压力等。

当发动机怠速运转空燃比是14.7∶1时（当混合器充分燃烧时，尾气中的含量达到峰值，无论是否装有催化转化器，峰值均为13%～16%），CO₂的含量应该比较高；而当空燃比变大或变小时（过浓或过稀时），CO₂的含量都会降低。

注意：从装有三元催化转化器的汽车排气尾管中采集样气来分析尾气并不能确切说明发动机的状况。这是因为如果三元催化转化器能正常工作，在发动机尾气进入尾管前，已经被进行催化反应处理，排气中的碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的排放量已经相对减小。因此，进行尾气分析时，应该测量未经催化转换的尾气，即断开二次空气喷射系统来减少三元催化转化器的影响，但在此之前应该确认这些系统工作是正常的。如果电控发动机一切正常，那么汽车尾气中HC的含量约为55×10^-6，CO的含量应低于0.5%，O₂的含量应为1.0%～2.0%，而CO₂的含量应为13.8%～15%，这些参数随车型而异。

下面介绍排放不合格的可能原因和排除方法。

（1）HC的排放量过大

1）点火系统缺火或点火能量不足，造成混合气燃烧不充分，应检查点火系统。

2）点火时间不准确，检查或调整点火正时。

3）混合气过浓或过稀，用CO和O₂的含量来判定混合气是过浓还是过稀。

4）气缸密封性不良，检查气缸的压缩压力是否正常。

5）配气相位不正确，检查并调整配气相位。

6）三元催化转化器有故障，必要时进行修理或更换。

7）二次空气喷射控制系统存在故障。

8）燃油蒸发控制系统不能正常工作，造成混合气过浓。

（2）CO的排放量过大

1）混合气过浓，检查燃油系统的压力、喷油器的工作性能和喷油控制系统的运行状况（燃油压力调节器的膜片老化、有裂缝而漏油）。

2）喷油器有漏油的地方，测试喷油器的密封性。

3）三元催化转化器存在故障，必要时进行更换。(www.xing528.com)

4）二次空气喷射控制系统存在故障。

5）燃油蒸发控制系统不能正常工作，造成混合气过浓。

（3）NO_x的排放量过大

1）EGR系统不能正常工作，视情况进行修理。

2）检查点火提前角及点火正时控制系统。

3）输入传感器有故障，检查各传感器的输入信号。

4）在燃烧室内有积炭，检查发动机压缩情况，看结果是否高于指定数值。

5）发动机工作温度过高，观察故障诊断仪上的发动机温度是否正常。

6）进气温度过高，应检查进气空气调温系统。

（4）O₂读数比正常值低，而CO读数比正常值高 这种情况一般是由混合气过浓引起的，应主要检查混合气过浓的原因。

1）喷油器有故障，检查是否喷油器密封不严而造成燃油泄漏。

2）燃油压力比正常值高，检查造成燃油压力过高的原因（如燃油压力调节器是否损坏、真空软管是否堵塞等）。

3）燃油喷射系统存在故障，检查相关的传感器和发动机控制模块。

4）曲轴箱强制通风系统存在故障，使过多的曲轴箱窜气参与燃烧。

5）燃油蒸发控制系统不能正常工作，造成混合气过浓，检查相关元件的工作性能。

（5）O₂读数比正常值高，而CO的读数比正常值低 这种情况一般是由混合气过稀引起的，应主要检查混合气过稀的原因。

1）检查是否有真空泄漏、燃油压力是否过低、喷油器是否堵塞、控制系统是否存在故障。

2）二次空气喷射控制系统常喷入不正常的空气，检查二次空气喷射控制系统的工作情况。

3）排气系统是否有泄漏的地方，检查排气系统的密封性。

用尾气分析仪进行尾气分析时，如果CO、CO₂、HC和O₂的读数均在该发动机设计时要求的范围内，则说明该发动机混合气浓度合适，燃烧效果好，三元催化转化器工作良好；如果尾气读数不正常，则应进行诊断和排除。