由于发动机的工况与尾气成分有最直接的联系，所以通过汽车尾气的检测可初步分析发动机的工作状况、性能好坏，可以检查燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况、机械情况等诸多方面。更为重要的是，当发动机各系统出现故障时，尾气中某种成分必然偏离正常值，通过检测发动机不同工况下尾气中不同气体成分的含量，可判断发动机故障所在的部位。
尾气分析主要内容有混合气空燃比、点火正时及三元催化转化器转化效率等，主要分析的参数有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、二氧化碳（CO2）和氧气（O2），还有空燃比A/F或过量空气系数λ。通过尾气分析，可以检测到的故障主要有混合气过浓或过稀、喷油器故障、进气歧管真空泄漏、气缸盖衬垫损坏、EGR阀故障、排气系统泄漏、点火提前角过大等。
1）碳氢化合物（HC）的读数高，则说明燃油没有充分燃烧。气缸压力不足、发动机温度过低、燃油箱中油气蒸发、混合气由燃烧室向曲轴箱泄漏、混合气过浓或过稀、点火正时不准确、点火间歇性不跳火、温度传感器不良、喷油器漏油或堵塞、油压过高或过低等因素都将导致碳氢化合物（HC）读数过高。
2）一氧化碳（CO）的读数是零或接近零，则说明混合气得到了充分燃烧。一氧化碳（CO）的含量过高，表明燃油供给过多、空气供给过少，燃油供给系统和空气供给系统有故障，如喷油器漏油、燃油压力过高、空气滤清器不清洁。其他问题，如活塞环结焦阻塞、曲轴箱强制通风系统受阻、点火提前角过大或冷却液温度传感器有故障等。如果一氧化碳（CO）的含量过低，则表明混合气过稀，故障原因有燃油油压过低、喷油器堵塞、真空泄漏、EGR阀泄漏等。
3）二氧化碳（CO2）是可燃混合气燃烧的产物，其高低反映出混合气燃烧的好坏，即燃烧效率。可燃混合气燃烧越完全，二氧化碳（CO2）的读数就越高，混合气充分燃烧时尾气中二氧化碳（CO2）的含量达到峰值13％～16％。当发动机混合气出现过浓或过稀时，二氧化碳（CO2）的含量都将降低。当排气管尾部的二氧化碳（CO2）低于12％时，要根据其他排放物的浓度来确定发动机混合气的浓或稀。燃油滤芯太脏、燃油油压低、喷油器堵塞、真空泄漏、EGR阀泄漏等将造成混合气过稀。而空气滤清器阻塞、燃油压力过高，都可能导致混合气过浓。
4）氧气（O2）的含量是反映混合气空燃比的最佳指标，是最有用的诊断数据之一。燃烧正常时，只有少量未燃烧的氧气（O2）通过气缸，尾气中氧气（O2）的含量应为1％～2％。如果氧气（O2）的读数小于1％，则说明混合气过浓；如果氧气（O2）的读数大于2％，则表示混合气太稀。导致混合气过稀的原因有很多，如燃油滤芯太脏、燃油油压低、喷油器堵塞、真空泄漏、EGR阀泄漏等。而空气滤清器阻塞、燃油压力过高等都可能导致混合气过浓。
【技能训练】
项目1 发动机排放控制系统的结构认识
一、实训目的
认识并熟悉排放控制系统各部件的安装位置、结构特点。
二、实训内容
1）观察排放控制系统各部件的安装位置。
2）了解其功用和结构特点。
三、实训器材
1）各类型轿车或发动机试验台。
2）相关资料、挂图若干。
四、实训步骤
1）观察废气再循环系统各部件的安装位置、结构特点。
2）观察三元催化转化器的安装位置、结构特点。
3）观察活性炭罐的安装位置、结构特点。
项目2 发动机尾气检测分析
一、实训目的
1）学会使用某一型号的尾气分析仪。
2）根据尾气检测结果，分析发动机工作技术状况。
二、实训内容
1）尾气分析仪的使用。(www.xing528.com)
2）利用仪器检测发动机在各种故障下的尾气并进行分析。
三、实训器材
桑塔纳2000GSi轿车AJR型发动机故障试验台（或其他发动机故障试验台），发动机综合分析仪，尾气分析仪或五气体分析模块（与发动机综合分析仪配套）。
四、实训步骤
1）设置空气供给系统、燃油供给系统、电控点火系统和发动机电控系统的模拟故障，检测不同系统不同故障下的尾气成分。
进行故障模拟的方法主要有：堵塞空气供给系统，模拟混合气过浓故障；断开某缸喷油器控制电路，模拟喷油器不喷油故障；堵塞某缸喷油器，模拟喷油器喷油不畅的故障；使用间隙过大或过小的火花塞或漏电的高压线，模拟电控点火系统故障；使用已损坏失效的传感器、执行器，模拟发动机电控系统的故障；拔去某缸火花塞，模拟某缸不工作故障等。
2）根据尾气检测结果，分析研究发动机各部分故障与尾气成分变化之间的关系。
五、实训过程记录
实训过程记录表见4-1。
表4-1 实训过程记录表
六、尾气检测注意事项
试验时，为反映发动机排放的真实情况，将尾气分析仪的取样探头插入三元催化转化器前面排气管上的一个专用废气检测插头中，插入深度为400mm。为了防止气流滞后效应对测量结果产生影响，在起动发动机10s后开始读数，读取30s内尾气排放的平均值。若将三元催化转化器前、后的测量值进行比较，则还可以判断三元催化转化器的转化效率是否正常。
对于装有三元催化转化器的汽车，如果催化剂工作正常，则会使一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）减少。因此，将取样探头插到三元催化转化器之前测量未经转化的废气或在EGR阀的排气口进行检测。必要时，使空气泵和二次空气喷射系统停止工作。读取测量数据前，不要让发动机怠速运转时间过长。在发动机暖机后，才能使用尾气分析仪进行尾气检测。在进行变工况测试中，要让加速踏板稳住后再读取测量数据。
【习题4.1】
一、填空题
1.汽车排放污染主要来源于____。
2.发动机排出的碳氢化合物（HC）主要是____产生的。
3.氮氧化物（NOx）是控制中的氧气（O2）与氮气（N2）在____和____的条件下形成的。
4.发动机排出的一氧化碳（CO）主要与____有关。
5.碳氢化合物（HC）读数高，则说明____。
6.一氧化碳（CO）读数高，则说明____。
7.氧气（O2）含量（体积分数）是反映混合气空燃比的最佳指标，如果氧气（O2）的读数小于1％，则说明____；如果氧气（O2）的读数大于2％，则说明____。
二、问答题
1.目前发动机尾气的净化措施有哪些？
2.造成尾气中氮氧化物（NOx）含量（体积分数）过高的原因可能有哪些？
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