尾氣分析儀在汽車檢測與故障診斷中的應(yīng)用

劉 娜

(菏澤市行政審批服務(wù)局，山東 菏澤 274008)

0 前言

尾氣分析儀作為一種獨立的檢測設(shè)備，在汽車尾氣檢測和進(jìn)一步的故障診斷中發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。應(yīng)用尾氣分析儀，可檢測尾氣中的不同氣體含量的變化情況。針對不同的車輛類型，在尾氣檢測儀應(yīng)用于檢測工作的側(cè)重點和操作流程上，應(yīng)進(jìn)行同步調(diào)整和優(yōu)化。

1 尾氣分析儀工作原理與功能要點

1.1 工作原理

汽車尾氣分析儀在實踐應(yīng)用中主要用于車輛尾氣成分鑒定和監(jiān)測，其所依托的技術(shù)原理為紅外線吸收原理、電化學(xué)原理、氫火焰離子化原理、化學(xué)發(fā)光原理、磁氣壓力原理等。不同的檢測儀器用于監(jiān)測不同類型的氣體成分[1]。

1.2 功能要點

汽車尾氣分析儀的功能包括以下幾方面內(nèi)容：① 針對汽車尾氣的整體排放量進(jìn)行檢測，對尾氣中污染物排放進(jìn)行檢測，確認(rèn)這部分物質(zhì)排放量是否處在允許的范圍內(nèi)；② 基于提升燃燒效率、降低污染物排放的目標(biāo)，監(jiān)測汽車運行狀態(tài)，對空燃比進(jìn)行標(biāo)定；③ 通過檢測診斷，對汽車發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)進(jìn)行診斷排故；④ 檢驗汽車排放系統(tǒng)是否出現(xiàn)泄漏與破損等異常；⑤ 針對發(fā)動機(jī)燃燒情況、點火能量、進(jìn)氣與供油的情況進(jìn)行針對性故障檢測。

2 汽車尾氣基本檢測內(nèi)容

2.1 CO2含量分析

在通常情況下，汽車尾氣排放中的CO2在預(yù)期范圍內(nèi)。通過汽車尾氣排放中CO2體積分?jǐn)?shù)的變化，可以對故障原因進(jìn)行初步判斷。當(dāng)尾氣排放中的CO2體積分?jǐn)?shù)低于12%時，表明燃油濾芯的清潔度有所下降。此外，燃油油壓過低，噴油嘴堵塞，真空泄漏，也會導(dǎo)致尾氣排放中的CO2體積分?jǐn)?shù)發(fā)生變化[2]。

2.2 O2含量分析

O2在混合氣體燃燒結(jié)束后的體積分?jǐn)?shù)為1%～2%。若O2檢測值小于1%，則表明污染物存在超標(biāo)情況。導(dǎo)致污染物超標(biāo)的原因主要有以下2點：① 燃油濾芯出現(xiàn)破損，導(dǎo)致燃油壓力出現(xiàn)異常；② 空氣濾清器出現(xiàn)阻塞。

2.3 碳?xì)?HC)含量分析

HC體積分?jǐn)?shù)指標(biāo)異常主要表現(xiàn)為尾氣分析儀讀數(shù)超標(biāo)。在通常情況下，這類化合物的讀數(shù)超標(biāo)都是由于氣缸內(nèi)混合氣燃燒不充分造成的。若汽車的氣缸壓力不足，發(fā)動機(jī)的缸內(nèi)峰值溫度達(dá)不到燃燒設(shè)定溫度，混合氣出現(xiàn)泄漏，點火方式缺乏合理性等，都會直接導(dǎo)致這類化合物的排放超標(biāo)，并進(jìn)一步引發(fā)發(fā)動機(jī)故障和其他問題。

2.4 CO含量分析

CO在排放尾氣中含量異常時，尾氣分析儀讀數(shù)通常顯示為零或者接近于零。發(fā)生這種情況說明混合氣的整體燃燒狀態(tài)較為充分，燃油供給量相對超標(biāo)，而空氣的供應(yīng)狀態(tài)則存在問題，具體體現(xiàn)在這2個系統(tǒng)在運行狀態(tài)上存在不同步的問題。引發(fā)該問題的原因主要有噴油嘴漏油、燃油壓力過高等多方面的因素。

2.5 氮氧化物(NOx)含量分析

在尾氣分析儀中，NOx含量會出現(xiàn)讀數(shù)超標(biāo)的現(xiàn)象。這主要是由于燃燒室在高溫狀態(tài)下O2體積分?jǐn)?shù)較高，即燃燒室處于富氧狀態(tài)，這時會進(jìn)一步引發(fā)氮元素與氧元素發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生成NOx。

3 尾氣分析儀應(yīng)用

3.1 故障的初步判斷

在故障的初步判斷階段，可通過尾氣分析儀對汽車尾氣中的氣體成分進(jìn)行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果判斷可能發(fā)生的故障。在實際應(yīng)用中，部分尾氣分析儀的檢測結(jié)果與系統(tǒng)故障的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)的關(guān)系，而部分故障的判定則需要結(jié)合尾氣分析儀讀數(shù)的區(qū)間范圍進(jìn)行確認(rèn)。

3.2 故障判定中輔助作用

在汽車故障的檢測與判定工作中，尾氣分析儀也可以發(fā)揮一定的作用。在具體操作過程中，應(yīng)結(jié)合尾氣分析儀的基礎(chǔ)參數(shù)要求和出廠后的標(biāo)準(zhǔn)化讀數(shù)指標(biāo)對汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)部的工作狀態(tài)進(jìn)行觀察和分析。若單一氣缸排氣中的CO、CO2和HC體積分?jǐn)?shù)出現(xiàn)變動，則表明氣缸內(nèi)存在點火或燃燒狀態(tài)異常的現(xiàn)象[3]。在故障試驗中，應(yīng)對照汽車尾氣排放的正常指標(biāo)，觀察排氣是否出現(xiàn)故障，通過系統(tǒng)性數(shù)據(jù)，為判定故障的準(zhǔn)確發(fā)生點提供支持。

3.3 關(guān)鍵零部件運行狀態(tài)檢測

汽車尾氣檢測的關(guān)鍵零部件主要是指排氣管和三元催化轉(zhuǎn)化器等部件。汽車尾氣分析儀可應(yīng)用于數(shù)據(jù)信息檢測。在檢測時，可將尾氣分析儀中的探頭直接放置在汽車尾管的關(guān)鍵區(qū)域，通過啟動車輛并進(jìn)行急加速操作，觀察儀表讀數(shù)的變化。另外，檢測汽車尾管或三元催化轉(zhuǎn)化器是否出現(xiàn)堵塞也可通過尾氣檢測來達(dá)到檢驗?zāi)繕?biāo)。

3.4 發(fā)動機(jī)基本狀態(tài)檢測

發(fā)動機(jī)狀態(tài)的檢測主要是針對發(fā)動機(jī)的配氣相位狀態(tài)進(jìn)行檢測。將汽車尾氣分析儀放置在檢測點位，通過觀察尾氣分析儀的讀數(shù)，可對發(fā)動機(jī)的運行的整體狀態(tài)進(jìn)行判定。因此，利用汽車尾氣分析儀對發(fā)動機(jī)的整體狀態(tài)進(jìn)行細(xì)節(jié)性地觀察和判定，可提升汽車故障的維修質(zhì)量。

3.5 停缸問題檢測

在發(fā)動機(jī)維修中，停缸問題是比較常見的故障。引發(fā)停缸問題的主要原因有著火缺失和燃油缺失。此外，點火系統(tǒng)發(fā)生故障，也會造成停缸問題。在停缸問題的判定工作過程中，可通過尾氣分析儀對HC和CO排放進(jìn)行檢測。如果這兩種物質(zhì)的排放超標(biāo)，則表明汽車運行系統(tǒng)出現(xiàn)了停缸故障。

4 尾氣分析儀應(yīng)用優(yōu)化

尾氣分析儀在檢測汽車故障和制定進(jìn)一步的維修方案過程中發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。在尾氣分析儀的應(yīng)用過程中，應(yīng)從以下方面進(jìn)行優(yōu)化。

4.1 尾氣分析儀功能優(yōu)化

尾氣分析儀作為一種獨立的檢測設(shè)備，具有應(yīng)用便捷性強(qiáng)，讀數(shù)準(zhǔn)確性高的特點，針對尾氣分析儀的功能特點進(jìn)行分析和研究是非常有必要的[4]。在汽車檢測與故障診斷過程中，有必要結(jié)合尾氣分析儀應(yīng)用過程中常見的問題和功能維度的缺失點，完善和提升尾氣分析儀的功能，在汽車的故障檢驗和常規(guī)檢測中充分發(fā)揮尾氣分析儀的重要作用。

4.2 提升檢測人員的技術(shù)業(yè)務(wù)能力

檢測人員在檢測和故障診斷工作中所發(fā)揮的作用非常關(guān)鍵。對于操作便捷性較強(qiáng)的汽車尾氣分析儀，檢測人員在日常工作中除了要全面了解不同型號汽車的整體運行狀態(tài)和常見故障，還應(yīng)結(jié)合故障的嚴(yán)重程度判定是否可借助尾氣分析儀對故障問題進(jìn)行排查。

5 結(jié)語

應(yīng)用汽車尾氣分析儀，可通過檢測尾氣中的不同氣體含量的變化情況，以及觀察汽車系統(tǒng)的異常表現(xiàn)，對系統(tǒng)運行故障和零部件故障進(jìn)行分析和研究。從尾氣分析儀檢測和汽車運行系統(tǒng)狀態(tài)這兩方面入手，提高對汽車故障的觀察和分析能力，可以在汽車故障檢驗和維修工作的具體實施環(huán)節(jié)中，找到更加精準(zhǔn)而簡便的維修實施方法。