郑 州 工 业 应 用 技 术 学 院 毕 业 论 文 汽 油 发 动 机 尾 气 排 放 物 的 检 测 与 分 析
(二）三元催化装置
汽车三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的一氧化碳、碳氢化合物和碳氧化合物等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质，故称三元。汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元三大部分组成的。如果喷射器安装在原来化油器位置上，即整个发动机只有一个汽油喷射点，这就是单点电喷；如果喷射器安装在每个气缸的进气管上，即汽油的喷射是由多个地方。这一调整经常会超过一点理论值，氧传感器察觉出来，并报告计算机，计算机再发出命令调回到14.7：1。因为每一个调整的循环都很快，所以空燃比不会偏离14.7：1，一旦运行，这种闭环调整就连续不断。采用闭环控制的电喷发动机，由于能使发动机始终在较理想的工况下运行，从而能保证汽车不仅具有较好的动力性能，还能省油。所以结合上面的检测方法和分析我们不难看出三元催化装置和氧传感器对于汽油发动机是有多重要，直接影响到了汽油发动机尾气排放物的合格与否。所以定期检查三元催化和氧传感器是对汽车的爱护也是对环境、自身安全的保护
四、汽车废气分析仪使用操做
(一)仪器准备：
（1）安装取样管。检查各连接处，确认连接可靠，无泄漏。
（2）确认前置过滤器、分水过滤器、粉尘过滤器及二次过滤器里分别装入洁净的滤芯和滤纸。 （3）连接电源线、油温测量探头和转速测量钳。 （4）仪器预热预热时间为600秒。
（5）泄漏检查用密封套堵住探头，然后按k键。检漏时间10秒。 （6）自动调零 （二)车辆准备:
（1）进气系统应装有空气滤清器，排气系统应装有排气消声器，并不得有泄露； （2）应保证取样探头插入排气管的深度不小于300mm；
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（3）发动机冷却水和润滑油温度应达到规定的热状态。 （三）双怠速排放测量： （1）HC残留物检查及发动机预热
①进入“双怠速标准测量”子菜单后，仪器首先开始HC残留物检查。 ②HC残留物检查结束时，设置发动机额定转速标称值（精确到100r/min），然后按下K 键确认。
③按下K 键后，进入发动机预热阶段，如果发动机润滑油温度达不到80℃，加速到0.7倍额定转速设定值。
④保持设定转速30秒，预热完成，进入排放测量阶段。 （2）测量高怠速下的排放
①发动机预热结束时，进入高怠速排放测量阶段，减速并保持0.5额定转速，插入取样探头，插入深度为400mm。
②取样45秒，前15秒为预备阶段，后30秒为实际取样阶段。③取样结束，高怠速排放测量完毕。 （3）测量怠速下的排放
①减速至怠速，并保持怠速，开始取样（45秒） ②取样结束，怠速下的排放测量完毕。 ③记录测量数据，并进行结果分析 （四）怠速排放测量
（1）预热结束后，减速至怠速。
（2）插入取样探头，深度400mm，同时使发动机继续保持怠速。
（3）插好取样探头后，仪器开始对排气取样。取样时间45秒，前15秒是预备阶段，后30秒为实际取样阶段。
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（4）记录测量数据，并进行结果分析。
五、检测结果与系统故障分析
HC的读数高,说明燃油没有充分燃烧。混合气过浓或过稀(可通过一氧化碳和氧气的含量来判定到底是混合气过浓还是过稀) 、点火系统缺火或点火能量不足、配气相位不正确、点火正时不准确、油压过高或过低、气缸密封性不良、发动机温度过低、混合气由燃烧室向曲轴箱泄漏、三元催化转换器故障、二次空气喷射控制系统故障、燃油蒸发控制系统不能正常工作、温度传感器不良、喷油嘴漏油或堵塞等因素都将导致HC读数过高。
一氧化碳的读数是零或接近零,则说明混合气充分燃烧。一氧化碳的含量过高,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，如喷油嘴漏油、燃油压力过高、空气滤清器不洁净被阻塞，其它问题如三元催化转换器有故障、二次空气喷射控制系统存在故障、燃油蒸发控制系统不能正常工作、活塞环胶结阻塞、曲轴箱强制通风系统受阻、点火提前角过大或水温传感器有故障等。
二氧化碳是可燃混合气燃烧的产物，CO2的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,CO2的读数就越高,混合气充分燃烧时尾气中CO2的含量达到峰值13 %～16 %(无论是否装有催化转化器) 。当发动机混合气出现过浓或过稀时,CO2的含量都将降低。当排气管尾部的CO2低12%时,要根据其他排放物的浓度来确定发动机混合气是过浓还是过稀。燃油滤芯太脏、燃油油压低、喷油嘴堵塞、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、燃油压力过高等都可能导致混合气过浓。
氧气的含量是反映混合气空燃比的最好指标,其读数是最有用的诊断数据之一,和其它3个读数一起能帮助找出诊断问题的难点。如上所述,可燃混合气燃烧越完全,二氧化碳的读数就越高。与此相反,燃烧正常时,只有少量未燃烧的氧气通过气缸,尾气中氧气的含量应为1%～2%，氧气的读数小于1%说明混合气过浓，氧气的读数大2% 表示混合气太稀。混合气过浓，氧气的读数低而一氧化碳的读数高，反之混合气过稀，氧气的读数高而一氧化碳的读数低。导致混合气过稀的原因很多,如燃油滤芯太脏、燃油油压低、喷油嘴堵塞、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。
当氧气读数偏低、而一氧化碳读数偏高时,应主要检查混合气过浓的原因，如喷油器有故障(喷油器密封不严造成燃油泄露) 、燃油压力调节器损坏造成燃油压力过
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高、与燃油喷射系统有关的传感器和发动机控制模块存在故障、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、燃油蒸发控制系统不能正常工作造成混合气过浓等。
利用功率平衡试验和尾气分析仪的读数，可指出每个缸的工作状况,进行各缸工作均匀性判断。如果每个缸一氧化碳、二氧化碳的读数都下降，碳氢化合物、氧气的读数都上升,且上升和下降的量都一样，表明每个缸都工作正常。如果只有一个缸的变化很小，而其它缸都一样，表明这个缸点火和燃烧不正常。另外，当某缸不工作时，O2的浓度即会增加。如四缸发动机当有一缸不工作时，其浓度将上升到4.75%～7.25% ，若有两缸不工作，则会上升到9.5%～12.5%。
结论
通过以上对汽油发动机尾气排放物的检测与分析我们不难看出排放物大致是由于一氧化碳，碳氢化合物以及碳氧化合物，微粒烟尘等有害气体组成的。它们有经过三元催化装置的过滤转化成了水和二氧化碳等无害气体，所以尾气排放物中的有害气体是可变，而影响其原因却很多，三元催化装置、氧传感器、空燃比这些都是直接影响的。通过用专业仪器对排放物的检测更能够很好的帮助我们汽车维修人员进行方便，快捷，有效，准确的找到汽车故障范围。有利于我们找到维修方向，所以通过对汽油发动机尾气排放物的检测与分析我们不仅仅可以知道汽车发动机的工况情况更可以通过它来进行车审，时刻了解发动机的情况，是有利
无弊的。
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致 谢
吾生也有涯，而知也无涯。虽然即将毕业，但是在学习的道路上我还将继续走下去，正所谓活到老学到老，学无止境，在如后的工作中还有方方面面的知识等待着我去学习去了解，这才是刚刚开始。
非常庆幸能够得到郭斌峰老师亲自指导，实在是激动不已。郭斌峰老师严谨的学风、渊博的知识、正直的作风以及宽以待人的态度总能在我迷茫的时候给我以方向，在我失去动力的时候指引我前行。本篇论文的完成更离不开老师的亲自指导，从选题到推论，都倾注了老师很多心血。在老师的指导过程中，我不仅增长了知识也学会了也养成了不懂就问，不懂就查的习惯。因此，我要向我的导师致以深深的敬意、最真心的感谢和最诚挚的祝福。
参考文献
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