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摘 要：汽车尾气的成分往往与发动机的状况有着紧密的联系。以基于尾气分析的发动机故障诊断研究为中心话题，主要探讨分析了发动机尾气成分的空燃比效应、发动机技术状况对汽车尾气成分的影响、尾气浓度与系统故障的关系、汽车尾气成分异常的原因、基于尾气成分的故障排查等问题，希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对发动机故障诊断发挥指导作用。
关键词：尾气分析 发动机 故障诊断 尾气浓度 尾气成分
1007-3973（2013）001-038-02
1引言
在汽车所排放的尾气中，包含有上千种的化学物质。在汽车发动机中，如果燃料的燃烧不完全，往往会产生一氧化碳、二氧化碳、水。在汽车尾气中，存在着多种有毒有害物质，比如碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳等等。通过对尾气成分进行细致的分析，我们就能够较为全面的了解发动机的工作状况。在发动机的尾气分析中，主要的参数是一氧化碳、二氧化碳、氧气、空燃比等。如果发动机出现故障，尾气中这些成分将会出现异常状况。因此，检测汽车尾气的成分，并对其进行分析和判断，能够实现对发动机故障的判断，进而根据实际情况采取相应的措施，以便排除汽车的故障。
2发动机尾气成分的空燃比效应
众所周知，乙炔和一氧化碳都是不完全燃烧的产物，其中一氧化碳对人体的危害性比较大。但是，如果混合气得到了完全燃烧，则它们的最终产物是二氧化碳，因此，二氧化碳含量的高低能够反映可燃混合气的燃烧效率。氧气是燃烧的必要成分，是发动机吸入的未燃烧的空气成分，也是体现混合气燃烧效率的良好指标，氧气含量充分，有利于混合气的充分燃烧，相反如果
3发动机技术状况对汽车尾气成分的影响
发动机的构成比较复杂，并有多种多样复杂的技术构件，只有各技术构件得到较好的配合，并且相互协调，充分发挥作用，这样发动机才能发挥最佳的工作效率，而发动机的技术状况会对汽车尾气的成分和尾气含量产生直接的影响。研究表明，一氧化碳、氮氧化合物、乙炔的产生与含量与多种因素相联系，比如催化转化器的转化效率、发动机气缸的密封性、喷油压力、喷油时间、雾化质量等等，它们都会在不同程度上对汽车尾气成分中的乙炔、一氧化碳产生直接或者是间接的影响。在实践中，常常会涉及到空气流量计信号、进气压力传感器信号、电路信号、进气真空度、气缸压力、空燃比的检测项目。尾气中乙炔含量的高低也与很多的因素密切相连，比如电容器、断电器等等，它涉及到点火波形、漏电试验、导通试验等检测项目。在实际工作中，根据它们存在的相互关系，通过该对汽车尾气的成分进行分析，就能够检测出排气系统、二次空气喷射系统、喷油器、空气泵、气缸盖衬垫等的故障。
4尾气浓度与系统故障的关系
通过上面的分析，我们可以得出以下结论：发动机的性能、工作状态会对尾气成分的生成和含量产生重要的影响。除此之外，通过对发动机各技术构件故障的分析，也能够得知尾气组成的异常和尾气成分的异常。因此，在实际工作中，检测和分析尾气中化学成分的含量，就可以为分析和判断发动机故障提高科学合理的依据。结合有关资料的分析，并根据实际的检测和分析经验我们得出了尾气含量和发动机各系统故障之间的关联，具体情况如表1所示。
5汽车尾气成分异常的原因
就发动机气体的成分和含量来说，混合气空燃比会对它们产生重要的影响。而如果仅仅对汽车来说，它主要对尾气中氧气成分的含量产生重要影响，在发动机故障诊断的多种方法中，氧气含量是最有效的发动机故障诊断的资料，因此，在对尾气成分进行分析的时候，一定要注意氧气成分和含量的分析，以诊断发动机的故障。在可燃混合气正常燃烧的时候，由于只有很少量的没有燃烧的氧气排出，对于一般的尾气中，氧气的浓度往往很低。如前面所说的，如果是因为发动机系统故障的原因，往往会引起混合气浓度异常情况的发生，进而出现氧气读数偏离正常值的情况。一般来说，高浓度的乙炔所造成的原因包括多个方面，比如混合气浓度不宜、气缸的封闭性比较差、点火正时不准、点火的能量不足、油压不稳、混合气发生泄漏、催化转换器发生异常情况、喷油嘴发生漏油现象、温度传感器性能不佳等等。
而二氧化碳是混合气燃料反应的终产物，它的含量的高低能够直接体现可燃混合气的燃烧效率。在汽车尾气中，二氧化碳的浓度与混合气的燃烧程度呈正相关。当混合气充分燃烧的时候，二氧化碳含量达到最大值。而影响混合气浓度的主要因素是多方面的，包括喷油嘴、燃油油压、燃油滤芯等等，而混合气浓度的高低又会影响到二氧化碳的含量。如果混合气得到充分的燃烧，这样的话，往往就会降低一氧化碳的含量。如果发生喷油嘴漏油、燃油压力大、空气滤清器阻塞等相关情况，往往就会导致空气供给系统或者是燃油供给系统发生故障，进而引起燃油供给和空气供给发生失调的情况，从而使得高浓度的一氧化碳得以产生。
6基于尾气成分的故障排查
众所周知，如果汽车发动机出现故障，其尾气成分往往会出现异常状况。基于这个原理，在尾气中，如果出现一氧化碳偏低、氧气偏高的现象，则有可能是混合气过稀的问题，造成的原因可能是汽车控制系统故障，或者是燃油的压力过低、喷油器堵塞、排气系统密封性差等原因。而相反如果出现一氧化碳偏高、氧气偏低的现象，这就有可能是混合气体过浓所造成的。这个时候，有必要对发动机的控制模块、喷油器等进行检测。在检查的过程中，利用尾气分析仪进行读数，可以对发动机各个缸的工作均匀性做出判断。如果一氧化碳和二氧化碳的读数同时发生下降，氧气和乙炔的读数发生同时上升的情况，并且上升幅度相同，此时，我们可以得知，发动机的各缸的工作是正常的。
除了运用上述方法进行发动机故障诊断，在实际操作中，还需要注意一些其它的问题。对于装有催化转化器的机动车来说，由于受到催化剂的作用，一氧化碳和乙炔的含量往往会降低，从而可能影响到对发动机故障的排除。所以，有必要对未经催化转化器转换的尾气成分进行采集，或者将空气泵和二次空气喷射系统关闭，只有这样，尾气成分的读取便不会受到催化转化器的影响。除此之外，还需要注意的是，在读取测量数据之前，发动机不宜长时间进行怠速运转，等到发动机的温度升高之后，再读取数据。
参考文献：
周平，杨浩泉.发动机怠速无故障码故障的诊断方法[J].科学技术与工程，2009（10）.
卓斌.车用汽油机燃料喷射与电子控制[M].北京：机械工业出版社，2001.
[3] 李友才，巴寅亮.基于BP神经网络的电控发动机故障诊断应用研究[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2008（5）
[4] 蔡凤田.汽车排放污染物控制实用技术[M].北京：人民交通出版社，1999.
[5] 于丽颖，姜广杰.分析尾气排放诊断汽车故障[J].汽车维护与修理，2004（10）.
关键词：尾气分析 发动机 故障诊断 尾气浓度 尾气成分
1007-3973（2013）001-038-02
1引言
在汽车所排放的尾气中，包含有上千种的化学物质。在汽车发动机中，如果燃料的燃烧不完全，往往会产生一氧化碳、二氧化碳、水。在汽车尾气中，存在着多种有毒有害物质，比如碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳等等。通过对尾气成分进行细致的分析，我们就能够较为全面的了解发动机的工作状况。在发动机的尾气分析中，主要的参数是一氧化碳、二氧化碳、氧气、空燃比等。如果发动机出现故障，尾气中这些成分将会出现异常状况。因此，检测汽车尾气的成分，并对其进行分析和判断，能够实现对发动机故障的判断，进而根据实际情况采取相应的措施，以便排除汽车的故障。
2发动机尾气成分的空燃比效应
众所周知，乙炔和一氧化碳都是不完全燃烧的产物，其中一氧化碳对人体的危害性比较大。但是，如果混合气得到了完全燃烧，则它们的最终产物是二氧化碳，因此，二氧化碳含量的高低能够反映可燃混合气的燃烧效率。氧气是燃烧的必要成分，是发动机吸入的未燃烧的空气成分，也是体现混合气燃烧效率的良好指标，氧气含量充分，有利于混合气的充分燃烧，相反如果
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氧气的含量不足，则会影响混合气的燃烧。伴随着空燃比的逐渐增加，一氧化碳的排放浓度会逐渐的下降，乙炔和二氧化碳的排放浓度也会呈现高低的变化趋势，其中乙炔的的变化趋势是高低高，而二氧化碳的变化趋势是低高低。在实际情况中，如果空燃比小于临界值的时候，那么乙炔和一氧化碳不完全燃烧条件的含量便会相应的增加。随着空燃比的增大，乙炔和一氧化碳的含量会相应的降低，这时候，二氧化碳的浓度反而会增高。但是，如果出现燃料成分含量过低的情况，混合气也相对比较稀少的话，那么继续进行燃烧的条件便不能满足，燃烧也将难以继续进行下去。在这时，发动机便会出现熄火现象，燃料不能进行完全燃烧，在发动机内部便会产生大量的乙炔。3发动机技术状况对汽车尾气成分的影响
发动机的构成比较复杂，并有多种多样复杂的技术构件，只有各技术构件得到较好的配合，并且相互协调，充分发挥作用，这样发动机才能发挥最佳的工作效率，而发动机的技术状况会对汽车尾气的成分和尾气含量产生直接的影响。研究表明，一氧化碳、氮氧化合物、乙炔的产生与含量与多种因素相联系，比如催化转化器的转化效率、发动机气缸的密封性、喷油压力、喷油时间、雾化质量等等，它们都会在不同程度上对汽车尾气成分中的乙炔、一氧化碳产生直接或者是间接的影响。在实践中，常常会涉及到空气流量计信号、进气压力传感器信号、电路信号、进气真空度、气缸压力、空燃比的检测项目。尾气中乙炔含量的高低也与很多的因素密切相连，比如电容器、断电器等等，它涉及到点火波形、漏电试验、导通试验等检测项目。在实际工作中，根据它们存在的相互关系，通过该对汽车尾气的成分进行分析，就能够检测出排气系统、二次空气喷射系统、喷油器、空气泵、气缸盖衬垫等的故障。
4尾气浓度与系统故障的关系
通过上面的分析，我们可以得出以下结论：发动机的性能、工作状态会对尾气成分的生成和含量产生重要的影响。除此之外，通过对发动机各技术构件故障的分析，也能够得知尾气组成的异常和尾气成分的异常。因此，在实际工作中，检测和分析尾气中化学成分的含量，就可以为分析和判断发动机故障提高科学合理的依据。结合有关资料的分析，并根据实际的检测和分析经验我们得出了尾气含量和发动机各系统故障之间的关联，具体情况如表1所示。
5汽车尾气成分异常的原因
就发动机气体的成分和含量来说，混合气空燃比会对它们产生重要的影响。而如果仅仅对汽车来说，它主要对尾气中氧气成分的含量产生重要影响，在发动机故障诊断的多种方法中，氧气含量是最有效的发动机故障诊断的资料，因此，在对尾气成分进行分析的时候，一定要注意氧气成分和含量的分析，以诊断发动机的故障。在可燃混合气正常燃烧的时候，由于只有很少量的没有燃烧的氧气排出，对于一般的尾气中，氧气的浓度往往很低。如前面所说的，如果是因为发动机系统故障的原因，往往会引起混合气浓度异常情况的发生，进而出现氧气读数偏离正常值的情况。一般来说，高浓度的乙炔所造成的原因包括多个方面，比如混合气浓度不宜、气缸的封闭性比较差、点火正时不准、点火的能量不足、油压不稳、混合气发生泄漏、催化转换器发生异常情况、喷油嘴发生漏油现象、温度传感器性能不佳等等。
而二氧化碳是混合气燃料反应的终产物，它的含量的高低能够直接体现可燃混合气的燃烧效率。在汽车尾气中，二氧化碳的浓度与混合气的燃烧程度呈正相关。当混合气充分燃烧的时候，二氧化碳含量达到最大值。而影响混合气浓度的主要因素是多方面的，包括喷油嘴、燃油油压、燃油滤芯等等，而混合气浓度的高低又会影响到二氧化碳的含量。如果混合气得到充分的燃烧，这样的话，往往就会降低一氧化碳的含量。如果发生喷油嘴漏油、燃油压力大、空气滤清器阻塞等相关情况，往往就会导致空气供给系统或者是燃油供给系统发生故障，进而引起燃油供给和空气供给发生失调的情况，从而使得高浓度的一氧化碳得以产生。
6基于尾气成分的故障排查
众所周知，如果汽车发动机出现故障，其尾气成分往往会出现异常状况。基于这个原理，在尾气中，如果出现一氧化碳偏低、氧气偏高的现象，则有可能是混合气过稀的问题，造成的原因可能是汽车控制系统故障，或者是燃油的压力过低、喷油器堵塞、排气系统密封性差等原因。而相反如果出现一氧化碳偏高、氧气偏低的现象，这就有可能是混合气体过浓所造成的。这个时候，有必要对发动机的控制模块、喷油器等进行检测。在检查的过程中，利用尾气分析仪进行读数，可以对发动机各个缸的工作均匀性做出判断。如果一氧化碳和二氧化碳的读数同时发生下降，氧气和乙炔的读数发生同时上升的情况，并且上升幅度相同，此时，我们可以得知，发动机的各缸的工作是正常的。
除了运用上述方法进行发动机故障诊断，在实际操作中，还需要注意一些其它的问题。对于装有催化转化器的机动车来说，由于受到催化剂的作用，一氧化碳和乙炔的含量往往会降低，从而可能影响到对发动机故障的排除。所以，有必要对未经催化转化器转换的尾气成分进行采集，或者将空气泵和二次空气喷射系统关闭，只有这样，尾气成分的读取便不会受到催化转化器的影响。除此之外，还需要注意的是，在读取测量数据之前，发动机不宜长时间进行怠速运转，等到发动机的温度升高之后，再读取数据。
参考文献：
周平，杨浩泉.发动机怠速无故障码故障的诊断方法[J].科学技术与工程，2009（10）.
卓斌.车用汽油机燃料喷射与电子控制[M].北京：机械工业出版社，2001.
[3] 李友才，巴寅亮.基于BP神经网络的电控发动机故障诊断应用研究[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2008（5）
[4] 蔡凤田.汽车排放污染物控制实用技术[M].北京：人民交通出版社，1999.
[5] 于丽颖，姜广杰.分析尾气排放诊断汽车故障[J].汽车维护与修理，2004（10）.