汽车数据流分析法（五）

宁波技师学院 高 吉，屠剑敏

10.3 尾气测试中碳氢化合物（HC）含量的分析

HC是指不完全燃烧后排放的废气中含有未燃烧燃料成份，它有多种形式（如C6H6、C8H18等），对人体产生的危害也不同，有一些刺激感觉器官，另外一些（如苯）则致癌。汽油燃烧状况的好坏与HC的产生有直接的联系，燃烧越彻底，产生的HC含量越低。导致HC含量过高的原因分析如下。

（1）点火系统通过火花质量和点火正时对混合气的充分燃烧产生直接影响。火花质量决定点燃混合气的能力，火花越弱，出现失火现象就会越多，而失火将会造成大量的HC生成。点火正时也会影响发动机的燃烧，点火正时不合适，燃烧就会不彻底，导致发动机功率下降，HC排放过高。

（2）可燃混合气过稀会使汽油分子间隔过大，导致进气道易回火，排气管易放炮，气缸间断失火，使HC含量明显上升。但如果可燃混合气过浓，会导致燃烧不良，使HC含量明显增加。想要燃烧彻底的前提条件是必须有适量的氧气和合适的发动机工作温度。非增压发动机气缸内的空气总量只占容积的60%～80%，如果适当增大O2的含量，可以明显降低HC含量。

（3）其他因素也会对HC的生成产生影响，如发动机冷却液温度过低、气缸压力不足及压缩比减小等，会导致可燃混合气的燃烧质量变差，使HC含量增加。

10.4 尾气测试中氮氧化物（NOx）含量的分析

NOx是可燃混合气中的N2和O2在燃烧室内通过高温高压的火焰时化合而成的，所以NOx的产生第一要有足够高的温度，第二要有足够大的压力，第三要有多余的氧气，这三个条件缺一不可。在当代发动机中，降低燃料消耗的措施反而导致了尾气排放中NOx含量上升，因为一个更加有效的燃烧过程会产生更高的温度，而这些高温反过来意味着能排放浓度更高的NOx。导致NOx含量过高的原因分析如下。

（1）NOx是高温下的产物，发动机过热会使尾气中NOx含量明显增加。

（2）混合气过稀，O2越多，燃烧时温度就越高，容易产生富氧的状况。

（3）点火提前太大，燃烧室易产生爆燃，气缸温度急剧上升，容易导致产生过多的NOx。

（4）如果只是NOx含量高，则可能是由于废气再循环（EGR）系统失效（EGR阀无法开启），维修时不要只简单地更换EGR阀，而是要对与废气再循环系统所有相关的控制阀进行检测。

10.5 尾气测试中CO2含量的分析

CO2是一种无色、不燃的气体，并非是有害气体，但大家目前对其关注较大，因为它会导致全球气候变暖。

CO在O2和热量作用下转化成CO2，HC燃烧后转化为H2O和CO2，所以它只产生于燃烧室和三元催化转化器内，它的浓度反映了燃油的燃烧效果，其含量越高表明燃烧越彻底。CO2含量还反映可燃混合气的成份，可燃混合气为理论空燃比14.7∶1时，CO2的体积分数应当为13.5%～14.8%，当空燃比比理论空燃比略高时，CO2含量最高，尾气排放最为理想。可燃混合气过浓或过稀都会影响燃烧效果，所以CO2含量都会下降。导致CO2含量过低的原因分析如下。

（1）如果CO、HC、CO2含量均低时，那么最大的可能是排气系统发生了泄漏。

（2）导致影响完全燃烧的因素，如发动机压缩损失、混合气过浓或过稀、发动机失火等。发动机燃烧不完全会导致CO2含量低。

10.6 尾气测试中O2含量的分析

废气中CO和HC含量都可以通过三元催化转化器转换，但O2含量不能转换。在尾气分析中O2含量是最重要的数值，通过它可以分析可燃混合气的空燃比，而正常的空燃比是达到良好燃烧的关键因素。O2含量不受三元催化转化器工作效率的影响，它的高低和可燃混合气浓度有关系。导致O2含量过高或过低的原因分析如下。

（1）发动机失火、真空泄漏、燃油压力低、喷油器故障（堵塞）、传感器故障均会导致燃烧不良，使O2含量过高。

（2）CO转化为CO2时要消耗O2，O2和CO2中只要有一种上升，另一种就会下降。可燃混合气过稀时CO含量明显降低，但O2和CO2的含量都高，同时富氧还会造成NOx含量过高。

（3）可燃混合气浓时O2含量低；可燃混合气过浓，CO含量过高，三元催化转化器燃烧转化过程中O2有可能被用尽，O2含量为0。

（4）排气系统泄漏会导致O2和CO2的含量都高。在起动、暖机过程中，二次空气喷射系统向三元催化转化器和排气系统提供O2，对三元催化转化器正常工作是很有帮助的。