汽车尾气排放的分析研究

罗 鹰，周慧芝

（南通理工学院，江苏 南通 226002）

汽车尾气排放的分析研究

罗 鹰，周慧芝

（南通理工学院，江苏 南通 226002）

汽车发动机尾气中含有CO、NO、苯、硫化物等，会给人的身体带来伤害。而通过对汽车尾气的分析可以判断发动机存在的故障，从而对汽车尾气有一定的认识。

汽车尾气；尾气危害；排放分析

汽油是石油加工的重要产品之一，也是汽油发动机的专用燃料，主要成分是C4-C12烃类，为混合烃类物品之一。汽车排放污染物主要来自于燃油燃烧。CO与人的血液的融合性非常地强，能造成血液无法向人体传送O2，当空气中一氧化碳的浓度超过50μL/L时,会造成人们身体出现很多不适的状况。有数据表明，汽车污染物中烃类化合物是人体致癌物质的罪魁祸首,其中还有约46%是由发动机排放的污染物有害元素对人的伤害目前还没有一定的定论。

1 汽车尾气对人体影响

汽车尾气主要是氮氧化物。氮氧化物能招致人的呼吸困扰、呼吸道受到感染和哮喘等现象，而使肺功能降低。氮的氧化物由二氧化氮在高温燃烧下与氧化物生成。当气体中的二氧化氮进入肺部，会导致肺毛细血管通透性增加，出现胸闷、咳嗽、哮喘和肺水肿与其疾病的症状。而HC是挥发物很强混合物，二氧化氮在气体空气中遭到阳光照射下，生成蓝光，能够损害人的眼睛透明度，甚至给人们带来种种不适应状况。

在发动机温度较低和进气系统不通畅的情况下，烃燃料燃烧不充分会造成汽车发动机尾气产生大量的CO气体，比如当汽车负荷过大，行驶的速度又比较慢，驾驶员增加燃油的供给量或者是增加节气门开度反而会使燃料燃烧不完全，发动机尾气中CO的浓度必然会超过额定值。CO对人体危害最大，一氧化碳经呼吸道进入血液循环，人体血液中的血红蛋白（Hb）与CO亲合后生成碳氧血红蛋白，会导致机体组织缺氧，削弱血液向各组织输送氧的功能，特别是大脑和心脏组织缺氧、迷乱，甚至发生伤亡现象。

2 汽车尾气分析的应用

一辆大众朗逸1.6L汽车，在行驶的过程中，工作正常，但是一旦松开油门踏板后在怠速工作时，发动机有时会出现熄火。观察故障现象，发现发动机有着明显的抖动，且发动机的怠速不稳定；用故障诊断仪发现无故障码。检测到各执行器运行时的数据与个传感器监测到的数据，都在标准范围内；在测量点火提前角，发现也在正常范围内；发动机在怠速运转时会产生CO2、H2O、O2等无害的气体，同时也会产生HC、CO、NOX等有害的气体。因为尾气成分可以体现出发动机的工作状态，可以检测发动机尾气成分来判断发动机的故障。因为在发动机出现故障的时候，尾气成分会出现改变。为了判断发动机故障的位置，可以通过测量发动机在不同的工作状况下尾气中不同气体的含量。使用尾气分析仪检测结果如表1所示。

表1 使用尾气分析仪检测结果

通过与大众朗逸汽车标准数据表对比分析：空燃比不正常，HC和CO2的值肯定都会变高，CO的值在0.45左右，CO2的值在14.7，发动机混合气已经充分燃烧，这表明点火系应该没什么问题，计算过量空气系数较高，因此可以认为混合气偏稀是导致该发动机工作不正常的原因。所以应该从进气和燃油系统寻找故障。HC的数值高，则说明混合气没有充分燃烧。致使HC读数过高的原因有很多，包括点火正时不正确、温度传感器有异常等因素。CO的数值越靠近零，则发动机工作越正常，混合气燃烧的越充分，CO数值高，则表明进气量、燃油供给量有异常，导致异常的原因如喷油系统漏油、燃油的压力过高、空气滤清器不干净等。CO的数值太低，则表示混合气浓度过稀，故障原因有：燃油泵损坏导致压力不足、喷油嘴堵塞导致供油不足、真空助力发生泄漏、EGR阀损坏等。O2的含量可以最直接的体现出混合气空燃比。发动机中混合气燃烧的越充分则CO2的值就越高；相比之下，由于在燃烧时总会有一定的氧气出现未燃烧状态，所以尾气中氧气的测量范围应该在1%～2%之间；O2的含量大于2%，表示氧气过多或则燃油过少导致混合气浓度过稀。燃油滤清器太脏出现堵塞、燃油泵损坏导致油压过低、喷油嘴堵塞导致喷油量减少、真空助力损坏、EGR阀损坏等都是致使混合气浓度过稀的原因。O2的数值范围小于1%，表示氧气过少或燃油过多导致混合气浓度过高。而空气滤芯赃物太多导致供气量不足、燃油泵出现损坏导致压力过高等都可能致使混合气浓度过浓。

想知道各个缸的工作情况，可以用功率平衡试验与尾气分析仪进行数据分析。观察每个气缸CO、CO2的数值有没有下降的现象，再观察HC、O2的数值有没有上升的现象，如果有这种现象发生，那么再观察变化的数值是否相同，相同则表示各缸工作都正常。假如其中一个缸和其它的缸相比较有很小的变化，则说明这个气缸工作不正常。再检查真空管及连接情况现象，PVC系统及碳罐系统，无异常。启动发动机，用化清剂喷洒在EGR阀以及进气管垫附近，发现怠速突然上升了，但逐渐变得平稳下来。把EGR阀拆下观察，发现阀内有较多积碳，使针阀闭合不严，导致混合气变淡，从而出现怠速忽上忽下、发动机工作不稳定而容易熄火的情况，借此可以断定EGR阀出现故障。拆下EGR阀，并清洗EGR阀门和阀座上面存留的积碳，然后再用研磨膏对阀门和底座进行研磨，检测是否还存在漏气的现象，经重新安装后试车，发现怠速平稳，用尾气分析仪再次检测后数据正常。

罗鹰（1972-），男，江苏南通人，讲师，主要研究方向：汽车排放控制技术。