汽车尾气与分析仪的应用和拓展

,汽车的尾气排放与分析仪器的应用和拓展,-吴立安,一、环境当今世界严重的社会问题,1、自然环境是人类赖以生存的基本条件,阳光、水、空气、土壤、气温、生物合理的存在。,2、大气污染是一个十分严重的问题,在工业性污染中汽车的废气占70%是一个十分重要的方面。,汽车的保有量在不断增加尾气污染已是十分严重的社会问题,二、尾气排放污染的产生,1、正常在一个大气压下的空气是多种气体的混合物,氧气占 20.95%,氮气占 78.09%（惰性气体）,稀有气体占 0.93%（氖、氩、氦、氙、氪等）,二氧化碳占 0.020.04%,水蒸气占 4%以下,2、发动机的燃烧,理论完全燃烧公式=HC+O,2,热,H,2,O+CO,2,实际在一台不加排气催化器的汽油发动机在欧洲的规范试验（ECE）尾气排放是来自空气的,不参与燃烧的氮 占体积分数的70.3%,完全燃烧的产物 H,2,O占8.2%和18.1% CO,2,污染物占1%（CO、HC、NO,X,）,3、尾气污染物CO 、HC、NO,X,、的生成机理,尾气排放,1、一氧化碳 CO,燃烧时氧气相对不足，燃料中的碳不能完全燃烧产生或由于混合气不均匀燃烧产生。,它是一种窒息性有毒气体,2、碳化氢 HC,主要是未燃烧和未完全燃烧而产生,它是一种致癌物质。,燃烧室内的壁面、缝隙（藏留）效应，润滑油膜与积碳的吸收和解吸作用。,3、氮氧化物NO,X,在高温富氧中产生（2000）,会造成中枢神经障碍使血液输氧功能下降对心、肝、肾影响植物枯黄人畜死亡橡胶开裂老化。,NO,X,和HC在强阳光照射下会生成浅 兰色的光化学烟雾，引起气喘。50PPm 30分钟就会使人死亡。,4、碳烟微粒,HC中的碳经过高温裂解，大量脱氢的过程中形成的基本晶粒。,危害人的呼吸道还会致癌。,影响尾气污染的主要因素,1、空燃比理论值 A / F =14.7 : 1,过量空气系数 ,实际燃烧空燃比,理论燃烧空燃比, 1 时为混合气过浓, 1 时为混合气过稀, 0.88 0.9 为功率混合气(大负荷), 1.05 1.15 为经济混合气(小负荷),= =1 （为标准混合气）,2、空燃比对尾气污染最大,混合气浓时 CO HC NO,X,混合气稀时 CO HC NO,X,3、负荷百分比,表示节气门开度100% 或90,a.怠速(燃烧不完全),1 CO HC NO,X,c.大负荷为功率混合气（燃烧时的压力大温度高）,1 CO HC NO,X,5、水温,机体温度低汽油挥发差，混合气形成差，大部分燃油在进气口和燃烧室壁面，只有10%的混合气进入气缸。混合气稀。,CO HC NO,X,此时只有增加供油量才能迅速起动、暖机达到平衡。,6、进气温度,A、进气温度低,空气密度大，氧富有混合气易过稀，燃烧不完全。,CO HC NO,X,可适当增加供油量来平衡,B、进气温度高,空气密度小含氧量少，混合气易过浓。,CO HC NO,X,可适当减少供油量来平衡,空燃比与氧的关系,混合气浓时,氧O,2,混合气稀时,氧O,2,点火正时对排放的影响,点火正时过迟增加排气温度促进了CO和HC的氧化。使排出的HC减少。,点火过早气缸的温度、压力增大易形成爆震断火，使排放的HC增加。,但点火提前角对CO的排放没有太大的影响,当某一缸线或火花塞点火不佳时，会造成尾气中,HC CO O,2, CO,2,与混合气偏稀的现象相似，但混合气偏稀的现象是飘移的。,点火产生的是有节奏的规律性变化。,正常的废气排放浓度值,CO（%）,HC（10,-6,）,CO,2,（%）,O,2,（%）,0-3,0-250,13-15,1-2,CO,HC,CO,2,O,2,故障原因,低,很高,低,高,间歇性失火,低,很高,低,低,气缸压力,很高,很高/高,低,低,混合比浓,很低,很高/高,低,很高/高,混合比稀,高,低,正常,正常,点火太迟,低,高,正常,正常,点火太早,变化,变化,低,正常,EGR阀漏气,很低,很低,很低,很高,空气喷射系统,低,低,低,高,排气管漏气,废气测试值与系统故障,中华人民共和国汽车排放污染物限值标准,现代发动机减少尾气排放污染的措施,利用微机技术控制发动机的燃烧,提高充气系数,二次空气喷射,EGR阀的使用,活性碳罐和PCV阀的使用,三元催化的使用,IGF信号的控制,自诊断系统的保护,利用尾气分析仪检测发动机的排放污染物是确定发动机的健康的重要手段也是排除现代发动机机、电、油等疑难杂症的重要方法之一,尾气分析仪的使用方法,1、双怠速法,2、加速模拟工况法ASM,尾气分析仪对车辆耗油、无力故障的确认。,用尾气分析仪确定发动机的健康状态后，对使用客户提出的该车无动力油耗高，可以准确地划分开是车辆底盘、车身因素所引起的而不是发动机本身。,底盘与车身对车辆耗油、无力的影响,百公里/升耗油,1、离合器打滑-约 28-29%,2、轮毂轴承过紧（左右）-约 17%,3、车轮制动拖滞（左右）-约 8-9%,4、手制动拖滞（左右）-约 21%,5、全部车轮胎压低于规定值100KPa-约 10-12%,6、两前轮胎压低于规定值100KPa-约 6-7%,7、轮胎花纹磨损扒地力不足-约 10-12%,8、减速器、轴承、前束调整不规范-约 6-7%,9、空气阻力-约 6%,尾气分析仪对车辆故障诊断运用拓展,1、燃料品质的影响,2、燃油系统的影响,3、配气正时相位的影响,4、排气系统阻塞的影响,5、点火系的影响,6、喷油嘴的影响,7、气缸垫漏气、耗水的影响,8、PCV阀的影响,9、EGR阀的影响,10、燃油调节器的影响,11、燃油系统泄漏的影响,1、燃料品质的影响,燃油胶质挥发性差、点燃性差、易爆燃的现象。,发动机无力、耗油、严重时冷车、热车难起动,尾气,HC CO O,2,CO,2,2、燃油系统的影响,燃油泵气和油系统压力正常，燃油压力表快速波动，气阻。,混合气稀并且会造成某一缸不工作。,HC CO O,2,CO,2,3、配气正时相位的影响,正时向前错齿,怠速较好稳定排放达标BG18285,中高速时发动机耗油无力,HC 偏高 CO 无穷大 O,2,很小 CO,2,偏低,4、排气系统阻塞的影响,排气管堵塞,发动机无力耗油，瞬时急加速正常,进气管处 HC 增高,排气背压大（标准25KPa）,5、点火系的影响,火花塞、缸线超过经济使用寿命,发动机耗油动力下降不明显。,HC 偏高,CO 偏高,CO,2,较正常,O,2,很少,6、喷油嘴的影响,喷油嘴堵塞（混合气稀）,车辆加速、大负荷发冲,喷油嘴滴油（混合气浓）,低速排放超标，大负荷动力良好。,7、气缸垫漏气、耗水的影响,早期不易发现，发动机过热、耗水。,水箱中有少量的 HC 尤其是V 型发动机难发现是那一个缸和那一个缸盖垫子漏气。,8、PCV阀的影响,加机油口处有气压，另外小负荷时混合气显稀,拆下PCV阀管,CO减少1%以上 O,2,上升,堵住PCV阀,CO恢复正常,9、EGR阀的影响,发动机无力,HC 飘移变化,CO 飘移变化,O,2,很少,CO,2,偏低变化,10、燃油调节器的影响,混合气浓,排放中物质,CO偏高 HC偏高 O,2,很少 CO,2,较正常,夹住辅助真空压力调节管排放正常。,11、燃油系统泄漏的影响,燃油箱、盖、活性碳罐漏气,HC ,谢 谢 ！,-杨忠颇,