汽油机排放系统常见故障原因分析

丁亚利

（江苏通邦教育咨询有限公司，江苏 南通 226002）

随着环境的恶化，作为一大污染源汽车尾气也成了整治对象，汽车尾气处理功能也逐渐完善，其由排气歧管、三元催化器、消音器、氧传感器等组成。其中尾气是通过三元催化器来净化的。三元催化器中的稀有金属混合物与废气中氮氧化合物、一氧化碳等有害气体发生化学反应。将其转化为氮气、二氧化碳等无害气体。消音器减少汽车在排气过程中产生的噪音，原理是通过两个不同长度的排气管先分开再交汇，这两个气管长度的差值等于汽车发出的声波波长的二分之一，使其两道声波叠加时发生干涉相互抵消而减弱噪声，使其达到消音的目的。氧传感器安装在发动机的排气管上，根据检测尾气中的氧的含量监测混合气的空燃比的信号，然后将检测的结果转为电压信号输入ECU。通过ECU控制空燃比，使三元催化器更有效地净化尾气。

当汽车行驶一定里程数后会出现冒黑烟、尾气排放不达标、汽车噪声异常等故障，这些故障通常是由于排气管、三元催化器、消音器及氧传感器故障导致的。

1 排气歧管积炭过多

故障现象:排气管冒黑烟。

故障原因:燃烧不充分地气体离开气缸进入排气歧管时，碳分子附着在排气歧管上时间久了形成积碳，燃油中加有添加剂，在燃烧过程中形成胶质物体附着在排气管中，导致排放气中的颗粒物附着在排气歧管上形成积碳。

2 排气歧管漏气

故障现象：排气管发红、有黑烟冒出。

故障原因:排气歧管漏气。燃烧后的废气进入排气管，排气门关闭，高速气流形成排气惯性，在气体流动过程中也会产生压力影响，高温高压的气体以正压力向排气管尾部移动。到排气管尾管时，面对大气在此处形成较强的负压力波返回到排气门，这时排气门已关闭，再次形成瞬间负压状态。排气门后的瞬间负压状态出现的时间较长，这就意味负压建立后的持续时间较长。如果排气歧管漏气，排气歧管中形成负压状态，一部分大气进入排气歧管，在漏气处形成气体双向流动。这种双向流动对排气影响很大，新鲜空气进入排气管，其中的高浓度的氧对三元催化器有很大影响，导致尾气检验不合格。二次燃烧也会损坏三元催化器。

3 三元催化器堵塞

故障现象:排气有异味、油耗增加、发动机没劲有时有怪声。

故障原因:发动机在工作过程中会吸入新鲜空气在经过空气滤清器时一些颗粒物未能过滤干净，随着燃烧后的废气排出发动机经过三元催化器时，一些颗粒物附着在三元催化器上，时间久了造成堵塞。汽车在长时间的怠速下，催化器容易烧坏。汽车长时间在颠簸路面行驶或发生追尾碰撞有可能会导致陶瓷芯子的破裂。

4 三元催化器失效

故障现象:排气有刺鼻的异味、油耗增加。

故障原因: 三元催化（净化）器的触媒是钯、铑、铂等贵重金属。使得排气中的有害成分与它们接触起催化作用。当机油中磷的含量超过0.05%，易造成三元净化器＂磷中毒＂，若使用含铅的燃油添加剂或硫、锌含量超标的机油油添加剂，就会发生三元催化器因铅等覆盖贵重金属表面，阻止排气中的有害成分与之接触而失去催化作用，导致三元催化器＂中毒＂失效。

5 消音器堵塞故障的诊断与排除

故障现象:汽车噪声异常，后机舱噪声较大。

故障原因:汽车长时间处于怠速状态，导致混合气燃烧不完全，产生大量积碳，通过排气管进入消音器，造成消音器堵塞，使车身噪音得不到降低。

6 氧传感器损坏

故障现象:尾气排放不达标, 发动机抖动、怠速不稳、耗油量增加。

故障原因:为了减少汽车废气的排放量 ，汽车都会在排放系统中安装三元催化器，用来净化尾气。发动机在工作过程时空燃比接近理想值（14.7:1）时，三元催化器的净化效率最高。为了控制发动机每次工作的喷油量，其在排气管的前后都安装了一个氧传感器，氧传感器检测到尾气中氧的含量转变为电信号传输给发动机ECU。发动机ECU根据氧传感器的电信号更正其喷油量，使其能够完全燃烧。若氧传感器损坏，则没有办法将实时电信号传递给ECU，ECU得不到空燃比的反馈信息，从而导致尾气排放不达标,发动机抖动、怠速不稳、耗油量增加。

[1]宋福昌.汽油发动机构造与维修[M].北京:电子工业出版社,2006

[2]刘锐.汽车传感器识别与检测图解[M].北京:人民交通出版社,2013

[3]范爱民.汽车维护与保养[M].北京:清华大学出版社,2010