尾气分析仪在汽车检测与故障诊断中的应用

刘 娜

(菏泽市行政审批服务局，山东 菏泽 274008)

0 前言

尾气分析仪作为一种独立的检测设备，在汽车尾气检测和进一步的故障诊断中发挥着非常关键的作用。应用尾气分析仪，可检测尾气中的不同气体含量的变化情况。针对不同的车辆类型，在尾气检测仪应用于检测工作的侧重点和操作流程上，应进行同步调整和优化。

1 尾气分析仪工作原理与功能要点

1.1 工作原理

汽车尾气分析仪在实践应用中主要用于车辆尾气成分鉴定和监测，其所依托的技术原理为红外线吸收原理、电化学原理、氢火焰离子化原理、化学发光原理、磁气压力原理等。不同的检测仪器用于监测不同类型的气体成分[1]。

1.2 功能要点

汽车尾气分析仪的功能包括以下几方面内容：① 针对汽车尾气的整体排放量进行检测，对尾气中污染物排放进行检测，确认这部分物质排放量是否处在允许的范围内；② 基于提升燃烧效率、降低污染物排放的目标，监测汽车运行状态，对空燃比进行标定；③ 通过检测诊断，对汽车发动机燃烧系统、电控系统和催化转化系统进行诊断排故；④ 检验汽车排放系统是否出现泄漏与破损等异常；⑤ 针对发动机燃烧情况、点火能量、进气与供油的情况进行针对性故障检测。

2 汽车尾气基本检测内容

2.1 CO2含量分析

在通常情况下，汽车尾气排放中的CO2在预期范围内。通过汽车尾气排放中CO2体积分数的变化，可以对故障原因进行初步判断。当尾气排放中的CO2体积分数低于12%时，表明燃油滤芯的清洁度有所下降。此外，燃油油压过低，喷油嘴堵塞，真空泄漏，也会导致尾气排放中的CO2体积分数发生变化[2]。

2.2 O2含量分析

O2在混合气体燃烧结束后的体积分数为1%～2%。若O2检测值小于1%，则表明污染物存在超标情况。导致污染物超标的原因主要有以下2点：① 燃油滤芯出现破损，导致燃油压力出现异常；② 空气滤清器出现阻塞。

2.3 碳氢(HC)含量分析

HC体积分数指标异常主要表现为尾气分析仪读数超标。在通常情况下，这类化合物的读数超标都是由于气缸内混合气燃烧不充分造成的。若汽车的气缸压力不足，发动机的缸内峰值温度达不到燃烧设定温度，混合气出现泄漏，点火方式缺乏合理性等，都会直接导致这类化合物的排放超标，并进一步引发发动机故障和其他问题。

2.4 CO含量分析

CO在排放尾气中含量异常时，尾气分析仪读数通常显示为零或者接近于零。发生这种情况说明混合气的整体燃烧状态较为充分，燃油供给量相对超标，而空气的供应状态则存在问题，具体体现在这2个系统在运行状态上存在不同步的问题。引发该问题的原因主要有喷油嘴漏油、燃油压力过高等多方面的因素。

2.5 氮氧化物(NOx)含量分析

在尾气分析仪中，NOx含量会出现读数超标的现象。这主要是由于燃烧室在高温状态下O2体积分数较高，即燃烧室处于富氧状态，这时会进一步引发氮元素与氧元素发生复杂的化学反应，生成NOx。

3 尾气分析仪应用

3.1 故障的初步判断

在故障的初步判断阶段，可通过尾气分析仪对汽车尾气中的气体成分进行检测，根据检测结果判断可能发生的故障。在实际应用中，部分尾气分析仪的检测结果与系统故障的严重程度呈正相关的关系，而部分故障的判定则需要结合尾气分析仪读数的区间范围进行确认。

3.2 故障判定中辅助作用

在汽车故障的检测与判定工作中，尾气分析仪也可以发挥一定的作用。在具体操作过程中，应结合尾气分析仪的基础参数要求和出厂后的标准化读数指标对汽车发动机内部的工作状态进行观察和分析。若单一气缸排气中的CO、CO2和HC体积分数出现变动，则表明气缸内存在点火或燃烧状态异常的现象[3]。在故障试验中，应对照汽车尾气排放的正常指标，观察排气是否出现故障，通过系统性数据，为判定故障的准确发生点提供支持。

3.3 关键零部件运行状态检测

汽车尾气检测的关键零部件主要是指排气管和三元催化转化器等部件。汽车尾气分析仪可应用于数据信息检测。在检测时，可将尾气分析仪中的探头直接放置在汽车尾管的关键区域，通过启动车辆并进行急加速操作，观察仪表读数的变化。另外，检测汽车尾管或三元催化转化器是否出现堵塞也可通过尾气检测来达到检验目标。

3.4 发动机基本状态检测

发动机状态的检测主要是针对发动机的配气相位状态进行检测。将汽车尾气分析仪放置在检测点位，通过观察尾气分析仪的读数，可对发动机的运行的整体状态进行判定。因此，利用汽车尾气分析仪对发动机的整体状态进行细节性地观察和判定，可提升汽车故障的维修质量。

3.5 停缸问题检测

在发动机维修中，停缸问题是比较常见的故障。引发停缸问题的主要原因有着火缺失和燃油缺失。此外，点火系统发生故障，也会造成停缸问题。在停缸问题的判定工作过程中，可通过尾气分析仪对HC和CO排放进行检测。如果这两种物质的排放超标，则表明汽车运行系统出现了停缸故障。

4 尾气分析仪应用优化

尾气分析仪在检测汽车故障和制定进一步的维修方案过程中发挥着非常关键的作用。在尾气分析仪的应用过程中，应从以下方面进行优化。

4.1 尾气分析仪功能优化

尾气分析仪作为一种独立的检测设备，具有应用便捷性强，读数准确性高的特点，针对尾气分析仪的功能特点进行分析和研究是非常有必要的[4]。在汽车检测与故障诊断过程中，有必要结合尾气分析仪应用过程中常见的问题和功能维度的缺失点，完善和提升尾气分析仪的功能，在汽车的故障检验和常规检测中充分发挥尾气分析仪的重要作用。

4.2 提升检测人员的技术业务能力

检测人员在检测和故障诊断工作中所发挥的作用非常关键。对于操作便捷性较强的汽车尾气分析仪，检测人员在日常工作中除了要全面了解不同型号汽车的整体运行状态和常见故障，还应结合故障的严重程度判定是否可借助尾气分析仪对故障问题进行排查。

5 结语

应用汽车尾气分析仪，可通过检测尾气中的不同气体含量的变化情况，以及观察汽车系统的异常表现，对系统运行故障和零部件故障进行分析和研究。从尾气分析仪检测和汽车运行系统状态这两方面入手，提高对汽车故障的观察和分析能力，可以在汽车故障检验和维修工作的具体实施环节中，找到更加精准而简便的维修实施方法。