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摘要：本文从汽车尾气产生的机理出发，介绍了汽车尾气检测的方法，并提出了治理不达标汽车尾气排放的方法，最后以实例来进一步验证所阐述的从汽车尾气排放分析来进行故障诊断的方法。
关键词：汽车尾气；检测；治理；故障诊断一、尾气检测与治理的意义1、环境治理近年来，我国道路机动车辆平均年增长15%，如此快速的增长造成了日益严重的尾气排放污染，成为威胁公众健康的“无形杀手”。汽车发动机排放的主要污染物包括NOx、HC和CO，他们对人类危害都不小，其中NOx经阳光照射在大气中形成光化学烟雾，它对人的呼吸系统产生极大危害，另外还会形成地球温室效应和阻隔植物的光合作用；CO在大气中可产生酸雨效应，导致人类的酸雨病症等。据大气污染指数（APL）测定表明，我国目前的大气污染程度是非常严重的。
2、提升发动机性能针对各国对汽车尾气排放的限制要求，出厂的汽车都已达到一定的排放标准，当检测的汽车尾气排放不达标时，也就反映出汽车已经存在故障，需进行治理。经治理后，达到提升发动机动力性能，降低油耗和延长发动机使用寿命等目的。
二、尾气产生机理1、NOx化合物生成机理空气中含78%N2分子，21%O2分子，温度高于1500℃时产生反应，N2+O2→NOx，生成NOx的因素有以下四点：（1）温度：有O2存在并且在高温条件理易生成；（2）O2浓度：在O2不足的前提下，即使温度高，NOx生成也少；（3）滞流时间：因为NOx生成反应比燃烧反应慢，所以即使在高温条件下，如果滞流时间短的话，NOx生成量也减少；（4）空燃比影响：当空燃比低于12：1、高于18：1时生成量也少。
2、HC化合物生成机理汽油由多种HC成份组成，完全燃烧生成CO2和H2O，但不可能发生完全燃烧，所以排气中总归有HC存在。发生不完全燃烧的因素主要有以下几个因素：（1）发动机为了提高功率，常使发动机在λ＜1，大约12.5～13.0的稍浓混合气下工作，在低负荷时由于气缸内残余废气较多，为了不使燃烧速度降低也要求λ＜1的状况下工作，由于λ＜1使空气量不足，所以发生不完全燃烧。（2）汽油机用火花塞点火，使火焰传播把混合气燃烧掉，但紧靠燃烧室壁而附近的混合气层，由于缸壁的冷却形成激冷层，使火焰传播中止而熄灭。因此激冷层的混合气不能完全燃烧，从而排出HC。
3、CO化合物生成机理CO产生因为混合气过浓，当空燃比在15：1以下时产生大量CO，原因是燃烧时由于空气少，汽油缺氧燃烧，产生大量CO。λ=1时，由于混合气混合分配不均匀，排气中仍有少量CO，混合气分配均匀，由于燃烧后温度高，CO2出有一少部分分解成CO和O2，H2O分解为O2和H2，生成的H2也会使CO2还原成CO，所以有CO生成。
凡是影响空燃比的因素，都影响CO生成，主要表现为以下工况：（1）怠速工况。由于怠速时混合气较浓，会生成CO，提高怠速，多进气，会降低CO生成；（2）减速工况。发动机急减速时，进气管真空度增大，停留在进气螺管内的燃烧油膜在高真空条件下急剧蒸发，进入燃烧室，造成混合气过浓，致使燃烧恶化，使排气中CO增加；（3）负荷的影响。通常情况下CO在小负荷和全负荷CO排放增加。
4、CO2化合物生成机理正常的燃烧会产生CO2，燃烧效率愈好，CO2值越高。标准值为：14%～15%。
5、O2生成机理由于空气中含有21%的O2，向发动机内提供碳氢化合物燃烧，当燃烧效率愈好，O2值会越低。标准值：0.5～2%。
三、汽车尾气治理汽油发动机的汽车尾气治理通常采用以下两种方法，一是以系统故障检查为依据进行尾气治理，二是以尾气检测结果分析为依据进行尾气治理，他们各有优点，在不同场合可选择相应的治理方法。
1、以系统故障检查为依据进行尾气治理对于新出厂的合格汽车，其尾气排放肯定要求达到当时法规所要求的排放要求，尾气排放超标往往是在汽车使用一段时间后，汽车的某些系统功能缺失或者某些部件损坏而引起的。
这些部件基本上都是与发动机燃烧息息相关的，他们包括线路管路部分、电控系统、发动机供气系统、燃油系统、点火系统、燃烧环境和机外尾气处理设备等。因此在进行尾气治理时，只要进行这些系统和部件的检查，使其功能恢复到或接近于汽车出厂时的要求，那么尾气超标的问题就迎刃而解。现以开环控制式燃油喷射汽油发动机尾气治理为例，介绍尾气治理方法。
（1）外观检查。
检查各种真空油管、线路、接头是否完好。
（2）电控系统检查。
利用诊断仪等检测设备读取系统有无故障码，读取系统输入、输出的运行数据，若有故障则进行故障排除。
（3）发动机供气系统检查。
这一步主要进行三部分的检查，一是空气流量计性能检查；二是配气相位准确性检查；三是燃烧室气密性检查，包括气门密封性、活塞与缸筒的配合间隙和气缸压力检查。
（4）燃油系统检查。
一是进行燃油压力和流量检测，其值应达到手册中都会给出系统压力规范值和流量值；二是进行喷油嘴性能检测，主要检查动态的响应特性、流量、雾化状态（包括喷出的锥角和方向）是否滴漏，以及各个喷油器在相同控制脉宽下喷出的燃油流量是否均匀。
三是进行燃油滤芯检查，观察是否有堵塞并判断燃油系统清洁状况。
（5）点火系统检查。
一是进行点火正时检查。现代发动机管理系统中，点火时间通常是由ECU根据各传感器的信号和发动机的具体工艺进行控制的，实际点火角是由两个部分构成，即基本点火角和控制角，基本点火角通常是电器件的安装保证，如分电器式传感器的位置定位位置，应按照手册的规定或使用专用的定位工具安装。由于通常手册中给出的标准值是基本点火角，因此在使用正时灯检查点火角时应按照手册的规定，采用正确的手段锁定点火时间（即通知ECU不对点火角加以控制）。
二是进行点火能量检查。利用示波器或发动机综合分析仪读取如图1所示的点火波形，根据点火波形进行点火电压（击穿电压）、跳火电压（燃烧电压）和燃烧时间三个特征值的检查，看是否达到要求。
（6）其他附属装置的检查一些汽车为了降低有害气体的排放，还安装了EGR废气在循环、三元催化和空气二次喷射等装置。因此对他们的检查，确保其功能的正常也是非常必要的。
经过上述一系列检查，并使其功能恢复到原来状态时，基本能使尾气排放达到正常水平。但此种治理尾气的方法，其目标不明确，带有一定的盲目性，且过程繁琐，效率较低。在实际应用中往往是视尾气排放情况选择其中几个部分进行检测来进行故障排除和尾气治理。
2、以尾气检测结果分析为依据进行尾气治理此种治理方法往往要先进行尾气测量，根据尾气测量结果，分析尾气不达标的原因，缩小故障产生范围，省时省力进行故障排除，从而达到尾气治理目标。表１列出了利用四气分析仪进行尾气检测后，不同排放物时可能产生的原因，根据这些原因准确的进行尾气治理。
例如，当我们测量的HC含量很高，CO含量低，CO2含量低，而O2含量高时，说明燃烧不完全，有大量的汽油（主要含量为HC）和O2一起被排出来，而燃烧不完全的原因很可能就是由于间歇性点火引起的。从而缩小了故障产生范围，为尾气治理带来了方便。
四、小结汽车尾气排放超标，常常与发动机故障联系在一起，在一些发动机故障产生后无法用诊断仪等设备进行判断时，利用尾气排放情况，分析引起尾气超标的原因，从而诊断出故障所在，并给以排除。因此，有效的使用尾气分析仪，利用尾气排放进行汽车故障诊断是现代汽车维修中重要的技术之一，越来越受维修人员所重视。