高級汽車綜合檢測技術實務精華 |
肆、基本檢測要點十大流程分析:─ 知難行易
九、廢氣分析判讀要點:
(一) 概論:
電腦控制引擎之目的,首重『廢氣排放防治』及提昇『引擎效能』,因此,針對保養與檢修應以廢氣測試分析之結果為基礎,引擎真空分析與點火狀況分析為輔助判斷,進而再測試各感知器之數值分析,研判電腦輸入/輸出關係。
廢氣分析 | → | 真空測試 | → | 輸出測試 | → | 感知器測試 |
燃燒結果 | 機械判斷 | 點火/燃料 | 數值分析 |
■廢氣測試原理
想要瞭解一部引擎運轉的燃燒狀況,可由廢氣分析設備來進行分析,主要之目的,是可協助修護技術人員快速的去研判故障之原因,主要分析要項有:
※ 燃料/空氣混合比。 ※ 點火燃燒狀況。 ※ 點火正時狀況。 ※ 觸媒效能判斷。 |
◎ 無觸媒引擎主要分析值: CO/HC/CO2/O2值。 ◎ 有觸媒引擎主要分析值: CO2/O2空燃比/λ值。
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(二) 燃燒概論
汽油引擎在怠速運轉時,理想的燃料/空氣混合比為1:14.66(即為1公斤重的汽油與14.66公斤重的空氣混合),由於空氣中主要的成份為氧(O2)和氮(N2),與汽油中的主要成份為碳(C)和氫(H2),最理想的燃燒結果是引擎排放出二氧化碳(CO2),水(H2O)及氮(N2),由於內燃機引擎無法達到百分之百的燃燒效率,因此會產生一些不平衡燃燒氣體,其中包括:
※ 二氧化碳(CO2) ── 完全燃燒 ※ 一氧化碳(CO) ── 缺氧造成 ※ 氧 化 氮(Nox) ── 溫度過熱 ※ 碳氫化合物(HC)── 燃燒不完全 ※ 氧(O2) ── 氧氣過剩 |
◎ 理想的燃燒結果 |
1. 氧化氮的產生 -- (NOx)
空氣中約有百分之78(78%)的氮(N2)分子,和百分之21(21%)的氧(O2)分子,當空氣中的溫度高達2500℉以上時,空氣中的氮(N2)分子及氧(O2)分子會分裂,並且互相結合成一氧化氮(NO)或二氧化氮(NO2),以上二種氣體統稱為氧化氮(NOx)。
我們可從下圖中得知Nox的產生,除了高溫的條件外,仍要依空氣/燃料混合比的條件變化而變化,當空氣/燃料混合比,低於12:1以下或高於18:1以上,即使引擎溫度過高,NOx的產生量仍然非常的低。
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◎ 雖然NOx本身無毒、無味,但由於NOx與空氣中的水份經由太陽光的照射會產生化學霧,使地球中的熱無法散出,而產生溫室效應,阻隔太陽光對綠色植物之光,化合作用而破壞生物鏈為其最大破壞因素,因此,必須防治NOx的產生。 |
NOx值無法利用一般的廢氣測試設備量取的原因。
◎ 因NOx的產生是在引擎重負荷條件下才會產生,因此,若要測試必 須有引擎馬力機及路況模擬機才能測試。
◎ 因NOx的產生量多寡,均不會去影響引擎運轉性能,因此,一般修 護設備均不需測試NOx值。
2.碳氫化合物的產生── (HC)
碳氫化合物產生的主要來源與原因有:
※ 油箱中的油汽蒸發。 ──由EEC吸收。
※ 化油器浮筒室油汽蒸發。 ──由EEC吸收。
※ 曲軸箱的油汽蒸發。 ──由PCV控制。
※ 壓縮行程由燃燒室吹漏到曲軸箱中的混合氣。 ──由PCV控制。
※ 混合比過濃,造成無法完全燃燒,所排放出來的混合氣-由觸 媒吸收。
※ 混合比過稀,造成無法點燃而未燃燒,所排放出來的混合氣。 ── 由觸媒吸收。
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◎ HC與混合比關係 ◎ 當混合比在16.2:1時是HC產生 量最低狀況。 ◎ 標準值應在80PPM∼100PPM之 間。 |
3.一氧化碳的產生 ── (CO)
一氧化碳產生係因混合比過濃,當空氣/燃料混合比低於15:1以下時,即會大量產生CO,主要是燃料有燃燒,但空氣供應太少,當空氣濾清器阻塞時,即會產生CO。
◎ 標準值應在1%∼2%之間。
◎CO與混合比關係
4.二氧化碳的產生 -- (CO2)
正常的燃燒即會產生CO2,當燃燒效率愈好,CO2的值即會愈高。
◎ 標準值應在14%∼15%之間。
◎ O2與混合比關係 |
◎ O2與混合比關係 |
5.氧的產生 ── (O2)
空氣中含有21%的氧,當在引擎內提供碳氫化合物燃燒,當燃燒效率愈好,O2的值即會愈低。
◎ 標準值應在0.5%∼2%之間。
※ 4缸的引擎每缸平均分配,總進氣量中的氧有4.75∼5.25%。 ※ 5缸的引擎每缸平均分配,總進氣量中的氧有3.8∼4.2%。 ※ 6缸的引擎每缸平均分配,總進氣量中的氧有3.16∼3.5%。 ※ 8缸的引擎每缸平均分配,總進氣量中的氧有2.37∼2.6%。 |
當有一缸不發動即會增加O2的排放量,依缸數多寡每缸的排放量均會不同,例如4缸引擎正常O2值應在0.5∼2%,當有一缸不發動時,O2值即會為4.75∼7.25%,若有兩缸不發動時,O2值即會在9.5∼12.5%之間。
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