發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞故障的診斷方法

◆文/遼寧　張憲輝

要診斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞的故障，首先要清楚排氣堵塞的原因。在二十世紀(jì)八九十年代，盡管汽車的整體技術(shù)水平不高，但鮮有聽說排氣堵塞的情況發(fā)生。但是進(jìn)入二十一世紀(jì)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞的故障卻時(shí)常出現(xiàn)，究其原因，其實(shí)很簡單，主要是先前的汽車在排氣管路上只裝有消音器，而進(jìn)入二十一世紀(jì)，由于汽車排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，汽車的排氣管路上不僅裝有用于消聲的消音器，還都安裝了控制尾氣排放的三元催化器，也正是由于三元催化器的安裝，才使得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生排氣堵塞的幾率大幅增加。

為什么安裝了三元催化器就容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞？這還要從三元催化器的結(jié)構(gòu)說起。目前大多汽車的三元催化器都使用陶瓷載體，陶瓷載體的橫截面上通常按照600目(每平方英寸表面分布600個(gè)孔眼，1英寸=25.4mm)的規(guī)格布滿了直徑不足1mm的孔眼，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的廢氣都要通過這些孔眼排到體外。由于混合汽燃燒不完全產(chǎn)生的積炭、機(jī)油竄入汽缸燃燒后其含有的磷、鋅等抗氧劑、排氣歧管的銹蝕物等各種物質(zhì)都會(huì)附著在三元催化器的陶瓷載體的表面，造成其孔眼堵塞，從而呈現(xiàn)出了排氣堵塞的故障?？梢?，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞主要就是三元催化器的堵塞，掌握了三元催化器堵塞的故障診斷方法，也就學(xué)會(huì)了診斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞的方法。

一、通過癥狀判斷排氣堵塞故障

當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣發(fā)生堵塞時(shí)，根據(jù)堵塞的嚴(yán)重程度會(huì)呈現(xiàn)出相應(yīng)的故障癥狀，因此，通過故障癥狀來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞是科學(xué)診斷和排除故障的必要前提。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)如下的故障癥狀。

1.汽車加速無力，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車速提升困難。這是因?yàn)榕艢獠粫持率惯M(jìn)氣量變少，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。

2.自動(dòng)變速器車輛強(qiáng)制降擋頻繁。由于排氣堵塞導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，駕駛員為使汽車有更多的動(dòng)力輸出，就必須要深踩油門，使得節(jié)氣門大開，于是，ECU根據(jù)節(jié)氣門的開啟狀態(tài)控制自動(dòng)變速器強(qiáng)制降擋。

3.在發(fā)動(dòng)機(jī)急加油時(shí)有輕微回火現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣不暢時(shí)，會(huì)有部分的廢氣滯留在汽缸中，使混合汽變稀，燃燒速度變慢。在進(jìn)氣門開啟時(shí)，混合汽還在燃燒，因此，燃燒的混合汽會(huì)通過開啟的進(jìn)氣門反竄至進(jìn)氣管中，從而產(chǎn)生回火現(xiàn)象。

4.在發(fā)動(dòng)機(jī)急加速或急收油門時(shí)，會(huì)聽到排氣管路“嘩啦嘩啦”的聲音。這多是三元催化器破損的癥狀，而破碎的三元催化器極易造成發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞。

5.發(fā)動(dòng)機(jī)缺火時(shí)，尾氣排放氣流均勻，無“突突”聲。在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞較為嚴(yán)重時(shí)，進(jìn)行斷缸試驗(yàn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)明顯，但汽車的尾氣排放氣流卻很均勻，沒有因發(fā)動(dòng)機(jī)缺缸而呈現(xiàn)出應(yīng)有的“突突”聲。這是因?yàn)?，堵塞的排氣管路已將發(fā)動(dòng)機(jī)缺缸產(chǎn)生的波動(dòng)廢氣氣流進(jìn)行了極大程度地衰減，從而造成了尾氣“溫和”的假象。

6.發(fā)動(dòng)機(jī)既噴油也點(diǎn)火，壓縮壓力亦很充足，但是發(fā)動(dòng)機(jī)就是啟動(dòng)不著，這通常是排氣完全堵塞的癥狀。

上述一系列癥狀是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞所呈現(xiàn)出的比較典型的故障現(xiàn)象，準(zhǔn)確捕捉這些癥狀對(duì)于診斷和排除排氣堵塞故障是十分有幫助的。但是，也需要注意，這些癥狀雖然是排氣堵塞引發(fā)的，但汽車的其他故障同樣有可能產(chǎn)生這些癥狀，因此，仔細(xì)觀察和科學(xué)分析、判斷才是正確確定故障原因的必要手段。

二、利用檢測(cè)方法判斷排氣堵塞故障

對(duì)故障癥狀的捕捉和觀察，只是確定故障原因的基礎(chǔ)，要確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生排氣堵塞以及堵塞的具體原因，則必須采用具體的檢測(cè)方法。

1.三元催化器破碎情況檢查

舉升起車輛，觀察車輛的三元催化器、消音器及排氣管是否存在磕碰的外傷(重點(diǎn)查看三元催化器)，如果有明顯磕碰過的痕跡，那么排氣堵塞的可能性會(huì)大大增加。用橡皮槌輕輕敲打三元催化器(避免重?fù)粽鹚槿呋鞯男倔w)，傾聽是否有“嘩啦嘩啦”的聲音，如果有此異響，說明三元催化器內(nèi)部的蜂窩陶瓷載體破碎，必須要及時(shí)更換三元催化器總成。在這種情況下，即便當(dāng)前排氣未堵塞，但堵塞是遲早的事情。并且，隨著時(shí)間的推移，三元催化器的碎渣會(huì)被氣流不斷沖進(jìn)后節(jié)的消音器中，造成消音器也形成堵塞，最終不得不三元催化器和消音器一并更換，會(huì)增加不必要的維修成本。

2.排氣背壓測(cè)量

排氣背壓測(cè)量是針對(duì)排氣管路是否存在堵塞所進(jìn)行的一種常用的檢測(cè)方法。所謂排氣背壓，就是指排氣的阻力壓力。如果排氣背壓過高，則說明測(cè)量點(diǎn)的后端排氣管路存在堵塞。通常，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)，排氣背壓不高于8kPa ；在2500r/min時(shí)，排氣背壓一般不大于13.8kPa。

在汽車的排氣管路中，能造成排氣堵塞(導(dǎo)致排氣背壓過高)的最主要部件就是三元催化器，因此，在測(cè)量排氣背壓時(shí)，通常都是在三元催化器之前的排氣管路上安裝排氣背壓表。對(duì)于裝有兩個(gè)或兩個(gè)以上三元催化器的排氣管路，可以根據(jù)前期的判斷確定在哪個(gè)三元催化器之前測(cè)量排氣背壓，或者按照由前至后的順序依次進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量排氣背壓的方法如圖1所示。拆下三元催化器前端的氧傳感器，在氧傳感器的安裝座孔處接上排氣背壓表，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度，觀察怠速和2500r/min兩種工況下的排氣背壓值，如果超過了標(biāo)準(zhǔn)值，說明排氣系統(tǒng)存在堵塞。

對(duì)于裝有二次空氣噴射系統(tǒng)的車輛，也可以從二次空氣噴射管路上脫開空氣泵止回閥的接頭，在二次空氣噴射管路中接入排氣背壓表進(jìn)行測(cè)量。

當(dāng)沒有排氣背壓表的時(shí)候，我們?cè)诒ＷC安全的前提下，有時(shí)也會(huì)直接拆下最前端的氧傳感器，使廢氣不通過三元催化器，直接從氧傳感器安裝座孔排入大氣，以此來測(cè)試排氣管路是否堵塞。具體做法是：啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、加速、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)測(cè)試，如果加速效果明顯改善，就說明排氣堵塞了。

3.真空度測(cè)試

一臺(tái)性能正常的自然吸氣式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，在正常怠速工況下，其進(jìn)氣歧管的真空度通常都會(huì)穩(wěn)定在70kPa附近，當(dāng)從怠速均勻加速至3000r/min時(shí)，這期間的真空度也不會(huì)發(fā)生明顯的波動(dòng)。

對(duì)于排氣發(fā)生堵塞的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，在怠速時(shí)，由于廢氣量少、氣流速度緩慢，廢氣基本能夠被排出體外，但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，廢氣量和氣流速度都快速增加，堵塞的排氣管路無法滿足排氣的需求，因而只能使廢氣受到阻擋，被迫反沖至進(jìn)氣管路，從而出現(xiàn)加速時(shí)進(jìn)氣歧管真空度持續(xù)下降的現(xiàn)象。所以，當(dāng)排氣發(fā)生堵塞時(shí)，所測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度情況是：在怠速工況下，進(jìn)氣歧管的真空度基本會(huì)穩(wěn)定在70kPa附近；隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的持續(xù)升高，真空度則不斷下降。

按照這一測(cè)試依據(jù)，將真空壓力表接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管上(節(jié)氣門之后)即可進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試。

需要注意的是，利用真空度測(cè)試排氣堵塞的方法一般僅適用于自然吸氣式的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)要進(jìn)行排氣堵塞的檢測(cè)，最好還是采用排氣背壓測(cè)試方法。

4.數(shù)據(jù)流分析

(1)利用燃油修正值的變化判斷排氣堵塞故障

對(duì)于一臺(tái)性能正常的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施急加速，短期燃油修正值會(huì)向正值方向變化(燃油加濃)。這是因?yàn)?，隨著加速的進(jìn)行，進(jìn)氣量增加，瞬間的混合汽濃度變稀，氧傳感器檢測(cè)到這一濃度變化后，會(huì)將該信息反饋給ECU，ECU于是會(huì)做出燃油加濃的決定，從而呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)流為短期燃油修正值向正值方向增加。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞時(shí)急加速，由于廢氣的反竄使進(jìn)入汽缸的新鮮空氣減少，氧傳感器檢測(cè)到的廢氣氧濃度隨之降低，導(dǎo)致短期燃油修正值向負(fù)值方向變化。利用這一特點(diǎn)，通過對(duì)短期燃油修正值變化情況的觀測(cè)，就可以判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)是否存在排氣堵塞的情況。

(2)利用尾氣分析儀檢測(cè)排氣堵塞故障

將尾氣分析儀的探頭插入排氣管口，讀取廢氣中的HC值。然后將發(fā)動(dòng)機(jī)加速到2500r/min，再次讀取HC值，如果HC值升高，則表示排氣阻力過大。

5.斷　缸測(cè)試

對(duì)于一輛被懷疑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞嚴(yán)重的汽車，正如我們前面所提到的癥狀觀察那樣，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行平穩(wěn)的條件下，人為進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)某一汽缸的斷缸測(cè)試。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行一定是均勻抖動(dòng)的，如果尾氣排放的氣流沒有“突突”的缺缸聲音，而是與斷缸前的狀態(tài)同樣均勻，這就足以表明排氣嚴(yán)重堵塞。

三、結(jié)語

診斷和檢修發(fā)動(dòng)機(jī)排氣堵塞故障是車輛養(yǎng)護(hù)的被動(dòng)之舉，養(yǎng)成良好的車輛使用和保養(yǎng)習(xí)慣才能盡可能避免類似故障的發(fā)生，為此，筆者提出如下必要的建議。

1.應(yīng)在正規(guī)加油站加油，保證燃油品質(zhì)。

2.謹(jǐn)慎使用燃油添加劑和機(jī)油添加劑，如果一定要用，其產(chǎn)品應(yīng)得到汽車制造廠和相關(guān)技術(shù)部門的認(rèn)可。

3.禁止在發(fā)動(dòng)機(jī)缺火狀態(tài)下運(yùn)行車輛。

4.應(yīng)避免長時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。

5.如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)檢查、排除故障。

6.防止車輛底盤磕碰，以免損壞排氣管路和三元催化器。