一辆行驶里程超32.5万km，车型编号：CA7202E3型，发动机型号：日产VG20E型，发动机排量：2.0L，变速器型号：016型5速手动变速器的2000年红旗世纪星轿车。客户反映：该车辆平时发动机不烧机油，行车也没有什么异常的情况，就是发动机尾气检测不达标，验车上了3次线，环保这一关也没过。在一家修理厂免拆清洗过喷油器、清洗进气道和三元催化器，更换过火花塞，最后一次换了三元催化器、尾节消声器，上线验车还是不过，说是发动机尾气中的碳氢和过量空气系数超标，没有办法只好到维修站来检查治理。
    故障诊断：维修技师检查车辆，发动机故障灯不亮，用诊断仪选择VG20发动机系统，查询控制单元故障码，无故障码存储。维修技师连接汽车排气分析仪（5G）对车辆尾气进行检测，检测结果，在怠速状态下，HC为185×10-6、CO为0.51%、CO2为14.4%、02为1.93%、NOx为286×10-6，过量空气系数（λ）为1.07；高怠速时，HC为802 x 10-6，CO为0.47%、 CO2为13.6%、 O2为3.08%、NOx为342×10-6、过量空气系数（λ）为1.10。
    2000年生产的红旗CA7202E3轿车，在点燃式发动机汽车排放污染物双怠速法检测报告中有5项检测指标，其尾气排放限值如下：怠速CO限值0.80%、HC限值150×10-6、高怠速CO限值0.30%、HC限值100×10-6和过量空气系数（λ）限值1.00 ± 0.03。分析检测结果，怠速时的CO合格、HC超标，高怠速时的CO不合格、HC超标，过量空气系数（λ）也不合格，在5项检测指标中有4项超标。
    发动机排放污染物分析的基本规则：
      （1）HC
    尾气中HC主要由燃烧室壁面的激冷而形成，HC读数过高则说明燃油没有充分燃烧。导致HC读数过高的因素有：汽缸压力不足，发动机温度过低，混合气过浓或过稀，点火系统缺火或点火能量不足，配气相位不正确，点火正时不准确，燃油蒸发控制系统工作不正常，混合气由燃烧室向曲轴箱泄漏，温度传感器不良，燃油系统油压过高或过低，喷油器漏油或堵塞，三元催化器损坏或失效等。
      （2）CO
    尾气中CO是因燃烧引起的，混合气过浓将产生大量的CO，混合气过稀引起失火将生成过多HC。如果电喷发动机的CO过高，表示燃油系统有故障，油压过高或电控系统产生了故障，很可能是喷油器漏油，燃油供应太多，空气供给过少，混合气不洁净，再是三元催化器损坏或失效，二次空气喷射控制系统存在故障，燃油蒸发控制系统不能正常工作，活塞环胶结，曲轴箱强制通风系统不良，点火提前角过大故障等。
    （3）CO2
    尾气巾CO2的浓度可反映出燃烧的效率。当混合气充分燃烧时，CO2的浓度将达到峰值。不管是否装有三元催化器，峰值均为13.8％～15%。在发动机故障被排除之后，通过CO2的读数，可以检测出混合气燃烧的好坏，当混合气变浓或变稀时，CO2值均会降低。
      （4）02
    尾气中O2是反映空燃比的最好指标，在燃烧正常时排气中应含有1％～2％的O2， O2的读数小于1%，说明混合气太浓；O2的读数大于2%，表示混合气太稀。如果混合气浓，O2的读数就低，CO的读数就高；反之，混合气稀，O2的读数就高，CO的一读数就低。若混合气偏向失火点，O2的读数就会上升得很快，同时，CO值低，HC值高而且不稳。造成这种现象的原囚很多，燃油滤清器太脏、燃油系统压力低、喷油器堵塞、真空泄漏、EGR阀泄漏等都可能导致混合气过稀。
      （5）NOx
    尾气中NOx是汽车发动机工作过程中，空气里的N2与O2在高温高压条件下反应而生成的。燃烧温度越高，燃烧越充分，形成的NOx也就越多；空燃比接近15:1时，产生的NOx最多，发动机在大负荷、高转速时会产生大量NOx;发动机爆震会使NOx排放一直很高，燃烧室积炭使压缩比增加而引起炽热点火，会使NOx排放增加；EGR阀有故障、三元催化器失效都会使NOx排放增加。如果发动机混合气偏稀、点火提前角过大或其他故障导致冷却液温度过高，NOx排放急剧增加，即使是良好的三元催化剂和废气再循环系统也难保证排放达标；如果发动机一切正常，则NOx排放过高就是催化转换器有故障。减少废气中的NOx最好方法是阻止燃烧室内温度达到1800℃，或者是缩短这个高温的持续时问；另一个可行的方法是降低氧的浓度。
      （6）过量空气系数λ
    过量空气系数λ可以直观地告诉我们空燃比的情况，一般情况下，维持汽油机正常火焰传播与燃烧的空燃比在10～18范围内，理论空燃比为14.7:1。根据汽车使用工况的不同，实际供给的空燃比通常在12.5:1～16:1范围内变动；空燃比约为13～13.5时，燃烧火焰的温度最高；空燃比约为12～13时，燃烧火焰速度最大，发动机输出功率最大，称为最大功率空燃比。在功率空燃比和经济空燃比之问范围内的混合气，可使汽油机获得较为理想的使用性能。
    空嶙味理论空燃比（λ=1）附近，CO、HC气体排放含量接近最低，油耗率接近最低，发动机功率接近最高，处于较为理想的工作状况。供给浓混合气时（λ <1），NOx减少而co、HC增加；供给稍稀混合气时（1< λ<1.1），CO、HC减少而 NOx增加；供给稀混合气时（λ＞1.1），NOx、CO减少而HC增加。在发动机机械方面无故障完好的情况下，电子燃油喷射式发动机由计算机自动控制进气量和喷油量，使发动机空燃比较为合理，从而使发动机的动力性、经济性和废气排放量都达到最佳状态。
    在尾气分析仪中显示的过量空气系数λ是按照GB18285-2005中提供的公式，根据测量的各种废气浓度计算出来的。理想的过量空气系数入为1.00，过量空气系数λ在0.97～1.03，可以看成是理想的匹配，大于该值，说明空燃比过大，混合气过稀，小于该值，则为空燃比过小，混合气过浓。）
    CO+CO2大于15％时λ=1，当λ=1时，三元催化器净化效率最高，氧传感器才能发挥最佳的工作效率。通过对汽车尾气中HC、CO、CO2、O2和NOx成因的深入了解与分析，对发动机机械部分和控制系统进行相关检查。
    根据监测结果的分析，发动机排放的HC和过量空气系数严重超标，利用功率平衡试验和尾气分析仪的读数，可以判断出每个汽缸的工作状况。如果每个汽缸co和CO2的读数都下降，HC和O2的读数都上升，且上升和下降的量都一样，表明各缸的燃烧都正常。如果只有一个缸的变化很小，而其他缸都一样，则表明这个缸点火或燃烧不正常。用功率平衡试验（断缸）的方法检查，断5缸时尾气分析仪HC读数为860×10--6断其他缸HC读数达到1850×10-6，尾气分析仪检测到的HC数据只有5缸的变化很小，而其他缸的HC值变化很大且都一样，说明5缸燃烧的不正常，点火、喷油或汽缸压力有一问题存在。
    检查发动机高压点火系统。检杳高压线及护套无漏电情况，并且有较强的蓝色高压火；拆下6个火花塞检查电极问隙正常，无积炭和烧蚀情况，其他缸火花塞燃烧的很好，只有5缸火花塞中央电极磁芯发黑，说明5缸燃烧的较差，更换一组原装进口产（NGK5ES）火花塞。启动发动机，监测尾气排放数据，HC和过量空气系数没有明显的改变，说明发动机5缸的燃烧还是不正常。
    检测发动机汽缸压力。用汽缸压力表测量发动机1缸、2缸、3缸、4缸、6缸，汽缸压力一致，都在800kPa以上，5缸压力为740kPa，与其他汽缸比较缸压偏低，说明发动机5缸汽缸垫、气门或活塞及环（发动机进过水，连杆可能弯曲）等方面有机械故障存在。为了区分是气门还是活塞环有问题，向5缸汽缸内注入20m1“特路普”汽缸修复剂（溶解活塞环焦住），怠速运转发动机20min后，再测量5缸压力还是700kPa，汽缸压力没有增加，排出了活塞环焦住密封不良的可能，接下来检查汽缸垫是否损坏、气门是否烧蚀或关闭不严。

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