一辆行驶里程超27万km，车型编号：CA7202E3L，发动机型号：V G20，发动机排量：2.0L 的2003年红旗世纪星加长型轿车。客户反映：该车发动机尾气不达标，车辆年检不能通过，进厂检查维修。
      故障分析
      1．故障现象确认
    维修技师接车后，启动车辆，看到尾部排气管直喷水，发动机燃烧得很好，没有发现异常现象。维修技师用佛分“FGA4100 （5 G）汽车排气分析仪”对车辆尾气进行检测，检测结果如图1所示。在怠速（680r/min）状态下，HC为38ppm、  CO为0.15%、CO2为14.6%、  O2为0.86%、 NOx为77ppm，λ为1.03。高怠速（2595r/min ）时，HC为17ppm、CO为0.02%5 C02为14.6%、  O2为1.15%、NOx为342ppm，λ为1.05。在“点燃式发动机汽车排放污染物双怠速法检测报告”中，检测指标有怠速CO、HC，高怠速CO、HC和过量空气系数（λ）5项指标。检测报告判定的结论中怠速的CO、HC合格，高怠速的CO、HC结果也合格，判定结果中只有过量空气系数λ这一项不合格。

    2．分析过量空气系数λ
    尾气分析仪器显示的入是按照GB 18285-2005中提供的公式，根据测量的各种废气浓度计算出来的。如果某辆车的排气管或尾气分析仪的测量管路有泄漏，所检测到的数据是被外部空气稀释的尾气，CO和HC的测量值将降低，自然就不能反映尾气的真实浓度，所以在尾气检测中分析仪还要监测过量空气系数λ。
    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，燃料要完全燃烧，理论上所需要的空气量与燃料量之比，称为理论空燃比；λ值为相对空燃比，也称过量空气系数，即实际空燃比与理论空燃比的比值）根据汽车使用工况的不同，燃油喷射系统实际供给的空燃比通常在16:1～12.5:1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间范围内的混合气，可使汽油机获得较为理想的使用性能。
      由于浓混合气时（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。
      空燃比在理论空燃比（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，因此，维修技师可以通过调整进气量和进油量（电喷式发动机由计算机自动控制进气量和进油量），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。
    通过对过量空气系数的了解，理想的空燃比为14.7，过量空气系数λ在0.97～1.03之间，可以看成是理想的匹配。过量空气系数可以直观地告诉我们空燃比的情况，小于标准值，则为空燃比过小，混合气过浓，大于标准值，说明空燃比过大，混合气过稀。
    分析该车在检测过程中的数据，CO为0.06%、HC为18ppm，2项读数都低，CO2读数降为13.6%，O2：读数增高到2.58%，过量空气系数λ读数为1.13，如图2所示。CO、HC读数低表明燃烧的很好；CO2读数降低，说明混合气过稀或过浓，燃烧不完全。O2读数增高，说明还有剩余空气没有燃烧，如果O2的读数小于1.0%则说明混合气太浓，不利于很好的燃烧；如果O2的读数超过2％则说明混合气太稀。过量空气系数大于标准值，说明空燃比过大，混合气过稀。

    3．分析尾气排放中过量空气系数超标的可能原因
    过量空气系数（空燃比过稀）超标的可能原因有以下几种可能。一进气系统泄漏：空气流量计之后漏气、真空系统管路漏气、炭罐电磁阀工作不正常或漏气；二排气系统泄漏：排气歧管漏气、排气管接口垫漏气、三元催化器接口漏气及消声器漏气；三燃油喷射系统方面：燃油滤清器堵塞、燃油泵压力低、各种传感器失准、喷油器阻塞或喷油器安装不当等都可能导致混合气过稀空燃比过大。
      4．对分析可能的故障原因进行检查
      1）检查进气系统。检查空气流量计之后有额外的空气进入，检查进气道及连接软管无脱落，检查发动机进气歧管V型连接处的密封垫无损坏及漏气现象；检查炭罐真空控制连接管及炭罐吸附管路无脱落和漏气，检查制动真空助力器、连接管路及单向阀完好、无漏气，检查左侧叶子板内的真空罐及管路无漏气，拔下每根真空管发动机都有变化，将检查的每根真空管堵死，再检测发动机尾气，过量空气系数无改变，没有检查到进气系统有漏气现象。
    2）检查排气系统。检查排气歧管垫、排气管接口无漏气现象，检查三元催化器接口的双挟箍有轻微漏气，检查中节消声器无漏气，检查尾节消声器无损坏，但有1个排水孔处有轻微的漏气。重新安装三元催化器接口的双挟箍，处理好尾消及排气管路漏气的地方，然后试车，排气系统漏气现象消失。用尾气分析仪测量尾气，过量空气系数还是降不下来。
    3）检查燃油喷射系统。检查燃油滤清器无堵塞现象，如果燃油系统油压不足会造成动力不足，也会导致混合气过稀，因此检查燃油系统压力。接上燃油压力表，启动发动机，测得燃油压力为250kPa，拔下燃油压力调节器的真空管，燃油压力上升到300kPa，关闭点火开关15min后，保持压力在200kPa，检测结果表明燃油泵工作正常、燃油压力在正常范围，排除了燃油系统压力低对空燃比的影响。
      发动机的喷油量是由发动机控制单元根据各个传感器信号控制的，节气门电压会影响喷油量，调高节气门位置传感器电压，由0.42V调到0.76V故障现象没有改变。
      混合气过稀有可能是有部分空气未经计量就进入到气缸，或空气流量计本身有问题，使喷油不足，导致混合气过稀。于是更换1个空气流量计，再进行检测，过量空气系数入还是1.05，更换空气流量计故障现象没有改变。
      冷却液温度传感器信号失准会影响修正喷油量，用万用表测量冷却液温度传感器阻值为2.53kΩ，再测量另一辆正常车辆冷却液温度传感器阻值为2.73kΩ，冷却液温度传感器阻值偏小，其喷油修正量也将变小，交叉验证冷却液温度传感器，过量空气系数入没有改变还是1.05．
    为了证实冷却液温度传感器对过量空气系数入的影响，在线路中加1个可调电阻试验，改变冷却液温度信号（当阻值调至0.94kΩ时，控制单元接收的温度信号由80℃降到39℃ ）。调节可调电阻使冷却液温度传感器读数保持在80℃时，喷油脉宽2.97ms，空燃比89%，混合比稀／浓监视一稀。同时，检测发动机尾气中的过量空气系数λ还是1.05。
      再调节可调电阻使冷却液信号保持在54℃时，喷油脉宽2.85ms，空燃比100%，混合比稀／浓监视一浓。此时用尾气分析仪监测过量空气系数，尾气分析仪显示：CO-1.36%、HC-335ppm、CO2-14.1%、O2-0.95%、NOx-140ppm，过量空气系数X-1.00。
      在水温信号调节到54℃时，发动机控制单元按低温提供喷油量，加浓混合气，λ值降到1.00，说明混合气是过稀，过量空气系数正常了，可是CO数值上升到1.36%、HC上升到335ppm，很难找到兼容点。
   如果喷油器堵塞会造成气缸内混合气过稀，致使发动机燃烧工作失常。为了确认喷油器是否正常，用免拆清洗机清洗了喷油器，再用免拆清洗机供油。同时，检测尾气排放中λ值，人为地制造混合气过浓和过稀的状态，调节燃油压力，尾气排放中λ值有变化，说明发动机燃油喷射控制系统的功能均正常。

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