愛車排氣驗不過怎麼辦?(下)看完這篇您就懂

縮小排氣不過原因
點火燃油機械都是
雖然原廠設有以上五種廢氣控制系統,來減少排氣污染物質的含量,不過可以影響排氣檢測無法通過者,還是以前二者占多數,也就是觸媒轉換器與含氧感知器異常,這是因為如果引擎狀況不佳,妥善率不良的話,這五大控制系統也發揮不了多大效果,因此過去很多排氣驗不過的車輛,主因反倒是因為「點火不良」、「供油異常」與「機械結構故障」等三種問題所造成,筆者就針對這三個問題一一來說明。
 
一、點火不良:會造成點火不良,主要是因為火星塞與點火考耳出現異常所導致,前者太久沒換新,或是選擇熱值錯誤、安裝時掉落摔壞等;後者則是因為漏電、電壓轉換不良或效能衰退等,也會造成引擎點火不良。若某一缸經常無法順利點燃油氣的話,未燃燒的油氣就會造成CO與HC數值異常,上述這些問題不見得會亮故障燈,需有經驗的師傅來判斷才能發覺。
 

▲會造成點火不良,主要是因為火星塞與點火考耳出現異常所導致,前者太久沒換新,或是選擇熱值錯誤、安裝時掉落摔壞等;後者則是因為漏電、電壓轉換不良或效能衰退等,也會造成引擎點火不良。
 
二、供油異常:所謂的供油異常指的是噴油嘴漏油、汽油霧化不良與噴油量不正確等問題。噴油嘴會漏油關不緊,不該噴油時卻不斷滴油,主因在於噴油嘴內部因過多膠質累積阻塞,影響柱塞作動所導致,只要將噴油嘴拆下來清洗即可,不過此舉只限傳統非缸內直噴的噴油嘴有效。汽油霧化不良,也跟噴油嘴阻塞有關,此外汽油泵浦的效能降低,導致燃油壓力下降,也會使汽油霧化不良,只是比較少發生而已。至於噴油量不正確,則與空氣流量計、歧管壓力感知器與含氧感知器有關,只要透過診斷電腦的檢測,就可找出問題所在進行維修。上述這些問題,都會造成供油過濃或燃燒不完全,而導致CO、HC數值異常。
 

▲噴油嘴漏油、汽油霧化不良與噴油量不正確等問題,都會造成供油過濃或燃燒不完全,而導致CO、HC數值異常,只要將噴油嘴拆下來清洗即可解決。
 
三、機械結構異常:包含有引擎吃機油、進氣歧管漏氣、觸媒轉換器故障、進排汽門漏氣與水溫過高等,都是屬於此範疇內的問題。引擎吃機油代表燃燒過程中會有多餘的機油一起燃燒,排出來的廢氣內自然會增加不正常的污染物質,也是目前最常見的排氣驗不過的問題之一;進氣歧管漏氣,則會造成ECU對於進氣量偵測出現錯誤,導致引擎出現空燃比過稀,燃燒溫度過高等問題,NOx的排放就會增加;觸媒轉換器故障會導致CO、HC與NOx無法順利還原為乾淨的物質;進排汽門漏氣則會使油氣燃燒不完全;水溫過高有時是因為冷卻水不足、節溫器卡住、冷卻風扇轉速太慢,甚至是水溫感知器異常所造成,水溫一旦出現過高情況,NOx的數值就會增加。
 

▲包含引擎吃機油、活塞環受損、進氣歧管漏氣、觸媒轉換器故障、進排汽門漏氣、燃燒室積碳與水溫過高等,都會造成排氣中的污染物質超出標準甚多,其中又以引擎吃機油最常見也最難處理,因為要大修引擎才能解決。
 
排氣污染物形成主因:
1.CO:主要是混合比過濃,缺乏氧氣燃燒不完全所造成。
2.HC:火焰突然熄滅所形成之未燃燒油氣中含有大量的HC,其可能原因為混合比過濃、汽缸壁溫度過低、火焰速度太慢、點火不良或油箱及曲軸箱之吹漏氣排出。
3.NOx:燃燒溫度超過1000度以上,使得原本的惰性氣體-氮氣(N2),變得開始氧化並超過活性極限,而進一步與氧氣結合,進而產生NOx。
 

驗車檢驗標準。
 
實車展示維修過程
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以上講解了很多關於廢氣管理系統的介紹,與檢驗無法通過的原因,但筆者相信對很多人來說還是很難徹底了解,為此筆者特別請採訪的店家-台中瑞安汽車,找了一部排氣驗不過的2007年的Toyota Wish來進行實驗,實際檢查與維修問題所在,看如何才能讓這部車驗得過。
 

▲這部2007年的Toyota Wish去定期檢驗時,驗車廠人員告知排氣項目數值有異常,無法通過驗車程序,加上故障燈亮起,正好可用來當作維修實例,而透過診斷電腦叫出故障碼後,找到含氧感知器異常的訊息。
 
據瑞安汽車掌門人-王師傅表示,這部Wish的車主表示,前幾天去定期檢驗時,驗車廠人員告知排氣項目數值有異常,無法通過驗車程序,且開沒幾天儀錶故障燈就亮了起來,才會開來請王師傅檢查,而在檢修前也特別透過廠內專業的廢氣檢測儀測是,發現CO、HC與CO2的數值都異常,代表車子真的有問題。透過診斷電腦叫出故障碼後,找到含氧感知器異常的訊息,筆者原以為只要把含氧感知器換新即可解決問題,不過王師傅卻說:「那只是故障結果反應,並不是故障真正原因」,只換含氧感知器可能無法解決排氣驗不過的問題。
 

▲瑞安王師傅常說診斷電腦只能顯示故障結果,並不是故障真正原因,含氧感知器驗不過,有時不單只換新零件就能解決問題,透過專業儀器檢測點火考耳後,真的找到考耳有漏電的問題。
 
深入檢測後發現,噴油嘴已有阻塞問題,有兩缸的噴油嘴霧化效果不佳,噴油量也有落差,再透過專業儀器檢測點火考耳後,還找到考耳已有漏電問題,王師傅表示,上述這些問題都會導致引擎燃燒不完全,長久下來燃燒室內也會累積積碳,除了排氣驗不過外,含氧感知器與觸媒轉換器的壽命也會受到負面影響,因此如果要一次解決所有問題,噴油嘴的清洗、點火考耳的更換與積碳的去除等,都是有必要進行的工程。
 
透過上述這些維修與保養過程後,再次檢測這部Wish的排氣狀況,就發現數值已降低下來了,而且引擎怠速時的震動也變得比較輕微,證明只要車況正常,排氣沒有驗不過的道理。
 

▲而深入檢測後,也發現噴油嘴已有阻塞問題,有兩缸的噴油嘴霧化效果不佳,噴油量也有落差,透過噴油嘴清洗就能打通阻塞問題。
 

▲進氣管路或歧管墊片漏氣,會造成空氣流量計誤判進氣量,使得引擎出現稀薄燃燒,拉高NOx數值,好在這部Wish的管路都是正常的。
 

▲透過瑞安汽車店內排氣檢測儀器的輔助,可以發現這部Wish維修前後的排氣數值已大幅降低下來,不用在擔心老車驗車過不了的問題。

愛車排氣驗不過怎麼辦?(上)看完這篇您就懂

圖/童國輔
協力/ 瑞安汽車(04)2698-4678
 
隨著空污法規的日趨嚴格,相信許多開老車的車主心裡五味雜陳,雖然知道買新車就不用擔心這些問題,但對於節儉成性的國人來說,過半數的用車族一台車應該都開超過10年以上時間才會換車,也就深怕愛車哪一天因為廢氣驗不過而被停牌或無法上路,所以筆者特別企劃此單元,告訴大家怎樣做才能把愛車的廢氣污染指數降到最低。
 
汽車廢氣污染來源
先搞清楚問題所在
身為內燃機設計的引擎,由於運作中會進行汽油的燃燒與爆炸的過程,因此就一定需將燃燒後的廢氣排放出來,而這時就有可能因為某些因素,而使廢氣內含有對環境與人體有害的污染物,例如CO、HC與NOx等,而排氣檢驗就是再驗這些污染物的含量,因此想要讓愛車不要在排氣檢驗時驗不過,就需先搞清楚這些污染物是怎麼來的。
 

▲位於排氣管上的含氧感知器與觸媒轉換器,是降低排氣污染最重要的零件。
 
引擎在運轉的過程中,因為經過汽油的燃燒與爆炸,因此廢氣當中一定會存在著碳氫化合物(汽油)燃燒後的剩餘物質,也就是CO、HC與NOx,加上曲軸箱機油氣與汽油箱油氣的蒸發等,如果直接排放到大氣中,絕對會產生空氣污然,因此車廠為了盡可能減少這些有害物質的產生,因此設計了一套名為「廢氣控制系統」於車上,每部汽油車的這套系統組成都大同小異,而且一定可以在引擎蓋上,看到這部車的廢氣控制系統配置圖貼紙,也因為有這套系統的協助,正常情況下引擎排放出來的廢氣裡並不會有太多上述的污染物質,除非系統出現狀況,或者車況出現了異常,這也是此單元要說明的重點。
 

▲由於引擎是透過燃燒汽油來產生動力,因此運作過程中一定會產生有害的物質,但只要車況正常穩定,並透過各種管制系統的協助,其實產生的量是很有限的。
 
各種廢氣污染物對人體的傷害:
1.HC:為未燃燒之汽油,受陽光照射會形成光化煙霧(smog),是形成酸雨的來源之一,人體吸入過多會發生眼睛、喉嚨刺痛之症狀。
2.CO:為汽油不完全燃燒之產物,無色、無味的有毒氣體,CO能與紅血球大量結合,其結合力為氧氣的三百倍,取代了氧氣,當人體吸入少量時會有頭痛、目眩等症狀,吸入過量時會意識昏迷,甚至致死。
3.NOx:為汽缸內燃燒高溫,使空氣中的氮與氧化合而成,與紅血球的結合力為CO的一千倍, 當人體吸入過多,會發生氣喘、肺水腫等症狀。
4.碳微粒:是極微小的固體,如塵士、媒灰、碳、鉛等,對人體的呼吸系統和肺部易造成傷害。
 

▲新車廠為了盡可能減少排氣中有害物質的產生,因此設計了一套名為「廢氣控制系統」於車上。
 
簡述廢氣控制系統
問題卻非只有這裡
一般來說車上廢氣控制系統,大致上是由下列幾個零件或設計所構成,分別為觸媒轉換器、含氧感知器、PCV積極式曲軸箱通風系統、EVAP汽油蒸發汽控制系統,與EGR廢氣再循環裝置等,每個部件都有其功能存在,筆者一一介紹給大家認識。
 
一、三元觸媒轉換器:觸媒轉化器一般形狀類似消音器,其橫切面呈橢圓形或圓形,內部呈現蜂巢網狀構造,在此蜂巢結構上會塗佈鉑、銠與鈀等三種貴重金屬,透過這些物質能轉換有害氣體為對人體無害的氣體,不過觸媒轉化器需在高溫才會反應,在廢氣將觸媒轉換器加熱到工作溫度前,廢氣問題仍然嚴重,尤其當在地下停車場發動車輛時問題更大,因此愈來愈多車輛的觸媒轉換器就直接安裝再排氣頭段上,透過此處較高的排氣溫度,讓觸媒轉換器得以快速進入工作狀況。
 

▲觸媒轉化器需在高溫才會反應,因此愈來愈多車輛的觸媒轉換器就直接安裝再排氣頭段上,透過此處較高的排氣溫度,讓觸媒轉換器得以快速進入工作狀況。
 

▲觸媒轉化器一般形狀類似消音器,其橫切面呈橢圓形或圓形,內部呈現蜂巢網狀構造,在此蜂巢結構上會塗佈鉑、銠與鈀等三種貴重金屬,透過這些物質能轉換有害氣體為對人體無害的氣體。
 
二、含氧感知器:主要功用是用來檢測排氣中的氧氣濃度,將電壓信號送給診斷電腦以修正噴油量,盡量將空燃比控制在理論空燃比附近(14.7:1),當氧氣含量多表示空燃比過稀,訊號值會使電腦立即增加噴油量以達最佳空燃比,反之當氧氣含量少則表示空燃比過濃也會進行修正,年份較新的車款含氧感知器會安裝在觸媒轉換器的前後,以偵測廢氣中氧氣的含量與觸媒是否有損壞,是廢氣控制系統中非常重要的一道防線,但是當車輛長期使用下來,含氧感知器會因為排氣中的廢氣造成表面髒污,讓含氧感知器的敏感度降低,反應變慢,而造成電腦無法準確控制噴油量。。
 

▲含氧感知器是用來檢測排氣中的氧氣濃度,將電壓信號送給診斷電腦以修正噴油量,年份較新的車款含氧感知器會安裝在觸媒轉換器的前後,以偵測廢氣中氧氣的含量與觸媒是否有損壞,是廢氣控制系統中非常重要的一道防線。
 
三、PCV積極式曲軸箱通風系統:所有汽柴引擎都有的系統,主體為一單向閥門(PCV閥門),透過引擎發動運轉活塞運動所產生的真空,將曲軸箱中的機油氣「吸出」,讓它隨著新鮮的空氣一起進入汽缸燒掉,而非排放到大氣中,可減少引擎內部吹漏氣與機油揮發油氣,逸散至大氣中造成的污染問題。
 

▲PCV積極式曲軸箱通風系統,可透過引擎發動運轉活塞運動所產生的真空,將曲軸箱中的機油氣「吸出」,讓它隨著新鮮的空氣一起進入汽缸燒掉,減少引擎內部吹漏氣與機油揮發油氣,逸散至大氣中造成的污染問題。
 
四、EVAP汽油蒸發汽控制系統:主要功能再回收油箱內,因為高熱或晃動而蒸發的汽油油氣,透過這套系統的協助,可以將油箱內的油氣回收到引擎內燃燒掉,一樣可避免汽油油氣揮發到空氣中所造成的污染。
 

▲EVAP汽油蒸發汽控制系統,可以將油箱內的油氣回收到引擎內燃燒掉,避免汽油油氣揮發到空氣中所造成的污染。
 
五、EGR廢氣再循環裝置:排氣污染物中的NOx,形成的原因在於過熱的燃燒溫度,因此只要降低燃燒溫度,就可減少NOx的生成,其中透過EGR廢氣再循環裝置的協助,將燃燒後的廢棄導回進氣歧管內,藉此降低進氣含氧量,就能降低燃燒溫度,不過此舉有時反不利於引擎效率的發揮。
 

▲NOx形成的原因在於過熱的燃燒溫度,因此透過EGR廢氣再循環裝置的協助,將燃燒後的廢棄導回進氣歧管內,藉此降低進氣含氧量,就能降低燃燒溫度,不過此舉有時反不利於引擎效率的發揮。