Анализ выхлопных газов:
Стехиометрическое число
Угарный газ (СО)
Углеводороды (СН)
Углекислый газ (CO₂)
Кислород (О₂)
Нитрооксиды (NO₂)

1. Воздух - смесь газов, состоящая при­мерно на 80% из азота и 20% кислорода. Смесь, называемая бензином на 15% состоит из водорода и 85% из углерода.

2. Если бы бензин сгорал полностью, кислород (О₂) соединяясь с углеродом, образовывал бы углекислый газ (С0₂) и воду (Н₂0).

3. Идеальный двигатель потреблял бы в необходимом соотношении воздух и топли­во, отдавая природе только углекислый газ и воду (схема 1).


4. К сожалению, идеал недостижим и, по нескольким причинам, во всех двигателях происходит неполное сгорание - в той или иной степени (схема 2).


В выхлопных газах двигателя содержатся несгоревшие углево­дороды (СН), монооксид углерода ("угарный газ" СО), диоксид углерода (углекислый газ С0₂), оксиды азота (NO_x), вода (Н2₀) и кислород (О₂). Углекислый газ, вода и кислород безвредны, чего не скажешь об остальных компонентах. Чем ниже эффективность двигателя, тем больше в составе его выхлопных газов вредных веществ.
Оптимальная (или стехиометрическая) смесь, при котором топливо сгорает наи­более эффективно, состоит приблизительно из 14.7 весовых частей воздуха и одной ве­совой части топлива. При этом соотношении в выхлопных газах содержание СР и СО будет наименьшим, а уровень СО₂ - наибольшим.
1. Угарный газ ядовит и образуется при неполном сгорании топливной смеси из-за недостатка кислорода. Количество выраба­тываемого СО обратно пропорционально соотношению воздух/топливо (чем беднее смесь, тем меньше уровень СО) (схема 3).


2. Высокое содержание СО в выхлопных газах говорит о недостатке кислорода или "богатой" смеси.

3. Заниженное содержание СО в выхлоп­ных газах говорит о переобеднении смеси или механической неисправности двига­теля. При плохом сгорании или отсутствии оного, пропусках в работе цилиндров уровень СО в составе выхлопных газов падает.

4. Нет сгорания - нет и образования СО. Уровень СО в составе выхлопных газов можно использовать, как индикатор состава смеси, но точность будет соблюдена только при полностью механически исправном двига­теле и отсутствии неисправностей в системе зажигания.
1. Присутствие СН в выхлопных газах указывает на общее состояние двигателя и то, как поддерживается стехиометрическое соотношение смеси.
2. Бензин состоит практически из чистых углеводородов. Присутствие СН в выхлопных газах говорит о том, что сгорело не все топливо.
3. Высокое содержание СН обычно сопро­вождается высоким содержанием СО (смесь не соответствует требуемому составу).
Обычно присутствие СН при нормальном содержании СО говорит о неверном изме­рении уровня СО. Однако, проблемы системы зажигания, неисправность свечей, высоко­вольтных проводов или неправильной уста­новке момента зажигания вызывает появ­ление в выхлопе несгоревших углеводоро­дов, которые при пропусках или неполном сгорании в одном из цилиндров проходят в общую выхлопную трубу. Другой причиной может быть подсос воздуха или механи­ческая неисправность двигателя. В любом случае, даже если двигатель полностью ис­правен, в выхлопных газах можно обнаружить присутствие несгоревших углеводородов.
Это продукт эффективного сгорания топлива в двигателе, напрямую зависит от стехиометрического состава смеси и обрат­но пропорционален уровню содержания в выхлопе СО. При низком содержании в выхлопных газах СО и СН уровень СО₂ составляет примерно 13...15%.
Если стехиометрическое число выдер­живается, кислород должен сгорать полнос­тью. Однако, небольшое присутствие кисло­рода в выхлопе (около 0.5...2.0%) будет при­сутствовать даже в полностью исправном двигателе. Большее или меньшее количест­во кислорода в составе выхлопных газов указывает на неправильный состав смеси, проб­лемы зажигания или механические неис­правности двигателя, утечки в выхлопной системе.
Нитрооксиды - ядовитый газ, возникаю­щий в камере сгорания при очень высоких температурах, превышающих 2500°С. Этот процесс происходит при сгорании переобед-ненной смеси. Для снижения температуры в камере сгорания применяются различные методы, в том числе рециркуляция выхлопных газов-направления небольшого количества выхлопных газов во впускной коллектор. Ядовитые нитрооксиды, присутствующие в выхлопных газах, дожигаются в камере сгорания.