第七章 发动机排放控制系统构造与维修课件.ppt

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1、 一、排放污染物的来源一、排放污染物的来源 发动机工作时所排放的废气中含有一氧化碳（发动机工作时所排放的废气中含有一氧化碳（COCO）、碳氢化）、碳氢化合物（合物（HCHC）、氮氧物（）、氮氧物（NOxNOx）、微粒及硫化物等有害物质。）、微粒及硫化物等有害物质。 1. 1. 油箱汽油蒸发，污染物为油箱汽油蒸发，污染物为HCHC，占，占2525左右。左右。 2. 2. 曲轴箱窜气，污染物为曲轴箱窜气，污染物为HCHC，占，占2525左右。左右。 3. 3. 尾气排放，污染物为尾气排放，污染物为COCO、 HCHC、 NOxNOx。 4. 4. 微粒（碳烟）是柴油机主要有害排放物之一。微粒（碳烟

2、）是柴油机主要有害排放物之一。 二、排放污染物的危害二、排放污染物的危害 COCO吸入过多会阻碍血液对氧气吸入过多会阻碍血液对氧气 的吸收和输送，引起头痛、头的吸收和输送，引起头痛、头 晕，严重的会导致入死亡。晕，严重的会导致入死亡。 三、排放控制的种类三、排放控制的种类 （1 1）活性炭罐蒸发物控制。）活性炭罐蒸发物控制。 （2 2）曲轴箱强制通风和）曲轴箱强制通风和PCVPCV阀控制阀控制 。 （3 3）空燃比与三元催化转换控制。）空燃比与三元催化转换控制。 （4) 4) 废气再循环（废气再循环（EGREGR）系统，）系统， NOxNOx专项控制。专项控制。 （5 5）柴油机微粒过滤器。）

3、柴油机微粒过滤器。 一、作用与结构类型一、作用与结构类型 三元催化转化器（三元催化转化器（TWCTWC）是利用催化剂（锗、铂、钯）是利用催化剂（锗、铂、钯）的作用将排气中的的作用将排气中的COCO，HCHC和和NOxNOx转换成对入体无害气体转换成对入体无害气体的一种排气净化装置。的一种排气净化装置。COCOHC HC NONOX XCOCO2 2 H H2 2O O N N2 2、O O2 2 PtRhBdPtRhBd催化剂（铂铑钯）催化剂（铂铑钯） 二、工作条件二、工作条件 1.1.只能使用无铅汽油只能使用无铅汽油 铅使催化剂中毒，失去效能。铅使催化剂中毒，失去效能。 2.2.工作温度工作

4、温度 温度超过温度超过350350催化转换器才起催化反应。催化转换器才起催化反应。 3.3.混合气的成分为理论混合比混合气的成分为理论混合比(A/F(A/F 14.8) 14.8) 。 混合气的成分不是理论混合比时，排气中有害物的转混合气的成分不是理论混合比时，排气中有害物的转化效果较差，易引起催化转换器过热。化效果较差，易引起催化转换器过热。 氧化催化转换器作用氧化催化转换器作用 氧化催化氧化催化 转换器转换器COHC CO2 H2O PtRhBd催化剂（铂铑钯）催化剂（铂铑钯） 三、三元催化转换器工作状况的检测三、三元催化转换器工作状况的检测 1.1.尾气排放测试尾气排放测试 作尾气排放检

5、测时，如作尾气排放检测时，如COCO、HCHC和和NOxNOx的含量都高，说明的含量都高，说明TWCTWC很可能已经失效。很可能已经失效。 2.2.前后氧传感器输出电压和波形的对比前后氧传感器输出电压和波形的对比 3.3.用红外线测温仪检测用红外线测温仪检测 在热机状态下，举升汽车，用红外线测温仪检测在热机状态下，举升汽车，用红外线测温仪检测TWCTWC进气进气口和出气口的温度，口和出气口的温度，如果温差不足如果温差不足1010，说明，说明TWCTWC内部堵内部堵塞严重，必须更换。塞严重，必须更换。 三、三元催化转换器工作状况的检测三、三元催化转换器工作状况的检测 4.4.根据车况分析根据车况

6、分析 TWCTWC发生堵塞后最初的不良反应是行驶无力，车速上不去和发生堵塞后最初的不良反应是行驶无力，车速上不去和废气返流，如一辆最高车速设计为废气返流，如一辆最高车速设计为200km/h200km/h的汽车，的汽车，TWCTWC内部内部堵塞后最高车速通常只有堵塞后最高车速通常只有130km/h130km/h左右。左右。TWCTWC堵塞后，如不及堵塞后，如不及时更换，最后会发展到起动困难（排气不畅）。时更换，最后会发展到起动困难（排气不畅）。 5.5.三元催化转化器（三元催化转化器（TWCTWC）堵塞还会造成发动机水温过高。）堵塞还会造成发动机水温过高。 6.6.用背压表检测三元催化转化器用背

7、压表检测三元催化转化器 如分析如分析TWCTWC或消声器可能发生堵塞，可拆下氧传感器，在氧或消声器可能发生堵塞，可拆下氧传感器，在氧传感器装配孔上连接背压表，发动机工作时排气管压力应小传感器装配孔上连接背压表，发动机工作时排气管压力应小于于0.025MPa0.025MPa。如超过该值，说明。如超过该值，说明TWCTWC或消声器发生堵塞，应或消声器发生堵塞，应及时更换。及时更换。 一、废气再循环装置一、废气再循环装置 1 1NOxNOx产生的原因产生的原因 高温、高压、高氧是产生高温、高压、高氧是产生NOxNOx的主要因素。的主要因素。 2.2.作用作用 将适量的废气引入进气道中，以减少将适量的

8、废气引入进气道中，以减少NOXNOX的生成。的生成。 3.EGR3.EGR阀控制方式阀控制方式 即即EGREGR阀的开启由阀的开启由ECUECU根据发动机水温、转速、空气流量根据发动机水温、转速、空气流量等信号来决定。等信号来决定。 一、废气再循环装置一、废气再循环装置 3.EGR3.EGR阀控制方式阀控制方式 即即EGREGR阀的开启由阀的开启由ECUECU根据发动机水温、转速、空气流量根据发动机水温、转速、空气流量等信号来决定。等信号来决定。 一、废气再循环装置一、废气再循环装置 4.EGR4.EGR阀工作过程阀工作过程 EGREGR系统在发动机水温系统在发动机水温5050 C C，发动机

9、转速，发动机转速1500 1500 4500rpm4500rpm时工作，在怠速、暖机、大负荷和减速时，不工时工作，在怠速、暖机、大负荷和减速时，不工作。作。 一、废气再循环装置一、废气再循环装置 4.EGR4.EGR阀工作过程阀工作过程 电子控制式电子控制式EGREGR阀阀 EGREGR系统在发动机水温系统在发动机水温5050 C C，发动机转速，发动机转速15004500rpm15004500rpm时工时工作，在怠速、暖机、大负荷和减速时，不工作。作，在怠速、暖机、大负荷和减速时，不工作。 排气再循环系统（排气再循环系统（EGREGR阀）阀） 二、废气再循环（二、废气再循环（EGREGR）装

10、置故障与检测）装置故障与检测 1.EGR1.EGR阀关闭不严引发的故障阀关闭不严引发的故障 EGREGR阀在阀在起动、怠速、低速、急加速、减速和全负荷时应关起动、怠速、低速、急加速、减速和全负荷时应关闭。闭。如开启或关闭不严，可燃混合气被如开启或关闭不严，可燃混合气被EGREGR阀进入的废气稀阀进入的废气稀释，会造成：释，会造成： （1 1）EGREGR控制电磁阀与底座密封不良，使控制电磁阀与底座密封不良，使EGREGR阀始终处于开阀始终处于开启状态，会造成怠速不稳定，低速时会喘振。启状态，会造成怠速不稳定，低速时会喘振。 （2 2）低速加速时动力不足，急加速反应迟钝，向后座车，急）低速加速时

11、动力不足，急加速反应迟钝，向后座车，急减速时过载熄火。减速时过载熄火。 （3 3）冷起动时过载熄火。）冷起动时过载熄火。 （4 4）节气门全开或按近全开时，）节气门全开或按近全开时， 会造成发动机功率降低。会造成发动机功率降低。 二、废气再循环（二、废气再循环（EGREGR）装置故障与检测）装置故障与检测 2.EGR2.EGR阀不开启故障阀不开启故障 （l l）EGREGR不开启，高怠速负载做工况测试时，不开启，高怠速负载做工况测试时，NOxNOx含量高，含量高，加速时易产生爆燃。加速时易产生爆燃。 （2 2）发动机转速在）发动机转速在150015004500r/min4500r/min时，时

12、，EGREGR阀不开启会造阀不开启会造成成NOxNOx过高。这是因燃烧室温度升得过高，导致爆燃。而爆过高。这是因燃烧室温度升得过高，导致爆燃。而爆燃是导致燃是导致NOxNOx升高的直接原因。升高的直接原因。 二、废气再循环（二、废气再循环（EGREGR）装置故障与检测）装置故障与检测 3.EGR3.EGR阀检测方法阀检测方法 起动发动机，冷车，怠速时拆下起动发动机，冷车，怠速时拆下EGREGR阀阀上侧的真空软管，在发动机水温上侧的真空软管，在发动机水温5050以下，发动机转速以下，发动机转速1500r1500rminmin以下时，用手指堵住真空管应感觉不到有真空吸以下时，用手指堵住真空管应感觉

13、不到有真空吸力。否则，应更换力。否则，应更换EGREGR真空开关阀。真空开关阀。 在在EGREGR阀上侧真空接口上接上真空表，在冷车、怠速时，将真阀上侧真空接口上接上真空表，在冷车、怠速时，将真空加入空加入EGREGR阀真空室。这时发动机应出现怠速不稳、熄火。否阀真空室。这时发动机应出现怠速不稳、熄火。否则说明则说明EGREGR阀损坏，应更换。阀损坏，应更换。 一、装置的组成与功用一、装置的组成与功用 收集和储存汽油蒸汽，送入气缸内燃烧，消除收集和储存汽油蒸汽，送入气缸内燃烧，消除HCHC从汽油箱从汽油箱向大气的排放。向大气的排放。 图图 汽油蒸发控制装置的组成汽油蒸发控制装置的组成 二、汽油

14、蒸发控制装置的工作过程二、汽油蒸发控制装置的工作过程 1.1.发动机不工作时，汽油蒸汽经单向阀进入炭罐，汽油蒸发动机不工作时，汽油蒸汽经单向阀进入炭罐，汽油蒸汽被活性炭吸附。汽被活性炭吸附。 2.2.在发动机在发动机水温水温7575，发动机，发动机转速转速1500r1500rminmin时，炭时，炭罐电磁阀通电，活性炭上的汽油蒸汽在罐电磁阀通电，活性炭上的汽油蒸汽在90s90s左右全部被吸入左右全部被吸入进气道。空气进入炭罐，清洗活性炭，炭罐恢复吸附汽油进气道。空气进入炭罐，清洗活性炭，炭罐恢复吸附汽油蒸汽的能力。蒸汽的能力。 图图 汽油蒸发控制装置的组成汽油蒸发控制装置的组成 三、汽油蒸发控

15、制装置的故障诊断三、汽油蒸发控制装置的故障诊断 1. 1. 汽油蒸发控制装置故障的诊断汽油蒸发控制装置故障的诊断 如果炭罐电磁阀发生故障如果炭罐电磁阀发生故障（如短路或断路）会造成：难以起（如短路或断路）会造成：难以起动，加速不顺，还能造成怠速不稳，尾气超标，油耗增加。动，加速不顺，还能造成怠速不稳，尾气超标，油耗增加。 加油时加油口向外呛油。加油时加油口向外呛油。油箱未满，却加不进油，应重点检油箱未满，却加不进油，应重点检查炭罐电磁阀是否发生故障。查炭罐电磁阀是否发生故障。 活性炭罐的进气孔处的空气滤清器必须保持清洁。活性炭罐的进气孔处的空气滤清器必须保持清洁。该处堵塞该处堵塞后，没有新鲜的

16、空气冲刷活性炭，对汽油蒸汽的吸附能力就后，没有新鲜的空气冲刷活性炭，对汽油蒸汽的吸附能力就会逐渐丧失。会逐渐丧失。 图图 汽油蒸发控制汽油蒸发控制装置的组成装置的组成 三、汽油蒸发控制装置的故障诊断三、汽油蒸发控制装置的故障诊断 2.2.炭罐电磁阀故障的诊断炭罐电磁阀故障的诊断 在发动机正常工作温度下，在发动机正常工作温度下，怠速状态怠速状态取下活性炭罐排放控制取下活性炭罐排放控制阀通向炭罐电磁阀的真空软管，用手指堵住真空管，怠速时阀通向炭罐电磁阀的真空软管，用手指堵住真空管，怠速时无真空吸力为正常。无真空吸力为正常。踩加速踏板加速踩加速踏板加速到到2000r2000rminmin，真空软，真

17、空软管有吸力为正常。如不正常应更换。管有吸力为正常。如不正常应更换。 炭罐电磁阀炭罐电磁阀为两位两通常闭式电磁阀，没有通电时，对炭罐为两位两通常闭式电磁阀，没有通电时，对炭罐电磁阀吹气应不通气；通电后吹应通气。如不正常应更换。电磁阀吹气应不通气；通电后吹应通气。如不正常应更换。 炭罐电磁阀炭罐电磁阀自身是否有短路或断路，可用欧姆表检查端子间自身是否有短路或断路，可用欧姆表检查端子间的电阻值。的电阻值。 图图 汽油蒸发控制汽油蒸发控制装置的组成装置的组成 一、曲轴箱为什么要通风？一、曲轴箱为什么要通风？ 1.1.窜入曲轴箱的废气或燃油使机油加速变质，腐蚀构件；窜入曲轴箱的废气或燃油使机油加速变质

18、，腐蚀构件； 2.2.若将废气中的有害若将废气中的有害 物质排放到大气中，物质排放到大气中， 造成环境污染。所以，造成环境污染。所以， 曲轴箱要强制通风。曲轴箱要强制通风。 二、系统组成二、系统组成空滤器、化油器、空滤器、化油器、PCVPCV阀、阀、进气管及抽气管。进气管及抽气管。 三、三、 PCVPCV阀的结构与工作情况阀的结构与工作情况 A.A.结构结构 真空吸力阀、弹簧、阀座与真空吸力阀、弹簧、阀座与阀体组成。阀体组成。 B.B.工作情况工作情况 停机：阀关停机：阀关 怠速：开怠速：开很小的缝隙。很小的缝隙。 中负荷：中开度。中负荷：中开度。 大负荷：大开度。大负荷：大开度。 进气管回火

19、：阀关进气管回火：阀关 PCVPCV阀的功用阀的功用 根据发动机的工况，根据发动机的工况，自动调节进入气缸的自动调节进入气缸的曲轴箱气体的数量，曲轴箱气体的数量，以免真空度较大时，以免真空度较大时，抽气量过多及机油被抽气量过多及机油被吸出。吸出。 强制式曲轴箱通风系统工作情况演示（强制式曲轴箱通风系统工作情况演示（PCVPCV系统）系统）强制式曲轴箱通风系统（强制式曲轴箱通风系统（PCVPCV系统）系统） 三、三、PCVPCV阀的故障及检测阀的故障及检测 1. PCV1. PCV阀的故障阀的故障 PCVPCV阀如果卡滞在打开的位置，过量的空气流入进气歧管，阀如果卡滞在打开的位置，过量的空气流入

20、进气歧管，使用使用AFSAFS系统的会使空燃比变稀，会出现怠速不稳和发动机系统的会使空燃比变稀，会出现怠速不稳和发动机过载熄火的故障。过载熄火的故障。 PCVPCV阀或强制通风的软管堵塞，会造成怠速不稳、怠速熄火阀或强制通风的软管堵塞，会造成怠速不稳、怠速熄火、怠速过高故障。还会造成曲轴箱压力过大而窜机油。、怠速过高故障。还会造成曲轴箱压力过大而窜机油。 部分机油窜入燃烧室，造成排气管冒蓝烟。部分机油窜入燃烧室，造成排气管冒蓝烟。 图图 曲轴箱通风装置示意图曲轴箱通风装置示意图 三、三、PCVPCV阀的故障及检测阀的故障及检测 2. PCV2. PCV阀故障的预防阀故障的预防 发动机在工作发动

21、机在工作800008000090000km90000km后，由于气缸、活塞环的后，由于气缸、活塞环的磨损，使气缸窜气量增加，曲轴箱内废气含量的增加，磨损，使气缸窜气量增加，曲轴箱内废气含量的增加，造成箱内温度升高，箱内机油蒸发量加大。在这种情况造成箱内温度升高，箱内机油蒸发量加大。在这种情况下，下，PCVPCV阀容易被积炭堵塞。阀容易被积炭堵塞。 预防方法预防方法：发动机工作了发动机工作了600006000070000km70000km后，定期地用后，定期地用化油器清洗剂清洁化油器清洗剂清洁PCVPCV阀，可延长阀，可延长PCVPCV阀的使用寿命。阀的使用寿命。图图 曲轴箱通风装置示意图曲轴箱

22、通风装置示意图 三、三、PCVPCV阀的故障及检测阀的故障及检测 3. PCV3. PCV阀的检查方法阀的检查方法 （l l）将一根干净的软管接到）将一根干净的软管接到PCVPCV阀出气一侧，用力向进气阀出气一侧，用力向进气一侧吹气。一侧吹气。PCVPCV阀是单向阀，因此如通气，应更换。阀是单向阀，因此如通气，应更换。 （2 2）将进气一侧软管拆下，在发动机工作时，用手指封）将进气一侧软管拆下，在发动机工作时，用手指封住进气一侧的进气孔。如感觉不到真空吸力，说明住进气一侧的进气孔。如感觉不到真空吸力，说明PCVPCV阀阀或强制通风的软管堵塞，应清洗或更换。或强制通风的软管堵塞，应清洗或更换。

23、（3 3）拆下）拆下PCVPCV阀，在耳边摇动。若听不到阀，在耳边摇动。若听不到“喀喀”声，说明声，说明PCVPCV阀发生卡滞，应更换。阀发生卡滞，应更换。 三、三、PCVPCV阀的故障及检测阀的故障及检测 3. PCV3. PCV阀的检查方法阀的检查方法 （4 4）用手指堵住）用手指堵住PCVPCV阀进气口，用五尾气分析仪测试。此阀进气口，用五尾气分析仪测试。此时时COCO值应比堵住值应比堵住PCVPCV阀进气口前略有增加，而阀进气口前略有增加，而O2O2则应降低。则应降低。否则，说明否则，说明PCVPCV阀没有工作。阀没有工作。 （5 5）用夹子夹住）用夹子夹住PCVPCV阀前端的真空软管，使阀前端的真空软管，使PCVPCV阀关闭，发阀关闭，发动机转速应下降。如发动转速没下降，说明动机转速应下降。如发动转速没下降，说明PCVPCV阀卡滞在关阀卡滞在关闭状态，应更换。闭状态，应更换。