2014年發(fā)動機排放系統(tǒng)常見故障及檢修-汽車維修職業(yè)學院畢業(yè)論文

1、畢業(yè)論文題目 發(fā)動機排放系統(tǒng)常見故障及檢修學生姓名 學號 12061 班 級 12061 專 業(yè) 汽車檢測與維修技術 分 院 汽車分院 指導教師 2014年 11 月 12 日發(fā)動機排放系統(tǒng)常見故障及檢修【摘要】汽車在使用過程中，由于某種或多種原因，會引起汽車性能的變化。汽車排放系統(tǒng)是汽車重要的組成部分之一，一旦出現(xiàn)故障而沒有及排除，會引起汽車發(fā)動機的運行異常，并會使汽車排放的尾氣中的COHC和NOx等有害氣體超標。論文介紹汽車排放系統(tǒng)的各組成部分及常見車型排放控制系統(tǒng)，分析了各系統(tǒng)的工作原理和控制策略，列舉了各系統(tǒng)的常見故障現(xiàn)象，并進行系統(tǒng)的判斷與分析最后提出可行的解決方案。【關鍵詞】排放系

2、統(tǒng) 故障 檢修目 錄緒 論11、汽車排放系統(tǒng)簡介21.1 常見汽車排放系統(tǒng)介紹21.2 常見車型排放控制系統(tǒng)的組成31.2.1 曲軸箱強制通風系統(tǒng)31.2.2 燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)31.2.3 三元催化轉換系統(tǒng)31.2.4 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)42、汽車排放控制系統(tǒng)檢修42.1 曲軸箱強制通風系統(tǒng)的檢修42.2 燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的檢修52.3 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的檢修62.4 三元催化轉換系統(tǒng)的檢修7結 論9參考文獻9致謝語10 緒 論 汽車發(fā)動機在運行過程中會排放大量污染物，汽車發(fā)動機排放控制系統(tǒng)就是把發(fā)動機排放的污染物轉化為無害物的裝置，排放控制系統(tǒng)是由廢氣再循環(huán)系

3、統(tǒng)、燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、三元催化轉換系統(tǒng)等組成，本文針對以上裝置的組成構造、檢修方法和步驟進行介紹。1 汽車排放系統(tǒng)簡介1.1常見汽車排放系統(tǒng)介紹  汽車排放系統(tǒng)是指收集并且排放廢氣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般由排氣支管、排氣管、催化轉換器、排放溫度傳感器、消聲器和排放尾管等組成。汽車排放系統(tǒng)是主要作用是排放發(fā)動機工作所排出的廢氣，同時使排出的廢氣污染減小，噪音減小。汽車排放系統(tǒng)主要用于輕型車、微型車和客車，摩托車等機動車輛。 (1)排放管:排放系統(tǒng)看似只是簡單的管道，其實設計時不僅要考慮到特定的底盤布置而且排放系統(tǒng)的長度、管徑大小、消聲器的大小都要考慮到排放氣體的流動，防止

4、相鄰氣缸排放時氣流的互相干涉。在電噴發(fā)動機上，氧傳感器就裝在排放總管上，它感應排放中氧分子含量并反饋至電控單元（ECU），從而決定迸入發(fā)動機內的混合氣比例。 (2)催化式凈化器排放總管連接催化式排放凈化器。催化式排放凈化器的關鍵在于“催化”，也就是利用催化劑對汽車的廢氣進行凈化，將廢氣中的有害物質轉化為無害物質。催化式排放凈化器有氧化型、雙床型、三元型等多種型式，其中最常用的是三元型催化式凈化器。所謂三元型催化式凈化器是指汽車廢氣只要通過凈化器本身，就可同時將廢氣中的三種主要有害物質轉化為無害物質的一種高效率凈化器。它的殼體用耐高溫的不銹鋼制成，內部的蜂巢式通道上涂有催化劑，催化劑的成份有鉑、

5、鈀和銠等稀土金屬。當汽車廢氣通過凈化器的通道時，一氧化碳和碳氫化合物就會在催化劑鉑與鈀的作用下，與空氣中的氧發(fā)生反應產生無害的水和二氧化碳，而氮氧化合物則在催化劑銠的作用下被還原為無害的氧和氮。三元型催化式排放凈化器的凈化效率十分高，可以凈化90%以上的有害物質，是現(xiàn)代轎車上一種標準裝置。當然，催化式排放凈化器也不是全能的，它只能適用于無鉛汽油做燃料的汽車，如果使用含鉛汽油，廢氣中的鉛就會覆蓋催化劑，使凈化器停止工作而不起任何作用，所以現(xiàn)在的車用汽油一般都是無鉛汽油。 (3)消聲器:從催化式排放凈化器出來就連接到消聲器了。消聲器橫截面是一個圓形或者橢圓形的物體，多用薄鋼板焊制，裝在排放系統(tǒng)的中

6、部或者后部位置上，它內部有一系列隔板、腔室、孔洞和管道，利用聲波反射互相干擾抵消的現(xiàn)象，使聲能逐漸消弱，用以隔離和衰減排放門每次打開時產生的脈動壓力。目前，越來越多的消聲器采用鍍鋁不銹鋼材料，降低重量并可延長壽命。排放門開啟時高速沖出的廢氣所產生的脈動壓力是產生噪聲的根源，又稱為氣流噪聲，噪聲可達120分貝以上，是人體承受不了的。轎車常用的消聲器多是倒流式，即廢氣流通過元件內部時要改變方向。現(xiàn)在還有一種電子消聲器，傳感器從排放總管出口處截取氣流壓力波形，反饋至計算機并指令揚聲器（裝在系統(tǒng)內）產生一個同樣波形的相反波去互相抵消，從而減少噪聲。消聲器雖然能降低噪聲，但會降低一些發(fā)動機功率，因為就算

7、設計完善的消聲器也會在系統(tǒng)中產生一些背壓，從而降低發(fā)動機容積功率，因此一些競賽車是不裝消聲器的，開起來噪聲十分大。 (4)尾管:與消聲器連接最后一節(jié)是尾管，它是排放系統(tǒng)最后一段管子，將廢氣引出車外。尾管有單排放和雙排放兩種，一般V型發(fā)動機或大排量發(fā)動機采用雙排放，小排量車采用單排放。主要功能是把發(fā)動機在燃燒過程中產生的廢氣從多個氣缸內收集、清潔(經三元催化器)、消聲，然后引到車后排放。1.2常見車型排放控制系統(tǒng)的組成 1.2.1曲軸箱強制通風系統(tǒng) 為了降低排氣污染，延長機油的使用壽命，減小零件的腐蝕和磨損，必須使發(fā)動機曲軸箱保持通風，將滲入曲軸箱內的氣體排出去?，F(xiàn)代發(fā)動機常設有曲軸箱

8、強制通風裝置，將竄入曲軸箱的氣體經過廢氣通風管引入進氣支管或空氣濾清器內，使廢氣重新吸入氣缸進行再燃燒。這樣不僅能提高發(fā)動機的經濟性，減少排氣污染，而且能使發(fā)動機曲軸箱內氣壓保持相對穩(wěn)定。曲軸箱通風的方式通常有自然通風和強制通風兩種。若將進入曲軸箱內的氣體直接排入大氣之中，通常稱為自然通風，這種方式因會污染大氣而很少采用；將曲軸箱內的氣體導入發(fā)動機進氣管內，使它被吸入氣缸內燃燒，這種方式稱為強制通風。它不僅能減小對大氣的污染，同時還提高了燃料的經濟性，故在現(xiàn)代汽車發(fā)動機上廣泛采用。1.2.2燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng) 蒸發(fā)排放（EVAP）系統(tǒng)的作用是減少燃油蒸汽逸入大氣中。當油箱中燃油蒸汽的壓力高于

9、EVAP雙通閥的設定值時，雙通閥便打開，使燃油蒸汽流入EVAP控制碳罐，吸附在碳罐中的活性碳上；當ECM探測到系統(tǒng)達到正常工作條作（發(fā)動機啟動，冷卻水溫度高于75）時，便斷開EVAP凈化控制電磁閥的搭鐵電路，使電磁閥開啟，將歧管內的真空加到碳罐上，并將新鮮空氣吸入碳罐內，使燃油蒸汽經EVAP凈化控制電磁閥進入節(jié)氣門體內，并通過進氣歧管流入燃燒室供發(fā)動機燃燒。1.2.3三元催化轉換系統(tǒng)  三元催化轉換系統(tǒng)(TWC)可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三

10、種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體；HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。1.2.4廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)是在發(fā)動機工作過程中，將一部分廢氣引到進氣門吸入的新鮮空氣中，一起返回氣缸內部進行再循環(huán)參與燃燒的方法，其作用是用來減少NOx的排放量。NOx是一種對人體危害極大的氣體，其主要是在高溫富氧的條件下生成的。在發(fā)動機工作過程種，如適時、適量地將部分廢氣再次引入氣缸內，因廢氣中的主要成分CO2比熱容比較大，所以廢氣可將燃燒產生的部分熱量

11、吸收并帶出氣缸，并對混合氣有一定的稀釋作用，因此降低了發(fā)動機燃燒的最高溫度和氧含量，從而減少了NOx化合物的生成量。 2 汽車排放控制系統(tǒng)檢修2.1 曲軸箱強制通風系統(tǒng)的檢修 曲軸箱強制通風（PCV）系統(tǒng)的作用是將竄入曲軸箱內的竄氣和機油蒸汽的混合氣導入發(fā)動機燃燒室進行燃燒。該系統(tǒng)的核心是PCV閥，當PCV閥正常工作時，曲軸箱內的排放將得到有效控制。1、診斷曲軸箱排放控制系統(tǒng)的故障時，應按照如下步驟進行操作：（1）從PCV閥上拆下通風軟管（2）從搖臂罩板上卸下PCV閥（3）重新接上通風軟管；（4）使發(fā)動機處于怠速運轉狀態(tài)，用手指按在PCV閥的開口端，確認是否有真空度，正常情

12、況下，應能感覺到有真空度（手指受到吸力作用），否則說明曲軸箱排放控制系統(tǒng)工作不正常，應用清洗液清洗PCV閥和通風軟管，必要時更換。2、診斷PCV閥的故障時的操作方法是：（1）拆下PCV閥（2）將干凈的軟管接到PCV閥上，從汽缸蓋一側吹氣，空氣應能順暢地通過，從進氣歧管一側吹氣，空氣應很難通過，如果檢測結果與上述要求不符，則應更換PCV閥；（3）從PCV閥的螺紋端將一根小細棍插入PCV閥，檢查PCV閥內的柱塞是否移動，正常情況下，PCV閥的柱塞應能移動，如果柱塞不移動，則說明PCV閥柱塞卡滯，需清洗或更換PCV閥，需要注意的是，安裝PCV閥時，其擰緊力矩為812N·m （4）

13、重新裝上PCV閥，檢查墊片及連接處有無泄漏、破裂或其他損壞，必要時更換。   2.2 燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的檢修1、診斷EVAP活性炭罐及燃油蒸汽管路故障的具體步驟是：（1）檢查燃油蒸汽管路的連接有無松動、死彎、扭曲、裂縫、損傷或燃油泄漏；（2）拆下EVAP活性炭罐，檢查有無裂縫或損傷。2、診斷EVAP活性炭罐清洗電磁閥故障的步驟是（1）從EVAP活性炭罐清洗電磁閥上拆下真空軟管（黑底紅條），并在其上做好標記，以便能裝回原處；（2）拆下EVAP活性炭罐清洗電磁閥導線連接器；（3）在帶紅條的真空軟管所連接的管接頭上接上真空泵；（4）抽真空，檢查EVAP活性

14、炭罐清洗電磁閥在通電和斷電時的情況是否正常，正常情況為施加蓄電池電壓時應有真空度，斷開蓄電池電壓時，真空應保持?。唬?）用萬用表歐姆擋測量EVAP活性炭罐清洗電磁閥兩端子之間的電阻，電阻一般為3644，否則，更換炭罐清洗電磁閥。3、活性炭罐清洗系統(tǒng)其檢查步驟如下：（1）從節(jié)氣門體上拆下真空軟管（帶紅條），并將一真空泵連接在軟管上。（2）在發(fā)動機分別處于冷（發(fā)動機冷卻液溫度為60或更低）、熱（發(fā)動機冷卻液溫度為70或更高）狀態(tài)下，檢查結果應符工作狀態(tài)。4、診斷EVAP活性炭罐清洗孔真空度故障的方法是：（1）在發(fā)動機冷卻液溫度為8095時，從進氣歧管的清洗軟管接頭上拆下真空軟管，將一真空泵接到軟管

15、接頭上；（2）啟動發(fā)動機，轟大油門使發(fā)動機轉速提高后，檢查真空度是否保持得相當穩(wěn)定，若不產生真空度，則說明進氣歧管上的EVAP活性炭罐清洗孔可能堵塞，需要進行清理。2.3 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的檢修 1、診斷廢氣再循環(huán)系統(tǒng)故障的具體步驟是：（1）從節(jié)氣門體上拆下真空軟管（綠條）并將真空泵接到真空軟管上；（2）在發(fā)動機分別處于冷（發(fā)動機冷卻液溫度為50或更低）、熱（發(fā)動機冷卻液溫為8095或更高）狀態(tài)下，檢查EGR系統(tǒng)的工作狀況，發(fā)動機冷態(tài)，怠速運轉時施加真空真空應該消失，發(fā)動機熱態(tài)時，真空應能保持住。2、檢查EGR閥的控制真空度的方法是：(1)在發(fā)動機冷卻液溫度為8095時，從節(jié)

16、氣門體的EGR真空接頭上拆下真空軟管，接上真空泵，(2)啟動發(fā)動機，轟大油門使發(fā)動機轉速增高后，檢查EGR閥的控制真空度是否隨發(fā)動機轉速的升高而正比例增加，如果真空度變化不合理，則說明節(jié)氣門的通風孔可能堵塞，需要清理。3、檢修EGR閥的具體步驟：(1) 拆下EGR閥，檢查有無粘結、積碳現(xiàn)象，如有則需要清洗；(2)將真空泵接到EGR閥上；(3)向一個EGR通道吹氣，檢查EGR閥工作情況，當真空度不大于7kPa時，空氣應吹不過去；當真空度不小于23kPa時，空氣可以吹過去。注意：在安裝EGR閥時，要用新的密封墊并將緊固螺栓擰緊至1522N·m的規(guī)定力矩。4、檢查EGR-TVV（

17、廢氣再循環(huán)溫控真空閥）的具體步驟是：(1)從EGR-TVV上拆下真空軟管，并將真空泵接到EGR-TVV上；(2)抽真空，檢查通過EGR-TVV真空的情況，正常情況下當發(fā)動機冷卻液溫度不高于50時，真空度下降，當發(fā)動機冷卻液溫度不低于80時保持真空；(3)將發(fā)動機冷卻液從散熱器中排入合適的容器內，從旁通出水口上拆下TVV閥，并將TVV閥放入水中(4)當水溫低于35時，TVV閥應該關閉，將空氣吹入管口中，空氣應不能流過TVV閥，當水溫高于54時，TVV閥應該開啟，將空氣吹入管口中，空氣應能自由地流過TVV閥；(5)在檢修過程中，拆卸和安裝EGR-TVV時，對塑料部位均不得使用扳手，安裝EGR-TV

18、V時，在螺紋部分要涂一層密封劑并將緊固螺栓擰緊至2040N·m的規(guī)定力矩，并重新加注發(fā)動機冷卻液，檢查有無泄漏。2.4三元催化轉換系統(tǒng)的檢修 在對三元催化轉換器進行檢查之前，應先確認是否有關于氧傳感器的診斷故障代碼，因為氧傳感器的故障會影響到三元催化轉換器的轉換效率。如果存在關于氧傳感器的診斷故障代碼，則應首先排除氧傳感器的故障，然后再進行三元催化轉換器的檢查。檢查三元催化轉換器的方法：1、連接全球汽車診斷儀并讀取識別參數。2、使車輛以6090km/h的速度行駛10min，使得三元催化轉換器達到正常工作溫度。3、使發(fā)動機怠速運轉，記錄在1min內的識別參數。4、選擇適當的識別參數并閱讀圖表。5、記錄前部、后部氧傳感器曲線超過0.5V的次數。6、計算比率：比率=前部氧傳感器波形脈沖數/后部氧傳感器波形脈沖數。如果比率大于等于5.5或者是后部氧傳感器輸出信號沒有變化，則說明三元催化轉換器的運轉是正常的。如果比率小于1.125，則說明三元催化轉換器已基本失去催