5汽車排放控制系統(tǒng)的故障診斷

1、1汽車排放控制系統(tǒng)的故障診斷2課程內(nèi)容o排放控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成o排放控制系統(tǒng)系統(tǒng)的工作原理o排放控制系統(tǒng)系統(tǒng)的控制o排放控制系統(tǒng)系統(tǒng)零部件功能、故障及故障現(xiàn)象表o排放控制系統(tǒng)系統(tǒng)零部件常見故障分析o排放控制系統(tǒng)系統(tǒng)故障診的步驟與方法o案例分析3排放控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理 -汽車的排放污染物o排氣污染物-對裝點燃式發(fā)動機的汽車，指排氣管排放的氣態(tài)污染物排氣管排放的氣態(tài)污染物。對于汽油燃料的汽車，主要是指排氣中CO、HC、NOx(即氣態(tài)污染物)。對于柴油車，則指的是碳煙（即顆粒物）。 4排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -汽車的排放污染物o蒸發(fā)污染物-指汽車排氣管排放之外，從汽車的燃料燃料(汽油汽

2、油)系統(tǒng)損失的碳氫化合物蒸氣系統(tǒng)損失的碳氫化合物蒸氣，包括：（1）燃油箱呼吸損失（晝間換氣損失）：由于燃油箱內(nèi)溫度變化排放的碳氫化合物（HC）。（2）熱浸損失：在汽車行駛一段時間以后，靜置汽車的燃料系統(tǒng)排放的碳氫化合物（HC）。5排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -汽車的曲軸箱污染物o曲軸箱污染物-從發(fā)動機曲軸箱通氣孔或潤發(fā)動機曲軸箱通氣孔或潤滑系的開口處排放到大氣中的物質(zhì)?；档拈_口處排放到大氣中的物質(zhì)。 在發(fā)動機燃燒沖程的最后階段，未燃的燃在發(fā)動機燃燒沖程的最后階段，未燃的燃油以及在燃燒過程中產(chǎn)生的其它氣體通過發(fā)動油以及在燃燒過程中產(chǎn)生的其它氣體通過發(fā)動機的活塞環(huán)，泄漏至曲軸箱。該泄漏狀況被

3、稱機的活塞環(huán)，泄漏至曲軸箱。該泄漏狀況被稱為竄缸，泄漏的氣體被稱為竄缸混合氣。為竄缸，泄漏的氣體被稱為竄缸混合氣。 6排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -汽車主要排放污染物產(chǎn)生的原因oCO 無色、無味的有毒氣體。由無色、無味的有毒氣體。由混合氣混合氣過濃過濃導(dǎo)致燃料燃燒不完全而產(chǎn)生。導(dǎo)致燃料燃燒不完全而產(chǎn)生。oHC 包括未燃燒和未完全燃燒的燃油、包括未燃燒和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物。產(chǎn)生原潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物。產(chǎn)生原因是因是混合氣燃燒不完全、點火不良或泄漏?；旌蠚馊紵煌耆?、點火不良或泄漏。oNOX 燃燒過程中形成的多種氮氧化物，燃燒過程中形成的多種氮氧化物，主

4、要是主要是NO，還有，還有N02、N203、N2O5等。等。由由混合氣在高溫、富氧下燃燒混合氣在高溫、富氧下燃燒時產(chǎn)生的。時產(chǎn)生的。7排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -汽車排放污染物的危害o一氧化碳（CO）會使人體缺氧,長期接觸會產(chǎn)生慢性中毒。o碳氫化合物（HC）是致癌物質(zhì)。o氮氧化物（NOx)危害人體呼吸系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)。 這些一次污染物還會通過大氣化學(xué)反應(yīng)生成光化學(xué)煙霧、酸沉降等二次污染物。o含鉛汽油經(jīng)燃燒后,85%左右的鉛排入大氣中造成鉛污染。鉛對人體的許多器官和系統(tǒng)都會帶來不良影響,表現(xiàn)為智力下降、腎損傷、不育癥以及高血壓。大氣環(huán)境中鉛污染的最大受害者是兒童。如果兒童體內(nèi)增加微量的鉛,就

5、會導(dǎo)致智力下降,影響正常發(fā)育，甚至引發(fā)多種疾病8排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -汽車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)o1960年美國加州頒布了世界最早的防止汽車大氣污染法，并從那時起開始推廣到世界各國，而且，一年比一年嚴(yán)格。o歐洲共同體國家從92年開始實施機動車排放標(biāo)準(zhǔn)，目前實施的是歐4標(biāo)準(zhǔn)（05年開始實行）。o我國的機動車排放標(biāo)準(zhǔn)（輕型汽車污染物排放限值及測量方法GB18352）,從2001年開始分為階段實行.o國3和國4分別于07年7月1日和2010年7月1日實施。o國3、國4標(biāo)準(zhǔn)是修改采用歐盟（EU）相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。9排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -汽車排放控制系統(tǒng)1.1.廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)裝置（裝置（

6、EGREGR）：）：將部分氣體的流動方向從排氣歧管重將部分氣體的流動方向從排氣歧管重新轉(zhuǎn)移至進氣歧管。從而使燃燒溫度降低，廢氣中新轉(zhuǎn)移至進氣歧管。從而使燃燒溫度降低，廢氣中NOX的含量的含量減少。減少。2.2.曲軸箱強制通風(fēng)曲軸箱強制通風(fēng)裝置（裝置（PCVPCV）：將）：將竄缸混合氣直接被吸入進氣歧竄缸混合氣直接被吸入進氣歧管，進入氣缸燒掉。管，進入氣缸燒掉。 3.3.燃油蒸發(fā)控制燃油蒸發(fā)控制裝置（裝置（EVAPEVAP）：）：將從燃油箱排出的并釋放到大氣中將從燃油箱排出的并釋放到大氣中的燃油蒸氣的燃油蒸氣(含有含有HC)量減小到最低程度。量減小到最低程度。 4.4.催化轉(zhuǎn)換催化轉(zhuǎn)換裝置（裝置

7、（TWCTWC）( (三元催化轉(zhuǎn)換器與二次空氣噴射三元催化轉(zhuǎn)換器與二次空氣噴射) )：當(dāng)排當(dāng)排放氣體流經(jīng)放氣體流經(jīng)TWC時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將CO、HC和和NOx在釋放在釋放到大氣中之前大部分被從廢氣中排除。到大氣中之前大部分被從廢氣中排除。 5.5.A/FA/F控制控制：通過使用：通過使用A/FA/F傳感器、傳感器、SO2SO2傳感器來實現(xiàn)最佳傳感器來實現(xiàn)最佳TWCTWC凈化性凈化性能能6.6.二次空氣噴射與熱反應(yīng)器二次空氣噴射與熱反應(yīng)器:燃燒排氣中殘留的燃燒排氣中殘留的HC,CO。7.7.進氣加熱與節(jié)氣門緩沖器進氣加熱與節(jié)氣門緩沖器:減少減少HC、CO的排放量。的排放量。10

8、排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -廢氣再循環(huán)裝置（廢氣再循環(huán)裝置（EGREGR）廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculation，即，即EGR)工作原理：將一部分廢氣將一部分廢氣引入進氣系統(tǒng)，與新鮮的引入進氣系統(tǒng)，與新鮮的燃油混合氣混合，使混合燃油混合氣混合，使混合氣變稀，從而降低了燃燒氣變稀，從而降低了燃燒速度，燃燒溫度隨之下降，速度，燃燒溫度隨之下降，從而有效的減少從而有效的減少NOX的生的生成。成。11排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -廢氣再循環(huán)裝置（廢氣再循環(huán)裝置（EGREGR）系統(tǒng)部件EGREGR閥閥v 真空膜片式（氣道式、正背壓式、負背壓式）真空膜片式（氣道

9、式、正背壓式、負背壓式）v 電磁式（數(shù)字電磁式（數(shù)字EGREGR閥、線性閥、線性EGREGR閥）閥）EGREGR樞軸位置傳感器樞軸位置傳感器EGREGR真空調(diào)節(jié)器真空調(diào)節(jié)器(EVR)(EVR)真空管路真空管路控制電路控制電路12EGR閥返回13退出14廣州廣州本田雅閣本田雅閣轎車發(fā)動機廢氣再循環(huán)轎車發(fā)動機廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)系統(tǒng)退出15排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -曲軸箱強制通風(fēng)裝置（PCV）曲軸箱通風(fēng)曲軸箱通風(fēng) (Positive Crankcase Ventilation,即即PCV)曲軸箱為什么要通風(fēng)？曲軸箱為什么要通風(fēng)？ 燃燒室內(nèi)的混合氣和燃燒后的廢氣順著活塞和氣缸體的內(nèi)壁漏入

10、曲軸箱燃燒室內(nèi)的混合氣和燃燒后的廢氣順著活塞和氣缸體的內(nèi)壁漏入曲軸箱內(nèi)，將內(nèi)，將稀釋和污染機油稀釋和污染機油，造成機油的潤滑性能下降，因此必須將這些污染物，造成機油的潤滑性能下降，因此必須將這些污染物從曲軸箱內(nèi)排出；此外曲軸箱內(nèi)的壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而增加，如果不通從曲軸箱內(nèi)排出；此外曲軸箱內(nèi)的壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而增加，如果不通風(fēng)，會風(fēng)，會將機油從油封或氣缸墊壓出將機油從油封或氣缸墊壓出。為環(huán)保為環(huán)保，將這些進入曲軸箱的氣體導(dǎo)入，將這些進入曲軸箱的氣體導(dǎo)入進氣歧管，使其重新燃燒。為解決此問題，一般都采用曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)。進氣歧管，使其重新燃燒。為解決此問題，一般都采用曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)。

11、視頻視頻16排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -曲軸箱強制通風(fēng)裝置（PCV）17PCV閥結(jié)構(gòu)圖18PCV閥工作原理退出19排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -燃油蒸發(fā)控制裝置（EVAP）燃油蒸發(fā)控制燃油蒸發(fā)控制(Evaporative Emission Control,(Evaporative Emission Control,即即EVAPEVAP) ) 汽車產(chǎn)生的排故物中大約有汽車產(chǎn)生的排故物中大約有2020來自燃油蒸發(fā)。來自燃油蒸發(fā)。燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)能夠存儲燃油系統(tǒng)產(chǎn)生的燃油蒸氣燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)能夠存儲燃油系統(tǒng)產(chǎn)生的燃油蒸氣(HC)(HC)，阻止燃油蒸氣泄漏到大氣中，減少環(huán)境污染；，阻止燃油蒸

12、氣泄漏到大氣中，減少環(huán)境污染；同時將收集的燃油蒸氣適時地送入進氣歧管，與正常同時將收集的燃油蒸氣適時地送入進氣歧管，與正常混合氣混合后進入發(fā)動機燃燒，使汽油得到充分利用。混合氣混合后進入發(fā)動機燃燒，使汽油得到充分利用。 視頻視頻20退出21排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -燃油蒸發(fā)控制裝置（EVAP）o控制燃油蒸氣進入的控制燃油蒸氣進入的時機時機和和進入量進入量，通?？紤]以下條，通?？紤]以下條件：件： 發(fā)動機起動已超過規(guī)定的時間；發(fā)動機起動已超過規(guī)定的時間； 冷卻液溫度已高于規(guī)定值；冷卻液溫度已高于規(guī)定值； 怠速觸點開關(guān)處于斷開狀態(tài)；怠速觸點開關(guān)處于斷開狀態(tài)； 發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于規(guī)定值。發(fā)動機轉(zhuǎn)速

13、高于規(guī)定值。 當(dāng)滿足以上條件時，發(fā)動機控制模塊當(dāng)滿足以上條件時，發(fā)動機控制模塊(ECU)使電使電磁閥線圈電路接地通電，電磁閥的閥門開啟，貯存在磁閥線圈電路接地通電，電磁閥的閥門開啟，貯存在活性炭罐內(nèi)的燃油蒸氣經(jīng)軟管被吸入發(fā)動機燃燒?；钚蕴抗迌?nèi)的燃油蒸氣經(jīng)軟管被吸入發(fā)動機燃燒。o 較先進的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)，一般都能根據(jù)發(fā)動較先進的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)，一般都能根據(jù)發(fā)動機負荷等情況，適時控制電磁閥的通電占空比，以達機負荷等情況，適時控制電磁閥的通電占空比，以達到控制電磁閥開啟程度的目的。到控制電磁閥開啟程度的目的。22排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -催化轉(zhuǎn)換裝置（TWC）o三元：三元：CO、HC，N

14、OXo三元催化劑：鉑三元催化劑：鉑(或鈀或鈀) 和和 銠銠o三元催化轉(zhuǎn)換作用：三元催化轉(zhuǎn)換作用： CO、HC、NOX H2O、CO2、N2o高催化效率條件：高催化效率條件： 理想混合氣（空燃比理想混合氣（空燃比14.7：1）23排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 -催化轉(zhuǎn)換裝置（TWC）O2，CO2，H2O殼體隔熱密封墊陶瓷載體和催化劑退出24排放控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和工作原理 - A/FA/F反饋控制反饋控制通過使用通過使用A/FA/F傳感器、傳感器、SOSO2 2傳感器來實現(xiàn)最佳傳感器來實現(xiàn)最佳TWCTWC凈化性能凈化性能氧調(diào)節(jié)器付氧調(diào)節(jié)器催化器后氧傳感器監(jiān)測調(diào)節(jié)量時間FRmaxT監(jiān)測：周期信號范

15、圍反應(yīng)溫度時間UmaxUminA/F傳感器傳感器O2傳感器傳感器退出253.02.52.01.51.00.5016151413121110987654321O211.80.8012.50.8513.20.9014.00.9514.71.0015.41.0516.21.1016.91.1517.61.2018.31.25COHCCO2NOXAIR-FUEL RATIOLAMBDAHCX 100%RICHLEAN燃燒產(chǎn)物與A/F的關(guān)系2627催化轉(zhuǎn)換器視頻28排放控制系統(tǒng)系統(tǒng)零部件功能、故障及車輛故障現(xiàn)象表29二.排放控制系統(tǒng)常見故障分析 -廢氣再循環(huán)裝置（廢氣再循環(huán)裝置（EGREGR） EGR閥

16、卡滯在開啟位置o故障原因:閥座積碳或閥桿卡滯o故障現(xiàn)象:冷車起動困難、冷車易熄火、急加速不良、加速易熄火。o診斷方法：調(diào)取故障碼+視情拆檢o故障排除：更換或修理EGR閥 EGR的控制系統(tǒng)會發(fā)生怎樣的故障？ 30二.排放控制系統(tǒng)常見故障分析 -曲軸箱強制通風(fēng)裝置（PCV） PCV閥卡滯、堵塞、工作不良o(jì)故障原因:積碳、膠著、彈簧力衰減o故障現(xiàn)象：排放超標(biāo)、進氣管滲漏、潤滑油消耗大。o檢查方法：就車檢查+拆檢o修理方法：更換 PCV系統(tǒng)還有哪些故障？31二.排放控制系統(tǒng)常見故障分析 -燃油蒸發(fā)控制裝置（EVAP） 活性碳罐性能不良o(jì)故障原因：活性碳吸附性能衰退。o故障現(xiàn)象：燃油蒸汽從活性碳罐逸出，

17、造成 環(huán)保和安全隱患。o故障診斷：采用排除法，確認控制和真空系統(tǒng)正常。o故障排除：更換活性碳罐。 碳罐電磁閥及其控制電路、真空管路會發(fā)生怎樣的故障？32二.排放控制系統(tǒng)常見故障分析 -催化轉(zhuǎn)換裝置（TWC） 催化轉(zhuǎn)換器性能劣化o故障原因：排氣污染o故障現(xiàn)象：排放超標(biāo)、燃油經(jīng)濟性差、汽車動力性差。o故障診斷：調(diào)取故障碼+拆檢+分析o故障排除：更換催化轉(zhuǎn)換裝置 請列舉催化轉(zhuǎn)換裝置的其他常見故障33二.排放控制系統(tǒng)常見故障分析 - A/FA/F反饋控制反饋控制o傳感器性能劣化或損壞o故障原因:自然衰退、排氣污染、排氣溫度高。o故障現(xiàn)象：排放超標(biāo)、燃油經(jīng)濟性差、汽車動力性差。o故障診斷：調(diào)取故障碼+電

18、路檢測o故障排除：更換傳感器 A/F反饋控制的其他故障34三.排放控制系統(tǒng)故障診斷案例分析1車 型：奧迪 A6 故障現(xiàn)象：駕駛員說，幾天來車輛在行駛過程中無論低速、中速還是高速工作都正常，但一旦松開加速踏板后，發(fā)動機易熄火。在怠速停車時發(fā)動機也易出現(xiàn)熄火現(xiàn)象。35o故障診斷： 起動發(fā)動機，感覺發(fā)動機明顯工作不穩(wěn)，且發(fā)動機抖動較嚴(yán)重。上路試車，確實有駕駛員所說的癥狀存在。 vAG1551讀取電控部分的故障碼、測量發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速。無故障碼顯示，怠速轉(zhuǎn)速在500-650rmin之間波動。36(1)首先對點火系統(tǒng)進行檢查：o拔掉分缸高壓線起動試火，火花很強。o拆下各缸火花塞觀察，燃燒情況很好。o用斷缸

19、法進行試驗時，各缸反應(yīng)都一致。o用發(fā)動機正時燈測量點火提的角，點火提前角符合規(guī)定。 以上檢查，說明點火系統(tǒng)?37(2)檢查供油系統(tǒng)：o在燃油分配管的檢查接頭上安裝燃油壓力表、測得燃油壓力為正常值。 一般燃油壓力正常值是?o拆下噴油器，進行解體后并用超聲波清洗。 裝車后故障依舊。 38(3)檢查供氣系統(tǒng):o空氣濾清器較清潔；o測量進氣管真空度，正常；o檢測各氣缸的壓縮壓力，正常； 氣缸的壓縮壓力正常?o檢測MAP傳感器及反饋電壓，正常；o拆卸怠速控制閥，清除集碳，故障依舊。39(4)檢查排放控制系統(tǒng)：o將燃油蒸氣通道阻斷使其暫停工作，故障存在；o將廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)中的廢氣通道阻斷使其暫停

20、工作時，故障消失。 由此判斷，是EGR系統(tǒng)故障造成怠速易熄火。o拆下發(fā)動機上電磁閥和EGR閥進行檢查，是EGR閥關(guān)閉不嚴(yán)，閥門漏氣。對EGR閥解體檢查，發(fā)現(xiàn)閥門和閥座上均結(jié)有積炭，是積炭導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)而漏氣。40排除故障：o將EGR閥門和閥座上的積炭清除，并用細研磨膏研磨閥門和閥座的接合面。o經(jīng)測試不漏氣后裝復(fù)試車，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，再用v .AG1551檢測，發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速為800rmin，發(fā)動機不熄火。 故障排除！41o奧迪A6轎車EGR系統(tǒng)的上作原理是：發(fā)動機控制系統(tǒng)ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷(節(jié)氣門開度)、進氣溫度、進氣流量和排氣溫度來控制電磁閥適時地打開，進氣管真空度經(jīng)電磁閥進

21、入EGR閥真空膜片室，膜片拉桿將EGR閥門打開，排氣中的少部分廢氣經(jīng)置EGR 閥進入進氣系統(tǒng)，與混合氣混合后進入氣缸參與燃燒。少部分廢氣進入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時氣缸中的溫度，故抑制了有害氣體氮氧化合物的生成(因氮氧化合物是在高溫富氧的條件下生成的)。而廢氣參與再循環(huán)，將會影響混合氣的著火性能、從而影響發(fā)動機的動力性，特別是在發(fā)動機怠速、低速、小負荷及冷機時，Ecu控制廢氣不參與再循環(huán)，避免發(fā)動機性能受到影響；當(dāng)發(fā)動機超過一定的轉(zhuǎn)速、負荷及達到一定的溫度時、ECU控制少部分廢氣參與再循環(huán)，以使廢氣中的有害氣體氮氧化合物含量最低。o 根據(jù)上述EGR系統(tǒng)的工作原理分析，造成該車故障的原

22、因有兩個：一個是EGR系統(tǒng)的電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)，使進氣管中的真空度不受電磁閥控制而進入EGR閥真空膜片室，將EGR閥打開，廢氣進入氣缸參與燃燒，影響了混合氣的著火性能，造成怠速熄火；另 一個是EGR閥關(guān)閉不嚴(yán)，廢氣不受EGR閥的控制直接進入氣缸參與燃燒，影響了混合氣的著火性能，造成怠速熄火。422 車 型： 1995款奧迪 A6 28L轎車。 故障癥狀：發(fā)動機故障燈亮，加速時發(fā)悶，怠速嚴(yán)重發(fā)抖，加速無力。 診斷思路診斷思路?43 故障診斷:o首先調(diào)取故障碼，讀出兩個故障碼，分別表明空氣流量計故障和氧傳感器信號無變化。o檢查空氣流量計，其線路及信號均正常。o檢查氧傳感器信號(該車三元催化轉(zhuǎn)換器上有兩

23、個氧傳感器)，發(fā)現(xiàn)其中一邊氧傳感器信號一直在0.02V左右不變，另一邊的氧傳感器信號變化也非常緩慢，做急加油動作，氧傳感器信號依然沒有變化，說明氧傳感器損壞。44更換氧傳感器，清除故障碼，試車o故障癥狀依然存在；o發(fā)動機故障燈依然亮；o故障碼依然表明：氧傳感器信號不良。45o再檢查氧傳感器信號，發(fā)現(xiàn)有一邊信號正常，另一邊不正常。o測試噴油器及點火，均正常。o經(jīng)分析認為，是三元催化轉(zhuǎn)換器堵塞了。 46o把三元催化轉(zhuǎn)換器拆下檢查，發(fā)現(xiàn)一邊三元催化轉(zhuǎn)換器堵死了。o把三元催化轉(zhuǎn)換器捅掉。裝好后，清除故障碼，再發(fā)動，怠速正常。至熱車后，故障燈也不亮了。進行路試，發(fā)動機工作正常。 維修結(jié)束啦?47o由于三元催化轉(zhuǎn)換器內(nèi)的觸媒被捅掉了，因此排氣管噪聲特別響，特別是冷車時更為明顯。另外，氣味也較難聞。o更換三元催化轉(zhuǎn)換器，故障徹底排除。48故障原因分析 由于三元催化轉(zhuǎn)換器堵