汽油機(jī)廢氣檢測(cè)

1、汽油機(jī)廢氣檢測(cè)新課前復(fù)習(xí)：電控發(fā)動(dòng)機(jī)的組成部分電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)由若干只檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)各種狀況的傳感器、一只按傳感器信號(hào)確定噴油量的ECU，以及按ECU指令工作的噴油器組成。燃油供給系統(tǒng)燃油供應(yīng)系燃油供應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)由汽油箱、由汽油箱、輸油泵、汽輸油泵、汽油濾清器、油濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、壓力調(diào)節(jié)器、脈動(dòng)衰減器、脈動(dòng)衰減器、噴油器以及噴油器以及輸油管、回輸油管、回油管等組成。油管等組成。 空氣供給系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)包進(jìn)氣系統(tǒng)包括空氣濾清括空氣濾清器、節(jié)氣門、器、節(jié)氣門、空氣流量計(jì)、空氣流量計(jì)、進(jìn)氣室、怠進(jìn)氣室、怠速控制閥以速控制閥以及進(jìn)氣控制及進(jìn)氣控制閥組成。閥組成。 三大系統(tǒng)的作用l燃油供應(yīng)系統(tǒng)和進(jìn)氣系

2、統(tǒng)的作用燃油供應(yīng)系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)的作用: 根據(jù)節(jié)氣門位置（發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷）和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)節(jié)氣門位置（發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷）和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，由由ECM/ECU確定的噴油量和進(jìn)氣量混合成確定的噴油量和進(jìn)氣量混合成可可燃混合氣燃混合氣，進(jìn)入氣缸以供燃燒作功。，進(jìn)入氣缸以供燃燒作功。 電子控制系統(tǒng)主要作用電子控制系統(tǒng)主要作用: :是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況，決定最佳的噴油正時(shí)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況，決定最佳的噴油正時(shí)和噴油持續(xù)期。和噴油持續(xù)期。 提問：如果燃油供給系統(tǒng)和空氣供給系統(tǒng)兩都配合得不好，即可燃混合氣體濃度偏離了正常燃燒范圍值（空燃比14.7)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣會(huì)出現(xiàn)什么狀況？l燃燒不完全，造成排氣管冒黑煙l排氣管有很濃

3、的汽油味l發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)耗油現(xiàn)象什 么 叫 “ 空燃比”？一、廢氣當(dāng)中的主要成分l一氧化碳CO l碳?xì)浠衔颒C l氮氧化物NOxl二氧化碳CO l氧氣O l少量碳煙和少量硫化物 其中以CO、HC、 廢氣危害性：1、CO是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物，是汽車尾氣中濃度最大的有害成分，是一種無色無味的有毒氣體，它進(jìn)入人體后極易與血液中擔(dān)負(fù)輸運(yùn)氧氣的血紅蛋白結(jié)合，妨礙血紅蛋白的輸氧能力，造成人體各部分缺氧，引起頭痛、頭暈、嘔吐等中毒癥狀，嚴(yán)重時(shí)甚至死亡。 廢氣危害性：2、HC是發(fā)動(dòng)機(jī)未燃盡的燃料分解出來的產(chǎn)物。當(dāng)HC濃度較高時(shí)，使人出現(xiàn)頭暈、惡心等中毒癥狀。而且，HC和NOx在強(qiáng)烈的太陽光作用下，能反應(yīng)生成一

4、種有害的光化學(xué)煙霧，這種光化學(xué)煙霧滯留在大氣中，造成大氣嚴(yán)重污染，對(duì)人的眼睛、呼吸道及皮膚均有強(qiáng)烈的刺激性。 廢氣的危害性：3、NOx是汽油機(jī)和柴油機(jī)排放的主要污染物，是發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷工作時(shí)進(jìn)氣中的N2與O2在高溫高壓條件下反應(yīng)而生成的。NOx主要是NO和NO2。NO與血液中血紅蛋白的親合力比CO還強(qiáng)，通過呼吸道及肺進(jìn)入血液，使其失去輸氧能力，產(chǎn)生與CO相似的中毒后果。NO2侵入肺臟深處的肺毛細(xì)血管，引起肺水腫，同時(shí)還能刺激眼、鼻粘膜，麻痹嗅覺。 廢氣危害性：4、CO 是燃燒過程中產(chǎn)生的必然產(chǎn)物，少量的CO 對(duì)人體是沒有害的，但進(jìn)入大氣后會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，使環(huán)境溫度升高。但可以人為地通過光合作用減

5、少其含量。危害性相對(duì)沒有太大。 廢氣危害性： 5、碳煙以柴油機(jī)排放量為最多，它是柴油機(jī)燃燒不完全的產(chǎn)物，其內(nèi)含有大量的黑色碳顆粒。碳煙能影響道路的能見度，并因含有少量的帶有特殊臭味的乙醛，往往引起人們惡心和頭暈。 6、硫化物主要為SO2，燃料中含有的硫與氧反應(yīng)而生成。SO2有強(qiáng)烈的氣味，可刺激人的咽喉與眼睛，甚至?xí)谷酥卸?。若大氣中含SO2過多，還會(huì)形成“酸雨”，損害生物，使土壤與水源酸化，影響自然界的生態(tài)平衡。 為了控制汽車排放污染物，世界各國(guó)針對(duì)汽車排放問題相繼制定了法律條例來控制汽車尾氣排放。所以規(guī)定車輛每年要進(jìn)行一次強(qiáng)制性檢測(cè)，對(duì)排放超標(biāo)的汽車進(jìn)行整改或處罰。提問：如何對(duì)車輛進(jìn)行廢氣檢

6、測(cè)？用什么設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)？二、法規(guī)如何整治排放超標(biāo)的車輛三、廢氣檢測(cè)設(shè)備：廢氣分析儀四、廢氣分析儀的結(jié)構(gòu)l這種儀器主要由取樣裝置、轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置、油溫感應(yīng)裝置、分析裝置、濃度指示裝置和校準(zhǔn)裝置等構(gòu)成。取樣裝置由取樣探頭、濾清器、導(dǎo)管（由特殊材料制作，要求管壁不吸附氣體、不與被測(cè)氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以確保測(cè)量精確度）、水分離器、和氣泵組成，作用就是從汽車的排氣管中吸入廢氣，濾掉灰塵和水分送往分析裝置（主機(jī)） 進(jìn)行分析。五、檢測(cè)步驟l將附件中的取樣管一端連接到取樣探頭的末端：另一端連接到前置過濾器的進(jìn)口；前置過濾器的出口用短管接到儀器的樣氣入口，并用壓緊螺母上緊。l確認(rèn)分水過濾器及二次過濾器已分別裝入潔凈

7、的濾芯和濾紙。將轉(zhuǎn)速傳感器夾子夾在發(fā)動(dòng)機(jī)一缸高壓線上，用作轉(zhuǎn)速檢測(cè)。l將電源線插入儀器的電源插座上，即可通電l接通儀器電源。在此狀態(tài)下，預(yù)熱30分鐘后， 讓主機(jī)內(nèi)部傳感器進(jìn)入工作狀態(tài)。l檢漏。用膠布將取樣管頭密封包好，按下檢漏按鈕進(jìn)行10秒檢漏，確定無漏氣 現(xiàn)象。l檢漏完畢，按下調(diào)零按鍵，進(jìn)行調(diào)零，目的為了檢測(cè)更準(zhǔn)確。l將油溫傳感器檢測(cè)線從機(jī)油尺口處插入，用作油溫檢查測(cè)。五、檢測(cè)步驟l準(zhǔn)備工作完畢。待發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入暖狀態(tài)后，將取樣管插入排氣管，按下測(cè)量按鈕。l利用雙怠速法進(jìn)行檢測(cè)： 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)下，讀取三組檢測(cè)數(shù)據(jù)，取平均值 將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提至3000轉(zhuǎn)，再次讀取三組數(shù)據(jù)，取平均值。六、汽油車排

8、氣污染物的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)汽油車排氣污染物的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 車 輛 類 型怠 速高怠速CO/% HC/10-6CO/% HC/10-61995年7月1日以前生產(chǎn)的在用汽車 4.512005.020001995年7月1日起生產(chǎn)的在用汽車 4.59004.512002001年1月1日以后上牌照的M1類汽車 0.81500.31002001年1月1日以后上牌照的N1類汽車 1.02000.5150七、檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)分析七、檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)分析 排氣中的排氣中的COCO、HCHC、NONO濃度與空燃比的關(guān)系濃度與空燃比的關(guān)系 、CO是汽油機(jī)排氣中有害成分濃度最大的物質(zhì)。它是燃是汽油機(jī)排氣中有害成分濃度最大的物質(zhì)。它是燃料

9、不完全燃燒的產(chǎn)物，尤其是當(dāng)空燃比小于理論空燃比料不完全燃燒的產(chǎn)物，尤其是當(dāng)空燃比小于理論空燃比(a14.8)時(shí)，時(shí)，CO排放量隨混合氣變濃或變稀而顯著增多。排放量隨混合氣變濃或變稀而顯著增多。由圖可知：當(dāng)混合氣過濃、較濃、過稀時(shí)，由圖可知：當(dāng)混合氣過濃、較濃、過稀時(shí)，CO生成量均生成量均增加。增加。l、CO是汽油機(jī)排氣中有害成是汽油機(jī)排氣中有害成分濃度最大的物質(zhì)。它是燃料分濃度最大的物質(zhì)。它是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物，尤其是當(dāng)不完全燃燒的產(chǎn)物，尤其是當(dāng)空燃比小于理論空燃比空燃比小于理論空燃比(a14.7)時(shí)，時(shí)，CO排放量隨混合氣變濃或排放量隨混合氣變濃或變稀而顯著增多。由圖可知：變稀而顯著增多。

10、由圖可知：當(dāng)混合氣過濃、較濃、過稀時(shí)，當(dāng)混合氣過濃、較濃、過稀時(shí)，CO生成量均增加。生成量均增加。、HCHC是汽油蒸氣、曲軸箱竄氣以及混合氣不完全燃燒的產(chǎn)是汽油蒸氣、曲軸箱竄氣以及混合氣不完全燃燒的產(chǎn)物。不完全燃燒主要因缸壁激冷使緊靠缸壁的那層氣體，物。不完全燃燒主要因缸壁激冷使緊靠缸壁的那層氣體，火焰?zhèn)鞑ゲ坏蕉S廢氣排出。有時(shí)混合氣過稀，因燃油缺火焰?zhèn)鞑ゲ坏蕉S廢氣排出。有時(shí)混合氣過稀，因燃油缺乏，火焰擴(kuò)散緩慢，燃油在完全燃燒前就從燃燒室排出；乏，火焰擴(kuò)散緩慢，燃油在完全燃燒前就從燃燒室排出；如混合氣過濃，又因氧氣不足導(dǎo)致燃燒不完全，如混合氣過濃，又因氧氣不足導(dǎo)致燃燒不完全，HCHC的排出的

11、排出量也會(huì)增加。量也會(huì)增加。HCHC排量的變化規(guī)律曲線圖與排量的變化規(guī)律曲線圖與COCO曲線圖相似。曲線圖相似。 、HCHC是汽油蒸氣、曲軸箱竄氣以及混是汽油蒸氣、曲軸箱竄氣以及混合氣不完全燃燒的產(chǎn)物。不完全燃燒合氣不完全燃燒的產(chǎn)物。不完全燃燒主要因缸壁激冷使緊靠缸壁的那層氣主要因缸壁激冷使緊靠缸壁的那層氣體，火焰?zhèn)鞑ゲ坏蕉S廢氣排出。有體，火焰?zhèn)鞑ゲ坏蕉S廢氣排出。有時(shí)混合氣過稀，因燃油缺乏，火焰擴(kuò)時(shí)混合氣過稀，因燃油缺乏，火焰擴(kuò)散緩慢，燃油在完全燃燒前就從燃燒散緩慢，燃油在完全燃燒前就從燃燒室排出；如混合氣過濃，又因氧氣不室排出；如混合氣過濃，又因氧氣不足導(dǎo)致燃燒不完全，足導(dǎo)致燃燒不完全，

12、HCHC的排出量也會(huì)的排出量也會(huì)增加。增加。HCHC排量的變化規(guī)律曲線圖與排量的變化規(guī)律曲線圖與COCO曲線圖相似。曲線圖相似。 、NOXNOX是在燃燒溫度高（是在燃燒溫度高（18001800度以上）且氧氣充足（空燃比為度以上）且氧氣充足（空燃比為1616：1 1）的條件下形成的。其生成量隨著燃燒最高溫度升高、高溫持）的條件下形成的。其生成量隨著燃燒最高溫度升高、高溫持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)、混合氣變濃等會(huì)增加，其變化規(guī)律如圖續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)、混合氣變濃等會(huì)增加，其變化規(guī)律如圖NOXNOX曲線圖。曲線圖。從曲線圖變化規(guī)律中可見，從曲線圖變化規(guī)律中可見，NOXNOX生成量主要取決溫度和混合氣濃生成量主要取決溫度和

13、混合氣濃度。在空燃比小于理論空燃比時(shí)，度。在空燃比小于理論空燃比時(shí)，NOXNOX生成量主要隨溫度升高而生成量主要隨溫度升高而增加，當(dāng)空燃比大于理論空燃比時(shí)，增加，當(dāng)空燃比大于理論空燃比時(shí)，NOXNOX生成量主要受混合氣濃生成量主要受混合氣濃度影響，并隨混合氣變稀而度影響，并隨混合氣變稀而NOXNOX生成量迅速減少。另外隨著點(diǎn)火生成量迅速減少。另外隨著點(diǎn)火正時(shí)的提前，也會(huì)使燃燒室內(nèi)達(dá)到最高溫度。正時(shí)的提前，也會(huì)使燃燒室內(nèi)達(dá)到最高溫度。 l、NOXNOX是在燃燒溫度高（是在燃燒溫度高（18001800度以上）度以上）且氧氣充足（空燃比為且氧氣充足（空燃比為1616：1 1）的條件）的條件下形成的。

14、其生成量隨著燃燒最高溫下形成的。其生成量隨著燃燒最高溫度升高、高溫持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)、混合氣度升高、高溫持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)、混合氣變濃等會(huì)增加，其變化規(guī)律如圖變濃等會(huì)增加，其變化規(guī)律如圖NOXNOX曲曲線圖。從曲線圖變化規(guī)律中可見，線圖。從曲線圖變化規(guī)律中可見，NOXNOX生成量主要取決溫度和混合氣濃度。生成量主要取決溫度和混合氣濃度。在空燃比小于理論空燃比時(shí)，在空燃比小于理論空燃比時(shí)，NOXNOX生成生成量主要隨溫度升高而增加，當(dāng)空燃比量主要隨溫度升高而增加，當(dāng)空燃比大于理論空燃比時(shí)，大于理論空燃比時(shí)，NOXNOX生成量主要受生成量主要受混合氣濃度影響，并隨混合氣變稀而混合氣濃度影響，并隨混合氣變稀而N

15、OXNOX生成量迅速減少。另外隨著點(diǎn)火正生成量迅速減少。另外隨著點(diǎn)火正時(shí)的提前，也會(huì)使燃燒室內(nèi)達(dá)到最高時(shí)的提前，也會(huì)使燃燒室內(nèi)達(dá)到最高溫度。溫度。八、針對(duì)汽車尾氣排放與防治措施針對(duì)汽車尾氣排放與防治措施 l、燃油供給閉環(huán)控制、燃油供給閉環(huán)控制l在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，在排氣管上游安裝一個(gè)氧傳感器，用來檢測(cè)中廢氣中的氧的含量，向ECU發(fā)出反饋信號(hào)，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元對(duì)噴油量進(jìn)行修正，使混合氣濃度保持在理論空燃比附近。l特點(diǎn)：使每輛汽車在滿足汽車性能要求的條件下，減少有害排放物；可減少各新車之間由于制造裝配等因素造成有害排放物的差異；減少由于車輛老化使發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物惡化l、三元催化反應(yīng)器、三元催化反

16、應(yīng)器l它是一個(gè)圓筒形的陶瓷載體，中間有許多細(xì)長(zhǎng)的通道，可以大大增加陶瓷載體內(nèi)部的表面積?；钚源呋牧鲜怯谜婵战饘倩姆椒拥教沾杀砻娴?，有害物質(zhì)與催化材料接觸時(shí)就會(huì)被轉(zhuǎn)化。在氧催化轉(zhuǎn)化器中，大約80%未燃燒或部分燃燒的HC被轉(zhuǎn)化成水蒸氣和CO2，有害的CO被轉(zhuǎn)化成CO2，部分NOx剝離氧原子，生成N2和CO2。l特點(diǎn)：采用三元催化轉(zhuǎn)化器時(shí)只有當(dāng)空燃比在化學(xué)計(jì)量比附近很窄范圍內(nèi)HC、CO和NOx排出濃度均較小。裝有電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)采用閉環(huán)控制方式，才能使混合氣空燃比嚴(yán)格控制在化學(xué)計(jì)量比附近很窄的范圍內(nèi)，使三元催化轉(zhuǎn)化器凈化效率最高。l因此三元催化反應(yīng)器必須與氧傳感器配對(duì)使用，否則容易使三元催化

17、反應(yīng)器中毒，堵塞，過早報(bào)廢。l廢氣經(jīng)過三元催化反應(yīng)器過程中產(chǎn)生以下化學(xué)廢氣經(jīng)過三元催化反應(yīng)器過程中產(chǎn)生以下化學(xué)反應(yīng)：反應(yīng)：l1、CO氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)l CO+0.5O2C02，或，或，CO+H2OCO2+H2l2、HC氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)lHnCm+（m+0.25n）O2mCO2+0.5nH2Ol3、NO還原反應(yīng)還原反應(yīng) 2NO+2CO2CO2+N2，或，或，2NO+2H22H2O+N2lEGR廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)l氮氧化物NOx只有少部分被三元催化轉(zhuǎn)化，因此采用廢氣再循環(huán)的方法減少NOx排放。l廢氣再循環(huán)EGR：為了減少排氣中的氮氧化合物。因系統(tǒng)的缸內(nèi)溫度相對(duì)較高，而且在富氧的環(huán)境下，因此排氣中生產(chǎn)大量的氮氧化合物。部分的排氣通過EGR閥與新鮮空氣混合進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)（因CO2 在工作過程會(huì)吸收熱量，這樣缸內(nèi)燃燒溫度就降低，從而降低氮氧化合物排放。EGR的控制策略：增加EGR率可以使NOx排出物降低，但同時(shí)會(huì)HC排出物和燃油消耗增加。因此在各種工況采用的EGR率必須是對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能的綜合考慮試驗(yàn)結(jié)果說明：當(dāng)EGR率小于10%時(shí)，燃油消耗量基本上不增加，當(dāng)EGR率大于20%時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定，工作