第七章-發(fā)動機(jī)排放控制系統(tǒng)構(gòu)造與維修

鄭勁第七章發(fā)動機(jī)排放控制系統(tǒng)1第一節(jié)發(fā)動機(jī)的有害排放物一、排放污染物的來源發(fā)動機(jī)工作時(shí)所排放的廢氣中含有一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧物（NOx）、微粒及硫化物等有害物質(zhì)。1.油箱汽油蒸發(fā)，污染物為HC，占25％左右。2.曲軸箱竄氣，污染物為HC，占25％左右。3.尾氣排放，污染物為CO、HC、NOx。4.微粒（碳煙）是柴油機(jī)主要有害排放物之一。二、排放污染物的危害CO吸入過多會阻礙血液對氧氣的吸收和輸送，引起頭痛、頭暈，嚴(yán)重的會導(dǎo)致入死亡。2第一節(jié)發(fā)動機(jī)的有害排放物三、排放控制的種類（1）活性炭罐蒸發(fā)物控制。（2）曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)和PCV閥控制。（3）空燃比與三元催化轉(zhuǎn)換控制。（4)廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)，

NOx專項(xiàng)控制。（5）柴油機(jī)微粒過濾器。

3第二節(jié)三元催化轉(zhuǎn)化器一、作用與結(jié)構(gòu)類型三元催化轉(zhuǎn)化器（TWC）是利用催化劑（鍺、鉑、鈀）的作用將排氣中的CO，HC和NOx轉(zhuǎn)換成對入體無害氣體的一種排氣凈化裝置。COHCNOXCO2

H2ON2、O2

Pt\Rh\Bd催化劑（鉑銠鈀）4二、工作條件

1.只能使用無鉛汽油

鉛使催化劑中毒，失去效能。2.工作溫度

溫度超過350℃催化轉(zhuǎn)換器才起催化反應(yīng)。3.混合氣的成分為理論混合比(A/F＝14.8)?；旌蠚獾某煞植皇抢碚摶旌媳葧r(shí)，排氣中有害物的轉(zhuǎn)化效果較差，易引起催化轉(zhuǎn)換器過熱。第二節(jié)三元催化轉(zhuǎn)化器5氧化催化轉(zhuǎn)換器作用氧化催化轉(zhuǎn)換器COHCCO2

H2OPt\Rh\Bd催化劑（鉑銠鈀）第二節(jié)三元催化轉(zhuǎn)化器6三、三元催化轉(zhuǎn)換器工作狀況的檢測1.尾氣排放測試作尾氣排放檢測時(shí)，如CO、HC和NOx的含量都高，說明TWC很可能已經(jīng)失效。2.前后氧傳感器輸出電壓和波形的對比3.用紅外線測溫儀檢測在熱機(jī)狀態(tài)下，舉升汽車，用紅外線測溫儀檢測TWC進(jìn)氣口和出氣口的溫度，如果溫差不足10℃，說明TWC內(nèi)部堵塞嚴(yán)重，必須更換。第二節(jié)三元催化轉(zhuǎn)化器7三、三元催化轉(zhuǎn)換器工作狀況的檢測4.根據(jù)車況分析TWC發(fā)生堵塞后最初的不良反應(yīng)是行駛無力，車速上不去和廢氣返流，如一輛最高車速設(shè)計(jì)為200km/h的汽車，TWC內(nèi)部堵塞后最高車速通常只有130km/h左右。TWC堵塞后，如不及時(shí)更換，最后會發(fā)展到起動困難（排氣不暢）。5.三元催化轉(zhuǎn)化器（TWC）堵塞還會造成發(fā)動機(jī)水溫過高。6.用背壓表檢測三元催化轉(zhuǎn)化器如分析TWC或消聲器可能發(fā)生堵塞，可拆下氧傳感器，在氧傳感器裝配孔上連接背壓表，發(fā)動機(jī)工作時(shí)排氣管壓力應(yīng)小于0.025MPa。如超過該值，說明TWC或消聲器發(fā)生堵塞，應(yīng)及時(shí)更換。第二節(jié)三元催化轉(zhuǎn)化器8一、廢氣再循環(huán)裝置1．NOx產(chǎn)生的原因高溫、高壓、高氧是產(chǎn)生NOx的主要因素。

2.作用將適量的廢氣引入進(jìn)氣道中，以減少NOX的生成。3.EGR閥控制方式即EGR閥的開啟由ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)水溫、轉(zhuǎn)速、空氣流量等信號來決定。

第三節(jié)廢氣再循環(huán)裝置9一、廢氣再循環(huán)裝置3.EGR閥控制方式即EGR閥的開啟由ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)水溫、轉(zhuǎn)速、空氣流量等信號來決定。

第三節(jié)廢氣再循環(huán)裝置10一、廢氣再循環(huán)裝置4.EGR閥工作過程EGR系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)水溫50°C，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速1500～4500rpm時(shí)工作，在怠速、暖機(jī)、大負(fù)荷和減速時(shí)，不工作。第三節(jié)廢氣再循環(huán)裝置11一、廢氣再循環(huán)裝置4.EGR閥工作過程電子控制式EGR閥EGR系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)水溫50°C，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速1500—4500rpm時(shí)工作，在怠速、暖機(jī)、大負(fù)荷和減速時(shí)，不工作。第三節(jié)廢氣再循環(huán)裝置12排氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR閥）第四節(jié)汽油蒸發(fā)控制裝置13二、廢氣再循環(huán)（EGR）裝置故障與檢測1.EGR閥關(guān)閉不嚴(yán)引發(fā)的故障EGR閥在起動、怠速、低速、急加速、減速和全負(fù)荷時(shí)應(yīng)關(guān)閉。如開啟或關(guān)閉不嚴(yán)，可燃混合氣被EGR閥進(jìn)入的廢氣稀釋，會造成：（1）EGR控制電磁閥與底座密封不良，使EGR閥始終處于開啟狀態(tài)，會造成怠速不穩(wěn)定，低速時(shí)會喘振。（2）低速加速時(shí)動力不足，急加速反應(yīng)遲鈍，向后座車，急減速時(shí)過載熄火。（3）冷起動時(shí)過載熄火。（4）節(jié)氣門全開或按近全開時(shí)，會造成發(fā)動機(jī)功率降低。第三節(jié)廢氣再循環(huán)裝置14二、廢氣再循環(huán)（EGR）裝置故障與檢測2.EGR閥不開啟故障（l）EGR不開啟，高怠速負(fù)載做工況測試時(shí)，NOx含量高，加速時(shí)易產(chǎn)生爆燃。（2）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在1500～4500r/min時(shí)，EGR閥不開啟會造成NOx過高。這是因燃燒室溫度升得過高，導(dǎo)致爆燃。而爆燃是導(dǎo)致NOx升高的直接原因。第三節(jié)廢氣再循環(huán)裝置15二、廢氣再循環(huán)（EGR）裝置故障與檢測3.EGR閥檢測方法起動發(fā)動機(jī)，冷車，怠速時(shí)拆下EGR閥上側(cè)的真空軟管，在發(fā)動機(jī)水溫50℃以下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速1500r／min以下時(shí)，用手指堵住真空管應(yīng)感覺不到有真空吸力。否則，應(yīng)更換EGR真空開關(guān)閥。在EGR閥上側(cè)真空接口上接上真空表，在冷車、怠速時(shí)，將真空加入EGR閥真空室。這時(shí)發(fā)動機(jī)應(yīng)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、熄火。否則說明EGR閥損壞，應(yīng)更換。第三節(jié)廢氣再循環(huán)裝置16第四節(jié)汽油蒸發(fā)控制裝置一、裝置的組成與功用

收集和儲存汽油蒸汽，送入氣缸內(nèi)燃燒，消除HC從汽油箱向大氣的排放。

圖汽油蒸發(fā)控制裝置的組成17第四節(jié)汽油蒸發(fā)控制裝置二、汽油蒸發(fā)控制裝置的工作過程

1.發(fā)動機(jī)不工作時(shí)，汽油蒸汽經(jīng)單向閥進(jìn)入炭罐，汽油蒸汽被活性炭吸附。2.在發(fā)動機(jī)水溫≥75℃，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速≥1500r／min時(shí)，炭罐電磁閥通電，活性炭上的汽油蒸汽在90s左右全部被吸入進(jìn)氣道?？諝膺M(jìn)入炭罐，清洗活性炭，炭罐恢復(fù)吸附汽油蒸汽的能力。

圖汽油蒸發(fā)控制裝置的組成18第四節(jié)汽油蒸發(fā)控制裝置三、汽油蒸發(fā)控制裝置的故障診斷1.汽油蒸發(fā)控制裝置故障的診斷如果炭罐電磁閥發(fā)生故障（如短路或斷路）會造成：難以起動，加速不順，還能造成怠速不穩(wěn)，尾氣超標(biāo)，油耗增加。加油時(shí)加油口向外嗆油。油箱未滿，卻加不進(jìn)油，應(yīng)重點(diǎn)檢查炭罐電磁閥是否發(fā)生故障?；钚蕴抗薜倪M(jìn)氣孔處的空氣濾清器必須保持清潔。該處堵塞后，沒有新鮮的空氣沖刷活性炭，對汽油蒸汽的吸附能力就會逐漸喪失。

圖汽油蒸發(fā)控制裝置的組成19第四節(jié)汽油蒸發(fā)控制裝置三、汽油蒸發(fā)控制裝置的故障診斷2.炭罐電磁閥故障的診斷在發(fā)動機(jī)正常工作溫度下，怠速狀態(tài)取下活性炭罐排放控制閥通向炭罐電磁閥的真空軟管，用手指堵住真空管，怠速時(shí)無真空吸力為正常。踩加速踏板加速到2000r／min，真空軟管有吸力為正常。如不正常應(yīng)更換。炭罐電磁閥為兩位兩通常閉式電磁閥，沒有通電時(shí)，對炭罐電磁閥吹氣應(yīng)不通氣；通電后吹應(yīng)通氣。如不正常應(yīng)更換。炭罐電磁閥自身是否有短路或斷路，可用歐姆表檢查端子間的電阻值。

圖汽油蒸發(fā)控制裝置的組成20一、曲軸箱為什么要通風(fēng)？1.竄入曲軸箱的廢氣或燃油使機(jī)油加速變質(zhì)，腐蝕構(gòu)件；2.若將廢氣中的有害物質(zhì)排放到大氣中，造成環(huán)境污染。所以，曲軸箱要強(qiáng)制通風(fēng)。二、系統(tǒng)組成空濾器、化油器、PCV閥、進(jìn)氣管及抽氣管。第五節(jié)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置21三、PCV閥的結(jié)構(gòu)與工作情況A.結(jié)構(gòu)

真空吸力閥、彈簧、閥座與閥體組成。B.工作情況停機(jī)：閥關(guān)怠速：開很小的縫隙。中負(fù)荷：中開度。大負(fù)荷：大開度。進(jìn)氣管回火：閥關(guān)第五節(jié)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置22PCV閥的功用根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況，自動調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的曲軸箱氣體的數(shù)量，以免真空度較大時(shí)，抽氣量過多及機(jī)油被吸出。第五節(jié)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置23強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)工作情況演示（PCV系統(tǒng)）第五節(jié)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置24強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)（PCV系統(tǒng)）第五節(jié)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置25三、PCV閥的故障及檢測1.PCV閥的故障PCV閥如果卡滯在打開的位置，過量的空氣流入進(jìn)氣歧管，使用AFS系統(tǒng)的會使空燃比變稀，會出現(xiàn)怠速不穩(wěn)和發(fā)動機(jī)過載熄火的故障。PCV閥或強(qiáng)制通風(fēng)的軟管堵塞，會造成怠速不穩(wěn)、怠速熄火、怠速過高故障。還會造成曲軸箱壓力過大而竄機(jī)油。部分機(jī)油竄入燃燒室，造成排氣管冒藍(lán)煙。

第五節(jié)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置圖曲軸箱通風(fēng)裝置示意圖26三、PCV閥的故障及檢測2.PCV閥故障的預(yù)防發(fā)動機(jī)在工作80000～90000km后，由于氣缸、活塞環(huán)的磨損，使氣缸竄氣量增加，曲軸箱內(nèi)廢氣含量的增加，造成箱內(nèi)溫度升高，箱內(nèi)機(jī)油蒸發(fā)量加大。在這種情況下，PCV閥容易被積炭堵塞。預(yù)防方法：發(fā)動機(jī)工作了60000～70000km后，定期地用化油器清洗劑清潔PCV閥，可延長PCV閥的使用壽命。第五節(jié)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置圖曲軸箱通風(fēng)裝置示意圖27三、PCV閥的故障及檢測3.PCV閥的檢查方法（l）將一根干凈的軟管接到PCV閥出氣一側(cè)，用力向進(jìn)氣一側(cè)吹氣。PCV閥是單向閥，因此如通氣，應(yīng)更換。（2）將進(jìn)氣一側(cè)軟管拆下，在發(fā)動機(jī)工作時(shí)，用手指封住進(jìn)氣一側(cè)的進(jìn)氣孔。如感覺不到真空吸力，說明PCV閥或強(qiáng)制通風(fēng)的軟管堵塞，應(yīng)清洗或更換。（3）拆下PCV閥，在耳邊搖動。若聽不到“喀”聲，說明P