汽车电控发动机构造与检修课件 项目五排放系统

学 习 项 目 五 排 放 控 制 系 统 检 修任 务 一 排 放 控 制 系 统 的 检 修 知 识 目 标 l了 解 汽 油 蒸 汽 排 放 控 制 系 统 （ EVAP） 、 废 气 再 循 环控 制 系 统 （ EGR） 、 氧 传 感 器 的 结 构 与 工 作 原 理 。l了 解 三 元 催 化 转 换 （ TWC） 系 统 、 曲 轴 箱 强 制 通 风（ PCV） 系 统 、 二 次 空 气 喷 射 系 统 的 结 构 与 工 作 原 理 。l掌 握 汽 油 蒸 汽 排 放 控 制 系 统 （ EVAP） 、 废 气 再 循 环控 制 系 统 （ EGR） 、 氧 传 感 器 的 检 测 方 法 。三 元 催 化 转 换 （ TWC） 系 统 、 曲 轴 箱 强 制 通 风 （ PCV）系 统 、 二 次 空 气 喷 射 系 统 的 检 测 方 法 。 任 务 一 排 放 控 制 系 统 的 检 修 任 务 分 析 汽 车 所 产 生 的 有 害 气 体 主 要 来 自 发 动 机 燃 烧 后所 排 放 的 废 气 、 曲 轴 箱 的 废 气 和 汽 油 蒸 发 形 成 的 废气 。 各 汽 车 制 造 厂 为 能 顺 利 达 到 汽 车 废 气 检 验 标 准 ，便 研 究 开 发 出 控 制 废 气 排 放 的 各 种 方 法 ， 应 用 在 汽车 上 的 主 要 有 三 元 催 化 转 换 （ TWC） 系 统 、 废 气 再 循环 （ EGR） 控 制 系 统 、 燃 油 蒸 汽 排 放 （ EVAP） 控 制 系统 、 曲 轴 箱 强 制 通 风 （ PCV） 系 统 、 二 次 空 气 喷 射 系统 等 。 本 次 项 目 主 要 介 绍 排 放 控 制 系 统 的 结 构 及 检修 的 相 关 知 识 。 相 关 知 识排 气 污 染 物 主 要 是 指 从 排 气 管 排 出 的 CO、 HC、 NOX等 有 害 污 染 物 CO（ 一 氧 化 碳 ） 是 一 种 无 色 、 无 味 的 有 毒 气 体 HC（ 碳 化 氢 ） 包 括 未 燃 烧 和 未 完 全 燃 烧 的 燃 油 、 润 滑 油 及 其 裂 解 产 物 和 部分 氧 化 物 NOX（ 氮 氧 化 合 物 ） 是 燃 烧 过 程 中 形 成 的 多 种 氮 氧 化 物 ， 主 要 是 NO， 还 有NO2、 N2O3、 N2O5等 （ 一 ） 废 气 再 循 环 控 制 系 统 1 废 气 再 循 环 控 制 系 统 功 能 废 气 再 循 环 （ Exhaust Gas Recirculation， EGR） 控 制 系 统 的 功 能 是将 适 量 的 废 气 重 新 引 入 汽 缸 参 加 燃 烧 ， 由于 废 气 中 含 有 大 量 的 不 能 燃 烧 的 二 氧 化 碳气 体 ， 能 够 吸 收 燃 烧 时 的 热 量 ， 从 而 可 降低 汽 缸 内 的 最 高 温 度 ， 减 少 NOx的 排 放 量 。 2EGR控制系统的组成及工作原理 目 前 采 用 ECU控 制 的 EGR系 统 主 要 有 开环 控 制 EGR系 统 和 闭 环 控 制 EGR系 统 两 种类 型 。 （ 1） 开 环 控 制 EGR系 统 的 组 成 及 工作 原 理 （ 2） 闭 环 控 制 EGR系 统 的 组 成 及 工 作 原 理 3EGR阀结构 （1）背压式EGR阀 （2）数字式EGR阀 （3）线性式EGR阀 （ 4） 带 排 气 温 度 传 感 器 的 EGR阀 （二）燃油蒸气排放控制系统1 燃 油 蒸 气 排 放 控 制 系 统 功 能2 燃 油 蒸 气 排 放 控 制 系 统 的 组 成 与 工作 原 理 1节 气 门 2进 气 管 3活 性 炭 罐 4油 箱 5单 向 阀 6真 空 控 制 阀 7炭 罐 电 磁 阀 8ECU 9传 感 器 信 号 10排 气 管 （ 三 ） 三 元 催 化 转 化 器 与 空 燃 比反 馈 控 制 系 统 1 三 元 催 化 转 化 器 的 功 能 三 元 催 化 转 化 器 安 装 在 排 气 管 中 部 ，其 功 能 是 利 用 转 化 器 中 的 三 元 催 化 剂 的作 用 ， 将 发 动 机 排 出 废 气 中 的 有 害 气 体如 碳 氢 化 合 物 （ HC） 、 一 氧 化 碳 （ CO） 、氮 氧 化 合 物 （ NOx） 转 变 为 无 害 的 二 氧 化碳 （ CO2） 、 水 （ H2O） 及 氮 气 （ N2） 。 2 三 元 催 化 转 化 器 的 结 构 与 工 作 原 理 三 元 催 化 转 化 器 一 般 由 壳 体 、 减振 层 、 载 体 和 催 化 剂 涂 层 部 分 组 成 ， 如 图所 示 。 1排 气 管 2、 4消 声 器 3催 化 剂 载 体 3 影 响 三 元 催 化 转 化 器 转 换 效 率 的 因 素 三 元 催 化 转 化 器 的 转 换 效 率 是 指 废 气经 过 催 化 转 化 器 后 ， 催 化 剂 使 HC、 CO和NOx氧 化 还 原 成 水 蒸 气 、 二 氧 化 碳 和 氮 气的 程 度 。 看 看 视 频吧 ！ 三 元 催 化 转 化 器 将 有 害 气 体 转 变 成无 害 气 体 的 效 率 受 诸 多 因 素 的 影 响 ， 其中 影 响 最 大 的 是 混 合 气 的 浓 度 和 排 气 温度 。 4 氧 传 感 器 氧 传 感 器 按 其 结 构 和 工 作 原 理 可 分 为氧 化 锆 （ ZrO2） 式 和 氧 化 钛 （ TiO2） 式 两种 ； 按 照 其 检 测 信 号 的 范 围 可 分 为 普 通型 和 宽 频 型 两 种 。 （ 1） 氧 化 锆 式 氧 传 感 器 任 务 描 述 如 果 废 气 再 循 环 系 统 工 作 不 良 ， 不仅 使 发 动 机 排 气 污 染 增 加 ， 而 且 使 发 动机 产 生 回 火 、 怠 速 不 稳 、 失 速 、 加 大 节气 门 开 度 时 瞬 间 减 速 等 现 象 ， 因 此 要 对EGR系 统 的 维 修 。 三 、 任 务 实 施 （ 一 ） EGR控 制 系 统 的 检 修 1 工 作 情 况 检 查 2 EGR电 磁 阀 的 检 查 3 检 查 EGR阀 （ 1） 检 查 背 压 式 EGR阀 （2）检查数字式EGR阀 用 故 障 诊 断 仪 检 查 。 电 阻 检 查 。 （3）检查线性式EGR阀 利 用 故 障 诊 断 仪 检 查 。 信 号 电 压 检 查 。 电 阻 检 查 。 4 检 查 排 气 温 度 传 感 器 5 测 试 EGR阀 转 换 效 率 （ 二 ） 燃 油 蒸 气 排 放 控 制 系 统 的 检 修1 一 般 检 查2 控 制 管 路 检 查3 真 空 控 制 阀 检 查4 炭 罐 电 磁 阀 检 查 （ 三 ） 三 元 催 化 转 化 器 检 修 可 用 以 下 方 法 对 三 元 催 化 转 化 器 进 行 检 修 。1 敲 打 法2 进 气 歧 管 真 空 度 检 测 法3 排 气 背 压 检 测 法 4 尾 气 分 析 法5 红 外 温 度 计 测 量 法6 利 用 氧 传 感 器 信 号 电 压 波 形 分 析 （ 四 ） 氧 传 感 器 检 修1 外 观 检 查2 线 路 及 氧 传 感 器 检 测 以 桑 塔 纳 2000GLi轿 车 氧 传 感 器 的 检测 为 例 ， 线 路 连 接 如 图 所 示 ， 插 接 器 端子 如 图 所 示 。 有 视 频哦 ！ 3 数 据 流 读 取 当 怀 疑 氧 传 感 器 出 现 故 障 ， 而 发 动 机ECU又 检 测 不 到 故 障 信 息 时 ， 发 动 机 仍能 以 开 环 控 制 方 式 继 续 运 转 ， 只 是 发 动机 工 作 状 态 不 是 最 佳 ， 排 气 中 有 害 气 体的 含 量 以 及 发 动 机 的 燃 油 消 耗 量 将 增 加 。 这 时 可 利 用 故 障 诊 断 仪 ， 读 取 氧 传感 器 的 工 作 参 数 和 故 障 信 息 。 4 信 号 波 形 测 试 用 示 波 器 可 以 检 测 氧 传 感 器 信 号电 压 变 化 情 况 ， 其 标 准 波 形 如 图 所示 。 （ 一 ） 曲 轴 箱 强 制 通 风 系 统1 曲 轴 箱 强 制 通 风 装 置 的 功 用 发 动 机 工 作 时 ， 不 可 避 免 地 会 有 一 定量 的 混 合 气 与 废 气 从 燃 烧 室 窜 入 曲 轴 箱 。知 识 与 能 力 拓 展 因 此 ， 曲 轴 箱 内 的 润 滑 油 在 高 温废 气 中 的 热 量 、 水 分 以 及 汽 油 等 的影 响 下 ， 将 被 稀 释 和 发 生 变 质 。 同 时 ， 曲 轴 箱 窜 气 直 接 排 入 大 气 ，将 导 致 HC等 排 放 污 染 物 的 增 加 。 2 曲 轴 箱 强 制 通 风 装 置 的 组 成 及 工作 原 理 （二）二次空气喷射系统 1 二 次 空 气 喷 射 系 统 的 功 能 在 一 定 工 况 下 ， 通 过 二 次 空 气 喷 射 系统 将 新 鲜 空 气 送 入 排 气 管 ， 促 使 废 气 中的 一 氧 化 碳 和 碳 氢 化 合 物 进 一 步 氧 化 ，从 而 降 低 一 氧 化 碳 和 碳 氢 化 合 物 的 排 放量 ， 同 时 加 快 三 元 催 化 转 化 器 的 升 温 。 2 二 次 空 气 喷 射 系 统 的 组 成 与 工 作原 理 二 次 空 气 喷 射 系 统 根 据 控 制 原 理 不 同 ，可 分 为 空 气 喷 射 式 和 吸 气 式 两 种 。 （ 1） 空 气 喷 射 式 二 次 空 气 喷 射 系 统 的组 成 及 工 作 原 理 （ 2） 吸 气 式 二 次 空 气 喷 射 系 统 的 组 成及 工 作 原 理 思 考 与 练 习（ 一 ） 在 现 代 的 汽 车 上 装 用 了 排 放 控 制 系 统 都 有 哪 些 ？（ 二 ） 废 气 再 循 环 系 统 工 作 不 良 ， 发 动 机 会 表 现 哪 些 症状 ？（ 三 ） 什 么 是 宽 带 式 氧 传 感 器 ？ 它 与 普 通 的 氧 化 锆 式 氧传 感 器 有 什 么 区 别 ？ 如 何 对 其 进 行 检 测 ？（ 四 ） 曲 轴 箱 强 制 通 风 (PCV) 系 统 是 如 何 工 作 的 ?如 何对 其 进 行 检 测 ？（ 五 ） 一 般 发 动 机 控 制 模 块 使 碳 罐 控 制 电 磁 阀 通 电 应 考虑 到 哪 些 条 件 ？