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1、常见车型排放系统分析与故障诊断 姓名 班级 指导老师 摘 要汽车在使用过程中，由于某种或多种原因，会引起汽车性能的变化。汽车排放系统是汽车重要的组成部分之一，一旦出现故障而没有及时排除，会引起汽车发动机的运行异常，并会使汽车排放的尾气中的CO、HC和NOx等有害气体超标。论文介绍汽车排放系统的各组成部分及常见车型排放控制系统，分析了各系统的工作原理和控制策略，列举了各系统的常见故障现象，并进行系统的判断与分析最后提出可行的解决方案。关键字 排放系统；故障；分析；原理目录目录1、汽车排放系统简介31.1常见汽车排放系统介绍31.2常见车型排放控制系统的组成41.2.1曲轴箱强制通风系统41.2.
2、2燃油蒸发排放控制系统51.2.3三元催化转换系统61.2.4废气再循环系统62、汽车排放控制系统检修62.1 曲轴箱强制通风系统的检修62.2 燃油蒸发排放控制系统的检修：72.3 废气再循环系统的检修82.4三元催化转换系统的检修93、常见车型排放控制系统故障的维修实例93.1案例一93.2案例二9结论9参考文献9致 谢9汽车排放系统简介1、汽车排放系统简介 1.1常见汽车排放系统介绍汽车排放系统是指收集并且排放废气的系统，该系统一般由排气支管、排气管、催化转换器、排放温度传感器、消声器和排放尾管等组成。汽车排放系统是主要作用是排放发动机工作所排出的废气，同时使排出的废气污染减小，噪音减小
3、。汽车排放系统主要用于轻型车、微型车和客车，摩托车等机动车辆。(1) 排放管:排放系统看似只是简单的管道，其实设计时不仅要考虑到特定的底盘布置，而且排放系统的长度、管径大小、消声器的大小都要考虑到排放气体的流动，防止相邻气缸排放时气流的互相干涉。在电喷发动机上，氧传感器就装在排放总管上，它感应排放中氧分子含量并反馈至电控单元（ECU），从而决定迸入发动机内的混合气比例。(2) 催化式净化器:排放总管连接催化式排放净化器。催化式排放净化器的关键在于“催化”，也就是利用催化剂对汽车的废气进行净化，将废气中的有害物质转化为无害物质。催化式排放净化器有氧化型、双床型、三元型等多种型式，其中最常用的是三
4、元型催化式净化器。所谓三元型催化式净化器是指汽车废气只要通过净化器本身，就可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质的一种高效率净化器。它的壳体用耐高温的不锈钢制成，内部的蜂巢式通道上涂有催化剂，催化剂的成份有铂、钯和铑等稀土金属。当汽车废气通过净化器的通道时，一氧化碳和碳氢化合物就会在催化剂铂与钯的作用下，与空气中的氧发生反应产生无害的水和二氧化碳，而氮氧化合物则在催化剂铑的作用下被还原为无害的氧和氮。三元型催化式排放净化器的净化效率十分高，可以净化90%以上的有害物质，是现代轿车上一种标准装置。当然，催化式排放净化器也不是全能的，它只能适用于无铅汽油做燃料的汽车，如果使用含铅汽油，废气
5、中的铅就会覆盖催化剂，使净化器停止工作而不起任何作用，所以现在的车用汽油一般都是无铅汽油。(3)消声器:从催化式排放净化器出来就连接到消声器了。消声器横截面是一个圆形或者椭圆形的物体，多用薄钢板焊制，装在排放系统的中部或者后部位置上，它内部有一系列隔板、腔室、孔洞和管道，利用声波反射互相干扰抵消的现象，使声能逐渐消弱，用以隔离和衰减排放门每次打开时产生的脉动压力。目前，越来越多的消声器采用镀铝不锈钢材料，降低重量并可延长寿命。1排放门开启时高速冲出的废气所产生的脉动压力是产生噪声的根源，又称为气流噪声，噪声可达120分贝以上，是人体承受不了的。轿车常用的消声器多是倒流式，即废气流通过元件内部时
6、要改变方向。 现在还有一种电子消声器，传感器从排放总管出口处截取气流压力波形，反馈至计算机并指令扬声器（装在系统内）产生一个同样波形的相反波去互相抵消，从而减少噪声。 消声器虽然能降低噪声，但会降低一些发动机功率，因为就算设计完善的消声器也会在系统中产生一些背压，从而降低发动机容积功率，因此一些竞赛车是不装消声器的，开起来噪声十分大。 (4)尾管:与消声器连接最后一节是尾管，它是排放系统最后一段管子，将废气引出车外。尾管有单排放和双排放两种，一般V型发动机或大排量发动机采用双排放，小排量车采用单排放。主要功能是把发动机在燃烧过程中产生的废气从多个气缸内收集、清洁(经三元催化器)、消声，然后引到
7、车后排放。1.2常见车型排放控制系统的组成1.2.1曲轴箱强制通风系统为了降低排气污染，延长机油的使用寿命，减小零件的腐蚀和磨损，必须使发动机曲轴箱保持通风，将渗入曲轴箱内的气体排出去。现代发动机常设有曲轴箱强制通风装置，将窜入曲轴箱的气体经过废气通风管引入进气支管或空气滤清器内，使废气重新吸入气缸进行再燃烧。这样不仅能提高发动机的经济性，减少排气污染，而且能使发动机曲轴箱内气压保持相对稳定。曲轴箱通风的方式通常有自然通风和强制通风两种。若将进入曲轴箱内的气体直接排入大气之中，通常称为自然通风，这种方式因会污染大气而很少采用；将曲轴箱内的气体导入发动机进气管内，使它被吸入气缸内燃烧，这种方式称
8、为强制通风。它不仅能减小对大气的污染，同时还提高了燃料的经济性，故在现代汽车发动机上广泛采用。（曲轴强制通风系统结构如图1所示）2汽车排放系统简介 图1曲轴强制通风系统结构图1.2.2燃油蒸发排放控制系统 图2 燃油蒸发排放控制系统的构成 1-发动机，2-喷油嘴，3-空气滤清器，4-EVAP活性碳罐清洗电磁阀 5-双通阀，6-燃油止回阀，7-滤油器盖，8-溢流限制器，9-流至燃油 管路的燃油，10-燃油泵，11-燃油过滤器，12-油位传感器，13-溢流 管，14-活性碳，15-活性碳罐 蒸发排放（EVAP）系统的作用是减少燃油蒸汽逸入大气中。当油箱中燃油蒸汽的压力高于EVAP双通阀的设定值时，
9、双通阀(图2-5)便打开，使燃油蒸汽流入EVAP控制碳罐，3吸附在碳罐中的活性碳上；当ECM探测到系统达到正常工作条作（发动机启动，冷却水温度高于75）时，便断开EVAP净化控制电磁阀的搭铁电路，使电磁阀开启，将歧管内的真空加到碳罐上，并将新鲜空气吸入碳罐内，使燃油蒸汽经EVAP净化控制电磁阀进入节气门体内，并通过进气歧管流入燃烧室供发动机燃烧。1.2.3三元催化转换系统三元催化转换系统(TWC)可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一
10、定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。1.2.4废气再循环系统废气再循环系统(EGR) 是在发动机工作过程中，将一部分废气引到进气门吸入的新鲜空气中，一起返回气缸内部进行再循环参与燃烧的方法，其作用是用来减少NOx的排放量。NOx是一种对人体危害极大的气体，其主要是在高温富氧的条件下生成的。在发动机工作过程种，如适时、适量地将部分废气再次引入气缸内，因废气中的主要成分CO2比热容比较大，所以废气可将燃烧产生的部分热量吸收并带出气缸，并对混合气
11、有一定的稀释作用，因此降低了发动机燃烧的最高温度和氧含量，从而减少了NOx化合物的生成量。2、汽车排放控制系统检修2.1 曲轴箱强制通风系统的检修曲轴箱强制通风（PCV）系统的作用是将窜入曲轴箱内的窜气和机油蒸汽的混合气导入发动机燃烧室进行燃烧。该系统的核心是PCV阀，当PCV阀正常工作时，曲轴箱内的排放将得到有效控制。 1、诊断曲轴箱排放控制系统的故障时，应按照如下步骤进行操作： （1）从PCV阀上拆下通风软管 （2）从摇臂罩板上卸下PCV阀 （3）重新接上通风软管； （4）使发动机处于怠速运转状态，用手指按在PCV阀的开口端，确认是否有真空度，4汽车排放控制系统检修正常情况下，应能感觉到有
12、真空度（手指受到吸力作用），否则说明曲轴箱排放控制系统工作不正常，应用清洗液清洗PCV阀和通风软管，必要时更换。 2、诊断PCV阀的故障时的操作方法是： （1）拆下PCV阀 （2）将干净的软管接到PCV阀上，从汽缸盖一侧吹气，空气应能顺畅地通过，从进气歧管一侧吹气，空气应很难通过，如果检测结果与上述要求不符，则应更换PCV阀； （3）从PCV阀的螺纹端将一根小细棍插入PCV阀，检查PCV阀内的柱塞是否移动，正常情况下，PCV阀的柱塞应能移动，如果柱塞不移动，则说明PCV阀柱塞卡滞，需清洗或更换PCV阀，需要注意的是，安装PCV阀时，其拧紧力矩为812Nm （4）重新装上PCV阀，检查垫片及连接
13、处有无泄漏、破裂或其他损坏，必要时更换。 2.2 燃油蒸发排放控制系统的检修： 1、诊断EVAP活性炭罐及燃油蒸汽管路故障的具体步骤是： （1）检查燃油蒸汽管路的连接有无松动、死弯、扭曲、裂缝、损伤或燃油泄漏； （2）拆下EVAP活性炭罐，检查有无裂缝或损伤。 2、诊断EVAP活性炭罐清洗电磁阀故障的步骤是 （1）从EVAP活性炭罐清洗电磁阀上拆下真空软管（黑底红条），并在其上做好标记，以便能装回原处； （2）拆下EVAP活性炭罐清洗电磁阀导线连接器； （3）在带红条的真空软管所连接的管接头上接上真空泵； （4）抽真空，检查EVAP活性炭罐清洗电磁阀在通电和断电时的情况是否正常，正常情况为施加
14、蓄电池电压时应有真空度，断开蓄电池电压时，真空应保持住； （5）用万用表欧姆挡测量EVAP活性炭罐清洗电磁阀两端子之间的电阻，电阻一般为3644，否则，更换炭罐清洗电磁阀。 3、活性炭罐清洗系统其检查步骤如下： （1）从节气门体上拆下真空软管（带红条），并将一真空泵连接在软管上。 （2）在发动机分别处于冷（发动机冷却液温度为60或更低）、热（发动机冷却液温度为70或更高）状态下，检查结果应符合表1所列的状态。5表1 各工况活性碳罐真空软管端真空度状态发动机状态发动机工况真空度正常状态冷态发动机处于怠速运转50kPa保持真空发动机转速为3000r/min热态发动机处于怠速50 kPa保持真空发动机启动后3min试抽真空真空度消失发动机启动后3min转速为3000r/min50 kPa暂时保持真空，之后消失。当海拔高度大于2200m，或者进去温度小于50时，真空度继续降低 4、诊断EVAP活性炭罐清洗孔真空度故障的方法是： （1）在发动机冷却液温度为8095时，从进气歧管的清洗软管接头上拆下真空软管，将一真空泵接到软管接头上； （2）启动发动机，轰大油门使发动机转速提高后，检查真空度是否保持得相当
