常見車型排放系統分析與故障診斷

2023-01-27 21:54:02 字數 4238 閱讀 7847

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摘要汽車在使用過程中,由於某種或多種原因,會引起汽車效能的變化。汽車排放系統是汽車重要的組成部分之一,一旦出現故障而沒有及時排除,會引起汽車發動機的執行異常,並會使汽車排放的尾氣中的co、hc和nox等有害氣體超標。**介紹汽車排放系統的各組成部分及常見車型排放控制系統,分析了各系統的工作原理和控制策略,列舉了各系統的常見故障現象,並進行系統的判斷與分析最後提出可行的解決方案。

[關鍵字] 排放系統;故障;分析;原理

目錄1、汽車排放系統簡介 3

1.1常見汽車排放系統介紹 3

1.2常見車型排放控制系統的組成 4

1.2.1曲軸箱強制通風系統 4

1.2.2燃油蒸發排放控制系統 5

1.2.3三元催化轉換系統 6

1.2.4廢氣再迴圈系統 6

2、汽車排放控制系統檢修 6

2.1 曲軸箱強制通風系統的檢修 6

2.2 燃油蒸發排放控制系統的檢修: 7

2.3 廢氣再迴圈系統的檢修 8

2.4三元催化轉換系統的檢修 9

3、常見車型排放控制系統故障的維修例項 9

3.1案例一 9

3.2案例二 9

結論 9

參考文獻 9

致謝 9

汽車排放系統是指收集並且排放廢氣的系統,該系統一般由排氣支管、排氣管、催化轉換器、排放溫度感測器、消聲器和排放尾管等組成。汽車排放系統是主要作用是排放發動機工作所排出的廢氣,同時使排出的廢氣汙染減小,噪音減小。汽車排放系統主要用於輕型車、微型車和客車,電單車等機動車輛。

(1) 排放管:排放系統看似只是簡單的管道,其實設計時不僅要考慮到特定的底盤布置,而且排放系統的長度、管徑大小、消聲器的大小都要考慮到排放氣體的流動,防止相鄰氣缸排放時氣流的互相干涉。在電噴發動機上,氧感測器就裝在排放總管上,它感應排放中氧分子含量並反饋至電控單元(ecu),從而決定迸入發動機內的混合氣比例。

(2) 催化式淨化器:排放總管連線催化式排放淨化器。催化式排放淨化器的關鍵在於「催化」,也就是利用催化劑對汽車的廢氣進行淨化,將廢氣中的有害物質轉化為無害物質。

催化式排放淨化器有氧化型、雙床型、三元型等多種型式,其中最常用的是三元型催化式淨化器。所謂三元型催化式淨化器是指汽車廢氣只要通過淨化器本身,就可同時將廢氣中的三種主要有害物質轉化為無害物質的一種高效率淨化器。它的殼體用耐高溫的不鏽鋼製成,內部的蜂巢式通道上塗有催化劑,催化劑的成份有鉑、鈀和銠等稀土金屬。

當汽車廢氣通過淨化器的通道時,一氧化碳和碳氫化合物就會在催化劑鉑與鈀的作用下,與空氣中的氧發生反應產生無害的水和二氧化碳,而氮氧化合物則在催化劑銠的作用下被還原為無害的氧和氮。三元型催化式排放淨化器的淨化效率十分高,可以淨化90%以上的有害物質,是現代轎車上一種標準裝置。當然,催化式排放淨化器也不是全能的,它只能適用於無鉛汽油做燃料的汽車,如果使用含鉛汽油,廢氣中的鉛就會覆蓋催化劑,使淨化器停止工作而不起任何作用,所以現在的車用汽油一般都是無鉛汽油。

(3)消聲器:從催化式排放淨化器出來就連線到消聲器了。消聲器橫截面是乙個圓形或者橢圓形的物體,多用薄鋼板焊製,裝在排放系統的中部或者後部位置上,它內部有一系列隔板、腔室、孔洞和管道,利用聲波反射互相干擾抵消的現象,使聲能逐漸消弱,用以隔離和衰減排放門每次開啟時產生的脈動壓力。

目前,越來越多的消聲器採用鍍鋁不鏽鋼材料,降低重量並可延長壽命。

排放門開啟時高速衝出的廢氣所產生的脈動壓力是產生雜訊的根源,又稱為氣流雜訊,雜訊可達120分貝以上,是人體承受不了的。轎車常用的消聲器多是倒流式,即廢氣流通過元件內部時要改變方向。

現在還有一種電子消聲器,感測器從排放總管出口處擷取氣流壓力波形,反饋至計算機並指令揚聲器(裝在系統內)產生乙個同樣波形的相反波去互相抵消,從而減少雜訊。

消聲器雖然能降低雜訊,但會降低一些發動機功率,因為就算設計完善的消聲器也會在系統中產生一些背壓,從而降低發動機容積功率,因此一些競賽車是不裝消聲器的,開起來雜訊十分大。

(4)尾管:與消聲器連線最後一節是尾管,它是排放系統最後一段管子,將廢氣引出車外。尾管有單排放和雙排放兩種,一般v型發動機或大排量發動機採用雙排放,小排量車採用單排放。

主要功能是把發動機在燃燒過程中產生的廢氣從多個氣缸內收集、清潔(經三元催化器)、消聲,然後引到車後排放。

為了降低排氣汙染,延長機油的使用壽命,減小零件的腐蝕和磨損,必須使發動機曲軸箱保持通風,將滲入曲軸箱內的氣體排出去。現代發動機常設有曲軸箱強制通風裝置,將竄入曲軸箱的氣體經過廢氣通風管引入進氣支管或空氣濾清器內,使廢氣重新吸入氣缸進行再燃燒。這樣不僅能提高發動機的經濟性,減少排氣汙染,而且能使發動機曲軸箱內氣壓保持相對穩定。

曲軸箱通風的方式通常有自然通風和強制通風兩種。若將進入曲軸箱內的氣體直接排入大氣之中,通常稱為自然通風,這種方式因會汙染大氣而很少採用;將曲軸箱內的氣體匯入發動機進氣管內,使它被吸入氣缸內燃燒,這種方式稱為強制通風。它不僅能減小對大氣的汙染,同時還提高了燃料的經濟性,故在現代汽車發動機上廣泛採用。

(曲軸強制通風系統結構如圖1所示)

圖1曲軸強制通風系統結構圖

圖2 燃油蒸發排放控制系統的構成

1-發動機,2-噴油嘴,3-空氣濾清器,4-evap活性碳罐清洗電磁閥

5-雙通閥,6-燃油止回閥,7-濾油器蓋,8-溢流限制器,9-流至燃油

管路的燃油,10-燃油幫浦,11-燃油過濾器,12-油位感測器,13-溢流

管,14-活性碳,15-活性碳罐

蒸發排放(evap)系統的作用是減少燃油蒸汽逸入大氣中。當油箱中燃油蒸汽的壓力高於evap雙通閥的設定值時,雙通閥(圖2-5)便開啟,使燃油蒸汽流入evap控制碳罐,

吸附在碳罐中的活性碳上;當ecm探測到系統達到正常工作條作(發動機啟動,冷卻水溫度高於75℃)時,便斷開evap淨化控制電磁閥的搭鐵電路,使電磁閥開啟,將歧管內的真空加到碳罐上,並將新鮮空氣吸入碳罐內,使燃油蒸汽經evap淨化控制電磁閥進入節氣門體內,並通過進氣歧管流入燃燒室供發動機燃燒。

三元催化轉換系統(twc)可將汽車尾氣排出的co、hc和nox等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。當高溫的汽車尾氣通過淨化裝置時,三元催化器中的淨化劑將增強co、hc和nox三種氣體的活性,促使其進行一定的氧化-還原化學反應,其中co在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體;hc化合物在高溫下氧化成水(h20)和二氧化碳;nox還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體,使汽車尾氣得以淨化。

廢氣再迴圈系統(egr) 是在發動機工作過程中,將一部分廢氣引到進氣門吸入的新鮮空氣中,一起返回氣缸內部進行再迴圈參與燃燒的方法,其作用是用來減少nox的排放量。nox是一種對人體危害極大的氣體,其主要是在高溫富氧的條件下生成的。在發動機工作過程種,如適時、適量地將部分廢氣再次引入氣缸內,因廢氣中的主要成分co2比熱容比較大,所以廢氣可將燃燒產生的部分熱量吸收並帶出氣缸,並對混合氣有一定的稀釋作用,因此降低了發動機燃燒的最高溫度和氧含量,從而減少了nox化合物的生成量。

曲軸箱強制通風(pcv)系統的作用是將竄入曲軸箱內的竄氣和機油蒸汽的混合氣匯入發動機燃燒室進行燃燒。該系統的核心是pcv閥,當pcv閥正常工作時,曲軸箱內的排放將得到有效控制。

1、診斷曲軸箱排放控制系統的故障時,應按照如下步驟進行操作:

(1)從pcv閥上拆下通風軟管

(2)從搖臂罩板上卸下pcv閥

(3)重新接上通風軟管;

(4)使發動機處於怠速運轉狀態,用手指按在pcv閥的開口端,確認是否有真空度,

正常情況下,應能感覺到有真空度(手指受到吸力作用),否則說明曲軸箱排放控制系統工作不正常,應用清洗液清洗pcv閥和通風軟管,必要時更換。

2、診斷pcv閥的故障時的操作方法是:

(1)拆下pcv閥

(2)將乾淨的軟管接到pcv閥上,從汽缸蓋一側吹氣,空氣應能順暢地通過,從進氣歧管一側吹氣,空氣應很難通過,如果檢測結果與上述要求不符,則應更換pcv閥;

(3)從pcv閥的螺紋端將一根小細棍插入pcv閥,檢查pcv閥內的柱塞是否移動,正常情況下,pcv閥的柱塞應能移動,如果柱塞不移動,則說明pcv閥柱塞卡滯,需清洗或更換pcv閥,需要注意的是,安裝pcv閥時,其擰緊力矩為8~12n·m

(4)重新裝上pcv閥,檢查墊片及連線處有無洩漏、破裂或其他損壞,必要時更換。

1、診斷evap活性炭罐及燃油蒸汽管路故障的具體步驟是:

(1)檢查燃油蒸汽管路的連線有無鬆動、死彎、扭曲、裂縫、損傷或燃油洩漏;

(2)拆下evap活性炭罐,檢查有無裂縫或損傷。

2、診斷evap活性炭罐清洗電磁閥故障的步驟是

(1)從evap活性炭罐清洗電磁閥上拆下真空軟管(黑底紅條),並在其上做好標記,以便能裝回原處;

(2)拆下evap活性炭罐清洗電磁閥導線聯結器;

(3)在帶紅條的真空軟管所連線的管接頭上接上真空幫浦;

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