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1、排排放控制系统放控制系统本节主要介绍的内容有:本节主要介绍的内容有:本节主要介绍的内容有:本节主要介绍的内容有:一、汽车排放污染的来源及控制一、汽车排放污染的来源及控制二、曲轴箱强制通风系统(二、曲轴箱强制通风系统(PCVPCV)三、燃油蒸气挥发控制系统(三、燃油蒸气挥发控制系统(EVAPEVAP)四、电控废气再循环系统(四、电控废气再循环系统(EGREGR)五、三元催化转换系统(五、三元催化转换系统(TWCTWC)六、二次空气供给系统六、二次空气供给系统一、汽车排放污染的来源及控制一、汽车排放污染的来源及控制 随着汽车工业的发展,汽车的保有量不断增加,汽车随着汽车工业的发展,汽车的保有量不断
2、增加,汽车排放污染对人类环境的危害已成为一种严重的社会公害。排放污染对人类环境的危害已成为一种严重的社会公害。汽车的排放污染主要来源于汽车的排放污染主要来源于:发动机排出的废气(约占发动机排出的废气(约占6565以上)、以上)、曲轴箱窜气(约占曲轴箱窜气(约占2020)燃料供给系统中蒸发的燃油蒸汽(约占燃料供给系统中蒸发的燃油蒸汽(约占10102020),),汽油机的主要排放污染物是汽油机的主要排放污染物是COCO、HCHC、NoxNox等,柴油机等,柴油机的主要排放污染物是的主要排放污染物是HCHC、NOxNOx和碳烟。和碳烟。针对汽车污染源和各种污染物的产生机理,近年来,针对汽车污染源和各
3、种污染物的产生机理,近年来,在汽车尤其是轿车上装用了多种排放控制系统,主要包在汽车尤其是轿车上装用了多种排放控制系统,主要包括:曲轴箱强制通风(括:曲轴箱强制通风(PCVPCV)系统、汽油蒸气排放)系统、汽油蒸气排放(EVAPEVAP)控制系统、废气再循环()控制系统、废气再循环(EGREGR)系统、三元)系统、三元催化转换(催化转换(TWCTWC)系统、二次空气供给系统和热空气)系统、二次空气供给系统和热空气供给系统等。供给系统等。二、曲轴箱强制通风系统(二、曲轴箱强制通风系统(PCVPCV)结构如下图所示。结构如下图所示。通过管道将曲轴箱内的窜缸气体引入进气管进入气通过管道将曲轴箱内的窜缸
4、气体引入进气管进入气缸燃烧掉,起动降低有害污染的作用。缸燃烧掉,起动降低有害污染的作用。工作状态:工作状态:修机后,修机后,PCVPCV全关;全关;怠速时,怠速时,PCVPCV阀在真空吸力下关闭;阀在真空吸力下关闭;大负荷时,无休止空度下降,大负荷时,无休止空度下降,PCVPCV阀全开。阀全开。1.1.工作原理工作原理 节节气门开大时,进气管的真空度作用到气门开大时,进气管的真空度作用到PCVPCV阀阀上,此真空度还吸引新鲜空气经空气滤清器、软上,此真空度还吸引新鲜空气经空气滤清器、软管、气缸盖罩上的孔道进入曲轴箱与窜缸气体进管、气缸盖罩上的孔道进入曲轴箱与窜缸气体进行混合,混合后在进气管真空
5、度的作用下经气行混合,混合后在进气管真空度的作用下经气缸盖罩上的孔道,缸盖罩上的孔道,PCVPCV阀,新鲜空气混合后进入阀,新鲜空气混合后进入气缸燃烧掉。气缸燃烧掉。节节气门开度较小时,进气管真空度加大,窜气气门开度较小时,进气管真空度加大,窜气经经PCVPCV阀进入进气管混合后进入气缸。阀进入进气管混合后进入气缸。2.2.检测检测 当当PCVPCV阀和软管堵塞时,将造成怠速不稳、失速或怠阀和软管堵塞时,将造成怠速不稳、失速或怠速过低、漏机油和曲轴箱及气门室罩油泥增加;当速过低、漏机油和曲轴箱及气门室罩油泥增加;当PCVPCV阀和软管泄漏时,将造成怠速不稳、怠速失速和怠速过阀和软管泄漏时,将造
6、成怠速不稳、怠速失速和怠速过高的故障。检测方法是发动机怠速运转时拔去高的故障。检测方法是发动机怠速运转时拔去PCVPCV阀,阀,若此时发动机转速未提升若此时发动机转速未提升100r/min100r/min,则表示,则表示PCVPCV阀不良阀不良或管路不良。怠速时将拇指按在或管路不良。怠速时将拇指按在PCVPCV阀末端先拆下软管,阀末端先拆下软管,应感觉到有真空度,若无真空,说明有堵塞或泄漏。拆应感觉到有真空度,若无真空,说明有堵塞或泄漏。拆下下PCVPCV阀,摇动时应能听到阀内阀,摇动时应能听到阀内“咔喇咔喇”声,否则应更声,否则应更换换PCVPCV阀。阀。三、燃油蒸气挥发控制系统(三、燃油蒸
7、气挥发控制系统(EVAPEVAP)1 1.EVAP.EVAP的组成及工作原理的组成及工作原理如下图所示。如下图所示。EVAPEVAP控制系统是为防止汽油箱内的汽油蒸气排入大气产生污控制系统是为防止汽油箱内的汽油蒸气排入大气产生污染而设的,在装有染而设的,在装有EVAPEVAP控制系统的汽车上,汽油箱盖上只有空控制系统的汽车上,汽油箱盖上只有空气阀,而不设蒸气放出阀。气阀,而不设蒸气放出阀。2.2.检测检测 (1 1)炭罐电磁阀阻值的检测)炭罐电磁阀阻值的检测工作电压,继电器供给工作电压,继电器供给12V12V左右,如图(左右,如图(a a)。)。电磁阀的阻值:电磁阀的阻值:20204040,如
8、图(,如图(b b)。)。(2 2)炭罐电磁阀控制信号的检测)炭罐电磁阀控制信号的检测如下图所示。如下图所示。可使用示波器;可使用示波器;用发光二极管检测:发光二极管在该系统工作条件下闪烁;用发光二极管检测:发光二极管在该系统工作条件下闪烁;用解码器的用解码器的“测试执行元件测试执行元件”功能。功能。(3 3)检测电磁阀有无泄露)检测电磁阀有无泄露 用手动真空枪在电磁阀上施加一真空度,不通电时用手动真空枪在电磁阀上施加一真空度,不通电时应保持住先前的真空度,通电后应立即释放真空度。应保持住先前的真空度,通电后应立即释放真空度。四、电控废气再循环系统(四、电控废气再循环系统(EGREGR)1.1
9、.功用功用如下图所示。如下图所示。废气再循环是目前广泛采用的,旨在减少发动机氮氧化废气再循环是目前广泛采用的,旨在减少发动机氮氧化物生成量的一种较有效的方法。它把发动机排出的一部分物生成量的一种较有效的方法。它把发动机排出的一部分废气引入进气系统中,和混合气一起再进入气缸中燃烧,废气引入进气系统中,和混合气一起再进入气缸中燃烧,以抑制氮氧化物(以抑制氮氧化物(NOXNOX)的生成。)的生成。2.2.类型类型 (1 1)开环控制)开环控制EGREGR开环控制系统过程:如下图开环控制系统过程:如下图所示。所示。(2 2)闭环控制)闭环控制如下图所示。五、三元催化转换系统(五、三元催化转换系统(TW
10、CTWC)1.1.功用功用 三元催化转换器安装在排气管中部,其功能是利用转换器三元催化转换器安装在排气管中部,其功能是利用转换器中的三元催化剂,将发动机排出废气中的有害气体转变为无中的三元催化剂,将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。害气体。2.2.构造构造 三元催化转换器中主要起作用的是三元催化剂,它是铂(或钯)和铑的混合物,它促使有害气体HC、CO和NOX发生反应,生成无害的CO2、N2和H2O。损坏后将造成因堵塞不易起动和排放不合格等故障。安装位置如下图。TWC TWC可分为颗粒型和蜂巢型两种类型,前者将催化剂沉积可分为颗粒型和蜂巢型两种类型,前者将催化剂沉积在颗粒状氧化铝载体表面
11、,后者将催化剂沉积在蜂巢状氧化在颗粒状氧化铝载体表面,后者将催化剂沉积在蜂巢状氧化铝载体表面,氧化铝表面有形状复杂的表层,可增大催化剂铝载体表面,氧化铝表面有形状复杂的表层,可增大催化剂与废气的实际接触面积。与废气的实际接触面积。TWCTWC装置示意图如下图。装置示意图如下图。3.3.工作原理工作原理如下图所示。如下图所示。发动机排出的废气流经发动机排出的废气流经TWCTWC时,三元催化剂不仅可使废气中时,三元催化剂不仅可使废气中的的HCHC和和COCO有害气体进一步氧化,生成无害气体有害气体进一步氧化,生成无害气体CO2CO2和和H2OH2O,并能促使废气中的并能促使废气中的NOxNOx与与
12、COCO反应生成无害的反应生成无害的CO2CO2和和N2N2气体。气体。在催化转换器工作时温度很高,排气系统周围的部件应特别在催化转换器工作时温度很高,排气系统周围的部件应特别注意,作业时防止烫伤。注意,作业时防止烫伤。4.4.控制方式控制方式如下图所示。如下图所示。在装有氧传感器的电控燃油喷射发动机上,电控燃油喷射在装有氧传感器的电控燃油喷射发动机上,电控燃油喷射(EFIEFI)系统并不是在所有工况下都进行闭环控制,在发动机)系统并不是在所有工况下都进行闭环控制,在发动机起动、怠速、暖机、加速、全负荷、减速断油等工况下,发动起动、怠速、暖机、加速、全负荷、减速断油等工况下,发动机不可能以理论
13、空燃比工作,仍采用开环控制方式。此外,氧机不可能以理论空燃比工作,仍采用开环控制方式。此外,氧传感器温度在传感器温度在400400以下、氧传感器或其电路发生故障时,也以下、氧传感器或其电路发生故障时,也只能采用开环控制。电控燃油喷射系统进行开环控制还是进行只能采用开环控制。电控燃油喷射系统进行开环控制还是进行闭环控制,由闭环控制,由ECUECU根据相关输入信号确定。根据相关输入信号确定。5.5.检修检修(1 1)数字式高温检测计检测三元催化转换器入口和出口)数字式高温检测计检测三元催化转换器入口和出口的温差不得的温差不得 小于小于3838。(2 2)尾气分析仪检测排气流中的有害物质是否超标,若
14、)尾气分析仪检测排气流中的有害物质是否超标,若超标说明三元催化转换器转换效率降低,必要时应更换。超标说明三元催化转换器转换效率降低,必要时应更换。(3 3)三元催化转换器是否有破裂,破损。)三元催化转换器是否有破裂,破损。(4 4)用手电筒检查三元催化转换器排气口吸无被积炭脏)用手电筒检查三元催化转换器排气口吸无被积炭脏堵(不允许使用含铅汽油)。堵(不允许使用含铅汽油)。六、二次空气供给系统六、二次空气供给系统 1.1.功用功用 在一定工况下,将新鲜空气送入排气管,促使废在一定工况下,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,从而降气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步氧化,
15、从而降低一氧化碳和碳氢化合物的排放量,同时加快三元低一氧化碳和碳氢化合物的排放量,同时加快三元催化转换器的升温。催化转换器的升温。2.2.组成与工作原理组成与工作原理如下图所示。如下图所示。在一定工况下,将新鲜空气送入排气管,促使废气中在一定工况下,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换器的碳和碳氢化合物的排放量,同时加快三元催化转换器的升温。升温。3.3.检修检修 发动机低温起动发动机低温起动 当发动机低温起动,拆下空气滤清器盖应能听到舌簧阀当发动机低温起动,
16、拆下空气滤清器盖应能听到舌簧阀发出的发出的 “嗡、嗡嗡、嗡”声。声。从空气滤清器上拆下二次空气供给软管从空气滤清器上拆下二次空气供给软管 用手指盖住软管口检查,应符合下列要求:发动机温度用手指盖住软管口检查,应符合下列要求:发动机温度在在18186363范围内怠速运转时,有真空吸力;发动机温度在范围内怠速运转时,有真空吸力;发动机温度在6363以上,起动后以上,起动后70s70s内应有真空吸力,起动内应有真空吸力,起动70s70s后应无真后应无真空吸力;发动机转速从空吸力;发动机转速从4000r/min4000r/min急减速时,应有真空吸力。急减速时,应有真空吸力。拆下二次空气控制阀拆下二次
17、空气控制阀从空气滤清器侧软管接头吹入空气应不漏气;用手动真从空气滤清器侧软管接头吹入空气应不漏气;用手动真空泵从真空管接头施加空泵从真空管接头施加20kPa20kPa真空度,从空气滤清器侧软管接真空度,从空气滤清器侧软管接头吹入空气应通畅;若不符合上述要求,说明膜片阀工作不良,头吹入空气应通畅;若不符合上述要求,说明膜片阀工作不良,应检修或更换。用手动真空泵从真空管接头施加应检修或更换。用手动真空泵从真空管接头施加20kPa20kPa真空度,真空度,从排气管接头吹入空气应不漏气,否则说明舌簧密封不良,应从排气管接头吹入空气应不漏气,否则说明舌簧密封不良,应更换。更换。二次空气电磁阀的检查二次空气电磁阀的检查 测测量电磁阀电阻,一般应为量电磁阀电阻,一般应为36443644;拆开二次空气电;拆开二次空气电磁阀上的软管,电磁阀不通电时,从进气管侧软管接头吹入空磁阀上的软管,电磁阀不通电时,从进气管侧软管接头吹入空气应不通,从通大气的滤网处吹入空气应畅通。当给电磁阀接气应不通,从通大气的滤网处吹入空气应畅通。当给电磁阀接通蓄电池电源电压时,吹气通畅情况应与上述相反。若不符合通蓄电池电源电压时,吹气通畅情况应与上述相反。若不符合上述要求,应更换电磁阀。上述要求,应更换电磁阀。