任务2三元催化转换器的检修氧传感器与闭环控制课件.ppt

1、学学习习情情境境4任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 1三元催化转换器三元催化转换器TWC功能功能 2三元催化转换器三元催化转换器TWC的构造的构造3影响影响三元催化转换器三元催化转换器TWC转换效率的因素转换效率的因素4三元催化与空燃比反馈系统三元催化与空燃比反馈系统5三元催化转换器三元催化转换器TWC的检修的检修学学习习情情境境4 利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的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有害气体CO、HC和NOX转变为无害气体。转变为无害气体。三元催化转换器也称为三元催化转换器也称为催化转换净化器催化转换净化器。安装在安装在

2、排气歧管之后、排气消声器之前的排气管中。排气歧管之后、排气消声器之前的排气管中。（见视频见视频）三元催化转换器三元催化转换器TWC功能功能任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4n 催化转换器是利用催化剂的作用，使排气中的有害催化转换器是利用催化剂的作用，使排气中的有害成分成分CO、HC和和NOX尽量进行化学反应转化为对人体无尽量进行化学反应转化为对人体无害的害的CO2、H2O和和N2的，也称为催化转换净化器。的，也称为催化转换净化器。n 三元催化转换器可同时减少三元催化转换器可同时减少CO、HC和和NOX的排放，的排放，它以排气中的它以排气中的CO和和HC

3、作为还原剂，把作为还原剂，把NOX还原为氮还原为氮（N2）和氧（）和氧（O2），而），而CO和和HC在还原反应中被氧化为在还原反应中被氧化为CO2和和H2O。使用三元催化转换器时，必须把可燃混合。使用三元催化转换器时，必须把可燃混合气空燃比控制在理论值（约气空燃比控制在理论值（约14.7）附近，才能同时高效）附近，才能同时高效净化净化CO、HC和和NOX。下一页返回任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4氧化催化转换器氧化催化转换器 催化转换器有催化转换器有氧化催化转换器氧化催化转换器和三元催化转换器。氧和三元催化转换器。氧化转换器只将排气中的化转换器只将排

4、气中的CO、HC氧化成氧化成CO2和和H2O，又称，又称为为二元催化转换器二元催化转换器，必须提供二次空气作为氧化剂。，必须提供二次空气作为氧化剂。如果在如果在三元催化转换器三元催化转换器之后再连接一个之后再连接一个氧化催化转氧化催化转换器换器，排气管中未被氧化的，排气管中未被氧化的CO和和HC继续与供入的二次继续与供入的二次空气进行氧化反应，进一步降低空气进行氧化反应，进一步降低CO和和HC排放。排放。任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4如右图，三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混物。如右图，三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混物。安装在排气消声器前面，由

5、安装在排气消声器前面，由转换芯子转换芯子和和外壳外壳等构成。转换芯等构成。转换芯子常用蜂窝状陶瓷作为承载催化子常用蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体，在剂的载体，在陶瓷载体上浸渍铂陶瓷载体上浸渍铂（或钯）与铑贵重金属的混合物（或钯）与铑贵重金属的混合物作为催化剂作为催化剂。任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 三元催化转换器三元催化转换器TWC构造构造学学习习情情境境4n三元催化反应器，其外观像一个排气消声器(实际上它也兼起消声器作用)。壳体用耐高温、耐腐蚀的材料制成，内部装有网格状陶瓷催化床。它装在靠近发动机的排气管位置上。催化床内附着铂(或钯)和铑的混合物。铂能促使CO、H

6、C氧化；而铑则能加速NOx的还原。三元催化转换器三元催化转换器TWC构造构造学学习习情情境境4 催化转换器（下图）的外形犹如大型消声器，用耐高温耐腐蚀的不催化转换器（下图）的外形犹如大型消声器，用耐高温耐腐蚀的不锈钢制成，安装在消声器之前。壳体内的催化剂是直径为锈钢制成，安装在消声器之前。壳体内的催化剂是直径为24mm的的氧化铝（氧化铝（AL2O3）颗粒，在其多孔性的表面上涂有）颗粒，在其多孔性的表面上涂有铂。铂。催化剂表面积催化剂表面积很大，每克表面积可达很大，每克表面积可达150300m2左右。催化转换器的结构应保证左右。催化转换器的结构应保证废气通过时和催化剂颗粒均匀接触。废气通过时和催

7、化剂颗粒均匀接触。下一页上一页任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4三元催化转化器的结构如图所示，其中三元催化剂是铂和铑的混合物。铂能促使排气中的有害成分CO、HC氧化成C02和H20，铑能加速有害气体NO还原成N2和02，从而起到净化排气的作用。任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4学学习习情情境境4 影响最大的是影响最大的是混合气的混合气的浓度浓度和和排气温度排气温度。如左图只有在如左图只有在理论空燃理论空燃比比14.7附近，三元催化转附近，三元催化转化器的转化效率最佳，一化器的转化效率最佳，一般都装有般都装有氧传

8、感器氧传感器检测废检测废气中的氧的浓度，氧传感气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给器信号输送给ECU，用来，用来对空燃比进行反馈控制。对空燃比进行反馈控制。任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 为此，必须精确控制发动饥的空燃比，使之保持在理论空燃比147附近的范围内。学学习习情情境境4n在装用TWC的汽车，一般装用氧传感器检测废气中的氧浓度，并将此信号送给ECU后，对空燃比进行反馈闭环控制。n装用TWC后，发动机的排气温度须在300815之间。低低于于300，氧传感器将不能产生，氧传感器将不能产生正确信号，因此部分氧传感器内正确信号，因此部分氧传感器内有加热线圈；发动机的排气

9、温度有加热线圈；发动机的排气温度过高（过高（815以上），以上），TWC转换转换效率将明显下降。效率将明显下降。任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4ECU清污电磁阀清污电磁阀活性炭罐活性炭罐燃油压力调节器燃油压力调节器PCV阀阀喷油器喷油器WTSEGR控制阀控制阀EGR电磁阀电磁阀ISC阀阀TPSAFS氧传感器氧传感器燃油滤清器燃油滤清器燃油泵燃油泵单向阀单向阀分离器分离器三元催化器三元催化器 WTS：水温传感器 TPS：节气门位置传感器 AFS：空气流量计 任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4 闭环控制系统闭环控

10、制系统也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给制结果进行检测，并反馈给ECU。传感器传感器电子控制单元电子控制单元执行器执行器发动机发动机闭环控制闭环控制氧传感器氧传感器任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4在带氧传感器的EFI系统中，并不是所有工况都进行闭环控制。在起动、怠速、暖机、加速、全负荷、加速断油等工况下，发动机不可能以理论空燃比工作，此时仍采用开环控制方式。改变短改变长喷油器喷油器加长 缩短 决定基本喷射时间判定为空燃比稀判定为空燃比浓ECU浓稀电动势大电动势小氧浓度增加 氧浓度减少O2S

11、发动机发动机进气进气排气排气压缩压缩膨胀膨胀EFI系统的闭环控制过程闭环控制系统影片任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4n氧传感器与闭环控制氧传感器与闭环控制：只有当发动机在标准的理论空燃比147运转时，三元催化转化器的转化效率最佳，为此必须对空燃比进行精确的控制，在发动机控制系统中普遍采用由氧传感器组成的空燃比反馈控制方式，即闭环控制方式。在三元催化转化器前面的排气歧管或排气管内装有氧传感器，ECU根据氧传感器反馈的空燃比浓稀信号，控制喷油量的增加或减少。任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4（1）使用注意事项）使

12、用注意事项1）催化转换器催化转换器禁用含禁用含铅铅汽油，防止催化剂失效；汽油，防止催化剂失效；n2）催化转换器仅在温度超过）催化转换器仅在温度超过350 C才起作用，因此，才起作用，因此，催化转换器都安装在温度较高的排气歧管后面附近催化转换器都安装在温度较高的排气歧管后面附近；n3）混合气空燃比必须在）混合气空燃比必须在14.7附近。混合气过浓或气缸附近。混合气过浓或气缸缺火，都会使转换器过热。缺火，都会使转换器过热。n4）三元催化转换器固定不牢或汽车在不平路面上行三元催化转换器固定不牢或汽车在不平路面上行驶时的颠簸，容易导致转换器中的催化剂截体损坏；驶时的颠簸，容易导致转换器中的催化剂截体损

13、坏；n5）装用蜂巢型转换器的汽车，一般汽车每行驶）装用蜂巢型转换器的汽车，一般汽车每行驶80000km应更换转换器心体。装用颗粒型转换器的汽应更换转换器心体。装用颗粒型转换器的汽车，其颗粒形催化剂的重量低于规定值时，应全部更车，其颗粒形催化剂的重量低于规定值时，应全部更换。换。任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境4n三元催化器的检测三元催化器的检测n如果发动机一直运转，三元催化器和其他排放控制系统元件会过热，在检测这些元件时应戴防护手套，以免烧伤。n1）用）用废气分析仪废气分析仪检测检测n2）用）用手提式数字高温计手提式数字高温计检测检测任务任务2 2 三元催化转换器的检修三元催化转换器的检修 学学习习情情境境41.理解和掌握三元催化转换器的功能、原理、构造。理解和掌握三元催化转换器的功能、原理、构造。2.影响三元催化转换器影响三元催化转换器TWC转换效率的因素。转换效率的因素。3.能够对三元催化转换器进行故障分析，掌握三元能够对三元催化转换器进行故障分析，掌握三元催化转换器的检修技能。催化转换器的检修技能。小 结学学习习情情境境4课堂思考：n1、三元催化转换器的作用是什么？n2、三元催化转换器如何检测？学学习习情情境境4练习题n1、什么是空然比闭环控制？三元催化转换器的作用是什么？n2、三元催化转换器故障如何检测？