汽车故障诊断技术汽车排放控制系统的故障诊断讲课课件.pptx
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1、 排放控制系统的结构组成 排放控制系统系统的工作原理 排放控制系统系统的控制 排放控制系统系统零部件功能、故障及故障现象表 排放控制系统系统零部件常见故障分析 排放控制系统系统故障诊的步骤与方法 案例分析 排气污染物-对装点燃式发动机的汽车,指排气管排放的气态排气管排放的气态污染物污染物。对于汽油燃料的汽车,主要是指排气中CO、HC、NOx(即气态污染物)。对于柴油车,则指的是碳烟(即颗粒物)。蒸发污染物-指汽车排气管排放之外,从汽车的燃料燃料(汽油汽油)系统损失的碳氢化合物蒸气系统损失的碳氢化合物蒸气,包括:(1)燃油箱呼吸损失(昼间换气损失):由于燃油箱内温度变化排放的碳氢化合物(HC)。
2、(2)热浸损失:在汽车行驶一段时间以后,静置汽车的燃料系统排放的碳氢化合物(HC)。故障诊断:调取故障码+电路检测由于三元催化转换器堵塞了,造成发动机排气不畅,致使氧传感器长期在恶劣条件下工作,加速了氧传感器损坏,造成发动机警告灯亮;气缸的压缩压力正常?排放控制系统的 结构和工作原理 -汽车污染物排放标准碳罐电磁阀及其控制电路、真空管路会发生怎样的故障?举升车辆,急踩加速踏板时,仔细观察,发现主氧传感器之前的排气管接口垫上方轻微漏气。排放控制系统常见故障分析 -燃油蒸发控制装置(EVAP)怠速不稳、油耗大、排放超标。NOX 燃烧过程中形成的多种氮氧化物,主要是NO,还有N02、N203、N2O
3、5等。排放控制系统常见故障分析 -催化转换装置(TWC)诊断方法:调取故障码+视情拆检国3和国4分别于07年7月1日和2010年7月1日实施。CO、HC、NOX H2O、CO2、N2这些一次污染物还会通过大气化学反应生成光化学烟雾、酸沉降等二次污染物。02V左右不变,另一边的氧传感器信号变化也非常缓慢,做急加油动作,氧传感器信号依然没有变化,说明氧传感器损坏。曲轴箱污染物-从发动机曲轴箱通气孔或润发动机曲轴箱通气孔或润滑系的开口处排放到大气中的物质。滑系的开口处排放到大气中的物质。在发动机燃烧冲程的最后阶段,未燃的燃在发动机燃烧冲程的最后阶段,未燃的燃油以及在燃烧过程中产生的其它气体通过发动油
4、以及在燃烧过程中产生的其它气体通过发动机的活塞环,泄漏至曲轴箱。该泄漏状况被称机的活塞环,泄漏至曲轴箱。该泄漏状况被称为窜缸,泄漏的气体被称为窜缸混合气。为窜缸,泄漏的气体被称为窜缸混合气。CO 无色、无味的有毒气体。由无色、无味的有毒气体。由混合气混合气过浓过浓导致燃料燃烧不完全而产生。导致燃料燃烧不完全而产生。HC 包括未燃烧和未完全燃烧的燃油、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。产生润滑油及其裂解产物和部分氧化物。产生原因是原因是混合气燃烧不完全、点火不良或泄混合气燃烧不完全、点火不良或泄漏。漏。NOX 燃烧过程中形成的多种氮氧化物,燃烧过程中形成的多种氮氧化物
5、,主要是主要是NO,还有,还有N02、N203、N2O5等。由等。由混合气在高温、富氧下燃烧混合气在高温、富氧下燃烧时产生的。时产生的。一氧化碳(CO)会使人体缺氧,长期接触会产生慢性中毒。碳氢化合物(HC)是致癌物质。氮氧化物(NOx)危害人体呼吸系统和免疫系统。这些一次污染物还会通过大气化学反应生成光化学烟雾、酸沉降等二次污染物。含铅汽油经燃烧后,85%左右的铅排入大气中造成铅污染。铅对人体的许多器官和系统都会带来不良影响,表现为智力下降、肾损伤、不育症以及高血压。大气环境中铅污染的最大受害者是儿童。如果儿童体内增加微量的铅,就会导致智力下降,影响正常发育,甚至引发多种疾病 1960年美国
6、加州颁布了世界最早的防止汽车大气污染法,并从那时起开始推广到世界各国,而且,一年比一年严格。欧洲共同体国家从92年开始实施机动车排放标准,目前实施的是欧4标准(05年开始实行)。我国的机动车排放标准(轻型汽车污染物排放限值及测量方法GB18352),从2001年开始分为阶段实行.国3和国4分别于07年7月1日和2010年7月1日实施。国3、国4标准是修改采用欧盟(EU)相应的标准。1.1.废气再循环废气再循环装置(装置(EGREGR):):将部分气体的流动方向从排气歧将部分气体的流动方向从排气歧管重新转移至进气歧管。从而使燃烧温度降低,废气中管重新转移至进气歧管。从而使燃烧温度降低,废气中NO
7、X的含量减少。的含量减少。2.2.曲轴箱强制通风曲轴箱强制通风装置(装置(PCVPCV):将):将窜缸混合气直接被吸入进窜缸混合气直接被吸入进气歧管,进入气缸烧掉。气歧管,进入气缸烧掉。3.3.燃油蒸发控制燃油蒸发控制装置(装置(EVAPEVAP):):将从燃油箱排出的并释放到将从燃油箱排出的并释放到大气中的燃油蒸气大气中的燃油蒸气(含有含有HC)量减小到最低程度。量减小到最低程度。4.4.催化转换催化转换装置(装置(TWCTWC)(三元催化转换器与二次空气喷射三元催化转换器与二次空气喷射):当排放气体流经当排放气体流经TWC时发生化学反应,将时发生化学反应,将CO、HC和和NOx在释放到大气
8、中之前大部分被从废气中排除。在释放到大气中之前大部分被从废气中排除。5.5.A/FA/F控制控制:通过使用:通过使用A/FA/F传感器、传感器、SO2SO2传感器来实现最佳传感器来实现最佳TWCTWC净化性能净化性能6.6.二次空气喷射与热反应器二次空气喷射与热反应器:燃烧排气中残留的燃烧排气中残留的HC,CO。7.7.进气加热与节气门缓冲器进气加热与节气门缓冲器:减少减少HC、CO的排放量。的排放量。废气再循环废气再循环(Exhaust Gas Recirculation,即,即EGR)工作原理:将一部分废气将一部分废气引入进气系统,与新鲜的引入进气系统,与新鲜的燃油混合气混合,使混合燃油混
9、合气混合,使混合气变稀,从而降低了燃烧气变稀,从而降低了燃烧速度,燃烧温度随之下降,速度,燃烧温度随之下降,从而有效的减少从而有效的减少NOX的生的生成。成。EGREGR阀阀v 真空膜片式(气道式、正背压式、负背压式)真空膜片式(气道式、正背压式、负背压式)v 电磁式(数字电磁式(数字EGREGR阀、线性阀、线性EGREGR阀)阀)EGREGR枢轴位置传感器枢轴位置传感器 EGREGR真空调节器真空调节器(EVR)(EVR)真空管路真空管路 控制电路控制电路返回退出广州广州本田雅阁本田雅阁轿车发动机废气再循环轿车发动机废气再循环(EGR)系统系统退出曲轴箱通风曲轴箱通风(Positive Cr
10、ankcase Ventilation,即即PCV)曲轴箱为什么要通风?曲轴箱为什么要通风?燃烧室内的混合气和燃烧后的废气顺着活塞和气缸体的内壁漏入曲燃烧室内的混合气和燃烧后的废气顺着活塞和气缸体的内壁漏入曲轴箱内,将轴箱内,将稀释和污染机油稀释和污染机油,造成机油的润滑性能下降,因此必须将,造成机油的润滑性能下降,因此必须将这些污染物从曲轴箱内排出;此外曲轴箱内的压力随发动机转速升高这些污染物从曲轴箱内排出;此外曲轴箱内的压力随发动机转速升高而增加,如果不通风,会而增加,如果不通风,会将机油从油封或气缸垫压出将机油从油封或气缸垫压出。为环保为环保,将这,将这些进入曲轴箱的气体导入进气歧管,使
11、其重新燃烧。为解决此问题,些进入曲轴箱的气体导入进气歧管,使其重新燃烧。为解决此问题,一般都采用曲轴箱强制通风系统。一般都采用曲轴箱强制通风系统。视频视频退出燃油蒸发控制燃油蒸发控制(Evaporative Emission Control,(Evaporative Emission Control,即即EVAPEVAP)汽车产生的排故物中大约有汽车产生的排故物中大约有2020来自燃油蒸来自燃油蒸发。燃油蒸发控制系统能够存储燃油系统产生的燃发。燃油蒸发控制系统能够存储燃油系统产生的燃油蒸气油蒸气(HC)(HC),阻止燃油蒸气泄漏到大气中,减少环,阻止燃油蒸气泄漏到大气中,减少环境污染;同时将收
12、集的燃油蒸气适时地送入进气歧境污染;同时将收集的燃油蒸气适时地送入进气歧管,与正常混合气混合后进入发动机燃烧,使汽油管,与正常混合气混合后进入发动机燃烧,使汽油得到充分利用。得到充分利用。视频视频当满足以上条件时,发动机控制模块(ECU)使电磁阀线圈电路接地通电,电磁阀的阀门开启,贮存在活性炭罐内的燃油蒸气经软管被吸入发动机燃烧。排放控制系统的 结构和工作原理 -汽车排放污染物的危害奥迪A6轿车EGR系统的上作原理是:发动机控制系统ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、进气温度、进气流量和排气温度来控制电磁阀适时地打开,进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜片室,膜片拉杆将EGR阀门打开
13、,排气中的少部分废气经置EGR 阀进入进气系统,与混合气混合后进入气缸参与燃烧。曲轴箱通风(Positive Crankcase Ventilation,即PCV)碳罐电磁阀及其控制电路、真空管路会发生怎样的故障?排放控制系统系统零部件功能、故障及故障现象表CO、HC、NOX H2O、CO2、N2此外曲轴箱内的压力随发动机转速升高而增加,如果不通风,会将机油从油封或气缸垫压出。检查点火系统,末发现异常。维修结束啦?(1)燃油箱呼吸损失(昼间换气损失):由于燃油箱内温度变化排放的碳氢化合物(HC)。堵塞、破损、性能衰退。氮氧化物(NOx)危害人体呼吸系统和免疫系统。拆下发动机上电磁阀和EGR阀进
14、行检查,是EGR阀关闭不严,阀门漏气。退出 控制燃油蒸气进入的控制燃油蒸气进入的时机时机和和进入量进入量,通常考虑以下,通常考虑以下条件:条件:发动机起动已超过规定的时间;发动机起动已超过规定的时间;冷却液温度已高于规定值;冷却液温度已高于规定值;怠速触点开关处于断开状态;怠速触点开关处于断开状态;发动机转速高于规定值。发动机转速高于规定值。当满足以上条件时,发动机控制模块当满足以上条件时,发动机控制模块(ECU)使电使电磁阀线圈电路接地通电,电磁阀的阀门开启,贮存磁阀线圈电路接地通电,电磁阀的阀门开启,贮存在活性炭罐内的燃油蒸气经软管被吸入发动机燃烧。在活性炭罐内的燃油蒸气经软管被吸入发动机
15、燃烧。较先进的燃油蒸发控制系统,一般都能根据发动较先进的燃油蒸发控制系统,一般都能根据发动机负荷等情况,适时控制电磁阀的通电占空比,以机负荷等情况,适时控制电磁阀的通电占空比,以达到控制电磁阀开启程度的目的。达到控制电磁阀开启程度的目的。三元:三元:CO、HC,NOX 三元催化剂:铂三元催化剂:铂(或钯或钯)和和 铑铑 三元催化转换作用:三元催化转换作用:CO、HC、NOX H2O、CO2、N2 高催化效率条件:高催化效率条件:理想混合气(空燃比理想混合气(空燃比14.7:1)O2,CO2,H2O壳体隔热密封垫陶瓷载体和催化剂退出通过使用通过使用A/FA/F传感器、传感器、SOSO2 2传感器
16、来实现最佳传感器来实现最佳TWCTWC净化性净化性能能氧调节器付氧调节器催化器后氧传感器监测调节量时间FRmaxT监测:周期信号范围反应温度时间UmaxUminA/F传感器传感器O2传感器传感器退出3.02.52.01.51.00.5016151413121110987654321O211.80.8012.50.8513.20.9014.00.9514.71.0015.41.0516.21.1016.91.1517.61.2018.31.25COHCCO2NOXAIR-FUEL RATIOLAMBDAHCX 100%RICHLEAN燃烧产物与A/F的关系零部件名称零部件名称功能功能零部件常见故
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