发动机排放控制系统
汽车发动机排放控制系统原理与检修[论文]
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汽车发动机排放控制系统原理与检修【摘要】本文主要研究了汽车发动机排放控制系统，了解了该系统的的结构、工作原理，并对各种排放控制系统进行了研究，主要包括：曲轴箱强制通风（pcv）系统、汽油蒸气排放（evap）控制系统、废气再循环（egr）系统、三元催化转换（twc）系统、二次空气供给系统和热空气供给系统等。
在此基础上探讨了发动机排放控制系统出现的常见故障案例和原因分析。
由于本人在东风雪铁龙从事机修职位，经常遇到经典的p1336排气系统故障，遂该文主要以东风雪铁龙车型系统结构和原理论述。
【关键词】发动机；排放系统；结构原理；故障；检修文章编号:issn1006—656x(2013)06-00088-01一、排放系统的机构和工作原理（一）前言汽车发动机排发污染主要有co(一氧化碳)、nox(氧氧化合物)和hc(碳氢化合物)，这些有害气体通过以下三条途径释放。
一是通过排气管，其中约99%的co、99%的nox、60%的hc是通过排气管排放；二是通过曲轴箱，其中约1%的co、1%的nox、20%的的hc是通过曲轴箱窜气；三是燃料蒸发，其中约20%的hc是通过这种形式被释放。
工程师在这三条途径上都设置了“关卡”，主要常见形式有排气管的催化式排气净化器、曲轴箱的强制通风(pcv)装置和对付燃料蒸发的蒸发排放控制系统，针对不同的释放途径和形式采取不同的防治措施，尽量减少有害气体的排放。
（二）三元催化转换器（twc）与氧传感器1、twc定义催化转换器(catalytic converter)，又叫催化净化器。
该装置安在汽车的排气系统内，其作用是减少发动机排出的大部分废气污染物。
当废气经过净化器时，铂催化剂就会促使hc与co氧化生成水蒸汽和二氧化碳；铑催化剂会促使nox还原为氮气和氧气。
这些氧化反应和还原反应只有在温度达到250℃时才开始进行。
如果汽油或润滑油添加剂选用不当，使用了含铅的燃油添加剂或硫、磷、锌含量超标的机油添加剂，就会使磷、铅等物质覆盖于三元催化转换器的催化层表面，阻止废气中的有害成分与之接触而失去催化作用，这就是人们常说的三元催化器“中毒”。
汽车发动机排气系统的原理与排放控制技术
汽车发动机排气系统的原理与排放控制技术汽车发动机的排气系统在车辆的动力性能、燃油经济性以及环境影响方面起着重要的作用。
它负责排放废气，同时也通过一系列的装置对废气进行处理，以减少对环境的污染。
本文将介绍汽车发动机排气系统的基本原理和常用的排放控制技术。
一、排气系统的组成汽车发动机排气系统由排气歧管、催化转化器、消声器和排气管组成。
排气歧管连接到发动机的排气口，将废气从每个汽缸中集中到一起。
催化转化器是一种排放控制装置，通过化学反应将有害物质转化为无害物质。
消声器的作用是减少排气系统产生的噪音。
排气管连接消声器和车辆后部，将废气排放到大气中。
二、排气系统的原理汽车发动机在燃烧燃料的过程中会产生废气，包括氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等有害物质。
排气系统的主要目标是将这些有害物质转化为无害物质，并减少对环境的污染。
在发动机工作时，废气从每个汽缸中排出，并经过排气歧管集中到一起。
排气歧管的形状和长度会影响废气的流速和流向，从而影响发动机的动力性能。
合理的排气歧管设计可以提高排气能力，降低发动机排气时的压力损失。
废气进入催化转化器后，催化剂会触发化学反应，将有害物质转化为无害物质。
常用的催化转化器有三元催化器和氧化催化器。
三元催化器主要用于减少氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物的排放，而氧化催化器主要用于减少一氧化碳的排放。
排气系统中的消声器通过利用吸音材料和反射法降低排气噪音。
吸音材料可以吸收排气中的声波能量，而反射法则利用消声器内部的腔体结构将声波反射并消散，从而达到减少噪音的效果。
三、排放控制技术为了减少废气的排放，汽车制造商采用了多种排放控制技术。
首先是燃烧系统的优化。
通过调整发动机的点火时机、燃油喷射和进气控制等参数，可以提高燃烧效率，降低废气中有害物质的产生。
其次是尾气循环系统（EGR）。
尾气循环系统将一部分废气重新引入到进气道中，减少氮氧化物的生成。
这样可以有效地降低废气中的有害物质排放，并提高燃油经济性。
发动机排放控制系统的检查和维护
发动机排放控制系统的检查和维护不同排放标准车辆检测数据正常参考值如何根据检测数据判断故障1、如果汽车问诊时司机反应车辆有油耗增加、动力下降、提速无力、加速耸车、换挡不畅、怠速抖动、容易熄火、启动困难、OBD 故障灯报警、其中几项情况，说明发动机可能存在以下故障：A、锰沉积物已对发动机进气系统、燃烧系统、排气系统产生影响。
B、氧传感器、三元催化器已化学中毒。
C、三元催化器开始堵塞。
D、EGR 阀积碳卡滞。
E、电源电压过低。
F、温度传感器损坏。
G、节气门传感器损坏。
H、空气流量计工作不正常。
I、进气系统漏气。
J、燃油蒸汽控制系统故障。
K、点火系统故障。
2、通过电脑检测数据判断故障：A、通过长、短期燃油修正值和喷油脉宽，判断发动机工作是否正常；短期燃油修正是PCM依据氧传感器的电压信号进行喷油量的修正，长期燃油修正是PCM通过对短期燃油修正的计算得来的，其目的尽可能让短期燃油修正的数值接近0%，喷油脉宽反映发动机工况及变化，长期燃油修正值超过5％和喷油量过大都说明发动机系统有故障，常见的原因有：锰沉积物造成某缸或数缸工作不良，氧传感器中毒、三元催化器堵塞、空气流量计工作不正常、节气门传感器损坏。
B、通过氧传感器输出电压和变化频率判断发动机工作是否正常：氧传感器输出电压和变化频率工作异常，说明发动机系统有故障，常见的故障有：氧传感器中毒、三元催化器堵塞、锰沉积物影响、EGR 阀积碳卡滞故障、氧传感器损坏或线路故障、进气系统漏气、空气流量传感器故障、燃油压力过高或过低、喷油器故障、燃油蒸气控制系统故障、点火系统故障。
3、通过尾气检测数据判断汽车故障汽车尾气检测数据反映了发动机综合工作状况，CO偏高说明混合气偏浓，发动机燃烧工作不良。
HC偏高说明发动机有失火现象，HC 高出正常值1.5倍时发动机失火率可达2%以上。
NO偏高说明混合气偏稀，氧传感器、三元催化器已中毒失效，已失去调控能力和净化功能，导致NO偏高的原因还有空气流量计工作不正常、进气系统漏气等。
汽车排放控制系统的原理和检修方法
汽车排放控制系统的原理和检修方法一、汽车排放控制系统的原理汽车排放控制系统主要由以下几个部分组成：1、燃油蒸发控制系统（EVAP）燃油蒸发控制系统的主要作用是防止燃油箱内的燃油蒸气逸入大气中。
燃油箱内的燃油蒸气通过活性炭罐被吸附，当发动机运行时，进气歧管内的真空度将活性炭罐内的燃油蒸气吸入发动机燃烧。
2、废气再循环系统（EGR）废气再循环系统将一部分废气引入进气歧管，与新鲜空气混合后进入气缸参与燃烧。
这降低了燃烧室内的最高温度，从而减少氮氧化物（NOx）的生成。
3、三元催化转化器（TWC）三元催化转化器是汽车排放控制系统中最重要的部件之一。
它能够同时将尾气中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）转化为无害物质，如二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）和水（H₂O）。
4、氧传感器氧传感器用于监测排气中的氧含量，并将信号反馈给发动机控制单元（ECU）。
ECU 根据氧传感器的信号调整燃油喷射量，以确保燃油燃烧充分，减少有害气体排放。
5、二次空气喷射系统二次空气喷射系统将新鲜空气引入排气歧管，促进废气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步氧化，降低尾气排放。
二、汽车排放控制系统的检修方法1、外观检查首先，对排放控制系统的各个部件进行外观检查，查看是否有明显的损坏、泄漏、连接松动等情况。
例如，检查燃油管路是否有渗漏，EGR 阀和管路是否堵塞，氧传感器插头是否松动等。
2、故障码读取使用汽车故障诊断仪读取发动机控制单元中存储的故障码。
故障码可以提供有关排放控制系统故障的重要线索，帮助确定故障的大致范围。
3、数据流分析通过故障诊断仪读取排放控制系统相关的数据流，如氧传感器信号、EGR 阀开度、燃油修正值等。
对比正常数据，分析是否存在异常。
4、部件测试（1）燃油蒸发控制系统可以使用专用的烟雾测试仪检查燃油蒸发系统是否存在泄漏。
同时，检查活性炭罐是否堵塞，电磁阀工作是否正常。
（2）废气再循环系统检查 EGR 阀是否能够正常开启和关闭，可以通过真空驱动或电子控制的方式进行测试。
汽车电控发动机排放控制系统 ppt课件
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三、废气再循环控制系统 EGR
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用EGR率反馈控制的EGR系统
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三、废气再循环控制系统 EGR
4、EGR控制系统的检修：
（1）一般检查
（2）检查EGR电磁阀
冷态下测量电阻值为33-39Ω。
电磁阀不通电时，从通进气管侧接头 吹入空气应畅通，从通大气的滤网处吹入 空气应不通；当给电磁阀接通蓄电池电压 时，吹气通畅情况应相反。
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三、废气再循环控制系统 EGR
不进行废气再循环的工况有： ● 起动工况。 ● 怠速工况。 ● 暖机工况。 ● 转速低于900r/min或高于3200r/min。
EGR率指废气再循环量在进入气缸内的 气体中所占的比率，即：
EGR率=[EGR量/（进气量+EGR量）]×100%
汽车排放控制系统
汽修专业:
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• 教学目标：1.排放系统的作用
2.会对排放系统的故障诊断与分 析
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
排出废气中的有害气体转变为无害气体。
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四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系 统
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二、汽油蒸汽排放控制系统 EVAP
3、工作原理：
发动机工作时，ECU根据发动机转速、 温度、空气流量等信号，控制炭罐电磁阀 的开闭来控制真空控制阀上部的真空度， 从而控制真空控制阀的开度。当真空控制 阀打开时，燃油蒸汽通过真空控制阀被吸 入进气歧管。
电控发动机排放控制系统
电控发动机排放控制系统简介电控发动机排放控制系统是现代汽车中的重要部件之一，它通过监测和控制发动机的燃烧过程，以减少有害物质的排放，保护环境并提高车辆的燃油效率。
本文将详细介绍电控发动机排放控制系统的工作原理、组成部分和未来发展方向。
工作原理电控发动机排放控制系统通过一系列传感器和执行器实时监测和控制发动机运行过程中的关键参数，主要包括空气流量、进气温度、进气压力、曲轴转速、汽缸压力等。
系统根据这些参数的变化，调整燃料喷射量、点火时机、进气气门开合时间等，从而优化燃烧过程，减少有害物质的排放。
组成部分1.传感器部分：包括进气压力传感器、进气温度传感器、氧气传感器、曲轴位置传感器等，用于检测发动机运行过程中的各项参数。
2.控制单元：负责接收传感器信号、进行数据处理，并控制执行器调整发动机的工作状态，通常采用电脑控制单元（ECU）。
3.执行器部分：包括喷油器、点火系统、进气气门执行器等，根据控制单元的指令进行相应的操作，调整燃烧过程。
未来发展方向随着汽车工业的发展和环保意识的提升，电控发动机排放控制系统在未来将继续向以下方向进行改进和发展： 1. 智能化：引入人工智能和大数据技术，提高系统的自适应性和预测能力，进一步优化燃烧过程。
2. 综合控制：综合考虑驾驶行为、环境条件等因素，实现更精准的排放控制和燃油效率提升。
3. 新能源整合：结合电动化和混合动力技术，将电控发动机排放控制系统与电气系统进行整合，实现更低排放、更高效率的驱动方式。
结语电控发动机排放控制系统是现代汽车的重要组成部分，它通过监测和调整发动机的工作状态，实现环保和能效的双重目标。
未来随着技术的不断革新和发展，电控发动机排放控制系统将进一步提升其性能和功能，为汽车行业的可持续发展做出更大贡献。
汽车发动机排放系统故障的排查和修复方法
汽车发动机排放系统故障的排查和修复方法汽车发动机排放系统是现代汽车中一个关键而复杂的部件，它对于车辆的性能和环境保护都起着非常重要的作用。
然而，在长时间的使用过程中，汽车发动机排放系统可能会出现故障，导致尾气排放超标、燃油消耗增加等问题。
本文将介绍汽车发动机排放系统故障的一些排查和修复方法，帮助车主们更好地维护车辆，保障行车安全和环境保护。
一、故障排查1. 检查故障码当发动机排放系统出现故障时，车辆的电子控制单元（ECU）会记录下相应的故障码。
车主可以借助于OBD（On-Board Diagnostics）扫描工具进行故障码的读取。
根据故障码的信息，可以初步确定故障的位置和原因，进一步进行排查。
2. 检查传感器和阀门排放系统中的传感器和阀门负责监测和控制排放过程，因此，故障往往与它们的工作状态有关。
车主可以使用万用表等工具进行传感器和阀门的测试，检查它们的电气特性和工作状态是否正常，如替换磁感应线圈、更换氧气传感器等。
3. 检查排气系统排气系统是排放系统的一个重要组成部分，包括消声器、尾气管等。
故障排查时，车主需要检查排气系统是否有明显的损坏、漏气等问题。
尤其是排气管路是否有断裂、有无喉哑、松动或漏气的迹象等排除。
4. 检查燃油供应系统燃油供应系统是排放系统中燃烧过程的重要环节，与尾气排放直接相关。
车主可检查燃油喷油嘴是否堵塞、是否喷雾均匀，以及燃油泵的工作状态是否正常。
如果发现问题，及时清洗或更换相应部件。
二、故障修复1. 清洁排放系统排放系统中的一些部件如氧气传感器、催化转化器等容易受到积碳的影响，导致其工作不正常。
车主可以采取一些清洁方法来清除积碳，例如使用专业的排放系统清洗剂进行清洁，或者定期进行高速行驶以帮助烧掉积碳。
2. 更换损坏部件如果发现故障的具体部件已经损坏，例如传感器、阀门等，车主需要及时更换相应的部件。
对于需要涉及到发动机内部的部件更换，建议到汽车维修店寻求专业技术支持，以免操作不当或造成二次损坏。
发动机有害排放物的控制系统
发动机有害排放物的控制系统1. 背景介绍在汽车等交通工具的使用过程中，内燃机产生的有害排放物是对环境和人体健康造成危害的主要因素之一。
针对这一问题，发动机有害排放物的控制系统应运而生，旨在降低排放物对环境的影响，保护人类健康，同时符合环保要求。
2. 发动机有害排放物的种类主要的有害排放物包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）等。
这些排放物对环境和人体的危害程度各不相同，因此需要采取不同的控制措施。
2.1 一氧化碳（CO）一氧化碳是一种无色、无味的气体，对人体的健康造成严重危害。
它通过干扰血液中氧与血红蛋白结合来阻止氧气输送，可能引起中毒甚至死亡。
2.2 碳氢化合物（HC）碳氢化合物是导致雾霾的主要元凶之一，直接影响大气质量。
它们也会造成眼睛刺激和呼吸困难等健康问题。
2.3 氮氧化物（NOx）氮氧化物是导致酸雨和光化学烟雾的主要组成部分。
对人体健康造成危害，也会破坏大气中的臭氧层。
2.4 颗粒物（PM）颗粒物可能导致呼吸系统疾病和心血管疾病，对人体健康造成直接危害。
3. 发动机有害排放物控制系统为了减少有害排放物的排放，发动机控制系统通常会采取以下一些技术手段：3.1 三元催化转化器（TWC）三元催化转化器是一种通过催化作用将一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物转化为无害物质的装置。
它广泛应用于汽车尾气净化中，有效降低有害排放物排放量。
3.2 高效排气循环系统（EGR）排气循环系统通过将部分废气重新引入燃烧室，控制燃烧过程中的温度和氧气浓度，降低NOx的生成量。
3.3 高压直喷和缸内直喷技术高压直喷和缸内直喷技术可以有效提高燃油的燃烧效率，减少未燃尽的碳氢化合物和颗粒物的排放。
3.4 放电火花塞和点火控制系统通过改良点火系统和火花塞设计，提高点火效率，减少未燃尽的碳氢化合物和颗粒物的排放。
4. 发动机控制系统的未来展望随着环保意识的提高和技术的不断发展，发动机有害排放物控制系统将不断完善和创新。
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概述
发动机排ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ控制系统的内容：
1．汽车排放的来源与成因 2．三元催化转换器与二次空气喷射 3．废气再循环控制 4．曲轴箱强制通风控制 5．燃油蒸发控制
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继续2
5.1 汽车排放的来源与成因
汽车排放污染物主要有：CO、HC，NOX等 ➢ CO — 无色、无味的有毒气体。由混合气过浓产生。
➢ EGR枢轴位置传感器
➢ EGR真空调节器(EVR)
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EGR控制系统
➢ 普通电子式EGR控制系统 ➢ 可变EGR控制系统 ➢ 带压力反馈电子(PFE)传感器的EGR控制系统 ➢ 带压差反馈式电子(DPFE)传感器的EGR控制系统 ➢ 带EGR位置传感器的EGR控制系统
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5.4 曲轴箱强制通风控制
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5.5 燃油蒸发控制
燃油蒸发控制(Evaporative Emission Control,即EVAP)
汽车产生的排故物中大约有20％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油蒸气(HC)，阻止
燃油蒸气泄漏到大气中，减少环境污染；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
➢ 三元催化转换作用：
CO、HC、NOX
H2O、CO2
➢ 催化作用条件：理想混合气（空燃比14.7：1）
➢ 视频
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三元催化转换器解剖图
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催化转换器的工作温度
起始工作温度: 260℃ 开始工作，300℃ 时有足够的工 作能力。
正常工作温度：500℃～850℃。
进出口温度差：排气口比进气口温度高30℃～100℃ 。
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EGR 率
EGR率定义：为再循环废气的量占整个进气量的百分比。 EGR率过高：油耗增加、HC排量增加、缺火率增加，使燃
烧变得不稳定，发动机性能下降。 EGR率控制范围：一般在 6％～23％ 之间变化。
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EGR率对油耗和排放的影响
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EGR系统部件
➢ EGR阀 ❖ 真空膜片式（气道式、正背压式、负背压式） ❖ 电磁式（数字EGR阀、线性EGR阀）
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PCV系统图
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PCV阀结构图
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PCV阀位置－停机时
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PCV阀位置－怠速或减速
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PCV阀位置－正常工作
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PCV阀位置－加速或大负荷
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PCV阀位置－回火时
发动机发生回火时，火焰传播到进气管进入PCV 阀体内，火焰的压力压紧PCV阀使其关闭，以防止 火焰传到曲轴箱中。如果系统中没有PCV阀，发动 机回火时，曲轴箱中的蒸气就有可能发生爆炸。
过高温度：混合气过浓会使催化转换器负担过大，温度
升高。若高温(1000℃～1400℃ )持续时
间过长，会使催化性能恶化甚至损坏催化
转换器，导致排气不畅。若安装排气温度
传感器，在温度过高时会报警。
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2. 二次空气喷射
二次空气喷射(Air lnjection,即AI)系统的实质是：
将一定量的新鲜空气引入排气管或三元催化转换器 中，使废气中的有害气体与空气进一步燃烧，以减少 有害物的排放。
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谢谢各位！
有空多联系 我的地址
E-mail: szptwzh@
➢ HC — 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。产生原因是混合气燃烧不完全、 点火不良或泄漏。
➢ NOX — 燃烧过程中形成的多种氮氧化物，主要是NO，还 有N02、N203、N2O5等。由于混合气在高温、富氧下燃烧 时产生的。
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5.2.1 三元催化转换器
➢ 三元：CO、HC，NOX ➢ 三元催化剂：铂(或钯) 和 铑
曲轴箱通风— (Positive Crankcase Ventilation,即PCV)
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
入曲轴箱内，将稀释和污染机油，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 动机转速升高而增加，如果不通风，会将机油从油封或气缸垫压 出。为环保，将这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。
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丰田脉冲空气系统
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5.3 废气再循环控制
废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，即EGR)
作用：将一部分废气引入进 气系统，与新鲜的燃油混合 气混合，使混合气变稀，从 而降低了燃烧速度，燃烧温 度随之下降，从而有效的减 少NOX的生成。
视频
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动机燃烧，使汽油得到充分利用。
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燃油蒸发控制系统的组成
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活性炭罐
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EVAP系统的控制
控制燃油蒸气进入的时机和进入量，通常考虑以下条件：
．发动机起动已超过规定的时间； ．冷却液温度已高于规定值； ．怠速触点开关处于断开状态； ．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(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。
作用：降低HC和CO的排放量；缩短氧传感器的加热 时间，使发动机控制模块尽快进入空燃比闭环控制过 程。
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二次空气喷射位置
上游气流、下游气流
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喷射方法一：空气泵系统
工作方式：
起动－闭 暖机－上游 正常工作－下游
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喷射方法二：脉冲空气系统
脉冲空气系统不需动 力源注入空气，是依靠 大气压力与废气真空脉 冲之间的压力差使空气 进入排气歧管，减少了 成本及功率消耗。发动 机转速较低时，降低HC 排放的效果较好。
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，以达到控制电磁阀开启程度的目的。
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本章小结
1．汽车排放的来源与成因 2．三元催化转换器与二次空气喷射 3．废气再循环控制 4．曲轴箱强制通风控制 5．燃油蒸发控制
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本章作业
1．汽车排放的来源与成因 2．三元催化转换器与二次空气喷射 3．废气再循环控制 4．曲轴箱强制通风控制 5．燃油蒸发控制