汽車發(fā)動機故障診斷與排除 課件 模塊七 發(fā)動機的排放控制

汽車發(fā)動機故障診斷與排除高等職業(yè)教育汽車類專業(yè)活頁式新形態(tài)創(chuàng)新教材目錄模塊一發(fā)動機基礎知識模塊二曲柄連桿機構模塊三配氣機構模塊四冷卻系統(tǒng)模塊五潤滑系統(tǒng)模塊六燃油供給與噴射系統(tǒng)模塊七發(fā)動機的排放控制發(fā)動機的排放控制一、場景描述二、場景分析三、學習目標四、知識引導五、相關知識六、任務實施七、拓展閱讀模塊七八、維修車輛交付九、任務評價前言

目前，我國的汽車產銷量巳經(jīng)躍居世界第一。為了幫助更多的大中專院校汽車專業(yè)學生以及剛剛接觸汽車維修工作的初級工了解汽車發(fā)動機故障診斷與排除方法，特編寫了本書。本書開發(fā)適應現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展、滿足教育教學改革要求，與職業(yè)道德、行為規(guī)范、生活教育等相融合，與職業(yè)素質、企業(yè)文化等內容相銜接，與人才培養(yǎng)模式契合配套，與行業(yè)企業(yè)及職業(yè)崗位相結合。教材開發(fā)與編寫符合生產實際、反映行業(yè)發(fā)展新趨勢和實際崗位新技術、新工藝、新流程、新規(guī)范，滿足工學結合、項目教學改革要求，是“教學訓做評”培訓培養(yǎng)一體化的活頁式、工作手冊式的新型課程。模塊七發(fā)動機的排放控制

汽車售后服務顧問和維修技師是汽車4S店的門面，總會給車主留下深刻的第一印象和難忘的最后印象。車主在車輛維修預約、進店保養(yǎng)和維修、離開汽車4S店階段，對汽車4S店需求心理預期各不相同。汽車4S店的工作人員只有把握了客人需求心理，依據(jù)需求心理的變化跟進服務，才能主動超前提供恰當?shù)姆?，令車主產生驚喜的消費體驗，從而留下良好的印象。模塊七發(fā)動機的排放控制一、場景描述：王先生的一輛奧迪轎車，行駛里程將近160000km，有一天王先生在開車時加速儀表盤上出現(xiàn)發(fā)動機故障報警信號，發(fā)動機出現(xiàn)加速無力現(xiàn)象排氣管冒黑煙。楊先生把車開到河南機電職業(yè)學院奧迪4S店進行檢查維修。小李：“王先生您好，歡迎光臨河南機電職業(yè)學院奧迪4S店。我是服務顧問小明，這是我的名片，很高興為您服務。”小明對車輛按要求進行了環(huán)車檢查。小明：“王先生，發(fā)動機出現(xiàn)故障報警燈亮，我讓專業(yè)技師為您的車發(fā)動機做詳細的檢查”。根據(jù)楊先生的反映儀表盤發(fā)動機故障燈報警，專業(yè)技師對該車進行檢查。車輛啟動后，發(fā)動機排氣管冒黑煙，造成發(fā)動機工作不正常。模塊七發(fā)動機的排放控制二、場景分析使用電腦檢測儀檢測在一定工作環(huán)境下查明導致系統(tǒng)某種功能失調的原因或性質，判斷劣化狀態(tài)發(fā)生的部位或零部件，以及預測狀態(tài)劣化的發(fā)展趨勢等，包括故障檢測，故障定位和故障預測，如圖所示。（1）連接檢測儀，顯示屏顯示，如圖所示。（2）選擇測量數(shù)據(jù)值，顯示屏顯示，如圖所示。模塊七發(fā)動機的排放控制（3）顯示數(shù)據(jù)：標準負荷值10.6%.平均噴油時間23.170ms超出標準數(shù)據(jù)范圍內。通過尾氣分析顯示、電腦檢測數(shù)據(jù)分析和對故障進行檢查分析,故障是發(fā)動機排放系統(tǒng)故障引起的。根據(jù)對發(fā)動機排放系統(tǒng)的檢查分析，要對發(fā)動機排放系統(tǒng)進行維修。按照實際維修項目的要求，結合職業(yè)院校學生實際的學習特點，按照由簡單到復雜，層層遞進的知識走向，最終將該項目劃分成以下三個任務來完成，每個任務的具體需求如下：任務一、排放控制任務二、進氣系統(tǒng)任務三、排氣系統(tǒng)知識目標：1.能正確掌握發(fā)動機排放系統(tǒng)結構的分類。2.能正確掌握排放系統(tǒng)構造。3.能掌握排放系統(tǒng)工作原理。4.能掌握排放系統(tǒng)故障診斷的基本方法。5.能掌握排放系統(tǒng)故障診斷的基本流程。技能目標：1.能正確對發(fā)動機排放系統(tǒng)分類。2.能獨立進行排放系統(tǒng)的分解和組裝。3.能正確區(qū)分排放系統(tǒng)的人為故障和自然故障。4.掌握排放系統(tǒng)故障診斷的基本測量技能。5.正確掌握汽車不同類型排放系統(tǒng)故障診斷流程的方法和技巧。三、學習目標模塊七發(fā)動機的排放控制1.嚴格執(zhí)行汽車故障診斷規(guī)范，養(yǎng)成嚴謹科學的工作態(tài)度。2.尊重他人的勞動，不竊取他人成果。3.養(yǎng)成總結故障診斷任務結果的習慣，為下次汽車故障診斷任務積累經(jīng)驗。4.養(yǎng)成團隊協(xié)作精神。5.能夠養(yǎng)成自覺遵守技術標準和要求規(guī)定、規(guī)范操作、安全、環(huán)保、“6S”作業(yè)的好習慣。6.能夠養(yǎng)成勞動光榮、創(chuàng)造偉大的正確思維和創(chuàng)新意識。7.養(yǎng)成主動思考、自主學習的習慣。8.提升發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力9.培養(yǎng)知識總結、綜合運用、語言表達的能力10.樹立目標并制訂實現(xiàn)目標的計劃，11.客觀公正自評和評價他人，12.能夠與合作伙伴良好地交流和相互理解，13.能夠養(yǎng)成勞動光榮、創(chuàng)造偉大的正確思維和創(chuàng)新意識。模塊七發(fā)動機的排放控制

霧霾所到之處，天空能見度低，大氣污染嚴重。而霧霾產生的諸多原因中，汽車排放污染物也被列為其中之一。因此，解決汽車的排氣污染成為亟待認真研究的重要課題。本次活動將帶領大家在了解汽車發(fā)動機燃燒的基礎上，分析汽車污染物的主要成分以及治理方法，以號召大家珍愛環(huán)境，關愛生命健康。模塊七發(fā)動機的排放控制

小知識：1.什么是排放控制系統(tǒng)？排放控制系統(tǒng)是用于減少汽車產生的對環(huán)境和人有害的大氣污染物的裝置。2.什么是大氣污染物？大氣污染物是指燃油箱中的燃油蒸發(fā)，從氣缸壁和活塞之間的漏氣，及從排氣管排出的廢氣。排放的氣體對環(huán)境和人是有害的，因為它包括有害物質一氧化碳（CO）、碳化氫（HC）、氮氧化合物（NOx），如圖所示。裝備柴油發(fā)動機的車輛不僅產生一氧化碳（CO）、碳化氫（HC）、氮氧化合物（NOx），而且還有積炭煙，對環(huán)境和人體同樣有影響。模塊七發(fā)動機的排放控制

(1)一氧化碳（CO）?當燃燒室中氧氣不足時，就會產生一氧化碳（不完全燃燒）。2C（碳）+O2（氧）→2CO（一氧化碳）?一氧化碳（CO）吸入人體之后，進入血液并妨礙血液的輸氧能力。如吸入大量一氧化碳會導致死亡。(2)碳化氫（HC）?和一氧化碳同樣，碳化氫（HC）也是不完全燃燒時會產生。同時，在下列情況也會產生碳化氫（HC）：<1>因“猝熄”使溫度過低，未達到燃燒溫度時。

<2>氣門疊開時。混合氣越濃，碳化氫（HC）產生越多?；旌蠚庠较?，碳化氫（HC）產生越少?；旌蠚馓r，混合氣如不能點燃，碳化氫（HC）會激增。?碳化氫（HC）吸入人體后，會致癌。碳化氫（HC）也會導致光化學煙霧。(3)氮氧化合物（NOx）?氮氧化合物（NOx）是由空氣－燃油混合氣中的氮氣和氧氣在燃燒室溫度達到1800℃（3272℉）以上時產生的。燃燒室溫度越高，其生成量越大。混合氣越稀，其生成量越大，因為混合氣中氧的比例太高。因此，氮氧化合物（NOx）的生成是由燃燒室溫度和氧的濃度決定的。N2(氮)+O2(氧)→2NO(NO,NO2式N2O...NOx)氮氧化合物（NOx）被吸入人體后，會刺激鼻子和喉嚨。同時它也會導致光化學煙霧。模塊七發(fā)動機的排放控制模塊七發(fā)動機的排放控制四、知識引導模塊七發(fā)動機的排放控制五、相關知識任務一、排放控制為了使這三種物質CO/HC/NOx的排放量符合排放標準的要求，需要應用高科技。對于實際車輛來說，不僅要降低這些物質的排放，而且車輛裝置還要求保證其耐用性、可靠性、安全性和耗油率基本上符合相關標準。圖7-1所示列出了改進排放的措施和使用的裝置，因國家和地方法規(guī)而異。圖7-1改進排放的措施和使用過裝置模塊七發(fā)動機的排放控制（一）向客戶交車時提供客戶咨詢服務1.帶催化轉換器車輛的使用交車時要將帶有催化轉換器車輛的使用注意事項告訴客戶：·在催化轉換器附近，排氣裝置溫度極高。因此不要將車輛停放在干枯的樹葉或草地上，這樣可能會引發(fā)火災。·起動困難時，不要無謂地長時間操控起動機。在起動過程中會持續(xù)噴射燃油。未燃燒的燃油會進入催化轉換器并在點火時導致過熱和催化轉換器損壞。·出于同樣的原因也不要通過推車來起動發(fā)動機。這樣也會導致未燃燒的燃油進入催化轉換器并對其造成持續(xù)損壞。·加注和添加發(fā)動機油時切勿超過機油尺上的最高液位標記。過量的機油會由于不完全燃燒進入催化轉換器，這樣可能會損壞貴金屬催化層并影響催化轉換器功能。模塊七發(fā)動機的排放控制2.通過生態(tài)和經(jīng)濟的駕駛方式降低耗油量駕駛員本人可通過自身駕駛方式來為降低耗油量以及排放屈和燃汕費用作出重大貢獻：·檢查胎壓并在車輛重載時提高胎壓?！で宄囕v行李箱中不必要的載荷?！ぜ霸鐡Q擋，即在經(jīng)過一個車長后換入二擋，在二擋和三擋時用力加大節(jié)氣門并至少在2000r/min時換入高擋?！ひ员M可能高的擋位行駛。即使轉速低于2000r/min也可滿負荷行駛。·避免高速行駛。汽車制造商在試驗中發(fā)現(xiàn)，最高車速時的耗油益是低千最高車速三分之一時的兩倍?！び蓄A見性地行駛，避免不必要的制動和隨即加速，讓車輛跟隨車流行駛?！ぴ谕＼嚂r間較長，例如攔道木己放下時，關閉發(fā)動機。·車頂安裝構件例如車頂行李架盡量只在需要時使用，而且還要關閉車窗以免形成空氣渦流?！じ郊佑秒娖?，例如后窗玻璃加熱裝置、空調系統(tǒng)只在需要時接通。接通空調系統(tǒng)時，市內行駛耗油量最高可增加1.8U100km。·使用低摩擦發(fā)動機油。·遵守保養(yǎng)周期?？諝鉃V清器有污物或火花塞燒毀都會顯著增加耗油從?！こ浞掷没袛嘤凸δ?。采取上述措施可在日常行車中節(jié)省燃油20%-30%。模塊七發(fā)動機的排放控制（二）燃燒時的進氣和排氣成分存儲在燃油空氣混合氣中的化學能在內燃機中轉化為曲軸機械能。1.能量轉換過程中產生廢氣在能量轉換過程中產生廢氣，如圖7-2所示。汽車廢氣由無毒廢氣成分氮氣(N2)、二氧化碳(CO2)、水(H20)、氧氣(02)和各種有害物質組成。?氮氣是我們吸入的空氣(78%氮氣，21%氧氣，1%其他氣體）中的一種成分。它不參與燃燒過程，是廢氣中含量最高的氣體(71%)?！せ显谌加椭械奶荚谕耆紵龝r生成二氧化碳。二氧化碳是大氣中空氣的天然成分。?化合在燃油中的氫通過燃燒變?yōu)樵诶鋮s時絕大部分都會凝固的水蒸氣。?各種有害物質在廢氣中僅占極小的部分，但是它們對健康有害。圖7-2能量轉換過程中產生廢氣模塊七發(fā)動機的排放控制2.有害物質汽油發(fā)動機（圖7-3），柴油發(fā)動機（圖7-4）。（1）一氧化碳CO一氧化碳主要取決于混合比。在空氣不足（濃混合氣）時，一氧化碳的含扯就會增加。當λ=1且混合氣較稀時，其含量則很小。一氧化碳無色無味。它的毒性很大，在濃度大于0.3體積百分比時可致人死亡。（2）未燃燒的碳氫化合物(HC)HC排放物是未燃燒的燃油成分，在空氣不足（λ<1)和空氣過謚（λ>1.2)時產生。在燃燒室內間隙處火焰熄滅時，特別是在火力岸、活塞環(huán)和火花塞處也會產生HC排放物。碳氫化合物會產生典型的尾氣臭味、刺激感官并可致癌。模塊七發(fā)動機的排放控制氮氧化物(NOx)氮氧化物是氮氣（N2）和氧氣（O2）的化合會產生氮氧化物。氮氧化物與過盤空氣系數(shù)入的關系正好和碳氫化合物排放物相反。在空氣不足時，氮氧化物就會增至最大值；在λ=1.05～1.1時，在稀混合氣范圍內就會下降。氮氧化物是一種無色氣體，它能強烈刺激呼吸道并在濃度較高時導致出現(xiàn)麻痹現(xiàn)象。此外它也是形成臭氧的原因之一。（3）二氧化硫(S02)二氧化硫在廢氣中的含量很低，主要在柴油發(fā)動機的廢氣中。它是一種無色、有刺激性氣味的不可燃氣體，可造成呼吸道疾病。（4）炭煙顆粒(PM)(顆粒物質）在氧氣不足的悄況下燃燒柴油，特別是在λ=1時就會產生炭煙顆粒。它可致癌。模塊七發(fā)動機的排放控制（三）車載診斷系統(tǒng)(EOBD)歐盟在歐IV、V和歐VI標準減少有害物質規(guī)定的基礎上要求所有成員國都采用車載診斷系統(tǒng)。所有與廢氣相關的系統(tǒng)功能和診斷都由發(fā)動機控制單元獨立完成而且不會讓駕駛員有所覺察。EOBD的可見元件包括：·廢氣警告燈，·診斷接口。模塊七發(fā)動機的排放控制1.廢氣警告燈用于在駕駛員可見區(qū)域內顯示與廢氣有關故障的廢氣警告燈稱為“故障指示燈(MI)”，如圖7-5所示。如果發(fā)動機控制單元識別出與廢氣有關的部件發(fā)生故障，就會啟用廢氣警告燈：·廢氣警告燈亮起：－發(fā)動機靜止而點火開關接通時，－如果在兩個連續(xù)的行駛循環(huán)中（包括起動發(fā)動機、車輛按規(guī)定轉速和速度行駛以及發(fā)動機滑行階段）計算得出值超過允許廢氣值1.5倍。·廢氣指示燈閃爍：如果出現(xiàn)可能導致催化轉換器損壞的燃燒斷火。模塊七發(fā)動機的排放控制2.診斷接口通過診斷接口可讀取存儲的EOBD數(shù)據(jù)，如圖7-6所示。插頭布置規(guī)定如下：線腳7+15:按照DINISO9141-2傳輸數(shù)據(jù)線腳2+10:按照SAEJ1850傳輸數(shù)據(jù)線腳4:車輛接地線腳5:信號接地線腳16:蓄電池正極（總線端30)其他線腳可由制造商針對其他診斷功能自由配置。故障碼經(jīng)過標準化處理，可用任何一種數(shù)據(jù)顯示儀（讀取設備）讀取。模塊七發(fā)動機的排放控制3.與廢氣有關的系統(tǒng)及其診斷方法（1）全面組件監(jiān)控（與線路有關的故障）進行EOBD時通過這種診斷方法監(jiān)控所有與廢氣有關的傳感器、執(zhí)行機構和輸出極的功能。按照以下標準檢查這些部件：·檢查輸入和輸出信號的可信度，·對地短路，·對正極短路，·導線斷路。模塊七發(fā)動機的排放控制（2）過量空氣系數(shù)控制回路空氣質量和發(fā)動機轉速是噴射信號的基礎。發(fā)動機控制單元根據(jù)催化轉換器前傳感器（寬帶傳感器）信號計算出噴射時間的附加校正系數(shù)。通過空氣質量流量計、轉速傳感器、催化轉換器前傳感器以及各種發(fā)動機運行狀態(tài)過批空氣系數(shù)特性曲線之間持續(xù)的數(shù)據(jù)交換，可將噴射時間調整到保持空燃比λ=1的程度，如圖7-7所示。老化和中毒可使催化轉換器前傳感器的電壓曲線發(fā)生偏移。借助第二個控制回路可在一定范圍內（調節(jié)）校正電壓曲線的偏差情況，從而確?；旌蠚獬煞珠L期穩(wěn)定。如果通過閉合控制回路使燃油空氣混合氣始終保持在過盤空氣系數(shù)窗內，催化轉換器最多可將有害物質減少90%。催化轉換器后傳感器用于檢測催化轉換器的轉換率（凈化度）。圖7-7過量空氣系數(shù)控制回路模塊七發(fā)動機的排放控制（3）燃油箱通風系統(tǒng)在燃油箱內燃油表面形成的汽油蒸氣存儲在活性炭罐中。如果活性炭罐已儲滿燃油蒸氣，就會在發(fā)動機運行期間通過發(fā)動機控制單元控制電磁閥。發(fā)動機的真空壓力把儲存的汽油蒸氣吸走并通過進氣管輸送至燃燒室內，如圖7-8所示。圖7-8燃油箱通風系統(tǒng)模塊七發(fā)動機的排放控制啟用燃油箱通風系統(tǒng)時?如果活性炭罐充滿燃油蒸氣，燃油空氣混合氣就會變濃，?如果活性炭罐為空，燃油空氣混合氣就會變稀。燃油空氣混合氣的這種變化通過氧傳感器進行探測，它是燃油箱通風系統(tǒng)功能檢測的一項標準，如圖7-9所示。圖7-9燃油箱通風系統(tǒng)功能檢測模塊七發(fā)動機的排放控制任務二、進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)的作用是為發(fā)動機可燃混合氣的形成提供必要的空氣，并計算和控制燃油燃燒時所需要的空氣量?？諝夤┙o系統(tǒng)，如圖7-10所示，空氣經(jīng)節(jié)氣門體、空氣濾清器、進入進氣總管，再分配到各缸進氣歧管，在進氣歧管內，空氣與噴油器噴出的燃油混合后被吸入氣缸內燃燒。圖7-10進氣系統(tǒng)模塊七發(fā)動機的排放控制（一）進氣系統(tǒng)零部件

1.空氣濾清器空氣濾清器用來濾清空氣中所含的塵土，以減少氣缸、活塞和活塞環(huán)等零件的磨損，延長發(fā)動機的使用壽命。在汽車上常用的有紙質干式空氣濾清器和油浴式空氣濾清器，如圖7-11所示。圖7-12所示為紙質干式空氣濾清器，它是通過用樹脂處理的紙質濾芯對空氣進行過濾。紙質濾芯的壽命取決于紙面大?。ㄍǔ３什ㄕ蹱钜蕴岣哌^濾面積）及空氣本身的清潔程度。該濾清器質量輕、結構簡單、濾清效果高、安裝及保養(yǎng)方便，因此在汽車上得到廣泛應用。模塊七發(fā)動機的排放控制油浴式空氣濾清器是用金屬纖維制成的，由浸于濾清器殼底部儲有機油的濾芯來過濾空氣，常用于沙漠路況、灰塵大的路況下行駛的汽車，如圖7-13所示。空氣濾清器在使用到一段時間后，會被過濾掉的雜質堵塞，會導致發(fā)動機的進氣阻力增加，充氣效率降低，出現(xiàn)混合氣燃燒不完全等故障現(xiàn)象。如果空氣濾清器堵塞嚴重，濾清器前后表面的壓力差增大，濾紙表面的薄弱部位會因為壓力增加而被灰塵顆粒擊穿，灰塵顆粒進入發(fā)動機后會加速發(fā)動機的磨損。因此需要定期更換空氣濾清器。在行車的過程中，空氣中的塵埃、水分、油污被空氣濾清器濾芯過濾，當紙質濾芯吸附了過多的污物后就會發(fā)生堵塞，進氣量就會下降，發(fā)動機功率會降低，此時就應更換空氣濾清器濾芯。模塊七發(fā)動機的排放控制一般汽車的空氣濾清器每15000km（或1年）更換一次，如果車輛的行駛環(huán)境比較惡劣，更換的間隔還需要縮短，如圖7-14所示。圖7-14空氣濾清器安裝位置模塊七發(fā)動機的排放控制2.進氣歧管進氣歧管的功用是將空氣或可燃混合氣引入氣缸，它要保證進氣充分及各缸進氣量均勻一致。進氣歧管多用鋁合金或鑄鐵制造，有些也采用復合塑料制造，如圖7-15所示。進氣歧管的結構，如圖7-16所示。為提高充氣效率，進氣歧管的形狀、容積都進行了專門的設計，充分利用空氣的慣性增壓作用，增大進氣量。復合塑料

鋁合金圖7-15進氣歧管圖7-16進氣歧管的結構模塊七發(fā)動機的排放控制（二）進氣增壓系統(tǒng)進氣增壓系統(tǒng)主要有可變進氣增壓系統(tǒng)與渦輪增壓系統(tǒng)，渦輪增壓系統(tǒng)是一種動力增壓控制系統(tǒng)，如圖7-17所示?？勺冞M氣增壓系統(tǒng)是通過改變進氣管的長度或橫截面積，來調節(jié)高低速時發(fā)動機進氣量的大小。按其動力源不同可分為廢氣渦輪增壓、機械增壓等，如圖7-18所示。圖7-17渦輪增壓模塊七發(fā)動機的排放控制1.廢氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣渦輪增壓是利用發(fā)動機排氣的動力，驅動渦輪做高速旋轉，帶動同軸上的壓縮機葉片，對燃燒所需的空氣進行預壓縮，增大氣體密度，如圖7-19所示。這樣，在發(fā)動機排量泭轉速不變的清況下，增加每個進氣行程進入燃燒室的空氣量，增加供油量，達到提高燃燒效率和燃油經(jīng)濟性的目的。廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，如圖7-20所示。模塊七發(fā)動機的排放控制

渦輪增壓器一般安裝在進氣歧管上，渦輪增壓器主要由蝸殼、渦輪、壓氣機葉輪、增壓壓力調節(jié)器等組成。渦輪增壓器外觀及剖視圖，如圖7-21所示。蝸殼入口與發(fā)動機排氣口相連，出口與排氣總管連接。壓氣機入口與空氣濾清器后方的進氣管連接，出口與進氣歧管或進氣中冷裝置連接。發(fā)動機排出的廢氣驅動渦輪旋轉，帶動壓氣機葉片旋軋，將進氣增壓后壓入發(fā)動機。傳統(tǒng)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)存在兩個問題：（1）發(fā)動機轉速很高時，渦輪轉速很高（超過100OOOr/min),空個氣量超出實際需求；（2）在發(fā)動機怠速或小負荷工況時，渦輪達不到應有的轉速，空氣壓縮不足，發(fā)動機增壓效果不明顯。圖7-21渦輪增壓器外觀及剖視圖模塊七發(fā)動機的排放控制2.機械增壓系統(tǒng)機械增壓器采用傳動帶與發(fā)動機曲軸帶輪連接，如圖7-23所示。利用發(fā)動機轉速來帶動機械增壓器內部葉片，以產生增壓空氣送入發(fā)動機進氣歧管內。它的工作溫度界在70～100℃。機械增壓系統(tǒng)，如圖7-24所示。圖7-23機械增壓器采用傳動帶模塊七發(fā)動機的排放控制2.機械增壓系統(tǒng)機械增壓器采用傳動帶與發(fā)動機曲軸帶輪連接，如圖7-23所示。利用發(fā)動機轉速來帶動機械增壓器內部葉片，以產生增壓空氣送入發(fā)動機進氣歧管內。它的工作溫度界在70～100℃。機械增壓系統(tǒng)，如圖7-24所示。圖7-23機械增壓器采用傳動帶圖7-24機械增壓系統(tǒng)模塊七發(fā)動機的排放控制機械增壓系統(tǒng)組成，如圖7-25所示。機械增壓器是一種旋轉轉子式結構裝置，如圖7-26所示。圖7-25機械增壓系統(tǒng)組成圖7-26機械增壓器構造模塊七發(fā)動機的排放控制增壓器殼體內有兩個轉子同步轉動，但方向相反，于是兩個轉子工作起來就像在“彼此啃合”，如圖7-27所示，在工作時（轉子轉動），葉片和外壁之間的空氣就被從空氣入口（吸入側）輸送到空氣出口（壓力側）。增壓器通過電磁離合器（圖7-28)與發(fā)動機曲軸連接或斷開。部分發(fā)動機還帶有增壓空氣冷卻器，增壓后的空氣流經(jīng)增壓冷卻器，冷卻后被吸入氣缸。圖7-27機械增壓器工作原理圖7-28增壓器電磁離合器模塊七發(fā)動機的排放控制3.渦輪增壓器的注意事項（1）使用注意事項1)渦輪增壓發(fā)動機中的機油不僅用來潤滑發(fā)動機，而且用來潤滑和冷卻渦輪增壓器。發(fā)動機機油受渦輪增壓器熱量的影響，其溫度很容易升高。因此，機油和機油濾清器應當定期更換。否則會導致渦輪增壓器的損壞。如果不使用推薦的機油，可能導致渦輪增壓器軸承的損壞。因此，一定要使用推薦的發(fā)動機機油。根據(jù)車輛類型和使用條件，參考駕駛員手冊或保養(yǎng)項目表，確定機油和機油濾清器的更換間隔周期。2)在冷機起動時，因為軸承得不到充分潤滑，高速空轉或突然加速會導致軸承的損壞。3)在發(fā)動機高負荷運轉后，如高速行駛或長距離行駛，關閉發(fā)動機之前，務必使發(fā)動機怠速運轉數(shù)分鐘。車輛行駛時，由于機油和冷卻液的冷卻，渦輪增壓器的溫度不會上升太高。當離速行駛后發(fā)動機立即停止運轉等時，機油和冷卻液的循環(huán)停止。渦輪增壓器得不到冷卻，將導致卡死等故障。因此，必須怠速運轉，來冷卻渦輪增壓器。模塊七發(fā)動機的排放控制（2）維護注意事項1）在空氣濾清器或空氣濾清器殼體已被拆下時，不要起動發(fā)動機。否則，會因外部異物進入而導致渦輪和泵輪損壞，如圖7-29所示。2）萬一渦輪增壓器損壞而必須更換時，首先檢查下列可能原因，必要時須排除。·發(fā)動機機油的油質和油量·渦輪增壓器的使用條件·連接渦輪增壓器的油管3)拆卸渦輪增壓器時，要堵住進氣口和排氣口和機油進口防止臟物或其他外部異物進入系統(tǒng)。4)當拆卸和安裝渦輪增壓器時，不要跌落，不要碰擊，不要抓容易變形的零件，如執(zhí)行器或連桿，如圖7-30所示。圖7-30不要抓容易變形的零件模塊七發(fā)動機的排放控制5)更換渦輪增壓器時，檢查油管中的油泥或積炭，必要時清洗或更換，如圖7-31所示。6)更換渦輪增壓器時，進油口內加入機油，同時用手轉動泵輪，以潤滑軸承，如圖7-32所示。7)大修或更換發(fā)動機時，重裝后，在切斷燃油供給的情況下，轉動發(fā)動機30秒，以潤滑發(fā)動機相關部位。然后怠速運轉發(fā)動機60秒。模塊七發(fā)動機的排放控制任務三、排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)的功用是將發(fā)動機燃燒后的廢氣排出氣缸，同時通過凈化裝置減少廢氣中的污染物，并降低排氣噪聲，如圖7-33所示。圖7-33排氣系統(tǒng)模塊七發(fā)動機的排放控制（一）排氣系統(tǒng)整體構造排氣系統(tǒng)主要由排氣管、三元催化器、消聲器、排氣管以及氧傳感器等組成，如圖7-24所示。V型發(fā)動機一般有兩個排氣歧管，采用雙排氣裝置。圖7-34排氣系統(tǒng)模塊七發(fā)動機的排放控制（二）氧傳感器氧傳感器是電子控制汽油噴射系統(tǒng)進行回饋控制的傳感器，安裝在排氣管上，如圖7-35所示。如圖7-36所示為氧傳感器構造圖。其主要構造包含：由二氧化鋯（ZrO2）制成的陶體，并在陶體內、外鍍上一層薄薄的鉑（Pt）金屬，以利產生觸媒作用。氧傳感器監(jiān)測廢氣中氧的濃度，并將信息反饋給控制單元，調整噴油量，從而實現(xiàn)發(fā)動機的閉環(huán)控制，改善發(fā)動機的燃燒，減少有害氣體的排放。氧傳感器安裝在排氣管上。排氣管上還安裝有凈化廢氣的三元催化器。常見的車用氧傳感器有寬帶氧傳感器和平板式氧傳感器兩種，如圖7-37所示。圖5-36氧傳感器構造模塊七發(fā)動機的排放控制1.平板式氧傳感器

當汽車套管廢氣一側的氧濃度低時，在氧傳感器電極之間產生一個高電壓（0.6～1V），這個電壓信號被送到汽車ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣。當排氣管中的氧濃度高時，在氧傳感器電極之間產生一個低電壓（0.09～0.5V），這個電壓信號被送到汽車ECU放大處理，ECU把低電壓信號看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計量的關鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時（端部達到300°C以上）其特性才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓，如圖7-38所示。圖7-38平板式氧傳感器模塊七發(fā)動機的排放控制2.寬帶氧傳感器

當廢氣中的O2濃度低時，感應出＞450mV的感應電動勢。ECU接到此信號，遂發(fā)出減少噴油量的指令，調整混合比濃度變稀。因混合比變稀，廢氣中的O2濃度提高，感應電動勢下降，直到其電動勢＝450mV為止，ECU減少噴油量指令解除。當廢氣中的O2濃度高時，感應出＜450mV的感應電動勢，ECU便下達增加噴油量指令，使混合比變濃，直到信號電壓＝450mV為止。發(fā)動機可以靠氧傳感器及反饋控制電路，使發(fā)動機能保持在理論混合比或理論混合比附近工作，以達到環(huán)保、節(jié)省油耗目的，如圖7-39所示。圖7-39寬帶氧傳感器工作原理模塊七發(fā)動機的排放控制3.氧傳感器檢測（1）氧傳感器有氧化鋯（ZrO2）式和氧化鈦（TiO2）式兩種，如圖7-40所示?！ぱ鮽鞲衅靼垂δ懿煌譃椋呵把鮽鞲衅骱秃笱鮽鞲衅??！で把鮽鞲衅饔糜跈z測混合氣空燃比，ECU據(jù)此調節(jié)噴油量，實現(xiàn)空燃比的閉環(huán)控制；后氧傳感器用于檢測經(jīng)過三元催化轉換器轉換后的排氣成分，監(jiān)測三元催化轉換器的轉換效率。邁騰1.8T發(fā)動機氧傳感器安裝位置，如圖7-41所示。模塊七發(fā)動機的排放控制（2）前氧傳感器檢測方法：加熱器電源檢測：·關閉點火開關，拔下前氧傳感器插頭，點火開關至ON位；·用萬用表檢測前氧傳感器插頭T6w/4端子與搭鐵之間電壓，電壓應為12V左右。輸出信號檢測：·起動發(fā)動機并運轉至工作溫度；·用萬用表檢測前氧傳感器信號端子T6w/5與搭鐵之間電壓，怠速時信號電壓值應在2.2V至2.8V之間變化。線束電阻檢測：·點火開關斷開，斷開氧傳感器連接器；·檢測氧傳感器與發(fā)動機ECU對應端子線束的電阻應小于1Ω。加熱器電阻檢測：·關閉點火開關，拔下前氧傳感器插頭；·用萬用表檢測前氧傳感器插頭T6w/3與T6w/4端子之間電阻，電阻值應為3.7Ω左右。模塊七發(fā)動機的排放控制（3）發(fā)動機后氧傳感器檢測方法加熱器電源檢測：·關閉點火開關，拔下后氧傳感器插頭，點火開關至ON位；·用萬用表檢測前氧傳感器插T4no/1端子與搭鐵之間電壓，電壓應為17-14V左右。輸出信號檢測：·起動發(fā)動機并運轉至工作溫度；·用示波器檢測后氧傳感器信號端子T4no/3與T4no/4之間電壓及波形，后氧傳感器信號在0.45V左右，T4no/3與T4no/4之間阻值為4-40Ω。線束電阻檢測：·點火開關斷開，斷開后氧傳感器連接器，檢測后氧傳感器T4no/2端子與發(fā)動機ECU對應端子線束的電阻應小于1Ω。模塊七發(fā)動機的排放控制（三）三元催化器汽油發(fā)動機廢氣中，對人類和環(huán)境危害最大的有害物質是HC、NOX和CO。當廢氣中的HC,NOX和co通過三元催化器內部蜂巢狀的陶瓷載體時，溫度較高的CO和HC在催化劑（鉛和跁）的作用下與氧發(fā)生反應，生成無害的水和二氧化碳；而NOx,則在催化劑的作用下被還原為無害的氧氣和氮氣。三元催化器安裝在發(fā)動機排氣管后方，在溫度達到260°以上時才會工作。，如圖7-42所示。三元催化器的結構，如圖7-43所示。主要由外殼、反應層（催化層）、支架、絕熱層和空氣層等組成。圖7-43三元催化器的結構模塊七發(fā)動機的排放控制各部分的作用如下：（1）外殼：保護絕熱層和反應層。（2）催化層：通過催化劑的催化反應將廢氣中的CO、HC和NO氧化或還原，達到凈化的目的。催化劑由鉑、銠、鈀三種金屬組成，被陶瓷材料所包裹，，如圖7-44所示。（3）支架：固定催化器。（4）絕熱層：排氣管的溫度會使催化器的溫度上升，氧化需要熱量，反應過程也會產生熱量，為維持熱量和防止催化器的外部變得的更熱，一般都安裝絕熱層。（5）空氣層和空氣進口：在含氧量較少的情況下，采用補充空氣的方法，促使氧化反應的進行。圖7-44催化層的結構模塊七發(fā)動機的排放控制（四）消聲器汽車消聲器主要用于降低機動車的發(fā)動機工作時產生的噪聲，其原理是汽車排氣管由兩個長度不同的管道構成，這兩個管道先分開再交匯，由于這兩個管道的長度差值等于汽車所發(fā)出聲波波長的一半，使得兩列聲波在疊加時發(fā)生干涉相互抵消而減弱聲強，使傳過來的聲音減小，從而起到消聲的效果，如圖7-45所示。圖7-45消聲器模塊七發(fā)動機的排放控制（五）顆粒過濾器系統(tǒng)滿足排放的現(xiàn)代發(fā)動機炭煙顆粒排放量很低，這得益于發(fā)動機的改進措施（燃燒室和空氣導管的構造，噴射性能）和廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。有害物質CO和HC可通過氧化催化轉換器燃燒掉。僅通過發(fā)動機內部措施無法在未來幾年里繼續(xù)滿足越來越嚴格的排放限值要求。為了達到排放標準，需要使用顆粒過濾器。就NOx排放而言，只有通過后置催化轉換器內的計從系統(tǒng)向NOx存儲器催化轉換器才能降低NOx排放，如圖7-46所示。圖7-46顆粒過濾器系統(tǒng)模塊七發(fā)動機的排放控制在氧化過濾器中將一氧化碳氧化為二氧化碳，將碳氫化合物還原為水和二氧化碳。顆粒過濾器由碳化硅構成并帶有平行布置的多孔氣道，這些氣道通過陶瓷塞交叉封堵。廢氣流入一端敞開而另一端封堵的氣道內并通過多孔的陶瓷壁流入朝相反一側敞開的氣道，如圖7-47所示。通過陶瓷塞時炭煙顆粒析出，因此流動阻力增大。為了避免過濾器逐漸堵塞，必須通過燃燒炭煙對過濾器進行清潔。炭煙點火溫度為600～650℃。為使該溫度降至約500℃，在添加油時向燃油中加入一種由有機鐵氧化物構成的添加劑。該添加劑裝在一個容器內，能夠使用約10萬km。圖7-47顆粒過濾器由碳化硅構成并帶有平行布置的多孔氣道模塊七發(fā)動機的排放控制控制單元通過測定過濾器進出口之間壓力差的差壓傳感器識別出顆粒過濾器逐漸堵塞。如果活塞在做功行程中已遠遠超出上止點，就會根據(jù)過量空氣系數(shù)值和廢氣溫度在已經(jīng)減少的主噴射基礎上繼續(xù)噴射燃油。同時停止廢氣再循環(huán)，提高增壓壓力并通過節(jié)氣門調節(jié)新鮮空氣供給。該過程每行駛500～700km進行一次，持續(xù)約5～lOmin。行駛約120000km后，必須清除顆粒過濾器的灰塵或更換過濾器。顆粒過濾器的EOBD監(jiān)控對顆粒過濾器系統(tǒng)以下功能元件的電氣功能進行監(jiān)控：?添加劑箱液位傳感器，·顆粒過濾器添加劑泵，·渦輪增壓器前溫度傳感器，·氧傳感器，·顆粒過濾器前溫度傳感器，·差壓傳感器。模塊七發(fā)動機的排放控制1.通過氧化過濾器進行廢氣再處理氧化催化轉換器由一個帶有鉛涂層的蜂窩形陶瓷載體組成。催化轉換器用于還原各種有害物質成分：·將CO化合為CO2?！C還原為H2O+C02。由于排放碳氫化合物會促使形成炭煙顆粒，因此還原HC還間接減少了顆粒物排放。在此不使用氧傳感器，因為驅動柴油發(fā)動機時燃油空氣混合氣中氧氣過量，因此氧傳感器在廢氣中無法工作。只有使用低含硫證燃油才能確保功效。2.通過氧化催化轉換器和顆粒過濾器進行廢氣再處理陶瓷過濾器采用由陶瓷塞交叉封堵的多孔蜂窩結構。廢氣流入一端敞開而另一端封堵的氣道并通過多孔的陶瓷壁流入朝對面敞開的氣道中。通過陶瓷壁時將炭煙顆粒分離出來。多孔的陶瓷過濾器能濾除約90%的炭煙成分。由于柴油發(fā)動機以空氣過量方式工作，因此廢氣中含有的大量剩余氧氣可在廢氣溫度超過550℃時將積聚在過濾器中的炭煙燒掉從而對過濾器進行清潔，如圖7-48所示。模塊七發(fā)動機的排放控制3.通過顆粒過濾器和NOx存儲器催化轉換器進行廢氣再處理廢氣只有通過氮氧化物存儲器催化轉換器才能達到歐IV標準。它存儲來自發(fā)動機的氮氧化物。由于其吸收能力有限，因此必須按特定時間間隔用濃混合氣進行清潔。為此對柴油發(fā)動機的進氣進行節(jié)流并噴射燃油。該過程每行駛5～lOkm重復一次，但駕駛員絲毫不會察覺。由于柴油的硫污染比汽油（優(yōu)質汽油）嚴重得多，因此NOx存儲器催化轉換器在相對較短時間內就會中毒。存儲器催化轉換器的使用取決于無硫柴油的可使用性。4.通過顆粒過濾器和尿素催化轉換器進行廢氣再處理為了進一步降低廢氣尤其是氮氧化物的排放，開發(fā)了用于貨車的尿素(SCR)催化轉換器(SCR＝選擇性催化還原）。尿素將廢氣中的氮氧化物(NOX)還原為氮氣(N2)和水(H20)。模塊七發(fā)動機的排放控制六、任務實施對技術員要求：·接收/檢查修理單·接收用于修理的訂購零件?！ぴ谠试S的時間內進行工作?！は蚣紟燁I隊確認工作完成。技師領隊·對技術難度高的工作并向技術員提供指導和幫助。模塊七發(fā)動機的排放控制（一）拆裝三元催化器1．拆卸部位描述（1）打開車輛發(fā)動機倉蓋，可以看到發(fā)動機排氣管及其襯墊、三元催化器、加熱型氧傳感器1（圖7-49）。（2）在其下方可看到撓性排氣管，三元催化器與撓性排氣管之間的螺母、襯墊和三元催化器（圖7-50）。模塊七發(fā)動機的排放控制2．拆卸三元催化器步驟（1）拆卸三元催化器與撓性排氣管之間螺母（圖7-51）。（2）拆卸撓性排氣管（圖7-52）圖7-51拆卸三元催化器與撓性排氣管之間螺母

圖7-52拆卸撓性排氣管模塊七發(fā)動機的排放控制（3）拆卸三元催化器和撓性排氣管之間襯墊（圖7-53）。（4）拆卸三元催化器支架螺栓（圖7-54）和支架（圖7-55）。（5）使用專用工具CH-6179拆卸加熱型氧傳感器1（圖7-56）。（6）拆卸發(fā)動機排氣歧管螺母（圖7-57）。（7）拆卸發(fā)動機排氣歧管和三元催化器（圖7-58）。模塊七發(fā)動機的排放控制3．安裝三元催化器步驟（1）安裝發(fā)動機排氣歧管和三元催化器。（2）擰緊發(fā)動機排氣歧管螺母，擰緊至20N.m。（3）使用專用工具CH-6179安裝加熱型氧傳感器1，擰緊至20N.m。（4）安裝三元催化器支架和螺栓，擰緊至20N·m。（5）安裝三元催化器和撓性排氣管之間襯墊。（6）安裝撓性排氣管。（7）安裝三元催化器和撓性排氣管之間螺母，擰緊至20N.m。模塊七發(fā)動機的排放控制（二）拆裝炭罐1．拆卸部位拆卸部位在車輛底盤，后排乘客座位下方。先拆卸燃油箱，然后拆卸位于燃油箱右邊的炭罐（圖7-59）。2．拆卸炭罐的步驟（1）拆下卡箍，將燃油箱加注軟管從燃油箱加注管上拆下（圖7-60）。圖7-60拆卸燃油箱加注管模塊七發(fā)動機的排放控制（2）將立式千斤頂置于燃油箱下。拆下2個燃油箱箍帶螺栓和2個燃油箱箍帶（圖7-61），并將燃油箱降低至能方便地拆下炭罐的高度。（3）炭罐各部分安裝位置，如圖所示。斷開燃油箱通風管、炭罐線束和炭罐吹洗管，將炭罐從炭罐托架上拆下（圖7-62）。圖7-62拆卸炭罐圖7-61拆卸燃油箱箍帶模塊七發(fā)動機的排放控制3．安裝炭罐步驟（1）將炭罐安裝到炭罐托架上，連接炭罐吹洗管、炭罐線束、燃油箱通風管。（2）將燃油箱舉升至原來位置，安裝兩個燃油箱箍帶和兩個燃油箱箍帶螺栓，并緊固至23N·m。（3）移出千斤頂，將燃油箱加注軟管安裝至燃油箱加注管，安裝卡箍并緊固至3N·m。模塊七發(fā)動機的排放控制七、拓展閱讀一、匠心追夢技能報國新時代弘揚工匠精神，助力培養(yǎng)高素質的技能人才隊伍。勞動者素質對于一個國家、一個民族的發(fā)展至關重要。高素質的產業(yè)、技術工人隊伍是支撐中國制造、中國創(chuàng)造的基礎，對推動經(jīng)濟、社會高質量發(fā)展具有重要作用。在全社會弘揚工匠精神，有助于增強我國工人階級的主人翁意識，激勵更多工人尤其是青年一代走技能成才、技能報國之路，培養(yǎng)出更多高技能人才、大國工匠、能工巧匠，建設成一支知識型、技能型、創(chuàng)新型的勞動者大軍，為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家提供有力的人才保障。新時代弘揚工匠精神，助力實現(xiàn)制造強國戰(zhàn)略目標。制造業(yè)是立國之本、強國之基，發(fā)展高端制造業(yè)是國家的重大戰(zhàn)略需求。面向未來，中國堅定不移繼續(xù)深入實施制造強國戰(zhàn)略。大力弘揚工匠精神，有助于鞏固我國制造業(yè)中的“長板”、補足“短板”，完善我國制造業(yè)體系。有助于深入推進質量提升行動，促進以精工細作提升中國品質、以制造實力打造中國品牌，實現(xiàn)中國速度向中國質量轉變、中國產品向中國品牌轉變、中國制造向中國創(chuàng)造轉變，并最終達成制造強國的目標。模塊七發(fā)動機的排放控制

新時代弘揚工匠精神，助力實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略?？萍寂d則民族興，科技強則國家強。黨的十八大以來，我國把科技創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置，深入實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，搶抓世界新科技革命和產業(yè)變革的機遇。大力弘揚工匠精神，有助于極大調動科技工作者的創(chuàng)新創(chuàng)造精神，集合人民群眾的智慧和創(chuàng)造力，著力攻克核心關鍵技術，解決我國基礎和關鍵領域的“卡脖子”難題；有助于堅定中國特色自主創(chuàng)新道路，推動我國掌握全球科技競爭先機，促進我國整體科技水平從跟跑向并行、領跑的戰(zhàn)略性轉變，并最終建成科技強國。新時代弘揚工匠精神，助力廣泛凝聚起全社會奮斗力量。實現(xiàn)第二個百年奮斗目標和中華民族偉大復興的中國夢，必須依靠全體人民不懈奮斗。在全社會大力弘揚工匠精神，讓勞動最光榮、勞動最崇高、勞動最偉大、勞動最美麗蔚然成風，形成尊重勞動、崇尚勞動的時代風尚和精益求精的敬業(yè)風氣，匯聚起向上向善的強大奮斗力量。有助于促進全體勞動者勤于創(chuàng)造、勇于奮斗，更好發(fā)揮主力軍作用，滿懷信心投身全面建設社會主義現(xiàn)代化國家、實現(xiàn)中華民族偉大復興中國夢的偉大事業(yè)。模塊七發(fā)動機的排放控制八、維修車輛交付1、業(yè)務人員·準備將更換的零部件給客戶查看?！蕚錇樗械馁M用開出發(fā)票。

·檢查車輛是否清潔，進行維修質量檢查，檢查是否已經(jīng)取下座椅墊、地板墊、方向盤罩、翼子板布、前罩。·電話通知客戶，以便確認車輛準備交付?！は蚩蛻粽f明工作。確認工作已經(jīng)順利地完成。將更換的零部件展