汽车故障诊断技术-第五章汽车排放控制系统的故障诊断..优秀PPT.ppt

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1、汽车排放限制系统的故障诊断课程内容排放限制系统的结构组成排放限制系统系统的工作原理排放限制系统系统的限制排放限制系统系统零部件功能、故障及故障现象表排放限制系统系统零部件常见故障分析排放限制系统系统故障诊的步骤与方法案例分析排放限制系统的结构和工作原理 -汽车的排放污染物排气污染物-对装饰燃式发动机的汽车，指排气管排放的气态污染物。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）。排放限制系统的 结构和工作原理 -汽车的排放污染物蒸发污染物-指汽车排气管排放之外，从汽车的燃料(汽油)系统损失的碳氢化合物蒸气，包括：（1）燃油箱呼吸损失（

2、昼间换气损失）：由于燃油箱内温度变更排放的碳氢化合物（HC）。（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）。排放限制系统的 结构和工作原理 -汽车的曲轴箱污染物曲轴箱污染物-从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。在发动机燃烧冲程的最终阶段，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。排放限制系统的 结构和工作原理 -汽车主要排放污染物产生的缘由CO 无色、无味的有毒气体。由混合气无色、无味的有毒气体。由混合气过浓导致燃料燃烧不完全而产生。过浓导致燃料燃烧不完全

3、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。产生缘由是混合气燃烧不完全、点火不良或泄缘由是混合气燃烧不完全、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，主要是主要是NO，还有，还有N02、N203、N2O5等。等。由混合气在高温、富氧下燃烧时产生的。由混合气在高温、富氧下燃烧时产生的。排放限制系统的 结构和工作原理 -汽车排放污染物的危害一氧化碳（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

4、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。铅对人体的很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。假如儿童体内增加微量的铅,就会导致智力下降,影响正常发育，甚至引发多种疾病排放限制系统的 结构和工作原理 -汽车污染物排放标准1960年美国加州颁布了世界最早的防止汽车大气污染法，并从那时起起先推广到世界各国，而且，一年比一年严格。欧洲共同体国家从92年起先实施机动车排放标准，目前实施的是欧4标准（05年起先实行）。我国的机动车排放标准（轻型

5、汽车污染物排放限值及测量方法GB18352）,从2001年起先分为阶段实行.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标准是修改接受欧盟（EU）相应的标准。排放限制系统的 结构和工作原理 -汽车排放限制系统1.1.废废气气再再循循环环装装置置（EGREGR）：将将部部分分气气体体的的流流淌淌方方向向从从排排气气歧歧管管重重新新转转移移至至进进气气歧歧管管。从从而而使使燃燃烧烧温温度度降降低低，废废气气中中NOXNOX的含量削减。的含量削减。2.2.曲曲轴轴箱箱强强制制通通风风装装置置（PCVPCV）：将将窜窜缸缸混混合合气气干干脆脆被被吸吸入入进进气歧管，进入气缸烧掉。

6、气歧管，进入气缸烧掉。3.3.燃燃油油蒸蒸发发限限制制装装置置（EVAPEVAP）：将将从从燃燃油油箱箱排排出出的的并并释释放放到到大大气中的燃油蒸气气中的燃油蒸气(含有含有HC)HC)量减小到最低程度。量减小到最低程度。4.4.催催化化转转换换装装置置（TWCTWC）(三三元元催催化化转转换换器器与与二二次次空空气气喷喷射射)：当当排排放放气气体体流流经经TWCTWC时时发发生生化化学学反反应应，将将COCO、HCHC和和NOxNOx在在释释放放到大气中之前大部分被从废气中解除。到大气中之前大部分被从废气中解除。5.A/F5.A/F限限制制：通通过过运运用用A/FA/F传传感感器器、SO2S

7、O2传传感感器器来来实实现现最最佳佳TWCTWC净净化性能化性能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,COHC,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:削减削减HCHC、COCO的排放量。的排放量。排放限制系统的 结构和工作原理 -废气再循环装置（EGR）废气再循环废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，即，即EGR)工作原理：将一部分废气引入进气系统，与簇新的燃油混合气混合，使混合气变稀，从而降低了燃烧速度，燃烧温度随之下降，从而有效的削减NOX的生成。排放限制系统的 结构和工作原理 -废气再循

8、环装置（EGR）系统部件EGREGR阀阀 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）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真空调整器真空调整器(EVR)(EVR)真空管路真空管路限制电路限制电路EGR阀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)系统系统退出排放限制系统的 结构和工作原理 -曲轴箱强制通风装置（PCV）曲轴箱通风曲轴箱通风(Positive Crankcase Ventilation,即即PCV)曲轴箱为什么要通风？曲

9、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，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，因此必需将这些污染物造成机油的润滑性能下降，因此必需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从曲轴箱内排出；此外曲轴箱内的压力随发动机转速上升而增加，假如不通风，会将机油从油封或气速上升而增加，假如不通风，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，一般都进气歧管，使其重新

10、燃烧。为解决此问题，一般都接受曲轴箱强制通风系统。接受曲轴箱强制通风系统。视频视频排放限制系统的 结构和工作原理 -曲轴箱强制通风装置（PCV）PCV阀结构图PCV阀工作原理退出排放限制系统的 结构和工作原理 -燃油蒸发限制装置（EVAP）燃油蒸发限制燃油蒸发限制(Evaporative Emission Control,(Evaporative Emission Control,即即EVAP)EVAP)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。燃油蒸发限制系统能够存储燃油系统产生的燃发。燃油蒸发限制系统能够存储燃油系统产生的燃油蒸气油蒸气(HC)(HC)

11、，阻挡燃油蒸气泄漏到大气中，削减环，阻挡燃油蒸气泄漏到大气中，削减环境污染；同时将收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。视频视频退出排放限制系统的 结构和工作原理 -燃油蒸发限制装置（EVAP）限制燃油蒸气进入的时机和进入量，通常考虑以下限制燃油蒸气进入的时机和进入量，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

12、；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，发动机限制模块当满足以上条件时，发动机限制模块(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燃烧。较先进的燃油蒸发限制系统，一般都能依据发动较先进的燃油蒸发限制系统，一般都能依据发动机负荷等状况，适时限制电磁阀的通电占空比，以机负荷等状况，适时限制电磁阀的通电占空比，以达到限制电磁阀开启程度的目的。达到限制电磁阀开启程度的目的。排放限制系统的 结构和工作原理 -催化转换装置（TWC）三元

13、：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：志向混合气（空燃比志向混合气（空燃比14.7：1）排放限制系统的 结构和工作原理 -催化转换装置（TWC）退出排放限制系统的 结构和工作原理 -A/F反馈限制通通过过运运用用A/FA/F传传感感器器、SO2SO2传传感感器器来来实实现现最最佳佳TWCTWC净净化化性性能能A/F传感器传感器O2传感器传感器退出催化转换器视频排放限制系统系统零部件功能、故障及车辆故障现象表零部件名称零部件名称功能功能零部件常零部件常

14、见见故故障障车辆车辆故障故障现现象象EGR阀阀控制进入气缸的废气量，降低燃烧温度，以减少NOX的排放量。卡滞在开启位置冷车起动困难、冷车易熄火、急加速不良、加速易熄火。PCV阀阀将窜缸混合气和机油蒸气引入进气管，以降低污染排放。卡滞、堵塞起动困难、无怠速或怠速不稳、加速无力油耗增加。活性碳罐活性碳罐收集燃油箱蒸发的燃油蒸气。活性碳吸附性能衰退。排放超标活性碳罐电磁活性碳罐电磁阀阀接受ECU指令，控制燃油蒸气进入气缸。断路、卡滞排放超标催化转换器催化转换器将有害气体CO、HC和NOX堵塞、破损、性能衰退。加速不良、易熄火、排放超标。氧传感器氧传感器监测排气歧管中的氧含量以供ECU控制、修正A/F

15、监测催化转换器后排气管的氧含量，监测其催化效果。短路或断路，性能衰退。怠速不稳、油耗大、排放超标。二.排放限制系统常见故障分析 -废气再循环装置（EGR）EGR阀卡滞在开启位置故障缘由:阀座积碳或阀杆卡滞故障现象:冷车起动困难、冷车易熄火、急加速不良、加速易熄火。诊断方法：调取故障码+视情拆检故障解除：更换或修理EGR阀 EGR的限制系统会发生怎样的故障？二.排放限制系统常见故障分析 -曲轴箱强制通风装置（PCV）PCV阀卡滞、堵塞、工作不良故障缘由:积碳、胶着、弹簧力衰减故障现象：排放超标、进气管渗漏、润滑油消耗大。检查方法：就车检查+拆检修理方法：更换 PCV系统还有哪些故障？二.排放限制

16、系统常见故障分析 -燃油蒸发限制装置（EVAP）活性碳罐性能不良故障缘由：活性碳吸附性能衰退。故障现象：燃油蒸汽从活性碳罐逸出，造成 环保和平安隐患。故障诊断：接受解除法，确认限制和真空系统正常。故障解除：更换活性碳罐。碳罐电磁阀及其限制电路、真空管路会发生怎样的故障？二.排放限制系统常见故障分析 -催化转换装置（TWC）催化转换器性能劣化故障缘由：排气污染故障现象：排放超标、燃油经济性差、汽车动力性差。故障诊断：调取故障码+拆检+分析故障解除：更换催化转换装置 请列举催化转换装置的其他常见故障二.排放限制系统常见故障分析 -A/F反馈限制传感器性能劣化或损坏故障缘由:自然衰退、排气污染、排气

17、温度高。故障现象：排放超标、燃油经济性差、汽车动力性差。故障诊断：调取故障码+电路检测故障解除：更换传感器 A/F反馈限制的其他故障三.排放限制系统故障诊断案例分析1车 型：奥迪 A6 故障现象：驾驶员说，几天来车辆在行驶过程中无论低速、中速还是高速工作都正常，但一旦松开加速踏板后，发动机易熄火。在怠速停车时发动机也易出现熄火现象。故障诊断：起动发动机，感觉发动机明显工作不稳，且发动机抖动较严峻。上路试车，的确有驾驶员所说的症状存在。vAG1551读取电控部分的故障码、测量发动机怠速转速。无故障码显示，怠速转速在500-650rmin之间波动。(1)首先对点火系统进行检查：拔掉分缸高压线起动试

18、火，火花很强。拆下各缸火花塞视察，燃烧状况很好。用断缸法进行试验时，各缸反应都一样。用发动机正时灯测量点火提的角，点火提前角符合规定。以上检查，说明点火系统?(2)检查供油系统：在燃油安排管的检查接头上安装燃油压力表、测得燃油压力为正常值。一般燃油压力正常值是?拆下喷油器，进行解体后并用超声波清洗。装车后故障照旧。(3)检查供气系统:空气滤清器较清洁；测量进气管真空度，正常；检测各气缸的压缩压力，正常；气缸的压缩压力正常?检测MAP传感器及反馈电压，正常；拆卸怠速限制阀，清除集碳，故障照旧。(4)检查排放限制系统：将燃油蒸气通道阻断使其暂停工作，故障存在；将废气再循环(EGR)系统中的废气通道

19、阻断使其暂停工作时，故障消逝。由此推断，是EGR系统故障造成怠速易熄火。拆下发动机上电磁阀和EGR阀进行检查，是EGR阀关闭不严，阀门漏气。对EGR阀解体检查，发觉阀门和阀座上均结有积炭，是积炭导致阀门关闭不严而漏气。解除故障：将EGR阀门和阀座上的积炭清除，并用细研磨膏研磨阀门和阀座的接合面。经测试不漏气后装复试车，发动机怠速运转平稳，再用v.AG1551检测，发动机怠速转速为800rmin，发动机不熄火。故障解除！奥迪A6轿车EGR系统的上作原理是：发动机限制系统ECU依据发动机的转速、负荷(节气门开度)、进气温度、进气流量和排气温度来限制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入EGR阀

20、真空膜片室，膜片拉杆将EGR阀门打开，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。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，故抑制了有害气体氮氧化合物的生成(因氮氧化合物是在高温富氧的条件下生成的)。而废气参与再循环，将会影响混合气的着火性能、从而影响发动机的动力性，特殊是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，Ecu限制废气不参与再循环，避开发动机性能受到影响；当发动机超过确定的转速、负荷及达到确定的温度时、ECU限制少部分废气参与再循环，以使废气中的有害气体氮氧化合物含量最低。依据上述EGR系统的工作原理分析，造成该车故障的缘由有两个：一个

21、是EGR系统的电磁阀关闭不严，使进气管中的真空度不受电磁阀限制而进入EGR阀真空膜片室，将EGR阀打开，废气进入气缸参与燃烧，影响了混合气的着火性能，造成怠速熄火；另 一个是EGR阀关闭不严，废气不受EGR阀的限制干脆进入气缸参与燃烧，影响了混合气的着火性能，造成怠速熄火。2 车 型：1995款奥迪 A6 28L轿车。故障症状：发动机故障灯亮，加速时发闷，怠速严峻颤抖，加速无力。诊断思路?故障诊断:首先调取故障码，读出两个故障码，分别表明空气流量计故障和氧传感器信号无变更。检查空气流量计，其线路及信号均正常。检查氧传感器信号(该车三元催化转换器上有两个氧传感器)，发觉其中一边氧传感器信号始终在

22、0.02V左右不变，另一边的氧传感器信号变更也特别缓慢，做急加油动作，氧传感器信号照旧没有变更，说明氧传感器损坏。更换氧传感器，清除故障码，试车故障症状照旧存在；发动机故障灯照旧亮；故障码照旧表明：氧传感器信号不良。再检查氧传感器信号，发觉有一边信号正常，另一边不正常。测试喷油器及点火，均正常。经分析认为，是三元催化转换器堵塞了。把三元催化转换器拆下检查，发觉一边三元催化转换器堵死了。把三元催化转换器捅掉。装好后，清除故障码，再发动，怠速正常。至热车后，故障灯也不亮了。进行路试，发动机工作正常。修理结束啦?由于三元催化转换器内的触媒被捅掉了，因此排气管噪声特殊响，特殊是冷车时更为明显。另外，气

23、味也较难闻。更换三元催化转换器，故障彻底解除。故障缘由分析 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；同时由于排气不畅，间接造成进气也不顺畅，致使气缸工作性能差，造成怠速颤抖、ECU记忆不准等故障。案例33车 型：1997款丰田大霸王多用途车 故障症状：发动机怠速运转正常，空负荷急加速时也正常，但在行驶中，间或出现行驶无力、回火、放炮现象，并且发动机故障灯点亮。故障诊断：首先连接故障测试仪，调取故障码为25，表明混合气过稀。然后在进气歧管上接上真空表，测量进气系统真空度，显示数据符合标准。连接油压表测量燃油系统压力也

24、正常。利用测试仪读取数据流，也未见异样。清洗了喷油器后，加速性能有所好转，但发动机间或还是会回火。检查点火系统，末发觉异样。检查排放限制系统：接上示波器做氧传感器反馈信号测试，视察氧传感器波形中有确定程度杂波，主氧传感器平均电压偏高。更换后进行路试，故障又出现，说明问题并不在氧传感器。再次进行路试，在急加速的状况下，发动机回火，且此时波形有严峻杂波，说明排气系统有故障。举升车辆，急踩加速踏板时，细致视察，发觉主氧传感器之前的排气管接口垫上方稍微漏气。更换了接口垫后，主、副氧传感器波形清晰无杂波，路试，一切正常。故障缘由分析 由于主、副氧传感器是装在三元催化转换器前后监测空燃比（A/F）与三元催化转换器的工作状况，而其对主氧传感器前面任何地方存在漏气都同样敏感。当它感知到混合气变稀时，电控单元将增加喷油量，导致混合气过浓，排气管放炮。当它感知到混合气过浓时，又会削减喷油量，从而导致喷油量削减混合气变稀，产生回火和加速无力等现象。退出排气污染物蒸发污染物曲轴箱污染物