汽车排放控制系统讲义_2

汽车排放控制系统检测、诊断及维护主讲：程言昌第五章.汽车排放控制系统检测、诊断及维护第一节.汽车排放污染物的成因第二节.在用车排放污染物限值与检测方法第三节.排放污染物抄表的诊断流程和治理方法第四节.汽车排放污染控制系统的检测、诊断及维护主讲：程言昌第一节汽车排放污染物的成因一、汽油排放污染的成因1.一氧化碳（CO）气体的成因CO气体的产生是因为输送至燃烧室的氧气不足，以致燃油不能充分燃烧造成的（即混合气太浓）。2.碳氢化合物（HC）气体的成因不完全燃烧的汽油或未燃烧的汽油从燃烧室排出，以未净化HC气体形式进入大气。第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第一节汽车排放污染物的成因一、汽油排放污染的成因(续)3.氮氧化物（Nox)气体的成因在高温（1800℃）和高浓度氧气的条件下氮和氧才能发生反应，生成NO。所以Nox是在混合气完全燃烧的条件下，而不是像CO和HC是在不完全燃烧中生成的。对燃烧中产生Nox的浓度影响最大的因素是燃烧室所能达到的最高温度和空燃比。因此，减少废气中的Nox含量的最好方法是阻止燃烧室内温度达到1800℃，或者是缩短这个高温持续的时间。另一个可能方法则是降低氧的浓度。第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第一节汽车排放污染物的成因一、汽油排放污染的成因（续）4、行车工况与废气的产生(图1)（1）暖机工况（产生CO、HC）（2）怠速运行工况（产生CO、HC）（3）匀速行驶①中、低速度（产生NOX）②高速（产生CO、HC和NOX）（4）加速（产生CO、HC和NOX）（5）减速（产生CO、HC）（6）大负荷（产生CO、HC和NOX）第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护继续第一节汽车排放污染物的成因第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护二、柴油车排放污染物的成因1、一氧化碳CO和碳氢化合物HC的成因1）CO的成因柴油机CO主要源于喷注中过浓部分的不完全燃烧。第一节汽车排放污染物的成因第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第一节汽车排放污染物的成因滞燃期中，处于喷注前的极稀混合气，其浓度远低于燃烧极限而无法着火。其中的一部分混合气，在后续过程中，避开了缸内燃烧而被排出。喷油过程中，混合气由于混合不良导致HC增多。二、柴油车排放污染物的成因（续）2）HC的成因在柴油机稳定运行条件下，HC主要由下述两个原因引起:2、氮氧化物NOx的成因Nox生成的条件是高温、富氧和较长作用时间。在燃烧过程中产生NOx的区段有滞燃期的稀燃火焰区和缓燃期的扩散燃烧区。3、微粒和碳烟的成因柴油车的微粒和碳烟的生成机理还未研究清楚。目前，一般都承认，燃烧时的一段高温范围和局部存在特别浓的混合气，是微粒碳烟产生的必要条件。第一节汽车排放污染物的成因第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护二、柴油车排放污染物的成因（续）4、行车工况与排气污染物的形成1）调速器的特性曲线全程调速器加速迅猛，过大的油量往往造成过高的碳烟和HC、CO排放量。特别是瞬间加速到新工况，缸内温度及冷却液温度、机油温度等状态均未达到稳定值，有害排放量更多，有时会比同类稳定工况高6倍以上。2）冷却启动过程对排放的影响冷启动时，气缸内压缩温度很低，初期会以未燃HC“白烟”的形式排出机外。第一节汽车排放污染物的成因第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护二、柴油车排放污染物的成因（续）第二节在用车排放污染物限值与检测方法一、汽油排放污染物的检测方法及限值（一）怠速检测法1．检测方法1）发动机处于怠速运装状态，离合器处于结合位置，加速踏板与阻风门位于松开位置，变速杆位于空挡位置，阻风门（化油器式发动机）全开。2）进气系统装有空气滤清器，排气系统装有排气消音器，并不得有泄漏，汽油符合GB484的规定。第二节在用车排放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护3）使发动机冷却液和润滑油温度达到汽车使用说明书所规定的热状态。4）必要时要在发动机上安装转速计、点火正时仪、冷却液和润滑油测温计等测试仪器。5）发动机由怠速工况加速至0.7倍的额定转速，维持60秒（以清除燃烧室中的各种残留气体）后降至怠速状态。6）将测量仪的读书转换开关置于最高量程档位，在稳定怠速状态下，将不分光红外吸收型（NDIR）分析仪的取样探头直接插入排气管中，插入深度等于400mm,并固定于排气管上。第二节在用车排放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护7）在怠速状态下维持15s后开始读数，读取30s内CO和HC的最高值和最低值，取其平均值为测量结果。8）若为多排放管时，取各排放管测量结果的算术平均值。第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护（二）双怠速检测法和加速模拟（ASM）检测法1．双怠速检测法1）必要时要在发动机上安装转速计、点火正时仪、冷却液和润滑油测温计等测试仪器。2）发动机由怠速工况加速至0.7倍的额定转速，维持60秒后降至高怠速（即0.5倍额定转速）。3）将发动机降至高怠速状态后，将取样探头直接插入排气管中，插入深度等于400mm,并固定于排气管上。第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护4）发动机在高怠速状态下维持15s后开始读数，读取30s内的最高值和最低值，取其平均值即为高怠速排气污染物检测结果。5）发动机从高怠速状态降至怠速状态，在怠速状态维持15s后开始读数，读取30s内的最高值和最低值，取其平均值即为怠速排气污染物检测结果。6）若为多排放管时，分别取各排放管高速排放检测结果的平均值和怠速排放检测结果的平均值。第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护2．加速模拟（ASM）检测法把汽车置于地盘测功机上，采用两阶段等速工况检测，工况分为ASM5025工况和ASM2540工况。1）ASM5025工况检测方法车辆驱动轮位于测功机滚筒上，将分析仪取样探头插入排气管中，深度为400mm，并固定于排气管上，对独立工作的多排气管应同时取样。第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护2．加速模拟（ASM）检测法（续）2）ASM2540工况检测方法ASM5025工况试验结束后，车辆立即加速至40公里/小时，按ASM2540工况检测方法进行测试。3）复检试验4）排放限值第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护二、柴油车排放污染物的检测方法及限值1．柴油车自由加速排气可见污染物检测方法及限值（1）检测方法1）车辆在发动机怠速下，按GB3847－1999附录H的要求插入不透光度仪取样探头。2）迅速但不猛烈地踏下加速踏板，使喷油泵供给最大油量。在发动机达到调速器允许的最大转速前，保持此位置。一旦达到最大转速，立即松开加速踏板，使发送机魂甫至怠速，不透光度仪恢复到相应状态。第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护3）重复上述操作过程至少6次，记录不透光度仪的最大读数。如果读数值连续4次均在0.25m-1的带宽内，并且没有连续下降的趋势，则记录值有效。（2）排放限值第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护2．柴油车自由加速排气试验烟度检测方法（1）测量方法1）将烟度计取样探头逆气流固定于排气管内，深度等于300mm，并使其中心线与排气管轴线平行。2）吹除积存物。按GB/T18463.1条进行3次，以清除排气系统中的积存物。3）将踏板开关安装在加速踏板上端或将手动橡皮球通过远程软管引入驾驶室。把抽气泵压到最下端并锁止。4）按图2所示的测量规程进行自由加速烟度的测量。第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护图2:第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护5）再将加速踏板与取样机构的踏板开关一并迅速踩到底，约4秒后立刻松开。维持怠速运转11秒。此期间内完成取样、抽气泵复位、走纸（或更换新滤纸）、清晰和指示（或打印测量结果）等工作。第二节在用车排第放污染物限值与检测方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第三节排放污染物超标的诊断流程和治理方法第三节排放污染物超标的诊断流程和治理方法第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护新车或已行驶8~10万km以内的车辆废气排放物浓度值在怠速工况下的正常范围数值，见表1：CO，％HC，％CO2，％O2，％0～30～25013～151～2怠速工况下车辆废气排放的正常浓度范围一、排放污染物超标后的故障诊断流程（一）一氧化碳含量超标的故障诊断流程不带三效催化转化器（TWC）的汽油发动机在热状态时，一氧化碳含量超标的诊断流程如图3。带三效催化转化器（TWC）的汽油发动机在热机、怠速状态时，一氧化碳含量超标的诊断流程如图4.第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第三节排放污染物超标的诊断流程和治理方法（二）碳氢化合物含量超标的故障诊断流程有或无三效催化转化器（TWC）的汽油发动机在热机、怠速状态时，碳氢化合物含量超标的诊断流程如图5。第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第三节排放污染物超标的诊断流程和治理方法（三）柴油车排烟故障的原因、诊断和二级维护附加作业项目1、排气冒黑烟故障及二级维护附加作业项目1）检查个别缸喷油量。2）检查该缸喷油泵柱塞调节齿扇固定螺丝是否松脱。3）检查喷油器是否良好。4）检查调速器。2、排气冒蓝烟故障及二级维护附加作业项目的确定1）检查油底壳的油面是否超高。2）检查气缸压力。3）讲出空气滤清器是否堵塞。第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第三节排放污染物超标的诊断流程和治理方法3、排气冒白烟故障及二级维护附加作业项目的确定柴油机喷油时刻过迟、喷油压力低、雾化不良，可导致柴油未经充分燃烧即化作灰白色烟雾排出。第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第三节排放污染物超标的诊断流程和治理方法二、汽车放的治理方法（一）汽油车排放的治理方法控制混合气的空燃比控制火点正确维护（二）柴油车排放的治理方法使用燃料添加剂机内净化措施机后处理柴油机的正确维护第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第三节排放污染物超标的诊断流程和治理方法第四节汽车排放污染控制系统的检测、诊断及维护一、曲轴箱强制通风（PVC）系统的检测、诊断及维护1、曲轴箱强制通风（PVC）装置的检测、诊断及维护2、通风管的检测、诊断及维护3、PCV阀的检测、诊断第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第四节汽车排放污染控制系统的检测、诊断及维护二、燃油蒸发排放控制（EVAP）系统的检测、诊断及维护第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第四节汽车排放污染控制系统的检测、诊断及维护1、在用车的检查2、燃油蒸汽排放控制（EVAP）系统的检测、诊断及维护3、活性炭罐的检测、诊断及维护5、压力真空释压盖的检测、诊断及维护6、EVAP系统软管的检测、诊断及维护4、活性炭罐清除阀的检测、诊断及维护二、燃油蒸发排放控制（EVAP）系统的检测、诊断及维护第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第四节汽车排放污染控制系统的检测、诊断及维护1、在用车的检查2、燃油蒸汽排放控制（EVAP）系统的检测、诊断及维护3、活性炭罐的检测、诊断及维护5、压力真空释压盖的检测、诊断及维护6、EVAP系统软管的检测、诊断及维护4、活性炭罐清除阀的检测、诊断及维护二、燃油蒸发排放控制（EVAP）系统的检测、诊断及维护(续)第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第四节汽车排放污染控制系统的检测、诊断及维护1、在用车的检查2、燃油蒸汽排放控制（EVAP）系统的检测、诊断及维护3、活性炭罐的检测、诊断及维护5、压力真空释压盖的检测、诊断及维护6、EVAP系统软管的检测、诊断及维护4、活性炭罐清除阀的检测、诊断及维护三、废气再循环（EGR）系统的检测、诊断及维护第五章汽车排放控制系统检测诊断及维护第四节汽车排放污染控制系统的检测、诊断及维护1、化油器式汽油发动机废气循环系统的检测、诊断及维护第五章汽车排放控制系统检测诊