奥迪A6发动机排放控制系统原理结构与检修

毕业论文论文题目：奥迪A6发动机排放控制系统原理结构与检修系部：汽车工程系专业名称：班级：学号：姓名：指导教师：完成时间：年月日目录一、概述………………………………………………………………………….1（一）汽车排放污染的主要成分与危害..........................................................1（二）汽车排放污染物形成的原因…………………………………………..3（三）减少汽车污染物排放的对策…………………………………….……3二、奥迪A6发动机排放污控制的主要装置及工作原理……………………….4（一）废气再循环系统(EGR)……………………………….…….………….4（二）燃油蒸气回收装置(EVAP)…………………………….…..…………..5（三）二次空气喷射装置(EAIR)………………………….….….…….…….6(四)三元催化转换器(TWC)………………………………..….……...….….6三、奥迪A6发动机排放污控制典型装置的检修……………………..……..…9(一)废气再循环系统是否正常工作的检查…………………..…..………..….91．EGR阀的检修………………………………………………………….….92．废气再循环控制电磁阀的检测…………………….………....…….….…9（二）汽油蒸气回收装置的检测………………………….……..……….….91．活性炭罐电磁阀密封性的检查……………………..……..…….…..……92．活性炭罐电磁阀的检查………………………………...…….….……….103．燃油蒸发排放单向阀的检查…………………………………......…...….11（三）二次空气喷射装置(EAIR)的检查………………….………….……..111．二次空气进气阀的检查…………………………………………….…….122．二次空气泵继电器的检查……………………………………...…..…….12（四）三元催化转换器(TWC)……………………………………...…….….13四、奥迪A6发动机排放污控制典型装置的故障与排除…………………..…13（一）活性碳罐系统的故障案例………………………………………....…13（二）二次空气喷射系统故障的故障案例…………………………...…….16（三）EGR系统的故障的故障案例…………………………………...……16五、结束语……………………………………………………………………..…19参考文献……………………………………………………………………..201奥迪A6发动机排放控制系统原理结构与检修摘要：汽车发动机在运行的过程中会排放出大量污染物，排放控制系统是把发动机排放的污染物转化为无害物的装置。奥迪A6的排放控制系统由废气再循环系统(EGR)、燃油蒸气回收装置(EVAP)、二次空气喷射装置(EAIR)和三元催化转换器(TWC)等组成，本文针对以上装置的组成结构、原理与检修方法和步骤进行了介绍，对其常见的故障进行了举例分析。关键词：奥迪A6；排放控制系统；原理；结构；检修一、概述（一）汽车排放污染的主要成分与危害汽车排放污染物主要有：一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、铅(Pb)和炭烟(PM)等。一氧化碳(CO)是空气不足或空气中氧含量不足造成混合气过浓所产生的一种无色、无味的有害气体。一氧化碳(CO)与人体血液中的血红素有很强的亲和力（它的亲和力是氧的300倍），被人体吸入后容易使血液丧失对氧的输送能力而产生缺氧中毒。当环境中CO的浓度超过100ppm时，人体就会产生头晕、乏力等不适感；随着CO浓度的增加，会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状；当CO浓度超过600ppm时，短期内会引起窒息死亡。碳氢化合物(CH)是指发动机废气中燃料未完全燃烧的产物部，还包括供油系统中燃料的蒸发和滴漏。具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯类物质又具有致癌作用。单独的碳氢化合物只有在含量相当高的情况下才会对人体产生影响，一般情况下对人作用不是很明显，但它是产生光化学烟雾的重要成分。HC与NOx在阳光下极易发生光化学反应，形成以臭氧(O3)和以醛类为主的光化学烟雾。当O3达到一定浓度时，会令生物在短期内发生高温氧化而脱水死亡；醛类有机物带有毒性，对眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用，严生的会导致中毒死亡。氮氧化物(NOx)是发动机在高温富氧时大量产生的一种褐色的有刺鼻气味的气体，发动机废气刚一排出气体内存在。汽车废气中排出多种氮氧化物(NOx)，其中一氧化氮(NO)与人体血液中血红素的亲和力比CO还强，两者结合后会产生2与CO相似的症状，一般情况下对人体的眼睛、鼻子、咽喉、支气管和肺部等会带来更大的损害，严重时至人于死地。氮氧化物进入人体肺泡后形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用，亚硝酸盐则能与人体内血红蛋白结合，形成变性血红蛋白，可在一定程度上造成人体缺氧。氮氧化合物与碳氢化合物受阳光中紫外线照射后发生化学反应，形成有毒的光化学烟雾，当光化学烟雾中的光化学剂超过一定浓度时，具有明显的刺激性，它能刺激眼结膜，引起流泪并导致红眼病，同时对鼻，咽等器官均有刺激性，能引起急性喘息症，可以使人呼吸困难，眼红喉痛，头脑晕沉，造成中毒。光化学烟雾还具有损害植物、降低大气能见度、损害橡胶制品的危害。二氧化碳(CO2)为无色无毒气体，对人体无直接危害，但大气中的二氧化碳大幅度增加，会导致大气的温室效应，使全球气温上升，南北极冰层融化，海平面上升，大陆腹地沙漠化趋势加剧，使人类和动物赖以生存的生态环境遭到破坏。二氧化硫(SO2)为燃油中的硫燃烧后的生成物，人体吸入SO2后，即产生咳嗽、咽喉肿痛、呼吸困难、胸闷、四肢乏力，进一步会引起支气管炎、肺炎和心脏病等，严重的会导至人畜死亡。SO2还极易与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸烟雾，达到一定积聚量后便形成酸雨，使水土酸化，破坏林木、植物的生长。故此，应尽量减少燃油中的含硫量。铅(Pb)为一种有毒的金属，它由燃油中的铅化物添加剂(如四乙铅)经高温燃烧后还原而成的铅微粒。铅与血液中的血红素结合后，使血红素产生异变。当血液中的铅含量达到一定的程度时，会积聚于肝、肾、大脑和脊髓中，严重地破坏人体的神经系统和造血功能。炭烟(PM)碳微粒主要是柴油发动机燃烧不完全的产物，其内还有大量黑色的炭颗粒和其他杂质粉尘，由于其粒径极小，约为0.01～0.2um，能长期悬浮于空气中，影响道路上的能见度且易于通过呼吸系统而沉积于肺泡内，炭烟不仅本身对人体的呼吸系统有害，而且炭烟粒的空隙中往往吸附着二氧化硫和有致癌作用的多环芳香烃等，极具致癌作用。铅、碳微粒和其他杂质粉尘等因粒径极小，SO2又具有胶粘性，特别是铅微粒，因无法燃烧，一旦被吸附在催化剂的表面上，便令三元催化净化器丧失催化功能，此即为三元催化净化器的铅中毒。3（二）汽车排放污染物形成的原因1．一氧化碳(CO)是空气不足或空气中氧含量不足造成混合气过浓所产生的一种无色、无味的有害气体。2．碳氢化合物(CH)是指发动机废气中未燃部分，还包括供油系统中燃料的蒸发和滴漏，造成燃烧不充分。3．氮氧化物(NOx)是发动机在高温富氧时大量产生的一种褐色的有刺鼻气味的气体。4．二氧化硫(SO2)为燃油中的硫燃烧后的生成物。5．铅(Pb)为一种有毒的金属，它由燃油中的铅化物添加剂(如四乙铅)经高温燃烧后还原而成的铅微粒。6．碳微粒主要是柴油发动机燃烧不完全的产物。（三）减少汽车污染物排放的对策汽车污染物排放给交通干线等人口密集区人们的健康造成严重危害，给人类生存的大气环境带来了严重污染，必须采取有效措施减少或者消除。目前遏制汽车污染物排放的对策有很多，比如：控制汽油车的污染物排放。大量采用天然气汽车、采用零排放汽车、发展新能源汽车此外，加强行政管理，尤其在大城市人口稠密的地区，可以采取开辟地下通道；开辟地铁，施行电力牵引行驶；汽车分流行驶；城镇建设考虑自身的循环和多功能结构；合理设计城市居民的日常生活，汽车只用在城外等有效手段，从而有效减少和控制汽车污染物的排放。单从控制汽油车的污染物排放来讲，现代汽油发动机排放控制，可以通过以下新技术来进行：1．是发动机结构优化技术。如采用多气阀进气机构，组织进气气流、对燃烧室加以改进等。通过改善发动机燃烧状况，提高燃烧效率，降低发动机一氧化碳、碳氢化合物的生成量。2．是闭环电控发动机管理技术。包括电控燃油喷射和电控点火。3．是燃油蒸发污染物控制技术。对油箱和供油系统排出汽油蒸气污染物进行控制，国外从20世纪80年代就普遍使用，可控制汽油车20%左右的碳氢化合物排放。44．是闭式曲轴箱强制通风技术。控制发动机曲轴箱窜气造成环境污染，可控制汽油车20%左右的碳氢化合物排放。5．是废气再循环技术。将发动机排气引入到进气中，通过降低发动机气缸内气氛的相对含量和最高燃烧温度来减少氮氧化物的生成量，可降低40%-60%氮氧化物的生成量。6．是三效催化转化器技术。利用氧化和还原反应，将汽车排气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物同时转化成无害的二氧化碳、氮气、水的技术。在一定条件下，对污染物的转化效率可达80%以上，是目前最为有效的汽油车机外净化技术。但为保证工作效能，需要发动机具备闭环电控系统，并燃用无铅汽油。7．是改进油料、燃油的质量、组分、添加剂对排放均有一定影响。开发并采用多种燃料的新型汽车是今后汽车的发展方向，如改进油料的质量和组分，降低车辆污染物排放。二、奥迪A6发动机排放污控制的主要装置及工作原理排放控制系统是把发动机排放的污染物转化为无害物的装置。奥迪A6的排放控制系统由废气再循环系统(EGR)、燃油蒸气回收装置(EVAP)、二次空气喷射装置(EAIR)和三元催化转换器(TWC)等组成。（一）废气再循环系统(EGR)废气再循环(EGR)系统用于降低废气(惰性气体)中的氧化氮(NOX)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂)，在燃烧室内不参与燃烧。它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。系统构成如图1所示。5图１废气再循环系统(EGR)（二）燃油蒸气回收装置(EVAP)１．燃油蒸气回收装置(EVAP)的作用防止油箱内的燃油蒸气逸人大气中，既能减轻污染，又能节约燃油。奥迪A6采用的是ECU控制的燃油蒸气回收装置（如图2所示）2．燃油蒸气回收装置(EVAP)的结构原理及工作过程活性炭罐内充满了活性炭粒。活性碳可以吸收汽油蒸气中的汽油分子。当油箱内的汽油蒸气经管道进入蒸气回收罐时，蒸气中的汽油分子被吸附在活性炭表面，剩下的空气则经蒸气回收罐的出气口排到大气中。蒸气分离阀安装在油箱的顶部，油箱内的汽油蒸气从该阀出口经管道进入蒸气回收罐，该阀的作用是防止汽车翻倾时油箱内的燃油漏出。当发动机运转时，如果电磁阀开启，则在进气管内真空吸力的作用下，空气经蒸气回收罐下方进入，经过活性炭从上方出口经软管进入发动机进气管，使吸附在活性炭表面的汽油分子又重新蒸发，随空气一起被吸入发动机燃烧。图2奥迪A6燃油蒸气回收装置6（三）二次空气喷射装置(EAIR)1．二次空气喷射装置的作用向排气净化系统喷人新鲜空气，促进HC和CO的燃烧，达到废气净化的目的。2．二次空气喷射系统的结构原理及工作过程一汽奥迪A6轿车二次空气喷射系统的构成如图3所示。由于车辆在冷起动阶段混合气较浓，因而排气中未燃烧的碳氢化合物的比例较高，通过二次空气喷射系统可以使三效催化转化器提前达到工作状态，从而改善三效催化转化器内的氧化过程(二次氧化)并减少排气中的有害物质。二次氧化所产生的热量还可