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1、摘要这篇论文介介绍了丰田田佳美轿车车排放控制制系统的组组成及工作作原理。重重点是对其其排放系统统的各子系系统的组成成和功能进进行了详细细的讲解;还有就是是对各子系系统的检查查维修也进进行了描述述,最后是是对维修案案例的分析析思路进行行了讲解。通通过这篇论论文的讲解解与描述,可可以了解丰丰田佳美轿轿车排放控控制系统的的组成以及及工作原理理,懂得维维修检查的的方法以及及维修的分分析思路。关键词:排排放控制,组组成,工作作原理,维维修案例,分分析思路This papeer inntrodducess thee Toyyota car emisssionns coontrool syystemm of
2、 the goodd strructuure aand wworkiing pprincciplee. Thhe keey pooint is tto diischaarge the systtem oof thhe suubsysstemss of the compposittion and funcctionn of the detaailedd expplainns. AAnd iit iss alsso thhe chheck and repaair oof eaach ssubsyystemm aree alsso deescriibed, andd finnallyy to the
3、 anallysiss of the mainntenaance casee wayys too expplainn. Thhrouggh thhis ppaperr expplainn andd desscripptionn, caan unndersstandd Toyyota beauutifuul caar emmissiions conttrol systtem ccompoositiion aand wworkiing pprincciplee, unndersstandd thee metthod of tthe eexamiinatiion aand mmainttenannc
4、e mmainttenannce aanalyysis methhodsKey wwordss:Emisssionn conntroll, coompossitioon, wworkiing pprincciplee, reepairr thee casse, aanalyyzes traiin off thooughtt目录1. 绪论论1 1.11 汽车污污染1 1.22 汽车尾尾气的主要要有害气1 11.2.11 一氧化化碳2 11.2.22 碳氢化化合物2 11.2.33 氮氧化化物32. 丰田田佳美汽车车排放控制制系统4 2.11 汽车排排放控制系系统概述4 22.1.11 排放控控制
5、系统与与整车的关关系5 22.1.22减少排污污的基本方方法5 2.22 丰田佳佳美排放控控制系统的的组成部分分6 22.2.11 曲轴箱箱强制通风风装置(PPCV)6 22.2.22燃油蒸汽汽排放控制制装置(EEVAP)8 22.2.33废气再循循环系统(EEGR)10 22.2.44 三元催催化转换装装置143. 丰田田排放控制制系统的检检修18 3.11 曲轴箱箱强制通风风装置(PPVC)的的检修18 3.22 燃油蒸蒸发排放系系统的检查查118 33.2.11 碳罐的的拆装检查查19 33.2.22 温控真真空阀TVVV的拆装装检查200 3.33 废气再再循环系统统(EGRR)的检修
6、修20 33.3.11 EGRR系统的检检查220 33.3.22 EGRR真空调节节器的检查查223 33.3.33 EGRR阀的检查查224 33.3.44 真空控控制阀的检检查25 33.3.55 EGRR废气温度度传感器330 3.44 三元催催化转换装装置检修331 33.4.11.检查31 33.4.22.拆装检检修324. 排放放控制系统统的故障诊诊断36 4.11基本检查查366 4.22症状诊断断3665. 维修修案例及其其分析43结语 45参考文献 46致谢 4751扬州工业职业技术学院1 绪论1.1 汽汽车尾气污污染 汽车尾尾气污染是是由汽车排排放的废气气造成的环环境污染
7、。可可以说,汽汽车是一个个流动的污污染源。在在世界各国国,汽车污污染早已不不是新话题题。进入221世纪,汽汽车污染日日益成为全全球性问题题。随着汽汽车数量越越来越多、使使用范围越越来越广,它它对世界环环境的负面面效应也越越来越大,尤尤其是危害害城市环境境,引发呼呼吸系统疾疾病,造成成地表空气气臭氧含量量过高,加加重城市热热岛效应,使使城市环境境转向恶化化。有关专专家统计,到到21世纪纪初,汽车车排放的尾尾气占了大大气污染的的30660%。随随着机动车车的增加,尾尾气污染有有愈演愈烈烈之势,由由局部性转转变成连续续性和累积积性,而各各国城市市市民则成为为汽车尾气气污染的直直接受害者者。1.2 汽
8、汽车尾气的的有害气体体汽车的有害害排放物主主要有一氧氧化碳、碳碳氢化合物物、氮氧化化物、二氧氧化硫和微微粒物质(铅铅粒、碳粒粒和油滴与与赃物的混混合物等)。例例如,汽车车的有害排排放物碳氢氢化合物从从车上不同同的地方排排出,排气气管排放的的碳化氢占占全部的660%,曲曲轴箱占220%,油油箱和供油油系统占220%。其其他的有害害物绝大部部分从排气气管排出。 1.22.1 一一氧化碳CCO一氧化碳是是烃燃料燃燃烧的中间间产物,主主要是在局局部缺氧或或低温条件件下,由于于烃不能完完全燃烧而而产生,混混在内燃机机废气中排排出。当汽汽车负重过过大、慢速速行驶时或或空挡运转转时,燃料料不能充分分燃烧,废
9、废气中一氧氧化碳含量量会明显增增加。 (11)一氧化化碳的产生生 一氧化化碳是燃料料没有完全全燃烧的产产物。汽车车的燃料大大部分是汽汽油,而这这些 燃料的的成分本质质是氢类,一一般的氢类类的燃烧理理论反应式式为 : +=mmCO+HH从化学式中中可以看出出一氧化碳碳的产生是是由于氧气气的不足造造成的。所所以当燃料料空气的混混合比(即即空燃比)小小于14.7:1时时会产生一一氧化碳。事事实上,空空气燃料的的混合比每每增加1,一一氧化碳的的排放量就就减少3%,空气燃燃料的混合合比直接影影响一氧化化碳的排放放,因此,任任何影响空空气燃料混混合比的因因素都是影影响一氧化化碳排放的的因素。 在实际发发动
10、机运行行中,当空空气燃料混混合不均时时,即总体体属于稀混混合气局部部浓混合气气时,也易易形成一氧氧化碳;另另外在高温温状态下,燃燃烧形成的的二氧化碳碳和水也会会有小部分分发生分解解产生一氧氧化碳。 (2)影影响因素 aa.负荷对对一氧化碳碳排量的影影响 bb.怠速对对一氧化碳碳排量的影影响 cc.点火时时刻对一氧氧化碳排量量的影响1.2.22 碳氢化化合物 汽车车排气中得得碳氢化合合物主要是是燃料没有有完全燃烧烧或没有燃燃烧的产物物。对一般般汽油发动动机来说,约约60%的的碳氢化合合物来自内内燃机废气气排放200%255%来自曲曲轴箱的泄泄漏,其余余的15%20%来自燃料料系统的蒸蒸发。HCC
11、化合物包包含了甲烷烷、乙烯、丙丙烯和乙炔炔还有一些些多环芳烃烃。 (1)碳碳氢化合物物的产生1. 排气中没没有完全燃燃烧的碳氢氢化合物的的成分较为为复杂,有有饱和烃、不不饱和烃、芳芳香烃、醛醛和酮等。一一般完全化化学式为CH+122.5O=8CCO+9HHO 因此此,一旦氧氧气不充足足,一系列列的中间反反应就不能能最后生成成二氧化碳碳和水,结结果形成没没有完全燃燃烧的烃类类从废气中中排出。2. 排气中未未燃烧的烃烃类的产生生原因 11). 发发动机内部部存在缸壁壁冷面和冷冷隙缝 22). 火火焰传播不不完全(2)影响响因素a. 空气气燃油混合合比对碳氢氢化合物的的影响b负荷对对HC化合合物排量
12、的的影响 实验数据据显示,随随着负荷的的增加,HHC化合物物排量会随随之减少。 c转转速对HCC化合物排排量的影响响 HC化合合物排量随随着发动机机转速的增增加而明显显减少。 怠速对对HC化合合物的影响响与CO的的影响效果果一样。d点火时时刻对HCC化合物排排量的影响响 实验数据据显示:推推迟点火提提前角,HHC化合物物排量明显显下降。e排气背背压对HCC化合物排排量的影响响 实验验数据显示示:随着排排气背压的的增加,HHC化合物物排量有所所减少。1.2.33氮氧化物物 氮氮氧化合物物是在内燃燃机气缸内内大部分气气体中生成成的,氮氧氧化合物的的排放量取取决于燃烧烧温度、时时间和空燃燃比等因素素
13、。从燃烧烧过程看,排排放的氮氧氧化物955%以上可可能是一氧氧化氮,其其余的是二二氧化氮。 (1)氮氮氧化物的的产生 氮氧化物物的主要成成分是一氧氧化氮(NNO)和二二氧化氮(NNO),而而一氧化氮氮在发动机机排放的氮氮氧化物中中又占一半半以上。一一氧化氮的的反应式为为:从式子可看看出,一氧氧化氮的生生成与发动动机燃烧温温度和氧含含量有密切切的关系,温温度越高,氧氧含量越高高,一氧化化氮的生成成就越多。 (2)影影响因素 a空气气燃油混合合比对氮氧氧化物排量量的影响 根据实实验数据得得出:氮氧氧化物的排排量在空气气燃油混合合比较大和和较小是有有减小的趋趋势。 b点火火时刻对氮氮氧化物排排量的影
14、响响 根据实实验数据得得出:点火火时刻越提提前,氮氧氧化物排量量越高。 c转速速对氮氧化化物排量的的影响 根据实实验数据得得出:在混混合气较浓浓时,转速速越高,氮氮氧化物的的排量越大大;混合气气较稀时,转转速越高,一一氧化氮的的排量越低低。 d负荷荷对氮氧化化物排量的的影响 根据实实验数据得得出:负荷荷的增大,进进气歧管的的压力也相相应的增大大,一氧化化氮的排量量也增大。2 汽车排排放控制系系统2.1 汽汽车排放控控制系统概概述 2.1.1排放控控制系统与与整车的关关系汽车排放控控制系统是是现代车不不可缺少的的重要的组组成部分,它它将汽车的的有害物质质控制在最最低程度,以以减少对大大气的污染染
15、。 排排放控制系系统与整车车其他系统统在设计中中是统一的的。在过去去传统的汽汽车及发动动机设计中中,主要考考虑的性能能指标是动动力性和可可靠性。随随着汽车有有害物质对对大气污染染日趋严重重,世界各各国限制汽汽车排放污污染的法规规越来越严严格。为了了达到新的的规定和要要求,排放放控制系统统必须和车车上其他的的系统在设设计上是统统一的,才才能使得新新汽车达到到规定要求求,包括排排放性能在在内的综合合性能指标标的要求。排放控制系系统与汽车车上其他的的系统是相相互交融的的。由于采采用统一设设计,各个个系统统都都相互依赖赖,实质上上排放控制制系统难以以与其他系系统严格区区分开来,例例如燃油提提供不当,不
16、不仅会增加加耗油,动动力性能下下降,而且且排放也会会增加。现现代汽车上上的控制系系统已经达达到“电子化”,即电子子系统(计计算机)控控制汽车,使使汽车上的的控制逐步步“一体化”,以达到到更高的综综合性能指指标。因此此,排放控控制系统不不仅要把它它看作单一一控制系统统来解决单单一排放问问题,而且且要视其为为整车控制制系统的一一部分,它它关系到总总体性能的的指标。2.1.22减少排污污的基本方方法(1)汽车车燃油的改改用 1)采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油尾气毒性物质的排放量。 2)掺掺入添加剂剂,改变燃燃料成分。 3) 选用恰恰当的润滑滑添加剂机械摩擦擦改进剂。 4)采采用绿色燃燃料同
17、样可可减少汽车车尾气有毒毒气体排放放量。 5)采采用多种燃燃料作为汽汽车燃料来来源。 6)节节约能源,有有利环境,大大力推广车车用乙醇汽汽油。 (2)汽车车发动机内内部的调试试 1) 减少喷油提前角。 减少喷油提前角,可降低发动机工作的最高温度(1500摄氏度),使NOx的生成量减少。 2) 改善喷油油器的质量量,控制燃燃烧条件(燃燃比、燃烧烧温度、燃燃烧时间),可可使燃料燃燃烧完全,从从而可减少少CO、HHC和煤烟烟。 3) 调整整喷油泵的的供油量,可可降低发动动机的功率率,使雾化化的燃料有有足够的氧氧气进行完完全燃烧,从从而也可以以减少COO、CH和和煤烟的生生成。 (3)发动动机外部尾尾
18、气净化措措施即汽车尾气气由原有毒毒气体,变变成为无毒毒气体,再再排放到大大气中。从从而可减少少对大气环环境的污染染。 1) 采用催化化剂:将CCO氧化成成CO2,HHC氧化成成CO2和和H2O,NNOx被还还原成为NN2等。采采用的催化化剂有氧化化锰,氧氧化铜;氧氧化铬,氧化镍,氧化铜等等金属氧化化物和白金金属(铂)等等贵金属。它它们都可以以净化COO、HC。催催化反应器器设置在排排气系统中中排气歧管管与消音器器之间。 2)水水洗:通过过水箱,使使汽车尾气气中的碳烟烟粒子经过过水洗和过过滤及蒸气气的淋浴,可可支队粘在在碳粒上的的有毒物质质,使碳粒粒子胀大而而给予去除除。(4)发动动机内部净净化
19、处理措措施1)正曲轴轴箱通气系系统的设计计:把从汽汽缸窜入曲曲轴箱的气气体(主要要是未燃气气体)再循循环进入进进气歧管,使使其再次燃燃烧,改变变过去将其其直接排入入大气所造造成的污染染。 2)排排气再循环环设计:发发动机排气气口用控制制阀与进气气歧管相连连接,使排排出的气体体经过再次次循环,以以降低氮氧氧化物的排排放量。 3)蒸蒸发排放控控制系统的的设计:将将化油器浮浮子室中的的汽油蒸发发汽引入进进气系统,而而将油箱中中的蒸发汽汽引入储存存系统,可可大大减少少污染物的的排放。2.2 排排放控制系系统的组成成部分因为汽车运运行中,燃燃料的不完完全燃烧,燃燃烧过后所所产生的废废气,以及及油箱内所所
20、溢出的燃燃油蒸汽,他他们都能造造成空气污污染。所以以,在汽车车排放控制制系统中一一般就设置置了一些装装置有针对对性的减少少各种排放放污染物。例例如,为了了减少燃油油蒸汽的溢溢出,就设设置了燃油油蒸发控制制装置,以以减少燃油油的蒸发和和减少空气气污染。此此外针对排排放污染物物的种类,如如一氧化碳碳,氮氧化化物和炭氢氢化合物,设设置了废气气再循环系系统和三元元催化转换换装置。此此外为了更更好的控制制排放,有有些汽车上上还装有二二次空气喷喷射装置。对对于丰田佳佳美,它的的排放控制制系统主要要由四大系系统和装置置组成:曲曲轴箱强制制通风装置置(PCVV),燃油油蒸汽排放放控制装置置(EVAAP),废废
21、气再循环环系统(EEGR),三三元催化转转换装置。下下面我们就就对个子系系统和装置置进行讲解解,包括它它的原理,组组成,结构构,以及重重要部件的的结构原理理分析。2.2.11 曲轴箱箱强制通风风装置(PPCV)(1) 装装置的必要要性在发动机工工作时,总总有一部分分可燃混合合气和废气气经活塞环环窜到曲轴轴箱内,窜窜到曲轴箱箱内的汽油油蒸气凝结结后将使机机油变稀,性性能变坏。废废气内含有有水蒸气和和二氧化硫硫,水蒸气气凝结在机机油中形成成泡沫,破破坏机油供供给,这种种现象在冬冬季尤为严严重;二氧氧化硫遇水水生成亚硫硫酸,亚硫硫酸遇到空空气中的氧氧生成硫酸酸,这些酸酸性物质的的出现不仅仅使机油变变
22、质,而且且也会使零零件受到腐腐蚀。由于于可燃混合合气和废气气窜到曲轴轴箱内,曲曲轴箱内的的压力将增增大,机油油会从曲轴轴油封、曲曲轴箱衬垫垫等处渗出出而流失。流流失到大气气中的机油油蒸气会加加大发动机机对大气的的污染。发发动机装有有曲轴箱通通风装置就就可以避免免或减轻上上述现象。(2)装置置的作用发动机曲轴轴箱通风装装置的作用用是:1.防止机油油变质:22.防止曲曲轴油封、曲曲轴箱衬垫垫渗漏;33.防止各各种油蒸气气污染大气气。(3)曲轴轴箱强制通通风工作机机理当发动机工工作时,进进气管真空空度吸引新新鲜空气经经空气滤清清器、空气气软管进入入气缸盖罩罩,再由汽汽缸盖和机机体上的孔孔道进入曲曲轴
23、箱。在在曲轴箱内内新鲜空气气和曲轴箱箱气体混合合后经汽缸缸盖罩、PPCV阀和和曲轴箱气气体软管进进入进气管管,最后经经进气门进进入燃烧室室烧掉。根根据发动机机不同的工工况,PCCV阀的开开度不同,通通过的空气气量也不同同,由此对对曲轴箱通通风进行控控制。(4)特点点 丰丰田佳美的的曲轴箱强强制通风装装置是一种种闭式通风风系统,该该种装置里里有单向阀阀和油气分分离器。单单向阀是为为了防止发发动机在低低速小负荷荷时进气管管的真空度度太大而将将机油从曲曲轴箱内吸吸出。而油油气分离器器作用是把把从曲轴箱箱内抽吸的的油、气进进行分离,使使液态的油油流回曲轴轴箱,气态态的气吸入入进气管,这这样可以减减少机
24、油的的消耗。有有了这两个个部件,保保证了发动动机在任何何工况下机机油润滑的的稳定性。见见下图2-1,图2-1(5)PCCV阀 PCVV阀是曲轴轴箱强制通通风装置的的重要组成成部分。这这种系统是是在开式系系统的基础础上密封曲曲轴箱,在在空气滤清清器与节流流阀体之间间增加一与与曲轴箱连连通的通风风管,新鲜鲜空气先经经空气滤清清器、通风风管进入曲曲轴箱中与与窜气混合合,在进气气管真空作作用下经过过PCV阀阀进入气缸缸进行燃烧烧。 1) PCV阀阀组成及其其作用 PCCV阀由阀阀体、阀门门、阀盖、弹弹簧组成,不不可分解。 其主主要作用是是:将曲轴轴箱内的气气体通过PPCV阀导导入进气歧歧管,并有有少量
25、的空空气由空气气滤清器经经PCV阀阀直接进入入进气歧管管,这就避避免了节气气门处结冰冰、燃烧不不充分、排排放恶化等等现象。防防止窜气进进入大气,同同时防止机机油变质。 2) PPCV阀工工作原理 PCV阀阀是一个计计量控制阀阀。安装在在发动机曲曲轴箱通风风系统与进进气系统之之间。PCCV阀由真真空度来控控制,调节节曲轴箱通通风系统产产生的油烟烟进入进气气系统的流流量,当发发动机高速速运转时的的量要比低低速时要高高,同时当当发动机发发生回火时时,PCVV阀应能切切断通风防防止曲轴箱箱爆炸.。当发动机常常速或转速速比较慢时时,气流量量小,窜气气也少,PPCV阀开开度较小甚甚至关闭,因因而被强制制吸
26、入燃烧烧的窜气也也比较少甚甚至没有。当当发动机加加速或转速速比较高时时,气流量量大,窜气气也大,PPCV阀开开度较大,因因而被强制制吸入燃烧烧的窜气也也比较多。2.2.22 燃油蒸蒸汽排放控控制装置(EVAPP)汽油是一种种易挥发的的物体,在在常温下燃燃油箱经常常充满蒸气气,燃料蒸蒸发排放控控制系统的的作用是将将蒸气引入入燃烧并防防止挥发到到大气中。见见图2-221-单向阀阀 22-油箱盖盖 3-油箱 4-温控控真空阀 5-PP孔 66-碳罐8-燃油蒸蒸气 9-新鲜空气气图2-21)EVAAP系统的的组成 碳罐 见下图22-3碳罐内含有有一个不可可更换的活活性过滤片片。碳罐的的作用是通通过将燃
27、油油蒸汽吸附附在活性炭炭上,以防防止HC化化合物逸入入大气中。被被吸收的燃燃油蒸汽在在解附后,进进入进气歧管供供燃烧。发发动机的冷冷却水温和和油箱中的的真空度决决定碳罐的的净化速度度。 碳罐图2-3 单向阀阀 单向阀阀的作用时时允许空气气流入碳罐罐,而阻止止燃油蒸汽汽逸出。 油箱盖盖 油箱盖盖装有密封封垫圈以防防止燃油蒸蒸汽从加油油管逸出,见见下图。 油油箱盖内装装有一个单单向阀,当当油箱的压压力高时,单单向阀关闭闭,迫使燃燃油蒸汽进进入碳罐。当当油箱内的的真空度高高时,单向向阀开启,使使空气流入入以平衡压压力。 温控真真空阀(TTVV) 该种真真空阀的作作用是根据据冷却水温温来控制碳碳罐的净
28、化化过程。 当温度度低于355时,TVVV关闭,燃油蒸汽被吸入碳罐。 当温度度高于544时,TVVV开启,真真空便流经经TVV,净净化碳罐。2) EVVAP的作作用 在在常温下燃燃油箱经常常充满蒸汽汽,燃料蒸蒸发排放控控制系统的的作用是将将蒸气引入入燃烧并防防止挥发到到大气中。这这个过程起起重要作用用是活性碳碳罐贮存装装置,因为为活性碳有有吸附功能能,它将燃燃油蒸汽吸吸附在活性性炭上,待待到发动机机工作时,再再将燃油蒸蒸汽在负压压条件下吸吸附,经进进气歧管送送入发动机机燃烧室参参与混合气气燃烧。3)工作原原理 当汽车车运行或熄熄火时,燃燃油箱的汽汽油蒸气通通过管路进进入活性碳碳罐的上部部,新鲜
29、空空气则从活活性碳罐下下部进入活活性碳罐。发发动机熄火火后,汽油油蒸气与新新鲜空气在在罐内混合合并贮存在在活性碳罐罐中,当发发动机启动动后,装在在活性碳罐罐与进气歧歧管之间的的燃油蒸发发净化装置置的电磁阀阀门打开,活活性碳罐内内的汽油蒸蒸气被吸入入进气歧管管参加燃烧烧。在发动机运运行时,55P孔处会会有真空作作用在4真真空阀上,使使得4的阀阀门打开,从从而来自66碳罐的燃燃油蒸汽进进入进气歧歧管中,参参与混合气气在发动机机燃烧室的的燃烧。当当发动机不不运行时,在在没有真空空度的情况况下4的阀阀门关闭,来来自6碳罐罐的燃油蒸蒸汽就不能能进入进气气歧管中。此此时,油箱箱内的蒸汽汽就在储存存在活性碳
30、碳罐中。4) EEVAP系系统所引起起的故障 净化阀阀有故障,碳碳罐中有液液体燃油,油油箱通气系系统阻塞,通通气孔密封封不好引起起的燃油“臭鸡蛋”味过浓。 碳罐通通气故障易易引起发动动机启动困困难。 工作温温度时,真真空控制阀阀及单向阀阀故障引起起的发动机机怠速不稳稳。2.2.33 废气再再循环系统统(EGRR) 废气气再循环系系统(EGGR)是汽汽车排放污污染控制系系统中一个个重要的组组成部分,它它主要是将将汽车排放放的尾气加加以利用,在在发动机的的一定的工工况下,将将废气与混混合气加以以混合,最最后通入发发动机燃烧烧室内,将将低发动机机工作温度度,已达到到降低氮氧氧化物的排排放。 (1)
31、作用EGR装置置可将汽车车发动机排排放的有害害氮氧化物物控制在最最低程度。氮氮氧化物的的产生主要要是因为发发动机内高高温环境,因因此EGRR系统是利利用降低发发动机内温温度来实现现降低氮氧氧化物的目目的。它是是将少量的的废气与混混合气混合合在一起,一一起送入发发动机燃烧烧室内。由由于废气不不参与燃烧烧,所以就就稀释了各各个气缸有有效混合气气,从而降降低发动机机内部燃烧烧的瞬间高高温,氮氧氧化物的产产生也就得得到控制。 (2) 组成 废废气再循环环装置主要要是由EGGR阀、温温度控制开开关、接真真空信号的的软管和通通气的金属属管道组成成。EGRR阀是废气气再循环装装置中非常常重要的关关键部件,它
32、它通常被安安装在进气气歧管上,有有一通向排排气歧管的的金属管与与它相连,对对进入进气气歧管的废废气进行控控制。EGGR阀上的的真空软管管接在节气气门真空处处,用其真真空度来控控制阀的开开启度。温温度控制开开关安装在在节温器的的冷却剂通通道上,根根据发动机机工作温度度来对通向向EGR阀阀的真空信信号进行控控制。(3) EEGR技术术原理EGR技术术的基本原原理是将部部分排气引引入进气,以以提高混合合气中的废废气成分,它它是通过以以下三个方方面来减少少NOx的形成的的:(1)提高高混合气的的热容量。废废气中含有有的水蒸汽汽和二氧化化碳等为三三原子分子子气体,比比热容太,可可以有效地地降低气缸缸内最
33、高燃燃烧温度,抑抑制NOxx的生成;(2)降低低混合气中中O2的浓度。废废气的稀释释作用还可可以使氧气气的相对浓浓度下降,从从而也能降降低NOxx的排放;(3)降低低燃烧速度度。由于废废气中含有有大量的氨氨和二氧化化碳等接近近惰性的气气体,当这这些废气部部分回流到到进气管后后起到了稀稀释新鲜进进气的作用用,使燃烧烧反应速率率减缓。通常,废气气再循环的的控制指标标用EGRR率表示:图2-4EGR率是是衡量NOOx排放的重重要指标,合合理调整EEGR率的的大小,既既能降低机机动车排放放污染物的的含量,又又不降低发发动机的性性能指标。(4) 工工作原理(见见上图2-4) 当当发动机处处于怠速时时,节
34、气门门关闭,无无真空压力力作用在EEGR阀的的隔膜上,因因此,EGGR阀上的的弹簧保持持阀门关闭闭,没有废废气进入进进气歧管里里;随着发发动机负荷荷的增加,节节气门的开开度也随之之开大,因因此,EGGR阀上的的隔膜在受受到真空压压力的作用用下,开始始上移,打打开EGRR阀门,废废气进入进进气歧管内内。但当节节气门开度度达到一定定角度时,真真空管口处处的真空会会减小到最最低,EGGR阀关闭闭,废气不不参与循环环,从而保保证了汽车车的动力性性。还有在在汽车暖车车时,EGGR阀也处处于关闭状状态。(5) EEGR阀 EGR阀阀是废气再再循环装置置中非常重重要的关键键部件,它它通常被安安装在进气气歧管
35、上,有有一通向排排气歧管的的金属管与与它相连,对对进入进气气歧管的废废气进行控控制。EGGR阀上的的真空软管管接在节气气门真空处处,用其真真空度来控控制阀的开开启度。 1)组组成 主主要组成部部分有弹簧簧、膜片、真真空管、阀阀座。膜片片将阀一分分为二,上上部是由真真空和弹簧簧组成的真真空室,下下部由进气气、废气和和阀座组成成的工作室室。 2)工作作原理: 真空管将将外面的真真空度引入入膜片上方方的真空室室,因膜片片的下面直直通大气,便便使膜片的的上下表面面产生压力力差,其数数值等于真真空度值。当当膜片上下下表面的压压力差大于于弹簧的预预紧力时,膜膜片产生形形变,向上上拱起,进进而带动阀阀座上升
36、,阀阀门开启。从从而来自排排气管的废废气就能够够通过阀门门与进气混混合进入燃燃烧室阀门门开度直接接受真空度度大小控制制,真空度度越则开度度越大,反反之越小。当当真空度小小至使膜片片上下表面面压力差低低于弹簧预预紧力时,阀阀门关闭。 3)工作作特性a.EGRR阀工作时时,阀门开开度除直接接由真空度度控制之外外,还决定定于膜片的的特性和弹弹簧的弹性性系数。b.通过阀阀门的气体体流量大小小除直接由由阀门开度度控制之外外,还决定定于通过阀阀门的气体体温度和进进出口压力力等。(6) EERG系统统工作失常常所造成的的故障: 1)高高转速时一一氧化碳的的浓度过高高; 2)高高转速时(22500rr/min
37、n)HC化化合物和一一氧化碳浓浓度过高, 3)高高转速时HHC化合物物的浓度过过高 4)回回火和放炮炮。进气歧歧管回火或或排气歧管管中燃烧并并发出爆炸炸声 5)爆爆炸火花炸燃燃,并有敲敲缸声。发发出较轻或或较重的爆爆燃声,听听起来像金金属 敲击击声,在打打击负荷或或加速时情情况更严重重。 6)动动力性不好好。发动机机达不到预预期的动力力性,稍微微加速时,车车速不变。 7)燃燃油经济性性差。燃油油经济性显显著低于预预期指标,百百公里油耗耗增加。 8)发发动机能启启动,但增增加负荷时时失速。 9)加加速时发动动机转速不不稳、迟缓缓、失速。加加速时,发发动机反应应迟缓或转转速不稳,有有时甚至失失速,
38、在任任何车速都都可能出现现上述情况况,但主要要是在停车车时。恒速速行驶时或或节气门开开度不变时时,发动机机转速时快快时慢。注:这些故故障主要是是由于EGGR阀工作作不正常,膜膜片卡住,滞滞塞,或者者磨损,真真空管泄漏漏,造成真真空度控制制不精确,EEGR温度度传感器工工作失常,这这些因素都都是造成EEGR系统统工作失常常的原因。2.2.44 三元催催化转换装装置三元催化转转换装置是是一种发动动机机外净净化装置,它它是一种有有效的降低低排放污染染的装置,外外形象一个个排气消声声器,实际际上也起到到消声器的的作用。(1)结构构壳体用耐高高温的不锈锈钢制成,内内部的蜂巢巢式通道上上涂有催化化剂,催化
39、化剂的成份份有铂、钯钯和铑等稀稀土金属,当当汽车废气气通过净化化器的通道道时,一氧氧化碳和碳碳氢化合物物就会在催催化剂铂与与钯的作用用下,与空空气中的氧氧发生反应应产生无害害的水和二二氧化碳,而而氮氧化合合物则在催催化剂铑的的作用下被被还原为无无害的氧和和氮。汽车使用三三元型催化化式排气净净化器的前前提条件有有二个:一一是要用无无铅汽油,二二是发动机机要使用电电控燃油喷喷射装置,这这样,三元元型催化式式排气净化化器才能起起到净化效效果。(2)工作作原理 三三元催化转转换装置的的氧化与还还原反应可可有效的地地降低 氮氮氧化物、碳碳氢混合物物和一氧化化碳的排量量,但转换换效率与发发动机的空空气燃油
40、混混合比有关关。当空气气燃油混合合比接近理理想值144.7:11时,转换换效率最高高。空气燃燃油混合比比由发动机机计算机控控制,喷油油量的大小小取决于传传感器送给给计算机废废气中的氧氧的含量的的多少。发发动机计算算机根据氧氧传感器的的信号调节节喷油量的的大小,这这就是闭环环控制。 计计算机将发发动机空气气燃油混合合比尽可能能的控制在在理想值附附近,此时时发动机燃燃烧完全,工工作效率高高,催化转转换装置的的转换效率率也最好,即即发动机工工作时最省省油,动力力性最佳,排排放最低。(3)位置置安装构造造 三三元催化转转换装置通通常位于排排气歧管与与消声器之之间的管路路上,它与与消声器的的外形相似似。
41、如果汽汽车上有两两个排气管管(如V型型发动机),即即每排气缸缸上有一个个排气管,每每个排气管管上有一个个催化转换换装置,共共有两个同同样催化转转换装置(下下图)。当当只有一个个排气管时时,也有两两个催化转转换装置,一一个体积小小,位于排排气歧管处处,一个体体积大,是是主要的催催化转换装装置,位于于排气装置置下部。这这两个催化化转换装置置都是氧化化催化转换换装置。现现在车型只只用一个催催化转换装装置,它既既有氧化功功能也有还还原功能。(4)三元元催化转换换装置有两两个区域:氧化区域域和还原区区域。 1) 氧化区区域有铂与与钯金属催催化元素,它它是将废气气中的HCC化合物和和CO进行行氧化,将将其
42、氧化成成CO2和HO2等无污染染物质,从从而达到降降低污染的的目的。 2) 还原区区域有铑和和钯两种催催化元素,主主要将氮氧氧化物还原原成N2和O2,排入大大气中。(5)氧传传感器在使用三元元催化转换换器以减少少排气污染染的发动机机上,氧传传感器是必必不可少的的元件。由由于混合气气的空燃比比一旦偏离离理论空燃燃比,三元元催化剂对对CO、HHC和NOOx的净化化能力将急急剧下降,故故在排气管管中安装氧氧传感器,用用以检测排排气中氧的的浓度,并并向ECUU发出反馈馈信号,再再由ECUU控制喷油油器喷油量量的增减,从从而很好的的控制排放放污染。1)氧传感感器的作用用氧传感器具具有一种特特性,在理理论
43、空燃比比(14.7:1)附附近它输出出的电压有有突变。这这种特性被被用来检测测排气中氧氧气的浓度度并反馈给给电脑,以以控制空燃燃比。当实实际空燃比比变高,在在排气中氧氧气的浓度度增加而氧氧传感器把把混合气稀稀的状态(小小电动势:O伏)通通知ECUU。当空燃燃比比理论论空燃比低低时,在排排气中氧气气的浓度降降低,而氧氧传感器的的状态(大大电动势:1伏)通通知(ECCU)电脑脑。ECUU根据来自自氧传感器器的电动势势差别判断断空燃比的的低或高,并并相应地控控制喷油持持续的时间间。2)氧传感感器的工作作原理 a.氧氧化钛式氧氧传感器 氧氧化钛式氧氧传感器是是利用化学学反应强、对对氧敏感、易易于还原的的半导体材材料氧化钛钛与氧气接接触时发生生氧化还原原反应,使使晶格结构构发生变化化,从而导导致电阻发发生变化的的原理工作作的,它是是一种电阻阻型气敏传传感器。当当废气中氧氧的含量多多时,氧化化钛电阻变变大,标准准电阻的分分压减小;当废气中中的氧的 含量少时时,氧化钛钛电阻变小小,标准电电阻分压增增大。当套套管废气一一侧的氧浓浓度低时,在在电极之间间产生一个个高电压(0。61V),这这个电压信信号被送到到ECU放放大处理,EECU把高高电压信号号看作浓混混合气,而而把低电压压信号看作
限制150内