汽车检测与维修技术毕业设计（论文）汽车排放控制系统检修.doc

汽车排放控制系统检修 Auto emission control system maintenance专 业： 汽车检测与维修技术 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 2010年11月14日 武威职业学院工程技术系摘 要排放控制系统的故障一般不易被电脑故障自诊断系统发现，因此故障的诊断只能通过对有关零部件的检测来查找，所以电喷车排放控制系统的定期检修就显得尤为重要。该系统由电脑根据冷却液的温度、转速、节气门开度等运转参数，通过燃油蒸发控制电磁阀来控制该系统的工作。若正常行车中车厢内有燃油气味(若该装置工作不良，夏季尤甚)或发动机怠速不稳，而电脑自诊断系统显示正常时，应按下述步骤检查。启动发动机至正常工作温度，并使之怠速运转。拔下蒸气回收罐上的真空软管，用手检查有无真空吸力。当系统工作正常时，在发动机怠速运转中，电磁阀应不通，无真空吸力。若此时有吸力，应检查电磁阀线柬插头内的电源电压。有电压，为电脑故障；无电压，为电磁阀故障。关键词：喷油器；针阀锥；故障分析；重要参数ABSTRACTIn this paper Emission control system fault generally not easily by computer fault diagnosis system that, so only through the fault diagnosis of relevant parts tests to find, so DianPenChe emission control systems preventive maintenance are particularly important. This system by computer according to the cooling fluid temperature, rotational speed, the throttle valve operation parameters, such as by fuel evaporation controlling electromagnetic valve to control the system work. If in normal traffic carriage inside fuel smell (if the apparatus is bad, the summer particularly) or engine idle instability, and computer since diagnosis system shows normal when, should according to the following steps inspection. Start the engine to normal working temperature, and make the idle running. Unplug the steam recycling cans of vacuum hoses, use a hand to be tested for vacuum suction. When the system is working properly, in engine idle during operation, solenoid valves should impassability, no vacuum suction. If there are suction, should check electromagnetic valve line plug in Cambodia voltage. With voltage for computer fault;, No voltage, for electromagnetic valve failure.Key words：A needle valve in the oil ； cone ； failure analysis ； important parameters目 录摘要. .IABSTRACT（小四Times New Roman）.II1 前言（小四宋体）.11.1 ××××××.11.2 ××××××.11.3 ××××××.21.3.1 ××××××.22 ××××××.32.1 ×××××.32.2 ××××××.42.2.1 ××××××.42.2.2 ××××××.52.5 ×××.9结论.20致谢.21参考文献.22附录.231前言在快速发展时期，我们必须兼顾经济、社会目标和资源环境目标。现在中国人的收入水平提高了，但是吃上放心的食品、喝上清洁的水、呼吸上新鲜的空气却成了问题，这就是经济目标背离环境目标所遭遇的惩罚。中国城市大气污染中，机动车排放所占的份额逐年上升。在北京、上海、广州等大城市市区，汽车排放对大气污染的分担率已经达到了较高的水平，机动车已经成为一氧化碳、氮氧化物、可吸入颗粒物等污染物的重要污染源，如果不能有效控制汽车污染，城市污染即将由煤烟型污染向汽车尾气型污染转换。种种迹象表明，能源环境已经成为制约中国汽车业可持续发展的重要因素。尽管如此，环保汽车的巨大商机必将吸引众多厂商。欧标准的实施，是中国汽车工业对人类和环境的承诺。排放标准的提升，必将推动环保型汽车零部件的研制、生产和使用。"环保，已成为一个商机，带领中国的汽车工业进入世界的前沿阵地。2排放污控制的主要装置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。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。2.1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。2.2燃油蒸气回收装置(EVAP)2.2.1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。 2.2.2燃油蒸气回收装置(EVAP)的结构原理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。 2.3二次空气喷射装置(EAIR)2.3.1二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。 2.3.2二次空气喷射系统的结构原理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大大缩短三效催化转化器的起作用时间，从而大大改善冷起动阶段的排放净化性能。3排放控制典型装置的检修（以索纳塔为例） 索纳塔SONATA排放控制系统主要由曲轴箱排放控制（PCV）系统、燃油蒸发排放（EVAP）控制系统和废气再循环（EGR）系统等组成。3.1曲轴箱排放控制系统的检修：曲轴箱排放控制系统主要是曲轴箱强制通风（PCV）系统，PCV系统的作用是将窜入曲轴箱内的窜气和机油蒸气的混合气导入发动机燃烧室进行燃烧。该系统的核心是PCV阀，当PCV阀正常工作时，曲轴箱内的排放将得到有效控制。 3.1.1诊断曲轴箱排放控制系统的故障时，应按照如下步骤进行操作：1从PCV阀上拆下通风软管2从摇臂罩板上卸下PCV阀3重新接上通风软管；4使发动机处于怠速运转状态，用手指按在PCV阀的开口端，确认是否有真空度，正常情况下，应能感觉到有真空度（手指受到吸力作用），否则说明曲轴箱排放控制系统工作不正常，应用清洗液清洗PCV阀和通风软管，必要时更换。3.1.2诊断PCV阀的故障时的操作方法是：1拆下PCV阀2将干净的软管接到PCV阀上，从汽缸盖一侧吹气，空气应能顺畅地通过，从进气歧管一侧吹气，空气应很难通过，如果检测结果与上述要求不符，则应更换PCV阀； 3从PCV阀的螺纹端将一根小细棍插入PCV阀，检查PCV阀内的柱塞是否移动，正常情况下，PCV阀的柱塞应能移动，如果柱塞不移动，则说明PCV阀柱塞卡滞，需清洗或更换PCV阀，需要注意的是，安装PCV阀时，其拧紧力矩为812N·m4重新装上PCV阀，检查垫片及连接处有无泄漏、破裂或其他损坏，必要时更换。3.2燃油蒸发排放控制系统的检修：EVAP控制系统的作用是防止油箱内的燃油蒸气逸入大气中。该系统采用吸附法将流经活性炭罐的燃油蒸气吸附在活性炭上，待发动机工作时，再将被吸附的燃油蒸气在负压条件下解附，经进气歧管送入发动机燃烧室燃烧。燃油蒸发排放控制系统主要限制HC的排出，其系统构成如图4所示。3.2.1诊断EVAP活性炭罐及燃油蒸气管路故障的具体步骤是：1检查燃油蒸气管路的连接有无松动、死弯、扭曲、裂缝、损伤或燃油泄漏；2拆下EVAP活性炭罐，检查有无裂缝或损伤。3.2.2诊断EVAP活性炭罐清洗电磁阀故障的步骤是；（如图1）1从EVAP活性炭罐清洗电磁阀上拆下真空软管（黑底红条），并在其上做好标记，以便能装回原处；2拆下EVAP活性炭罐清洗电磁阀导线连接器；3在带红条的真空软管所连接的管接头上接上真空泵；4抽真空，检查EVAP活性炭罐清洗电磁阀在通电和断电时的情况是否正常，正常情况为施加蓄电池电压时应有真空度，断开蓄电池电压时，真空应保持住； 图1. 活性炭罐清洗电磁阀5用万用表欧姆挡测量EVAP活性炭罐清洗电磁阀两端子之间的电阻，电阻一般为3644，否则，更换炭罐清洗电磁阀。3.2.3活性炭罐清洗系统其检查步骤如下：1从节气门体上拆下真空软管（带红条），并将一真空泵软管上；2在发动机分别处于冷（发动机冷却液温度为60或更低）、热（发动机冷却液温度为70或更高）状态下，检查结果应符合表1所列的状态。暂时保持真空，之后消失。当海拔高度大于2200m，或者进气温度小于50时，真空度继续降低。 诊断EVAP活性炭罐清洗孔真空度故障的方法是：1在发动机冷却液温度为8095时，从进气歧管的清洗软管接头（如图8所示）上拆下真空软管，将一真空泵接到接头上；2启动发动机，轰大油门使发动机转速提高后，检查真空度是否保持得相当稳定，若不产生真空度，则说明进气歧管上的EVAP活性炭罐清洗孔可能堵塞，需要进行清理。3.3EGR系统的检修3.3.1诊断EGR系统故障的具体步骤是：1从节气门体上拆下真空软管（绿条）并将真空泵接到真空软管上；2在发动机分别处于冷（发动机冷却液温度为50或更低）、热（发动机冷却液温度为8095或更高）状态下，检查EGR系统的工作状况，发动机冷态，怠速运转时施加真空，真空应该消失，发动机热态时，真空应能保持住。3.3.2检查EGR阀的控制真空度的方法是：1在发动机冷却液温度为8095时，从节气门体的EGR真空接头上拆下真空软管，接上真空泵，2启动发动机，轰大油门使发动机转速增高后，检查EGR阀的控制真空度是否随发动机转速的升高而正比例增加，如果真空度变化不合理，则说明节气门的通风孔可能堵塞，需要清理。3.3.3检修EGR阀的具体步骤是：1拆下EGR阀，检查有无粘结、积碳现象，如有则需要清洗；2将真空泵接到EGR阀上，抽真空到67kPa；3向一个EGR通道吹气，检查EGR阀工作情况，当真空度不大于7kPa时，空气应吹不过去；当真空度不小于23kPa时，空气可以吹过去。注意：在安装EGR阀时，要用新的密封垫并将紧固螺栓拧紧至1522 N·m的规定力矩 图2.EGR阀3.3.4检查EGR-TVV（废气再循环温控真空阀）的具体步骤是：1从EGR-TVV上拆下真空软管，并将真空泵接到EGR-TVV上，如图10所示；2抽真空，检查通过EGR-TVV真空的情况，正常情况下当发动机冷却液温度不高于50时，真空度下降，当发动机冷却液温度不低于80时保持真空；3将发动机冷却液从散热器中排入合适的容器内，从旁通出水口上拆下TVV阀，并将TVV阀放入水中4当水温低于35时，TVV阀应该关闭，将空气吹入管口中，空气应不能流过TVV阀，当水温高于54时，TVV阀应该开启，将空气吹入管口中，空气应能自由地流过TVV阀；5在检修过程中，拆卸和安装EGR-TVV时，对塑料部位均不得使用扳手，安装EGR-TVV时，在螺纹部分要涂一层密封剂并将紧固螺栓拧紧至2040 N·m的规定力矩，并重新加注发动机冷却液，检查有无泄漏。4排放控制系统典型装置的故障与排除（以奥迪A6为例）4.1活性碳罐系统的故障案例4.1.1故障现象一辆行驶了15.4万km的1998款原装美版2.8L四驱奥迪C5A6启动后加油即熄火，有时还完全就无法启动。4.1.2故障诊断该车被拖回维修站后进行检测，发动机电控系统电脑检查无故障记忆。根据故障现象的经验判断，发动机供油系统的可能性比较大，也就是汽油泵问题，随即更换一个新的汽油泵试车，发现故障现象依旧。这时故障原因就变得比较模糊，对故障的检查也变得比较麻烦。首先要确定是发动机供油系统还是电控系统的问题。当拆下火花塞时发现火花塞电极上面已经是湿的，也就是我们经常说的，火花塞已经基本被“淹死”。造成火花塞“淹死”的原因有：火花塞不点火；发动机喷油过多；机械故障导致汽缸压力低或没有汽缸压力。通过火花塞找到问题的检查思路，排查火花塞“淹死”的原因，也就会找到该车故障的真正原因。4.1.3故障分析采用先易后难的检查原则，首先检查发动机的点火，用跳火的方法检查，发动机跳火正常。检查发动机的汽缸压力也正常，那么问题还是出在发动机的供油系统。供油系统的汽油泵问题已经被排除，汽油的压力应该没有问题，那么问题在哪里？是喷油嘴吗？拆掉喷油嘴做油嘴的喷油量和泄漏试验，结果正常，油嘴的喷油雾状也很好，油嘴在压力保持阶段也没有泄漏。根据以上的检查，供油系统也正常，那么问题到底出在哪里？除通过发动机常规的供油系统外，难道其他系统还会向发动机的进气道进汽油引起火花塞“淹死”吗？问题检查到这里就想到了油箱的燃油蒸发系统，该系统会对进气道供给额外的油箱蒸汽，但在正常情况下通过该系统供给的是燃油蒸汽，如果供给多的话，顶多只会造成发动机混合气过浓。冒黑烟或是热车熄火的故障现象，而不至于引起加不上油的故障。当我们拆开该系统的管路时发现管路中竟然有汽油流出，汽油肯定会通过进气道进入发动机汽缸造火花塞淹死。4.1.4故障排除故障点找到了，但该系统的管路中怎么会有汽油呢？管路中有汽油，活性碳罐中肯定也存有汽油。于是拆下活性碳罐，果然其内部也有汽油。顺着活性碳罐的管路检查，原来是活性碳罐与油箱连接的管路中有汽油，该管路与油箱加油口的下部相连，如图3所示。根据图3所示的活性碳罐系统管路的连接情况可以推测该车是在加油时汽油加注过满或是用了不正确的汽油加注方法引起了活性碳罐管路中有汽油。此时再观察汽油表，发现油箱是满的。询问车主得知，加油时汽油加到了油箱口。而恰恰在该车的油箱加注口，就有关于汽油加注问题的图示（如图4所示）。图3活性碳罐系统管路图4油箱加注口处有关加油方法的提示4.1.5故障诊断总结汽油加注方法不正确，且加注过满造成活性碳罐系统的管路中有汽油，引起进气道内有汽油，使火花塞“淹死”，发动机无法启动。清除掉管路中的汽油，并更换活性碳罐后故障排除。但是该故障现象却是非常危险的，造成的后果不但有故障现象的存在，严重时汽油可以通过活性碳罐下部的排水阀直接流到车底，有引发火灾的危险，而且汽油未经燃烧直接排到排气歧管中，还有损坏三元催化装置的可能。综上所述，要掌握正确的汽油加注方法，汽油加注的油枪一定要插到底，油枪自动停止就可以了。切忌加油时采取顺着油箱口流油的方法加注，且油枪自动停止后，不能再加注汽油。4.2二次空气喷射系统故障的故障案例4.2.1故障现象一辆配备28LATQ发动机全时4轮驱动共行驶3万km。发动机故障警告灯点亮，行驶中无不良感觉。清除故障码后次日早晨又会点亮。4.2.2故障诊断连接VAG1552并读取系统故障码，发现有故障码P1423和P1411，含义为右列汽缸和左列汽缸二次空气喷射流量不足。清除后再一次读取故障码发现系统正常。4.2.3原因分析二次空气喷射的启动条件，必须在水温位于-1045时工作超过45后将会停止二次空气喷射，也就是说当车辆处于热车时无法让故障现象再现。于是采用一个25k的电阻插在水温传感器上来“骗”发动机控制单元让其控制二次空气喷射泵工作，但结果是二次空气喷射泵正常转动，而发动机故障灯也再一次点亮，读取到的故障码仍旧是P1423和P1411。4.2.4故障的排除检查发现进气管上的真空管凌乱不堪，错插了好几根。将所有真空管正常插接到位后，故障现象依旧。将去往二次空气喷射阀的真空管拔下，发现在二次空气喷射系统工作时根本没有真空这一下查到故障根源了。用VAG1552的元件测试功能测试二次空气喷射系统开关阀发现开关阀不动作，但在其附近却依然听到“嗒、嗒”声，原来是共振进气开关阀在动作，对照线路图时发现两个插头插反了，将插头对调后故障消失。4.2.5故障诊断总结这起人为故障兜了一个大圈才发现问题所在固然有人为因素，但厂家在生产该产品时是否也存在一定的不合理性呢？首先邻近的两个插头应该不一样，即插错也插不上。其二两个电磁阀颜色一模一样，厂家仅用绿蓝油铅笔在各自插头淡淡地画了一下来区分颜色，随着里程的增加及高温，油铅印很快会消失。4.3EGR系统的故障的故障案例4.3.1故障现象一辆1997年产进口美规奥迪A6 4.2轿车，用户反映该车在行驶过程中经常出现突然松开油门后发动机剧烈抖动或马上熄火的现象，车辆在行驶时并无其他不良状况，并称该车因此故障已在多家修理厂进行过维修，但故障始终未得到解决。4.3.2故障诊断根据用户反映的情况，首先连接故障诊断仪V.A.G1551检测了发动机电控系统，但系统中无故障存储。为了明确故障原因，又利用诊断仪读取了各传感器和各执行器的动态数据流，发现相关的一些技术参数均在规定范围内。通过以上的检查，表明故障出在发动机电控系统方面的可能性不大。4.3.3故障分析故障排除进行到此时，我们也对该车的故障进行了进一步的分析。一般能造成发动机怠速熄火的原因很多，如进气系统某气阀或管接头漏气，燃油系统压力不足或系统因某种原因脏堵，点火系统漏电或火花能量不足，燃油蒸发排放控制系统漏气，以及废气再循环系统(EGR)工作不正常等。图5 进气系统密封良好由于该车曾在多家修理厂维修过，而各修理厂的水平又参差不齐，所以我们必须对很多环节引起注意，以免被一些人为因素所干扰。经过大家讨论，我们决定就以上怀疑的地方逐项进行检查。为此，我们先测量了进气系统的真空度，测量结果在正常范围之内，说明进气系统密封正常(图5)。然后我们连接油压表测量了发动机在怠速工况和急加速时的燃油压力，也未发现异常，证明燃油系统应该没有什么问题。为了排除燃油蒸发排放系统(图6)出故障的可能性，我们暂时将燃油蒸气通道隔断，但故障依旧，至此也可以排除该系统出故障的可能性。接下来我们就将检测重点放到了EGR系统上，于是我们将其切断，结果发动机马上就恢复正常了，看来该车的故障就是由EGR工作异常所致。图6 燃油蒸发排放控制阀正常4.3.4故障排除根据该车EGR系统结构特点分析，产生故障的可能性有2个：（1）电磁阀关闭不严，从而使得进气管的真空度不受电磁阀控制而进入EGR阀真空膜室将EGR阀打开，导致废气进入气缸参与燃烧。（2）EGR阀关闭不严，导致废气不受EGR阀的控制直接进入气缸参与燃烧。我们先切断了电磁阀与EGR阀之间的真空通道，结果故障依旧，证明是EGR阀关闭不严。拆下EGR阀检查，阀门果然漏气。我们发现阀门和阀座上均结有积炭，正是这些积炭导致阀门关闭不严而漏气。经清除EGR阀门及阀座上的积炭，并用研磨膏研磨后，测试不漏气装复后试车，故障排除。4.3.5故障总结众所周知，EGR系统的工作是受发动机控制单元控制的，发动机控制单元根据发动机转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量及排气温度信号，通过控制电磁阀适时地打开，使排气系统中的少部分废气经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后，降低了燃烧室中的温度，因NOx是在高温富氧条件下生成的，故抑制了NOx的生成，从而降低了废气中的NOx的含量。当发动机在怠速、低速小负荷及冷机时，发动机控制单元控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷且达到一定的温度时，发动机控制单元控制少部分废气参与再循环，且参与再循环的废气量能够根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而改变，以达到废气中的NOx含量最低。一旦发动机的EGR系统出现故障，使得过多的废气参与再循环，将会影响发动机混合气的正常燃烧，从而影响发动机的动力性。特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机工况时，这种影响尤为明显。结论控制排放系统不仅对发动机排放出的污染物的净化有着非常重要的的作用，而且其系统各部分的装置的工作状态对汽车整个的运行也起着关键作用。排放控制系统的组成装置较多，产生的故障也不少，只要对其系统结构和工作原理有了充分的了解，就不难着手去解决相关的故障。经过几个月的努力，排放控制系统原理结构与检修论文终于完成。在整个编写过程中，出现过很多的难题，但都在老师和同学的帮助下顺利解决了，在不断的学习过程中我体会到：写论文是一个不断学习的过程，从最初刚写论文时对排放系统的模糊认识到最后能够对该系统有深刻的认识，我体会到实践对于学习的重要性，以前只是明白理论，没有经过实践考察，对知识的理解不够明确，通过这次的做，真正做到理论实际相结合。总之，通过毕业论文编写,我深刻体会到要做好一个完整的事情，需要有系统的思维方式和方法，对待要解决的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到，在对待一个新事物时，一定要从整体考虑，完成一步之后再作下一步，这样才能更加有效。参考文献1徐平.汽车尾气的危害与预防措施J.邢台职业技术学院学报,2003年01期2黄震.资源&环境：汽车工业可持续发展之路在何方？Z人民网2007.3.93李清明，程森，刘汉军.发动机故障分析详解M.北京，机械工业出版社，2007，4汤定国.汽车发动机构造与原理M北京 人民交通出版社， 2005，95崔心存.现代汽车新技术M.北京.人民交通出版社，2001.86奥迪内部培训资料奥迪A6自学手册Z 20057钟声.奥迪A6排放控制系统的检修J.汽车博士,2006年,第2期,3637页8北方汽车.奥迪A6燃油蒸气回收装置（EVAP）的结构检修Z.2009.6.19 9方达淳.汽油机的排放控制Z.东风汽车工程研究院内部资料，200110shenyunfeng.汽车废气再循环系统(ECR)技术浅谈Z.太平洋汽车网 2005.2.11汽车乐.奥迪A6燃油蒸发系统故障检修Z. QiC.2010-1-25致谢  本课题在选题及研究过程中得到高老师的悉心指导。张老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。张老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时三载，却给以终生受益无穷之道。对张老师的感激之情是无法用言语表达的。      感谢张老师、高老师、杨老师、许老师等对我的教育培养。他们细心指导我的学习与研究，在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬。      武威职业学院马院长、工程技术系钟主任、柳书记、等老师为我提供了良好的研究条件，谨向各位同仁表示诚挚的敬意和谢忱。     感谢我的同学段登勋、史建文三年来对我学习、生活的关心和帮助。     最后，向我的父亲、母亲，感谢他们对我的理解与支持。