朱明-汽车排放控制系统讲义

汽车排放控制 系统检测、 诊断及维护
概要：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
第 一 节 汽 车 排 放 污 染 物 的 成 因
一、汽油排放污染的成因
第 三 节 排 放 和污 治染 理物 方超 法标 的 诊 断 流 程
（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 三 节 排 放 和污 治染 理物 方超 法标 的 诊 断 流 程
（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 二 节 在 用 车 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
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 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
继续
第 一 节 汽 车 排 放 污 染 物 的 成 因
第 一 节 汽 车 排 放 污 染 物 的 成 因
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
二、柴油车排放污染物的成因（续）
第 二 节 在 用 车 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
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 一 节 汽 车 排 放 污 染 物 的 成 因
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。
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 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
第 三 节 排 放 和污 治染 理物 方超 法标 的 诊 断 流 程
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 三 节 排 放 和污 治染 理物 方超 法标 的 诊 断 流 程
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 二 节 在 用 车 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
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 方放 法污 染 物 限 值 与 检 测
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。
二、燃油蒸发排放控制（EVAP）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 4、活性炭罐清除阀的检测、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
第 四 节 检汽 测车 、排 诊放 断污 及染 维控 护制 系 统 的
二、柴油车排放污染物的成因（续） 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 三 节 排 放 和污 治染 理物 方超 法标 的 诊 断 流 程
第三节 排放污染物超标的诊断流程和治理方法
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：
怠速工况下车辆废气排放的正常浓度范围 CO，％ HC ，％ CO2 ，％ O2 ，％
0～3
0～250 13～15
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:

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Fra Baidu bibliotek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。

第 一 节 汽 车 排 放 污 染 物 的 成 因
二、燃油蒸发排放控制（EVAP）系统的检测、 诊断及维护(续) 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 4、活性炭罐清除阀的检测、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
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 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 ）
（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 四 节 检汽 测车 、排 诊放 断污 及染 维控 护制 系 统 的
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（ PCV）系统的检测、诊 断及维护 1、曲轴箱强制通风（PCV）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 四 节 检汽 测车 、排 诊放 断污 及染 维控 护制 系 统 的
第 二 节 在 用 车 排 方放 法污 染 物 限 值 与 检 测
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。
1～2
第 三 节 排 放 和污 治染 理物 方超 法标 的 诊 断 流 程
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 二 节 在 用 车 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
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 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
二、燃油蒸发排放控制（EVAP）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 4、活性炭罐清除阀的检测、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
第 四 节 检汽 测车 、排 诊放 断污 及染 维控 护制 系 统 的
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 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
图 2:
第 二 节 在 用 车 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
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。
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/T1846 3.1 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 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检
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 测排 方第 法放 污 染 物 限 值 与 检