汽车发动机维修尾气排放检测.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,学习任务二十一尾气排放检测,理论知识,任务要求,1.,了解汽车尾气的成分及废气产生的原理；,2.,了解三元催化转换器的作用及工作原理；,3.,了解我国汽车尾气的排放标准；,4.,正确使用废气分析仪；,5.,正确检测发动机尾气成分，并判断发动机排放是否合格，如排放成分异常，可根据检测结果分析发动机引起该故障的原因。,理论知识,1.汽车尾气的主要成分与危害,2.,汽车尾气产生的原理,3.,影响尾气产生的因素,4.,三元催化转换器的作用及工作原理,5.,我国现执行的汽车尾气的排放标准,6.,废气分析仪的概述及使用,1.,汽车尾气的主要成分与危害,汽车尾气污染物有：一氧化碳（,CO,）、二氧化碳（,CO,2,）、碳氢化合物（,HC,）、氮氧化合物（,NOx,）、炭烟（,PM,）等。,（,1,）,CO,吸入人体后，肺里的血红蛋白不与氧结合而与,CO,结合，致使人体缺氧，引起头痛、头晕、呕吐等中毒症状，并危害中枢神经系统，造成感觉、反应、理解、记忆等机能障碍，严重时造成死亡。,（,2,）,CO,2,为无色无毒气体，大气中的,CO,2,大幅度增加后，会形成温室效应，会使全球气温上升、南北极冰层溶化；海平面上升；大陆腹地沙漠趋势加剧。,2.,汽车尾气产生的原理,1,）,CO,2,）,HC,3,）,CO,2,4,）,NOx,5,）行车工况与尾气的产生,1,）,CO,CO,是燃料在空气不足或其他原因造成不完全燃烧时所产生的气体。,2,）,HC,HC,是发动机废气中的燃料未燃部分，还包括供油系统中燃料的蒸发和泄漏的产物，以及汽油中的大分子成分在高温下分解产生的。,3,）,CO,2,CO,2,是汽油燃烧后的必然产物，是不可避免的。,4,）,NOx,NOx,是进入汽缸内的,N,2,和,O,2,在高温高压的火焰下化合生成的。,5,）行车工况与尾气的产生,行车工况与尾气的产生关系如下图所示。,（,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。中、低速度行驶，产生,NO,X,；高速行驶，产生,CO,、,HC,和,NO,X,。,（,4,）加速行驶，产生,CO,、,HC,和,NO,X,。,（,5,）减速行驶，产生,CO,、,HC,。,（,6,）大负荷，产生,CO,、,HC,和,NO,X,。,3.,影响尾气产生的因素,1,）混合气浓度影响,2,）点火时刻和点火效果的影响,3,）发动机负荷的影响,4,）发动机转速的影响,5,）发动机温度的影响,6,）其他因素的影响,1,）混合气浓度影响,（,1,）对,CO,排量的影响。供给发动机的混合气的空燃比比,14.7,（或过量空气系数比,1,）小得越多，混合气越浓，燃料燃烧越不完全，,CO,的排放量越高。,（,2,）对,HC,排量的影响。,HC,是燃气在汽缸壁温度较低区，达不到燃烧温度，火焰熄灭；电火花过弱未能引燃混合气等情况下产生的。若,A/F=16.2,，,HC,的排量最少；若,A/F16.2,时，产生失火现象，造成,HC,大量排出。,（,3,）对,NOx,排量的影响。,NOx,在混合气的,A/F15.5,时，燃料燃烧效率最高，燃烧越完全，汽缸内的温度高，,HC,的排量最多，,A/F,高于或低于此值时，,NOx,的排量都会减少。,2,）点火时刻和点火效果的影响,（,1,）对,CO,排量的影响。点火提前角不正确也会影响排放。点火时刻过晚或过早都会造成,CO,的排量增加。,（,2,）对,HC,排量的影响。点火时刻推迟时，,HC,在排气过程中的氧化，另外燃烧时降低了汽缸的面容比，燃烧室内的激冷面积减小，使排出的,HC,减少，但要以牺牲燃料经济性为代价，所以得不偿失。,（,3,）对,NOx,排量的影响。点火时刻提前，,NOx,的排量高；点火时刻推迟，可以减少,NOx,的排量，发动机的热效率也降低了，若调整不当会严重影响发动机的动力性、经济性和稳定性。,3,）发动机负荷的影响,（,1,）对,CO,排量的影响。急减速时，在进气管内产生瞬间的强真空，吸入过多的燃料，使混合气过浓。这些都会造成,CO,排量的增加；中等负荷时，需供给稍稀的混合气，燃料燃烧完全，排出的,CO,较少。,（,2,）对,HC,排量的影响。怠速和很小负荷时，燃料不能完全燃烧，因而,HC,的排量较多；中等负荷时，,HC,的排量较少；大负荷和全负荷时，可能使,HC,的排量增加，但这期间排气温度高，利于,HC,进一步氧化，所以,HC,的排量也较怠速时少。,（,3,）对,NOx,排量的影响。负荷小时，进气压力低，进气流动速度慢，形成的混合气的品质差，火焰传播慢，燃料燃烧不完全，发动机汽缸内温度较低，,NOx,排量少；中速时，混合气燃烧完全，,NOx,排量较多。,4,）发动机转速的影响,（,1,）对,CO,排量的影响。急减速时，燃烧不完全，而使,CO,的排量高；中速时，燃料燃烧完全，排出的,CO,相应较少；高速时，燃烧不完全使,CO,排量增多，利于,CO,的进一步氧化，所以,CO,的排放比中速时低，但比怠速时高。,（,2,）对,HC,排量的影响。转速升高，混合气品质更佳，燃烧更完全，,HC,的排量更少。,（,3,）对,NOx,排量的影响。对燃烧速度较慢的稀混合气，在点火时刻不变的情况下，转速升高，,NOx,的排量减少；对于燃烧速度较快的浓混合气，转速升高，燃烧速度快使,NOx,排量增加。,5,）发动机温度的影响,（,1,）低温时。低温时一部分汽油发生凝结成为液态和颗粒状，冷态供给的是浓混合气，结果由于空气量不足，使,CO,量增加。同时燃烧温度降低，,NOx,减少而,HC,增加。,（,2,）高温时。冷却液温度达到,80,90,时，燃料汽化良好，发动机在燃料经济性较好的状态下运转。但是，当发动机温度过高时，由于引起过热、爆震、早燃等现象，使燃烧温度上升，,NOx,的生成量增多，同时,CO,和,HC,的生成量减少。,6,）其他因素的影响,（,1,）喷油器工作情况的影响。当喷油器密封不严和喷油雾化质量不良时，会引起,CO,和,HC,排量增加，使,NOx,减少。,（,2,）燃油供给系统燃油压力的影响。压力过高时，相同的喷油脉宽，供给的燃油多，混合气浓度大，,CO,和,HC,排量增加，使,NOx,减少。,（,3,）,L,形空气供给系统的发动机，空气流量计之后的进气通道有漏气现象时，会使,NOx,的排量增加，使,CO,和,HC,排量减少。,（,4,）空气流量计（或进气压力传感器）检测进气量数值不准确、活性炭罐故障、三元催化转换器故障、,EGR,阀故障等，都会引起,CO,、,HC,、,NOx,排量的变化。,4.,三元催化转换器的作用及工作原理,1,）三元催化转换器的作用,2,）三元催化转换器的工作原理,三元催化转换器的工作原理图,三元催化转换器的监控原理,5.,我国现执行的汽车尾气的排放标准,1,）怠速工况的正常排放值,2,）发动机转速在,2000r/min,时的正常排放值,1,）怠速工况的正常排放值,怠速工况的正常排放值见表,21-1,。,2,）发动机转速在,2000r/min,时的正常排放值,发动机转速在,2000r/min,时的正常排放值见表,21-2,。,6.,废气分析仪的概述及使用（以,NHA,506,型废气分析仪为例）,1,）,NHA,506,型废气分析仪的概述和组成,2,）废气分析仪测试方法,1,）,NHA,506,型废气分析仪的概述和组成,NHA,506,型废气分析仪采用不分光红外线吸收法原理，测量机动车排放中的,HC,、,CO,和,CO,2,的成分，用电化学电池原理测量废气中的,NOx,和,O,2,的成分，并可根据测得的,CO,、,CO,2,、,HC,和,O,2,的成分计算出过量空气系数。,NHA,506,型废气分析仪的组成如下图所示。,1-,仪器主机；,2-,嵌入式微型打印机；,3-,取样管；,4-,前置过滤器；,5-,短导管；,6-,取样探头,下图所示为,NHA,506,的前面板布置。,前面板各部分的名称和功用如下：,1,液晶显示屏：显示操作菜单和测量数据；,2,“,S,”,功能键：水平移动液晶显示屏上的光标，以选择所需项目；,3,“,K,”,功能键：确认所选项目；,4,“,”,功能键：上移显示屏上的光标，选择所需项目；调节显示屏上文字、图像的对比度；校准前用于修改校准气的设定值；,5,“,”,功能键：下移显示屏上的光标，选择所需项目；其余功能同,“,”,键。,下图为,NHA,506,的后面板布置。,后面板各部分的名称和功用如下：,1,油温信号插座：输入油温探头的信号；,2,电源插座及开关：插座用于输入,220V,交流电，开关用于接通或断开电源；,3,RS,232C,插座：与外部计算机通信的接口；,4,“,通信,/,打印,”,转换开关：使仪器在,“,本机打印,”,和,“,与外部计算机通信,”,间切换；,5,主排气口：样气测量后的排出口；,6,冷却气及吸样入口：接入待测样气并降低样气温度，防止进入分析光学平台的气体产生冷凝水；,7,转速信号插座：输入转速测量钳的信号；,8,氧化氮传感器排气口；,9,传感器罩：氧化氮和氧传感器的保护罩；,10,氧传感器排气口；,11,空气过滤器：过滤空气中的粉尘；,12,标准气入口：用于校准时标准气的入口；,13,水过滤器：去除待测样气中的油、水和粉尘。,2,）废气分析仪测试方法,（,1,）正常测试。,（,2,）汽缸与冷却水道泄漏的测试。,（,3,）燃油蒸发、排放控制系统泄漏的测试。,（,4,）曲轴箱通风装置测试。,（,5,）三元催化转换器的测试。,（,1,）正常测试。,起动发动机，故障灯指示应正常，使发动机达正常温度；,发动机从怠速状态加速至,70%,额定转速，运转,60s,后降至,50%,额定转速，将取样探头插入排气管中，深度不少于,400mm,，并固定在排气管上，维持,15s,后，读取,30s,内的最高值和最低值，其平均值为高怠速污染物测量结果。,发动机从高怠速降至怠速状态,15s,后，读取,30s,内的最高值和最低值，其平均值即为怠速污染物测量结果。,若为多排气管的车辆，取各排气管测量结果的算术平均值作为测量结果。若车辆排气管长度小于测量深度时，应使用排气加长管。,（,2,）汽缸与冷却水道泄漏的测试。,打开散热器盖；,使发动机达到正常温度；,在散热器盖口用废气测试管测试；,读取,HC,值；,若有升高，说明汽缸衬垫损坏。,（,3,）燃油蒸发、排放控制系统泄漏的,测试。,在汽油泵处测试,HC,；,在活性炭罐处测试,HC,；,在加油口盖处测试,HC,；,在油管接头处测试,HC,；,在油箱密封处测试,HC,。,（,4,）曲轴箱通风装置测试。,发动机运转至正常温度；,读取尾气中,CO,及,O,2,值；,拆下,PCV,阀管路并读取尾气中,CO,及,O,2,值，,CO,值减少,1%,以上，,O,2,值将升高；,用手堵住,PCV,阀，读取,CO,及,O,2,恢复正常；,若按上述步骤检查,CO,及,O,2,值均无变动，表示,PCV,阀阻塞；,（,5,）三元催化转换器的测试。,发动机运转达正常工作温度；,加速至额定转速的,50%,，保持,2min,；,测量排气，,O,2,应在,1%,左右，,CO,值在,0.5%,以下，表示三元催化转换器工作正常；,加浓混合气，,O,2,值慢慢下降，,CO,值增高约,0.5%,，表示系统正常；,超出以上标准为不正常。,7.,尾气分析的项目和基本原则,1,）尾气分析的项目分析的参数有,CO,、,HC,、,CO,2,和,O,2,，还有空燃比（,A/F,）或过量空气系数,。,2,）废气分析的基本规则,（,1,）,HC,和,O,2,的读数高，是由点火系统不良和过稀的混合气熄火而引起的。,（,2,）当测试的,CO,、,HC,高，,CO,2,、,O,2,低时，表明发动机工作混合气很浓。,（,3,）如果燃烧室中没有足够的空气保证正常燃烧，通常情况下，,CO,2,的读数和,CO,、,O,2,相反。,（,4,）废气中,O,2,的读数和其他三个读数一起，能帮助找出诊断问题的难点。,（,5,）利用功率平衡试验和四气体排气分析仪的读数，可以指出每个缸的工作状况。四气体分析仪所检测得到的排放物数量与发动机故障的关系，见表,21-3,。,在断开空气喷射系统的条件下，利用五气体分析仪所检测到的排放物数量与发动机故障的关系，见表,21-4,。,想一想,1.,电控燃油喷射（,EFI,）、电子控制点火提前角（,ESA,）的采用是否可以降低汽车的排放水平？为什么？,2.,如何对发动机尾气进行检测，根据检测结果判断发动机尾气是否正常？如果不正常，可能有什么故障？,本章结束,