1、项目三项目三 电控汽油机尾气排放的电控汽油机尾气排放的检测与诊断检测与诊断【学习目标】【学习目标】1.了解电控汽油发动机废气的形成及危害。了解电控汽油发动机废气的形成及危害。2.了解电控汽油发动机排放与发动机工作情了解电控汽油发动机排放与发动机工作情况的影响。况的影响。3.熟悉汽车尾气排放检测仪的结构熟悉汽车尾气排放检测仪的结构4.熟悉汽车尾气检测的方法。熟悉汽车尾气检测的方法。5.能使用废气分析仪检测电控汽油发动机废能使用废气分析仪检测电控汽油发动机废气中的气中的CO、CO2、HC、NOx和和O26.能正确对废气分析仪进行检测设定、检漏、能正确对废气分析仪进行检测设定、检漏、校对等项目的操作
2、。校对等项目的操作。任务任务1 汽车废气排放的检测汽车废气排放的检测【任务准备】【任务准备】发动机废气分析仪发动机废气分析仪图图3-1发动机废气分析仪发动机废气分析仪轿车一辆、发动机废气分析仪（图轿车一辆、发动机废气分析仪（图3-1）、汽车发动机故障诊断仪、车轮）、汽车发动机故障诊断仪、车轮挡块、毛巾挡块、毛巾4张、座椅套、方向盘套、地板垫（要准备的工具、材料等）。张、座椅套、方向盘套、地板垫（要准备的工具、材料等）。发动机废气分析发动机废气分析仪仪图图3-13-1发动机废气分析仪发动机废气分析仪【相关知识】【相关知识】一、有害气体的形成及危害一、有害气体的形成及危害 汽油机废气中有CO、N2
3、、CO2、HC、NOx和少量的O2，其中HC、NOx、CO是有害气体。1.CO(一氧化碳)一氧化碳是一种无色、无味的窒息性气体，它与人的血红蛋白结合，影响血液对氧气输送，对人体的生命产生危害，会导致人头疼、呼吸困难而导致昏迷或以致死亡。2HC(碳氢化合物)碳氢化合物是多钟烃类物质组成的混合物，并含有大量的致癌物质。其中不饱和烃能在紫外线的作用下和NO2发生化学反应，形成更加有害的物质。HC有刺激性气味，刺激眼黏膜，喉和支气管，对血液有毒害。3NOx NO会引起人的中枢神经系统的瘫痪已经痉挛，NO2有特殊的刺激性臭味，人一旦吸入肺部，会与肺部中的水汽形成稀硝酸，从而导致中毒。同时还会引起闭塞性纤
4、维细支气管炎。二、电控汽油发动机排放与发动机工作情况的影响二、电控汽油发动机排放与发动机工作情况的影响1.空燃比和点火正时对发动机尾气排放的影响2.发动机负荷对发动机尾气排放的影响3.发动机温度对尾气排放的影响4.氧传感器对发动机尾气排放的影响三、三、废气检测方法废气检测方法1通用法2怠速法3双怠速法4加速模拟法【技能训练】【技能训练】训练训练1 汽车废气成分的检测汽车废气成分的检测1.目的目的1）熟悉汽车废气分析仪各部件组装。2）学会使用汽车废气分析仪进行操作的步骤。2）学会利用汽车废气分析仪进行检测。2.准备准备一辆长安悦翔轿车、发动机废气分析仪、汽车发动机故障诊断仪、车轮挡块、毛巾4张、
5、座椅套、方向盘套、地板垫 3.步骤：步骤：采用怠速测量法进行测量。1）把电源线一端插入废气分析仪电源插座上。2）把电源线另一端插入220V电源插座上。3）打开废气分析仪电源开关（图3-2）。4）废气分析仪处于预热状态（图3-3）3-23-2 3-3 3-3 5）组装取样探头和取样软管（图3-4）6）将废气分析仪的滤清器与取样软管进行连接（图3-5）。7）安装车轮挡块，将变速杆置于空档，拉起驻车制动器，起动发动机预热（图3-6）。3-43-43-5 3-5 3-6 3-6 8）用举升机将车辆举起（3-7）注意：注意：根据举升机的类型，安全、正确操作举升机，特别是车辆的举升点。9）对举升机做保险防
6、护（图3-8）注意：注意：按下下降手柄，自动挂上保险后，才能进入车辆底部检查。3-7 3-7 下降手柄下降手柄3-83-8 10）检查发动机排气管各连接处是否有漏气现象，如果有漏气现象，则先予以排除（图3-9）。11）打开举升机保险，降下车辆（3-10）。注意：注意：首先将举升按钮按下，让车辆略微上升一定的距离，然后拉下举升机两侧的保险手柄，再缓慢按下下降手柄，直到车辆完全落地为止。排气管排气管图图3-9 3-9 图图3-10 3-10 12）打开发动机舱盖，并用支撑杆进行支撑（图3-11）。13）用发动机故障诊断仪检查发动机是否有故障（图3-12）。注意：注意：如果发动机有故障，必须将故障排
7、除后在进行废气检测。图图3-11 3-11 图图3-123-1214）将发动机转速测量钳的插头与废气分析仪的转速插座连接（图3-13）。注意：注意：插接时首先看准方向，不要强制操作。15）将转速测量钳夹在发动机一缸高压线上（图3-14）。图图3-13 3-13 一缸高压线一缸高压线转速钳转速钳图图3-14 3-14 16）废气分析仪预热完成后自动进入初始界面（图3-15）。17）按下“设置”按钮（图3-16）。图图3-15 3-15 图图3-16 18）进入设置界面，将“”箭头指向“测量模式设置”（图3-17）。19）按下“确认”功能键，进入测量模式设置界面，按“”功能键或“”功能键使光标“”
8、位于项目“测量模式”前，然后按“”功能键，选择“3怠速测量”，按下“储存”功能键（图3-18）。图图3-17 图图3-183-1820）按下“储存”功能键后，自动返回“设置”子菜单界面下，按下“”功能键使光标“”位于“车辆信息设置”前（图3-19），再按下“确认”功能键，进入车辆信息设置界面，按下“”使光标“”位于“燃油种类”前，然后按“”功能键，使“”符号在“汽油”、“液化气”、“天然气”、“乙醇汽油”前轮流切换而选定相应的燃料种类、冲程、点火方式的选择与燃料种类的操作方式相同（图3-20）。发动机转速的设置，按“”功能键或“”功能键，可使数值在10009900切换，选定要设定的数值后，按下
9、“确定”功能键，设定完成，光标“”重新出现，可进行其它选项的设置。在车辆信息设置界面设置完毕后，按“储存”功能键，可储存该界面下所有的选项的参数，并返回“设置”子菜单界面。特别提醒特别提醒：有分电器的发动机一般为单次点火，无分电器的发动机一般为二次点火，点火方式的设置不正确会对转速测量造成不准或不稳定的情况。图图3-193-19图图3-20 21）按下）按下“”功能键使光标功能键使光标“”位于位于“分析仪基本设置分析仪基本设置”前，再按下前，再按下“确认确认”功能键，进入分析仪基本设置界面功能键，进入分析仪基本设置界面（图（图3-21）。）。3-21 设置开机检漏（图3-21）。按“”功能键或
10、“”功能键使光标“”位于项目“开机检漏”前，然后按“”功能键，使“”符号在“有”和“无”之间选择。选择“有”表示每次开机时都要进行自动检漏，选择“无”表示开机不进行自动检漏。设置自动调零按“”功能键或“”功能键使光标“”位于项目“自动调零”前，然后按“”功能键，使“”符号在“有”和“无”之间选择。选择“有”表示每30分钟分析仪都要进行调零，选择“无”表示分析仪不进行自动调零。设置调零气体按“”功能键或“”功能键使光标“”位于项目“调零气体”前，然后按“”功能键，使“”符号在“1空气”和“2零气”前进行选择。选择“空气”表示调零时分析仪打开气泵抽取环境周围空气进行调零，选择“零气”表示调零时分析
11、仪不开启气泵，用户需将零气发生器连接到仪器的标准气体的入口。零气的组成要求如下：O2=20.9%HC 110-6 CO 110-6 CO2 210-6 NO 110-6设置HC和NO单位显示按“”功能键或“”功能键使光标“”位于项目“HC/NO单位”前，然后按“”功能键，使“”符号在“10-6”和“PPm”前进行选择。一般选择“10-6”设置过量空气系数与空燃比显示按“”功能键或“”功能键使光标“”位于项目“/AF显示”前，然后按“”功能键，使“”符号在“”和“AF”前进行选择。3-21 22）按下）按下“退出退出”功能键，使仪器进入分析仪初始界面（图功能键，使仪器进入分析仪初始界面（图3-2
12、2）。）。23）按下）按下“检漏检漏”功能键，系统进入检漏状态（图功能键，系统进入检漏状态（图3-23）。）。图图3-223-22图图3-233-2324）用密封取样探头堵住探头进行检漏（图3-24）。25）观察分析仪显示屏（图3-25）。要求：系统检漏完毕后，发现有漏气现象，必须将漏气现象排除后，重新进行再次检漏；如果没有漏气现象，就进行下一步操作。图图3-243-24图图3-253-2526）检漏完毕后，分析仪进入初始界面（3-26）。知识要求：仪器在使用过程中会产生漂移、电化学传感器老化等情况，因此仪器使用一段时间（一般36个月）后应进行量距校准。所以O2传感器、NO传感器使用12个月左
13、右需要更换。27）按下“校准”功能键，分析仪进入校准子菜单（图3-27）。图图3-263-26图图3-27 3-27 28）按下“”功能键或“”功能键使光标“”位于项目“1 HC CO CO2校准”前，再按下“确认”功能键，进入标准气体浓度设定值修改界面，根据显示屏上的提示，按下“”或“”功能键，使光标“”移到C3H8、CO、CO2栏，然后按下“”功能键或“”功能键，可以修改标准气成分值，修改完毕后，按下“确认”功能键，进行下一步操作（图3-28）。注意注意：如果标准样气与显示的参数数据相同，允许直接跳过，直接进行下一步操作。图图3-283-2829）将标准样气罐对准标准气入口，按下“确认”功
14、能键进行校准，校准后按下“退出”功能键，分析仪进入初始界面（图3-29、图3-30）。图图3-293-29图图3-303-3030）按下“调零”功能键，进行调零（图3-31）。31）发动机预热结束后，缓慢踩下油门踏板，将发动机转速升至3000r/min左右（图3-32）。图图3-31 3-31 图图3-32 3-32 32）取下探头密封套，分析仪将提示“请插入取样探头”此时，操作员将取样探头插入排气管中，插入深度400mm（图3-33）。根据显示器上的提示：“请减速至怠速”，此时，驾驶员松开油门踏板，保持发动机怠速运转，在显示器上显示30S时开始进行取样，并读取测量读数，并做好记录（图3-34
15、）。要求：在测量界面时，发动机怠速运转15S后开始读数，并读取30S内的最高值和最低值，取平均值作为测量结果。图图3-33 3-33 图图3-343-3433）在“怠速测量结果”的显示界面，按下“退出”功能键，分析仪返回主菜单界面（图3-35）。34）把取样探头从排气管中取出，并放在清洁处，防止灰尘、杂质被吸入（图3-36、图3-37）。图图3-353-35图图3-363-36图图3-373-3735）关闭点火开关，使发动机熄火（图3-38）。36）取样探头在空气中5min后，切断分析仪电源（图3-39）。图图3-38 3-38 图图3-393-3936）清收工作。取下电源端插头，再拔下分析仪
16、端插头。拆卸并清洁检测软管。拆卸并清洁转速测量钳夹和导线。关闭并清洁发动机舱盖（图3-40）。清收解码器按照分析仪装配的相反顺序依次分解其设备，并把电线和检测软管盘好放在指定的地方。清洁工作场地。请根据自己测量的数据填入表3-1中：任务任务2 汽车尾气排放的故障诊断汽车尾气排放的故障诊断【任务准备】【任务准备】1.汽油整车一辆。汽油整车一辆。2.电控汽油机尾气分析仪一台、金德电控汽油机尾气分析仪一台、金德KT600解码器一台、万用表一只。解码器一台、万用表一只。3.常用拆装工具一套。常用拆装工具一套。4.相关维修手册一套。相关维修手册一套。【相关知识】【相关知识】1.故障的一般原因故障的一般原
17、因汽车尾气排放故障的一般原因见表3-2。2电控方面的故障原因电控方面的故障原因电控方面的故障原因见表3-3。通过尾气分析仪测量，如果是HC化合物超标，首先应该检查三元催化转化器是否工作不正常，若不正常应予修理或更换。如果三元催化转化器工作正常，就应考虑混合气空燃比是否正确，燃烧室内是否有失火现象。若混合比不正确，就应检查燃油压力调节器是否泄漏，冷却液温度传感器是否损坏，节温器是否卡滞。如果单纯是HC化合物超标，这说明混合气过稀，此时主要应检查：火花塞接线是否不良，点火正时是否不正确，真空是否泄漏或机械故障而导致压缩比减少，都会使燃油在缸内不正常燃烧而持续断火，引起HC排放升高。如果单纯是CO排
18、放超标，说明混合气偏浓。主要应检查燃油压力是否过高，冷却液温度传感器是否有故障。还要检查空气滤清器是否堵塞，曲轴通风系统是否受阻等。【技能训练】【技能训练】训练训练1 发动机怠速时有轻微抖动，加速迟缓发动机怠速时有轻微抖动，加速迟缓1.目的目的1）学会使用汽车废气分析仪进行操作的步骤。2）学会利用汽车废气分析仪进行故障诊断。2.准备准备轿车一辆、发动机废气分析仪、汽车发动机故障诊断仪、车轮挡块、毛巾4张、座椅套、方向盘套、地板垫。3步骤：步骤：1）故障现象：）故障现象：发动机怠速时有轻微抖动，加速迟缓。2）五气尾气分析仪检测结果：）五气尾气分析仪检测结果：CO约0.3%0.5%，HC为200l
19、0-650010-6，且在此范围内波动。3)检测结果分析：检测结果分析：CO值正常，HC值虽然符合排放污染物的限制标准，但该车装有氧传感器和催化转化器，其CO值应低于0.5%,HC应低于10010-6。而检测结果表明该车HC值却高于此标准且有波动，从出厂标准考虑为不正常。因此应考虑发动机可能有失火现象,应进一步检查点火系统是否有轻微断路或短路，特别是短路故障。故障检修：故障检修：经检查发现：有一个缸的高压线有轻微短路(漏电)现象，为此更换高压线。因火花塞间隙偏大且已使用20000km，也同时更换。清洗喷油器，观察各缸喷油器的雾化状态和流量的均匀性。复检发现发动机抖动稍有改善，但未彻底消除；尾气
20、检查HC值下降不大，并仍有波动分析认为：故障仍可能是失火原因所致。为了进一步诊断故障，分别在左右两侧排气歧管氧传感器旁边的尾气检测口(该口通常是用一个螺栓密封的)进行尾气检测。结果发现：左侧气缸排出尾气的CO值在0.5%左右，HC值在12510-6左右(因在催化器前测量，其值会比在排气尾管测量值稍高)，且波动极小。而右侧气缸排出尾气的CO值也在0.5%左右，但HC值却在12510-625010-6且时有波动。因此问题应在右侧气缸中。为此又检查了右侧气缸的高压线和火花塞，发现2缸的火花塞3个电极中有一个间隙过小。经调整后，重新安装，故障完全消除，尾气检测值也符合出厂标准。训练训练2 行驶中突然间
21、加速不畅，怠速抖动行驶中突然间加速不畅，怠速抖动1.目的目的1)学会使用汽车废气分析仪进行操作的步骤。2)学会利用汽车废气分析仪进行故障诊断。2.准备准备轿车一辆、发动机废气分析仪、燃油压力表1只、汽车发动机故障诊断仪、车轮挡块、毛巾4张、座椅套、方向盘套、地板垫3.步骤：步骤：1)故障现象：故障现象：汽车行驶中突然间加速不畅，怠速抖动 2)故障检测：故障检测：首先进行外观检查。检查各种真空油管、线路、接头是否完好。经检查，发现通往空调系统真空管松脱，接上发后未见好转。其次进行油压调节器检查，发现油压调节器膜片漏汽油，更换以后未排除故障。测量油压，3.2kg/cm2正常。检查火花塞发现间隙过大
22、，更换后，情况未有好转。上述检查都是靠经验进行的常规检查，但问题没有解决，接着用四气分析仪进行尾气检测，希望从尾气情况分析进行故障诊断，经检测尾气含量HC为228l0-6和3.1%O2明显偏高，而0.53%CO和12%CO2稍微偏低，可以判断是由于间歇性点火（燃烧中断）引起的故障。3)故障检修：故障检修：为了进一步确认故障，用检测仪进行系统故障码读取，显示故障码内容为1、3缸缺火，再次确认为失火故障。接着查找失火原因，检查喷油嘴信号、喷油量、雾化状况均正常，于是检查重点集中在点火系统。用示波器读取次级点火信号，发现1缸无次级点火波形产生，3缸有间隙信号产生，为了确认是否是点火线圈损坏，把1缸与
23、2缸点火线圈对调以后，2缸无点火次级波形信号产生，于是确认点火线圈损坏，更换点火线圈后，故障排除，再次检测尾气排放情况，符合排放要求。训练训练3 发动机怠速不稳，经常熄火发动机怠速不稳，经常熄火1.目的目的1)学会使用汽车废气分析仪进行操作的步骤。2)学会利用汽车废气分析仪进行故障诊断。2.准备准备轿车一辆、发动机废气分析仪、汽车发动机故障诊断仪、车轮挡块、毛巾4张、座椅套、方向盘套、地板垫3.步骤步骤1)故障现象：故障现象：发动机怠速不稳，经常熄火。2)故障检测过程：故障检测过程：调取故障码，显示为00525，表明氧传感器有故障。对氧传感器进行检测，信号电压在00.3V和0.71.0V之间变
24、化,且变化频率达到 8Hz以上，这说明氧传感器正常。用五气尾气分析仪进行检测，HC、CO、CO2、O2分别为25010-6、0.43%、14.6%、2.54%。由此看出HC和O2都较高，这是空燃比严重偏离正常值的一个重要特征。CO值较低而CO2在最大值，说明可燃混合气已充分燃烧，点火系统正常。综合分析表明，该车发动机工作时混合气偏稀，因此应从空气供给系和燃油供给系着手检修。检查燃油供给系统，一切正常。3)故障检修：故障检修：检查空气供给系统时，发现空气流量传感器后面的进气软管有破损、裂纹。更换进气软管，启动发动机，一切恢复正常。再次用尾气分析仪进行检测，结果HC为5010-6、CO为 0.23
25、%、CO2为14.5%、O2为1.33%，数据正常，故障排除。本例是由于进气管漏气，使额外的空气进入汽缸，造成混合气过稀，发动机怠速不稳，经常熄火。这部分未经过ECU检测的空气经发动机燃烧后，造成排气中剩余大量氧气，氧传感器将此信号反馈给ECU，ECU根据这一信号进行相应地加浓。由于氧传感器一直输出要求加浓的信号，自诊断系统则认为氧传感器有故障，便输出相应的故障码。训练训练4 冷机启动困难，随着温度的升高发动机出现抖动现冷机启动困难，随着温度的升高发动机出现抖动现象，行驶时加速无力象，行驶时加速无力1.目的目的1)学会使用汽车废气分析仪进行操作的步骤。2)学会利用汽车废气分析仪进行故障诊断。轿
26、车一辆、发动机废气分析仪、燃油压力表1只、汽车发动机故障诊断仪、车轮挡块、毛巾4张、座椅套、方向盘套、地板垫3.步骤步骤1)故障现象：故障现象：汽车发动机冷机启动困难，随着温度的升高发动机出现抖动现象，行驶时加速无力。2)故障检测：故障检测：读取故障码和数据流，一切正常。但用尾气分析仪检查，CO为0.23%，HC高达110010-6，CO2 为13.2%、O2为2.35%。HC、O2的数值偏高，一般是由点火不良或混合气过稀失火而引起的。对点火系统部件进行全面检查，未发现异常。于是，重点检查供油系。首先检测燃油压力，检测结果正常；逐缸进行断油试验，将1、4缸断油时，发动机转速无明显下降，推断1、
27、4缸喷油器可能处于堵塞状态。3)故障检修：故障检修：换上两个新的喷油器，发动机工作恢复正常，冷机启动迅速、热机工作稳定、加速有力，尾气中HC下降至15010-6。本例是由于喷油器堵塞，使实际喷入1、4缸的燃油量偏少，从而造成两缸混合气过稀而失火，致使发动机工作失常。巩固与提高巩固与提高一填空题一填空题1汽油车主要排放的污染物是 、。2机动车尾气检测的标准依据是 。3对汽油车进行测试时，探头插入深度应为 。4.GB18285-2005 适用于装用点燃式发动机的 和 汽车。5.GB18285-2005 规定：轻型汽车的高怠速转速为 重型车的高怠速转速为 。6.五气分析仪和取样系统的主要组成部件至少
28、应包括 、和 ，相应地可控电磁阀和可控泵、反吹装置、校准端、检查端、发动机转速传感器端等。二、选择题二、选择题1自2005年7月1日起实施的标准，GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），是对下列标准的修订与合并。()AGB14761.5-1993汽油车怠速污染物排放标准 BGB/T3845-1993汽油车排放污染物的测量 怠速法CAB2GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），所指排气污染物，包括()。A一氧化碳（CO）B碳氢化合物（HC）C氮氧化物（NOX）DABC 3GB18285-2
29、005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），规定轻型汽车的高怠速转速为：()A2500100r/min B2000100 r/min C1800100 r/min 4GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），规定对“过量空气系数（）”测定要求：()A使用闭环控制电子燃油喷射系统 B三元催化转化器技术 CAB 5GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），规定被检测车辆发动机正常状态：()A进气系统装有空气滤清器 B排气系统装有排气消声器 C系统不得泄漏 DABC
30、6、GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），规定高怠速排放测试时，发动机从怠速状态加速至70%额定转速，运转 秒（s）后降至高怠速状态。()A30 B50 C60 7GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），规定需要测试“过量空气系数（）”的车辆，在下列状态下进行：()A高怠速污染物测试时 B.怠速污染物测试时 C.A或B状态均可 8.GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），规定进行怠速污染物测量，发动机从高怠速降至怠速状态需要()秒（
31、s）后进行。A.10 B.15 C.209.GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），规定双怠速法排放气体测试仪器，基本技术要求包括：()A.能测量汽车排气污染物CO、CO2、HC和O2B.能按规定计算“过量空气系数（）”C.AB 10.GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法），规定双怠速法排放气体测试仪器，调节装置包括：()A.零点调节 B.气体标定 C.内部调节 D.ABC 三简答题三简答题1.汽车排放污染物的排放量评定指标有哪些？2.机动车环保定期检测的主要指标有哪些以及指标的计数单位是什么？3.简要归纳汽车污染物排放超标应当采取的措施有哪些？4.我国对汽车排放污染的限值是如何规定的？5.如何使用废气分析仪？6.如何使用烟度计？
