1、第10章排气净化装置 第10章排气净化装置 10.1 排气净化装置概述排气净化装置概述 10.2 废气再循环系统废气再循环系统 10.3 汽油蒸气回收控制系统汽油蒸气回收控制系统 10.4 三元催化反应器三元催化反应器 10.5 二次空气喷射系统二次空气喷射系统 10.6 曲轴箱强制通风系统曲轴箱强制通风系统 10.7 排气净化装置的检修排气净化装置的检修 第10章排气净化装置 10.1排气净化装置概述排气净化装置概述 10.1.1汽车废气中的主要有害物质汽车废气中的主要有害物质以内燃机为动力的汽车是城市大气的主要污染源之一。汽车排放的污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合
2、物(NOx)和微粒。CO是燃油的不完全燃烧产物，是一种无色、无臭、无味的气体。它与血液中血红素的亲和力是氧气的300倍，因此当人吸入CO后，血液吸收和运送氧的能力降低，导致头晕、头痛等中毒症状。当吸入体积分数为0.3的CO气体时，可致人于死亡。第10章排气净化装置 NOx主要是指NO和NO2。它产生的原因是由于在燃烧过程中高温高压的作用下，空气中的氧和氮发生化学反应生成NO和少量的NO2，NO进入大气后被氧化成NO2。空气中NOx的体积分数达(1020)10可刺激口腔及鼻粘膜、眼角膜等。当NOx的体积分数超过50010%时，几分钟可使人出现肺气肿而死亡。HC包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油蒸
3、气。HC和NOx在阳光照射下形成光化学烟雾，其中主要的生成物是臭氧(O3)，它具有强氧化性，可使橡胶开裂，植物受害，大气能见度降低，并刺激人眼和咽喉。第10章排气净化装置 10.1.210.1.2排气净化方法排气净化方法其主要包括以下几个方面：(1)前处理：对燃料和空气在进入发动机气缸前进行处理，以减少燃烧后排气中的有害成分。如采用代用燃料（包括醇类燃料、氢气、液化石油气、天然气等）。(2)机内处理：包括对燃料、供给系及点火系等各系统的设计与改进，以减少排气中的有害成分的生成。如增加废气再循环系统、降低压缩比、缩小燃烧室激冷区、加强燃烧室内涡流、延迟点火时间、加大点火能量、采用燃油喷射、采用稀
4、薄燃烧等。第10章排气净化装置(3)后处理：在发动机将废气排入大气前，应用净化装置，在排气系统中进行处理，以减少排入大气中的有害成分。如采用二次空气喷射、热反应器再次燃烧法和催化反应器等。第10章排气净化装置 10.2.1废气再循环系统的功用与要求废气再循环系统的功用与要求1.功用功用废气再循环（ExhaustGasRecirculation，EGR）是指把发动机排出的部分废气回送到进气管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的CO2，而CO2不能燃烧却吸收大量的热，使气缸中混合气的燃烧温度降低，从而减少了NOx的生成量。所以，废气再循环系统的主要功用是降低燃烧的最高温度和氧的相
5、对浓度，从而有效地控制燃烧过程中NOx的生成量。10.2 废气再循环系统废气再循环系统第10章排气净化装置 2.2.要求要求在新鲜的混合气中掺入废气之后，混合气的热值降低，致使发动机的有效功率下降。为了做到既能减少NOx的排放，又能保持发动机的动力性，必须根据发动机运转的工况对再循环的废气量加以控制。NOx的生成量随发动机负荷的增大而增多，因此，对废气再循环装置的控制有如下要求：（1）负荷的增加，使废气再循环量增加至允许限度。第10章排气净化装置（2）怠速及低负荷时，NOx排放浓度低，为保证正常燃烧，应使废气再循环量为零。（3）暖机过程中，发动机温度低，NOx排放浓度也较低，为了防止因废气引入
6、燃烧室而恶化燃烧稳定性，应使废气再循环量为零。（4）当大负荷、高速或油门全开时，为保证发动机的动力性，应使废气再循环量为零。第10章排气净化装置 10.2.210.2.2废气再循环系统的组成与基本工作原理废气再循环系统的组成与基本工作原理1.1.组成组成一种由电脑控制的废气再循环系统如图101所示。该系统主要由废气再循环阀（EGR阀）8、电磁阀6、真空调节阀7和废气循环管等组成。第10章排气净化装置 图101废气再循环系统 第10章排气净化装置 2.2.基本工作原理基本工作原理废气再循环阀(EGR阀)用来控制再循环的废气量。进气管真空度经电磁阀6和真空调节阀7作用到EGR阀8的真空膜片室12，
7、吸引膜片13向上并带动锥形阀14升起，这时发动机排出的废气由排气支管经锥形阀进入进气歧管。作用在膜片上的真空度越大，锥形阀的开度就越大，再循环的废气量也越多。如果没有真空度传送到真空膜片室，弹簧11推压膜片向下，使锥形阀关闭，这时废气不能进行再循环。真空调节阀的作用是根据进气管真空度的变化或节气门开度的大小调节通往EGR阀的真空度，使再循环的废气量随节气门开度或发动机负荷的增大而增加。第10章排气净化装置 电磁阀由电控单元3控制，电控单元根据空气流量计2、节气门位置传感器1、冷却液温度传感器4和发动机转速传感器5等输入的信号，使电磁阀通电或断电。当发动机冷却液温度低于50时，或发动机在怠速工作
8、时，或发动机转速超过预定值时，电控单元使电磁阀断电，电磁阀中的可动铁芯隔断真空传送通道，同时空气经电磁阀进入真空调节阀，使锥形阀14关闭，不进行排气再循环。第10章排气净化装置 10.3汽油蒸气回收控制系统汽油蒸气回收控制系统 10.3.110.3.1汽油蒸气回收控制系统的功用汽油蒸气回收控制系统的功用燃油箱和化油器浮子室中的汽油随时都在蒸发汽化，若不加以控制或回收，汽油蒸气将逸入大气，造成对环境的污染。在汽车排放的HC污染物总量中，这部分约占有20。为了防止汽油箱向大气中排放汽油蒸气所产生的污染，现代轿车普遍采用了由ECU控制的活性炭罐蒸气回收控制系统，将这些汽油蒸气收集和储存在炭罐内，在发
9、动机工作时再将其送入气缸参加燃烧，以降低HC排放量。第10章排气净化装置 10.3.210.3.2汽油蒸气回收控制系统的组成与基本工作原理汽油蒸气回收控制系统的组成与基本工作原理1.1.组成组成典型的汽油蒸气回收控制系统如图102所示，它主要由活性炭罐控制电磁阀、活性炭罐、排放控制阀、连接管等构成。第10章排气净化装置 图102汽油蒸气回收控制系统 第10章排气净化装置 2.2.基本工作原理基本工作原理油箱中的燃油蒸气通过单向阀进入炭罐上部，空气从炭罐下部进入清洗活性炭。发动机工作时，ECU根据发动机的转速、温度、空气流量等信号，控制活性炭罐控制电磁阀的动作来控制排放控制阀上部的真空度，从而控
10、制排放阀的开闭动作。当排放控制阀打开时，汽油蒸气通过阀中的定量排放小孔吸入进气歧管，然后进入气缸烧掉。在某些车型上，汽油蒸气回收控制系统有利于发动机抑制爆燃，当ECU判断出发动机产生爆燃时，即刻使炭罐电磁阀关闭，切断真空，关闭排放控制阀，直至爆燃消失后且超过150ms时，ECU才使炭罐电磁阀恢复工作。第10章排气净化装置 10.4三元催化反应器三元催化反应器 10.4.1三元催化反应器的功用三元催化反应器的功用催化反应器的作用是将废气中的HC、CO和NOx转变为无害的H2O、CO2和N2。它可分为二元催化反应器（只能对CO和HC起催化反应作用）和三元催化反应器（能对CO、HC和NOx起催化转换
11、作用）。现代汽车装用的多为三元催化反应器。第10章排气净化装置 10.4.210.4.2三元催化反应器的组成与基本工作原理三元催化反应器的组成与基本工作原理1.1.组成组成如图103所示，催化反应器由支承环、波纹网眼环、密封垫、整体式催化反应器载体和温度传感器组成。所谓催化剂，是指涂层部分或载体和涂层的合称。第10章排气净化装置 图103催化反应器 第10章排气净化装置 2.基本工作原理基本工作原理金属铂、钯或铑均可作催化剂。在化学反应过程中，催化剂只促进反应的进行，不是反应物的一部分。三元催化反应器可同时减少CO、HC和NOx的排放，它以排气中的CO和HC作为还原剂，把NOx还原为氮(N2)
12、和氧(O2)，而CO和HC在还原反应中被氧化为CO2和H2O。当同时采用二元和三元两种反应器时，通常把两者放在同一个转换器外壳内，称其为双芯催化反应器。而且三元催化反应器置于二元催化反应器前面。排气经过三元催化转换器之后，部分未被氧化的CO和HC继续在二元催化反应器中与供入的二次空气进行氧化反应。第10章排气净化装置 三元催化反应器对HC、CO、NOx的转换效率在不同的可燃混合气浓度时是不同的。在浓混合气时，CO和HC的转换效率高，而在稀混合气时，NOx的转换效率高。为了保证催化反应器对CO、HC和NOx都有较高的转换效率，必须保持混合气在理论空燃比附近。因此，在使用三元催化反应器时，必须装有
13、氧传感器，对空燃比进行反馈控制，以使空燃比维持在理论空燃比附近。如混合气过浓或气缸缺火，都将引起反应器严重过热失效。当温度超过350时，催化反应器才起催化反应；当温度较低时，反应器的转换效率急剧下降。因此，催化反应器都安装在温度较高的排气歧管后面。第10章排气净化装置 10.4.310.4.3三元催化反应器在使用过程中的注意事项三元催化反应器在使用过程中的注意事项为了防止三元催化反应器损坏，在使用中应注意以下几点：(1)对于装有催化反应器和手动变速器的车辆，不能用推发或拖发的方法启动发动机。因为使用这种方法启动发动机，在发动机没有立即着火时，没有燃烧的燃油将进入催化反应器并积聚在其中，在发动机
14、启动走热以后，会因高温而爆炸，损坏催化反应器。因此，在汽车不能发动时，可搭接车外的蓄电池或辅助装置来启动。第10章排气净化装置(2)对于长期封存的车辆来说，汽油中的添加剂对任何一种催化反应器可能都是有害的。如化油器和喷油器清洗剂中的碳溶剂，虽然它的化学损害不明显，但催化反应器的工作受到影响是肯定的。(3)装有催化反应器的汽车应避免在封闭的环境中让发动机长时间运转。因此，在催化反应器周围没有正常的空气循环可能使其温度上升到超过正常的工作温度(427)，引起邻近的防护金属板或车身绝缘烧焦，而此时还会出现硫酸蒸气的气味。第10章排气净化装置(4)在用千斤顶和举升机将汽车顶起时，应注意支脚不要接触催化
15、反应器。有些汽车的催化反应器离车架很近，应特别注意。为了增加车架和催化反应器之间的距离，有的汽车制造厂家将催化反应器做成圆管状。(5)在用搭接车外电源启动发动机，维修起动机和测试气缸压缩压力等情况下，在发动机未着火之前不要长时间拖动发动机，以防止未燃烧的燃油积聚在催化反应器内。同样，在汽车停住之前，不能关点火开关。第10章排气净化装置(6)当出现不能熄火、动力波动、回火、持续堵塞或其他故障现象时，应立即修理。(7)不要用脱开火花塞高压线的方法试验点火系是否跳火。如果不能不这样做，则可在试验中火花塞没有跳火，试验后30s内不要启动发动机。(8)定期调整供油系和点火系等系统，以保持这些系统工作正常
16、。这对装催化反应器的汽车来说，十分重要。第10章排气净化装置 10.5二次空气喷射系统二次空气喷射系统 10.5.110.5.1二次空气喷射系统的功用二次空气喷射系统的功用二次空气喷射系统也称二次空气供给系统、空气净化系统或空气保护系统。很多汽车发动机装有二次空气喷射系统。虽然二次空气喷射系统有各种各样的结构，但其功用却基本相同，即利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排气道或催化反应器，使排气中的CO和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化碳(CO2)和水(H2O)，以减少CO和HC的排放。第10章排气净化装置 10.5.210.5.2二次空气喷射系统的组成与基本工作原理二次空气喷射系统的组成与基本工作
17、原理1.1.组成组成图104所示为电脑控制的二次空气喷射系统，它由空气泵1、旁通线圈及旁通阀2、分流线圈及分流阀4、空气分配管6、空气喷管7和单向阀11等组成。空气泵通常由发动机驱动。空气泵产生的低压空气称做二次空气。在分流阀与排气道之间以及分流阀与催化转换器之间均装有单向阀，以防止排气进入二次空气喷射系统。分流线圈及旁通线圈由电脑控制，当接通发动机点火开关之后，电源电压便施加到两个线圈的绕组上，电脑通过对每个绕组提供接地使线圈通电。第10章排气净化装置 图104电脑控制的二次空气喷射系统 第10章排气净化装置 2.2.基本工作原理基本工作原理当发动机启动之后，电脑不让旁通线圈和分流线圈通电，
18、于是这两个线圈同时把通向旁通阀和分流阀的真空隔断，这时空气泵1送出的空气经旁通阀进入大气。这种状态称为启动工作状态，其持续时间的长短决定于发动机的温度。如果发动机温度很低，则启动工作状态将持续较长时间。发动机在预热期间，电脑同时使旁通线圈和分流线圈通电。这时进气管真空度分别经旁通线圈和分流线圈传送到旁通阀和分流阀。空气泵送出的空气此时经旁通阀流入分流阀，再由分流阀流入空气分配管，最后由空气喷管喷入排气道。第10章排气净化装置 当发动机在正常的冷却液温度下工作时，电脑只使旁通线圈通电而不使分流线圈通电，通向分流阀的真空度被分流线圈隔断。这时，空气泵送出的空气经旁通阀进入分流阀，再经分流阀进入氧化
19、催化反应器。空气喷射装置适用于汽油发动机的排气净化，在混合气浓时效果尤为明显。但在稀混合气工作时，大量喷入空气将使排气过分冷却导致排气中HC浓度增大。另外，驱动空气压缩机要消耗一定的发动机功率。第10章排气净化装置 10.5.310.5.3二次空气喷射系统的主要部件二次空气喷射系统的主要部件1.1.分流阀分流阀分流阀的结构如图105所示，阀腔内有两个阀门，分别控制空气的两个出口。两个阀门由共同的阀杆连接在一起，受膜片4操纵。当膜片4受真空作用时，膜片4通过阀杆3使出口A的阀门关闭，出口B的阀门打开，由旁通阀来的空气由进口C进入，从出口B流出。当膜片不受真空作用时，出口B的阀门关闭，出口A的阀门
20、打开，空气从出口A输出。第10章排气净化装置 图105分流阀结构示意图 第10章排气净化装置 2.2.旁通阀旁通阀当车辆减速时，可燃混合气很浓，废气中HC和CO的含量较高，如在此时喷入新鲜空气，排气歧管内会发生回火现象。旁通阀的作用是在混合气浓时，将来自空气泵的空气排入大气，以防止发生排气管回火。旁通阀有两种结构。一种是没有释放阀的旁通阀，其结构如图106（a）所示，阀体内有一个进气阀门和一个排气阀门，均由膜片控制。当膜片上(下)方没有真空作用时，进气阀门关闭，排气阀门打开，来自空气泵的空气经排气阀门和消声材料从位于旁通阀底部的排气孔排出。当膜片上(下)方受真空度作用时，排气阀门关闭，进气阀门
21、打开，来自空气泵的空气经旁通阀被引入排气歧管。另一种是带压力释放阀的旁通阀，如图106（b）所示，它将空气泵来的空气压力限制在42kPa以内，如超过这一压力，释放阀打开，多余的空气被排放入大气。第10章排气净化装置 图106旁通阀第10章排气净化装置 10.6曲轴箱强制通风系统曲轴箱强制通风系统 10.6.110.6.1曲轴箱强制通风系统的功用曲轴箱强制通风系统的功用发动机工作时，一部分可燃混合气和废气会经活塞环泄漏到曲轴箱内，其中的汽油蒸气凝结后，将使润滑油变稀；同时，废气的高温和废气中的酸性物质及水蒸气将侵蚀零件，并使润滑油性能变坏。另外，由于混合气和废气进入曲轴箱，使曲轴箱内的压力增大，
22、温度升高，易使机油从油封、衬垫等处向外渗漏。为此，一般汽车发动机都有曲轴箱强制通风装置，其功用就是及时将进入曲轴箱的混合气和废气抽出，使新鲜气体进入曲轴箱，形成不断的对流。曲轴箱通风方式一般有两种，一种是自然通风，另一种是强制通风。第10章排气净化装置 10.6.210.6.2曲轴箱强制通风系统的组成与基本工作原理曲轴箱强制通风系统的组成与基本工作原理图107为一V形发动机曲轴箱强制通风系统原理图。它主要由PCV阀（强制通风阀）3、通风管5、闭式通风口6等组成。曲轴箱内的气体经气缸体内的气体通道进入右侧的气门盖室内，再经软管和PCV阀，被吸入进气歧管4内，最后进入气缸。同时，新鲜的空气经空气滤
23、清器1、通风管5、闭式通风口6补充到曲轴箱内。第10章排气净化装置 图107曲轴箱强制通风系统原理图 第10章排气净化装置 曲轴箱强制通风系统最关键的部件是PCV阀，见图108。这个进气阀的一端有一台肩，用于控制进气口的开、闭，另一端做成圆锥状，用于控制气流通道的大小。在发动机低速运转时，这一阀门是部分关闭的，以限制进入进气歧管的空气流量。随着发动机转速的增加，气流通道面积逐渐增大，在中等进气管真空度时，气体通道面积最大。而在怠速，进气歧管真空度很高，阀门被吸引至它的极限位置，此时气体的通过面积最小，流量最小。当发动机停止运转、进气管回火、大开节气门和加速时，强制通风阀关闭，没有通风气流。第1
24、0章排气净化装置 图108PCV阀的工作情况(a)怠速时的情况；(b)中等进气管真空度(巡航速度)时的情况；(c)大开节气门、加速、发动机停止运转和进气歧管回火时的情况 第10章排气净化装置 10.7排气净化装置的检修排气净化装置的检修10.7.110.7.1EGREGR系统的检修系统的检修1.EGR1.EGR系统故障引起的发动机故障症状及可能的原因系统故障引起的发动机故障症状及可能的原因1）发动机的故障症状(1)冷车怠速不稳。(2)热车怠速不稳。(3)冷车时运转不平稳、喘振、喘气、部分负荷时性能不良。(4)热车时运转不平稳、喘振、喘气、部分负荷时性能不良。第10章排气净化装置(5)发动机在热
25、态或冷态下失速停车。(6)发动机早燃爆震或轻微爆震。(7)冷发动机怠速停车。(8)热发动机怠速停车。(9)大开节气门时功率不足。(10)发动机难于启动或不能启动。(11)经济性差。第10章排气净化装置 2）可能的原因及排除故障的措施(1)EGR阀故障，应进行EGR阀测试。(2)废气再循环阀安装凸缘衬垫漏气，应更换凸缘衬垫并按规定力矩拧紧ERG阀固定螺母或螺栓。(3)EGR阀固定螺母或螺栓松动或丢失，应更换衬垫并按规定的力矩紧固螺母或螺栓。(4)真空开关有故障，应对真空开关进行测试。(5)大开节气门阀有故障，应进行测试。第10章排气净化装置(6)EGR阀位置传感器真空泄漏，应更换O形密封圈并拧紧
26、。(7)压力回馈或差压回馈传感器有故障，应进行测试。(8)真空调节器有故障，应进行测试。(9)EGR阀脏，通常堵塞或阀门卡住，应清洗EGR阀。(10)电脑或电器线路故障，应进行测试。此外，对(4)、(6)、(11)故障症状，还可能是因为作用在阀上的废气背压不足，应检查排气系统是否渗漏。第10章排气净化装置 2.2.一般的一般的EGREGR系统的故障检查系统的故障检查在就车诊断或修理怀疑有故障的EGR系统之前，首先应该进行下列检查：(1)发动机有无机械响声。(2)燃油喷射系统的调整和工作是否正常。(3)机械点火提前调节装置是否正确或电子点火提前控制系统工作是否正常。如果进行上述三项检查时发现有故
27、障或工作不正常，则应进行必要的调整与维修，以排除故障。第10章排气净化装置 1）检测EGR系统所需的设备和通用检查程序常用的EGR系统检测设备有真空表、手动真空泵和EGR阀试验仪等，用这些仪器检测EGR系统的通用程序分述如下：(1)真空表可用于检查真空管路内的真空度和废气背压。检查废气背压的步骤如下：脱开进气歧管孔口上的真空软管。在真空软管进气歧管孔口之间接入真空表。连接转速表。启动发动机，并在空挡位置逐渐加速到2000r/min。第10章排气净化装置 检查真空表读数，应为54kPa以上。如果不是这样，则可能是排气系统的废气背压过高。为了核实是废气背压过高还是真空泄漏，需进一步作下述检查。让发
28、动机熄火，拆开排气管与排气歧管的连接。重复和检查步骤。如果真空表读数仍达不到54kPa,则可能是排气歧管堵塞或真空泄漏。检查排气歧管是否堵塞。如果真空表读数达到54kPa，则可能是消声器、排气管或催化反应器堵塞。如果是催化反应器损坏，则还应检查消声器是否有催化反应器的碎片进入，而造成堵塞。第10章排气净化装置(2)手动真空泵作为真空源，给EGR阀、真空调节器、真空开关等施加一定的真空度，以检查这些元件是否工作。用手动真空泵检查EGR阀工作情况的步骤如下：检查所有的真空管道，应连接正确可靠。更换有裂纹、折叠和破损的软管。在发动机走热至正常工作温度后，核实怠速时EGR阀内没有真空度。安装转速表。在
29、电子燃油喷射发动机(多点喷射)，脱开节气门旁通空气阀的电磁线圈导线。从EGR阀上拆下真空软管，并用塞子将软管口塞住。第10章排气净化装置 将变速器置于空挡位置，启动发动机并让其怠速运转，观察发动机怠速转速。如有需要，则调整怠速转速至排放系统线路图上的规定值。将手动真空泵上软管接到EGR阀的真空输入孔口上，慢慢地给EGR阀施加16.933.9kPa的真空度。当EGR阀受真空作用时，如发生下述任一情况，则EGR阀要更换：发动机失速停车；发动机怠速转速下降不超过100r/min；当撤真空后，发动机转速不回到正常怠速转速(可上下波动255r/min)。第10章排气净化装置 重新接上节气门旁通空气阀电磁
30、线圈的导线。取下EGR阀真空软管上的塞子，并将真空软管重新接到EGR阀上。此时，EGR阀应工作正常。第10章排气净化装置(3)EGR阀试验仪是在车下检测EGR阀的仪器，可以提供控制EGR阀的真空度和模拟废气背压的压缩空气。在试验时，用软管将仪器上的真空接头和EGR阀上的真空孔口连接起来，并用手将EGR的底座压紧在试验仪器上，用最小压力为414Pa的压缩空气从空气口输入，经试验仪内部的通道，再经排气孔和滤芯的孔流出。对于小孔真空EGR阀和正背压传感EGR阀，此时阀杆应向上运动。对于负背压传感EGR阀，当EGR阀没有压在试验仪上而对其施加真空时，阀杆应向上运动；当将EGR阀压在试验仪上且暴露在相同
31、的背压下时，阀杆应向下运动。第10章排气净化装置 2）一般的EGR系统的检查在进行检查之前，要区分是小孔真空阀还是废气背压EGR阀。废气背压EGR阀膜片的直径较小且阀杆的端部有一对小通气孔。（1）小孔真空式废气再循环阀功能测试。在对任何EGR阀进行功能测试前，要使发动机到正常工作温度。第10章排气净化装置 其测试步骤如下：快速打开节气门，使发动机加速到约1500r/min。在发动机加速时观察EGR阀的阀杆。如果阀杆向外运动，而在松开节气门时向内运动，则真空源和膜片都是好的，阀门没有被粘住。这时，可以进一步作废气流动检查。如果阀杆不动，则可能是阀门被粘住、膜片漏气和真空源有问题。应先检查真空软管
32、，如无问题，则进行膜片渗漏检查和真空源检查。观察EGR阀杆的运动有困难时，可使用小反射镜观察。第10章排气净化装置（2）EGR系统废气流动的测试。下述方法用于在热状态下测量除整体式、背压式以外的EGR阀。从EGR阀上取下真空软管，并将管口塞住。将手动真空泵连接到EGR阀的真空接头上，并一次一次地短时间施加50.8kPa的真空度，观察阀杆是否运动。如果阀杆运动，且在某些点上发动机怠速变得不稳甚至失速停车，则废气流动是正常的。如果阀杆运动但怠速速度无变化，则是EGR阀内或垫板内的通道堵塞，可将EGR阀拆下作进一步检查。如果阀杆不运动或膜片损坏不能保持真空，则应更换新阀。第10章排气净化装置（3）膜
33、片泄漏检查。在发动机熄火时进行膜片泄漏检查。将手动真空泵接到EGR阀上，施加27kPa的真空度并保持之。膜片应保持2527kPa的真空度至少30s时间。如果能保持真空，则说明膜片是好的。第10章排气净化装置（4）EGR阀泄漏的检查。在发动机怠速不稳、失速停车或动力不足时，可进行EGR阀泄漏检查。拆下EGR阀上的真空软管，并将管口塞住。启动发动机，如果怠速质量明显改善，则重新检查真空管路，因为在怠速时可能有真空进入EGR阀。如果怠速质量没有改善，则将EGR阀从隔板上拆下，再装上一块板子以堵塞EGR通道，或装上一个新的EGR阀。启动发动机，如果怠速质量仍然不好，则问题不在EGR系统，可将原来的EG
34、R阀装上；如果怠速质量有明显改善，则是EGR阀泄漏过大，应予更换。第10章排气净化装置（5）EGR阀真空的检查。真空源在化油器或节气门体的真空小孔处检查。可以从EGR阀的真空软管开始，顺着软管的走向，经小孔真空开关或恒温真空开关，一直找到化油器或节气门体，以找正真空小孔的接头。其检查步骤如下：将供给EGR真空的软管从化油器或节气门体上拆下。将真空表连接在化油器或节气门体的EGR真空小孔接头上，见图109。第10章排气净化装置 依次接真空泵进行检查图109真空源的检查 第10章排气净化装置 启动发动机，并加速到节气门半开位置(约3000r/min)，观察真空表读数。在超过怠速转速时，真空度应升高
35、；在节气门半开时应降低，而在节气门关闭时，真空度应为零。如果真空源是好的，则检查小孔真空开关或恒温真空开关，并检查连接的软管。如果真空源不好，则检查化油器或节气门体上的小孔是否堵塞或安装不紧而使真空泄漏。第10章排气净化装置（6）真空开关的检查。两孔小孔真空开关的检查。在出口接真空表，在进口接手动真空泵或其他真空源，并施加33.9kPa的真空度。如果真空开关阀是好的，则真空表的读数应为零。启动发动机并让其运转到冷却液温度达到真空开关阀打开温度以上，此时施加真空，真空表应立即有读数。不同的两孔真空开关打开时的温度是不同的，可查具体车型的手册。如果在冷试和热试时有开关故障，则应更换。第10章排气净
36、化装置 三孔小孔真空开关的检查。三孔小孔真空开关如图1010所示。图1010三孔小孔真空开关 第10章排气净化装置 阀上中间的孔口D为真空输入孔，孔口1和2是真空输出孔。当冷却水温度低于开关的打开温度时，1号(上面)孔口和中间的孔口D接通；当冷却水温度高于开关的打开温度时，2号(下面)的孔口和孔口D相通。如是这样，三孔小孔真空开关是好的。在检查三孔小孔真空开关时，要将真空表接在小孔口和下孔口上，中间的孔口接手动真空泵，并施加真空度。当发动机冷却水温低于表101中所列的温度时，上孔的真空度应等于施加的真空度；当冷却水温高于表101中所列的温度时，下孔的真空度应等于施加的真空度。第10章排气净化装
37、置 表表101典型的三孔小孔真空开关的打开温度典型的三孔小孔真空开关的打开温度 第10章排气净化装置 10.7.210.7.2汽油蒸气回收控制系统的检修汽油蒸气回收控制系统的检修1.1.储存罐的检查储存罐的检查在车上的检查步骤如下：(1）拆下储存罐的下管，并装上一根管子，往里面吹风，应该很少或没有空气通过。(2）用一真空源，对储存罐施加50.7kPa的真空度，膜片应保持真空至少20s，如不是这样，应更换储存罐。(3）当从上管施加真空时，从下管吹气，此时应通气。如果不通气，应更换储存罐。第10章排气净化装置 从车上拆下后的检查步骤如下：(1）检查有无裂纹和其他形式的损伤。(2）用低压压缩空气吹入
38、储存罐上接油箱的接头，空气应能从其他管子自由流出；再从排放管吹入低压压缩空气，从别的管子中应无空气流出。如检查结果不符合上述要求，则应更换储存罐。(3）将压缩空气从上面的一根管子吹入，并用手指堵住上面的另一根管子，清洁储存罐(见图1011)。压缩空气的最大压力不超过245kPa，不要清洗储存罐。第10章排气净化装置 图1011储存罐的检查(a)车上检查；(b)拆下后检查 第10章排气净化装置(4）检查空气滤芯不能完全浸湿，碳精颗粒浸湿或空气滤芯被水或油浸泡会使油箱内产生背压，使混合气过浓，发动机怠速不稳。应注意，汽油蒸气储存罐的结构形式不同，检查方法也略有区别。第10章排气净化装置 2.2.控
39、制阀的检查控制阀的检查(1）用手动真空泵给真空信号孔口(有些阀的孔口处有“X”字标记)施加17kPa的真空度，真空度下降应小于34Pa/s。(2）保持真空，并往接化油器浮子室和油箱孔(在中间，有“Y”字标记)吹气，应觉得很容易。(3）给下面的排放管(有时有“Z”字标记)施加54kPa的真空度，应能保持住真空。真空度的下降不超过34Pa/s。如上述任何一项试验不合要求，则应更换排放控制阀。第10章排气净化装置 3.3.油箱及管路的检查油箱及管路的检查如果有汽油味，则应检查油箱以及油箱与汽油蒸气储存器之间的汽油蒸气管路。(1）检查油箱、油箱盖、油气分离器以及管路有无裂纹、破损、扭结，连接是否紧固，
40、有无汽油味。(2）脱开储存罐的接头软管或从三通接头处取下进气软管，装上手动真空泵。(3）用手动真空泵施加17kPa的真空度，再取下油箱盖，此时真空度应立即降到零。如真空不降到零，则应找出管路系统堵塞的部位。第10章排气净化装置 10.7.310.7.3三元催化反应器的检修三元催化反应器的检修1.1.三元催化反应器可能发生的故障及原因三元催化反应器可能发生的故障及原因三元催化反应器常见的故障是堵塞，它可引起排气不畅，废气倒流回到发动机内并产生过高的废气背压。催化反应器堵塞的原因可能是：碳灰的积聚、污染、催化芯子熔化、陶瓷芯子破裂。陶瓷芯子的破损可能是热循环的长期作用和挤压造成的。外部碰撞和挤压催
41、化反应器也可能使芯子破损。第10章排气净化装置 此外，在气门导管和活塞环磨损后，机油会进入气缸，机油中的磷和锌等物质也会污染催化反应器。催化芯子熔化是由催化反应器过热造成的。在催化反应器内燃烧的排放污染物越多，催化反应器的温度越高。任何引起混合气变浓或燃烧不完全的原因都会加重催化反应器的工作负荷。例如，有一个火花塞不跳火可使废气中HC的含量由100ppm增加到16002000ppm。第10章排气净化装置 2.2.三元催化反应器的检查三元催化反应器的检查按照国外法律规定，原装的催化反应器保证能使用5年或80000km行程。所以，在保证期内，不需要对催化反应器进行定期维修，只有在对发动机进行调整或
42、国家有关部门对机动车辆进行检查时，才去检查催化反应器的工作情况。检查催化反应器工作情况时可采用可测量废气中的O2、CO2、CO和HC含量的四成分红外线废气分析仪。第10章排气净化装置 在检查催化反应器之前，首先要通过检查废气中CO2、O2和CO的含量以判断混合气浓度是否合适。如果混合气浓度不符合要求，则按生产厂家的说明书进行调整。三元催化反应器的检查在发动机达到正常工作温度后进行。(1）基本试验。该试验在发动机怠速时进行，在最低怠速下观察CO表上的读数。CO的读数应接近零，最大值不应超过0.3%。如果CO含量超过0.3%，则催化反应器可能已损坏。第10章排气净化装置(2）稳定工况速度试验。在完
43、成最低怠速试验后,使发动机慢慢加速，同时观察HC和CO表的读数。待发动机加速到2500r/min时使发动机稳定在这一转速。当发动机转速稳定时，HC和CO读数应慢慢下降，并稳定地低于或接近最低怠速时的水平。如果是这样，则燃料系和排放控制系统是好的；如果不是这样，则应进一步检查以找出原因。在调整转速时怠速时间过长会影响HC和CO读数(偏大)。为了避免读数偏大，应用10s时间将转速由2000r/min加速到2500r/min。HC和CO表的读数应能在30s以内稳定。而当回到怠速后，读数应能稳定1min。如果不是这样，则重复上述程序，将排气系统吹净。如果调整转速需要的时间超过2min或3min，也应重
44、复上述程序，以保持发动机清洁。第10章排气净化装置(3）快怠速试验。让发动机以快怠速运转，用转速表检查快怠速是否符合规定值，并视需要进行调整，且核实发动机处在正常的工作温度之下，读取HC和CO表的读数。如发动机技术状况良好，催化反应器也在工作，则HC的读数通常应在100ppm以下，CO的读数则应在1.0%以下。如果HC和CO的含量超过规定，则临时取下空气泵上的出气软管，注意HC表和CO表的读数是否变化。如果读数不变，则催化反应器已失效；如果读数升高，而重新接上空气泵出气软管后读数又下降，则故障出在燃油喷射系统或点火系统。第10章排气净化装置 在使用四成分废气分析仪时，必须注意O2读数与HC以及
45、CO读数之间的关系，如O2读数比CO读数高，则说明废气中有足够的氧气供催化反应器进行转化工作；如此时HC和CO仍保持高水平，则表明催化反应器不再起氧化转化作用。因为影响排放的因素很多，而催化反应器又是个昂贵的部件，所以在用废气分析的方法来检测催化反应器是否有效时，一定要细致慎重，避免将好的催化反应器误判为坏的。第10章排气净化装置 在使用四成分废气分析仪时，必须注意O2读数与HC以及CO读数之间的关系，如O2读数比CO读数高，则说明废气中有足够的氧气供催化反应器进行转化工作；如此时HC和CO仍保持高水平，则表明催化反应器不再起氧化转化作用。因为影响排放的因素很多，而催化反应器又是个昂贵的部件，
46、所以在用废气分析的方法来检测催化反应器是否有效时，一定要细致慎重，避免将好的催化反应器误判为坏的。第10章排气净化装置(4）检查三元催化反应器是否堵塞。检查催化反应器堵塞有以下两种方法:一种方法是检查进气歧管的真空度。把真空表接到进气歧管上，将发动机加速到2500r/min，真空表读数应瞬间下降，随后回升到原有的水平(47.574.5kPa)，并能稳定地保持在这一水平至少15s。如果是这样，则催化反应器没有堵塞；如果真空度下降，则可能是排气堵塞。在进行这一试验时，应将EGR阀上的真空软管取下并用塞子将管口塞住；否则，EGR阀会打开，产生虚假的真空泄漏现象，其作用和排气堵塞相似。第10章排气净化
47、装置(5）用高温热电偶判断催化反应器是否工作。将高温热电偶的探测头分别与紧靠催化反应器前端和后端的排气管接触。当废气通过催化反应器时，后端的温度至少应比前端高出38。如果后端的温度等于或低于前端，则催化反应器内没有发生氧化反应，此时应检查二次空气喷射系统是否有故障。如二次空气喷射系统没有故障，才可确定催化反应器已经损坏。第10章排气净化装置(6）定期检查催化反应器和排气管之间的连接凸缘和螺栓。螺栓应无松动，凸缘接合面间应无泄漏。有的车辆的催化反应器下面有防护板，应检查其有无凹陷和损坏。防护板任一部分有损坏或凹陷已接触到催化反应器，则应修理或更换。有些汽车的车身底板与催化反应器之间有热屏蔽板，容
48、易积聚易着火的碎屑，如树枝、树叶等，应予检查清除。第10章排气净化装置 10.7.4二次空气喷射系统的检修二次空气喷射系统的检修1.二次空气喷射系统的故障及可能的原因二次空气喷射系统的故障及可能的原因二次空气喷射系统的故障可能产生如下后果：(1）排气尾管排放高。无空气进入废气。其常见的原因是：通到旁通阀膜片前面真空泄漏或真空管道堵塞；旁通阀损坏在关闭位置；旁通电磁真空开关粘住在关闭位置；恒温真空开关不能关闭；空气流阻塞；旁通阀内定时小孔堵塞。第10章排气净化装置(2）进气管回火，催化反应器损坏。空气进入浓混合气。其主要原因有：旁通阀损坏在打开位置；恒温真空开关不能关闭；真空软管接错。在浓混合气
49、情况下有空气进入，可能会使催化反应器损坏而使发动机动力性变差。(3）NOx排放高，二元催化反应器过热。只有上行气流，没有下行气流。其主要原因是：冷却液温度真空开关不能关闭；旁通电磁真空开关粘住在关闭位置。第10章排气净化装置(4）CO和HC高，三元催化反应器过热。空气下行太早。其主要原因是：冷却液温度真空开关不能关闭；旁通电磁阀粘住在打开位置。二次空气喷射系统通常不会影响发动机的性能。所以，除噪音外，二次空气喷射系统的大部分问题只能通过检测排气尾管的废气成分才能发觉。第10章排气净化装置 2.二次空气喷射系统的检查二次空气喷射系统的检查1）空气泵的检查(1)故障的检查。空气泵很少产生故障，常见
50、的问题是噪声。容积式空气泵在正常工作时有点噪声是不可避免的，且随转速增加而增大。新空气泵的噪声在走合过程中会逐渐变小。走合过程约需900km，如果走合后空气泵的噪声仍然过大，则需更换。空气泵支架松动、皮带轮不紧，皮带紧度调整不当、软管摺叠或堵塞等都会发生噪声。现代的空气泵电机是不需要定期维修的，大多数形式的空气泵也无需润滑，而且维修的配件也难于买到，所以必要时要换新的空气泵。第10章排气净化装置(2)空气泵性能的测试。启动发动机，拉好驻车制动器，将变速器置于停车或空挡位置。将发动机走热至正常的工作温度后再熄火。从分流阀或旁通阀上取下空气软管，接上压力表。压力表一定要装紧，以免在空气泵泵气压力下
