汽车检测与维修 毕业论文
2020-03-02 15:51:04 来源：范文大全收藏下载本文
四川汽车职业技术学院
毕业设计（论文）
论文题目：汽车排放控制系统的检修
系 别： 汽车工程系
专业班级：12级汽车检测与维修2班
学生姓名： 陈龙
指导教师： 王成健
二O一五年三月十五日
目 录
引 言 .................................................................2 1 汽车排放系统的概述 ...................................................3
1.1 排放控制系统与整车的关系 ........................................3 1.2 减少排污的方法 ..................................................3 2 汽车排放控制系统的检修 ...............................................4
2.1 三元催化转换器装置的检测 ........................................4 2.2 燃油二次喷射系统的检测 ..........................................5 3 维修实例 ............................................................6 参考文献 ...............................................................8 致 谢 .................................................................9
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汽车排放控制系统的检修
————汽车排放控制系统的一般检修
【摘要】目前，大气污染已不仅仅是在几个工业化国家中，它已逐渐发展成为世界性的公害。随着经济条件的迅猛发展，汽车在全国范围内已越来越普及，在人们交通越来越便利的同时，汽车尾气排放的污染也越来越成为威胁人们赖以生存的环境的主要途径之一。所以对汽车排放污染物的监控与防治，已处于刻不容缓的地步。作为一个维修人员如果不能够以较快的时间和较好的方法去解决这些问题，也将面临被淘汰的危险，本文就汽车排放控制系统进行分析，对此系统的一般故障进行总结。
【关键词】汽车排放控制系统 故障 尾气排放 环境污染
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引言
目前，大气污染已不仅仅是在几个工业化国家中，它已逐渐发展成为世界性的公害。随着经济条件的迅猛发展，汽车在全国范围内已越来越普及，在人们交通越来越便利的同时，汽车尾气排放的污染也越来越成为威胁人们赖以生存的环境的主要途径之一。在一些欧洲工业化程度较高的国家如比利时、荷兰、卢森堡及意大利的北部等地，人们所受到的污染更加严重。预期这些地方人的寿命可能会减少二年。大气污染与汽车尾气排放紧密相连。在环保意识高涨的今天，控制废气污染已不可忽视。为确保汽车尾气排放控制在规定范围内，必须采取强制手段。由于我国汽车生产技术落后，国产车耗油高，再加上大多数在用汽车“超期服役”、“带病行驶”。因此我国汽车的单车排污量较国外汽车高出十几倍甚至几十倍。近年，在国家相关政策以及各部门的努力下，我国已经得到很大的改善。但另一方面，随着我国汽车保有量的进一步增加，汽车尾气仍对市民的健康造成严重危害。
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1 汽车排放系统的概述
1.1 排放控制系统与整车的关系
汽车排放控制系统是现代汽车上重要的、不可缺少的组成部分，它将汽车的有害排放物控制在最低程度，以减少对大气的污染。
排放控制系统与整车其他系统在设计中是统一的。在过去传统的汽车及发动机设计中，主要考虑的性能是动力性和可靠性。随着汽车有害排放物对大气的污染日趋严重，世界各国限制汽车排放的法规越来越严格。为了达到新的规定和要求，排放控制系统必须与整车其他系统一起进行统一设计，使现代汽车能够达到所规定的，包括排放性能在内的综合性能指标的要求。
排放控制系统与汽车上其他系统相互交融。由于采用统一设计各个系统都相互依赖，实质上排放控制系统难以与其他系统严格区分，现代汽车上的控制系统已基本“电子化”，即由计算机控制汽车，使汽车上的控制逐步“一体化”，以达到更高的综合性能指标。因此，不仅要把排放控制系统看做解决排放问题的单一系统，而且应视其为整车控制系统的一部分，因为它关系到汽车总体性能指标。
1.2 减少排污的方法
减少排污的方法首先是机内控制法。这种方法是根据有害排放物生成机理，对发动机结构及控制系统进行改造和改进设计，采用新材料、新工艺、新技术和新的控制方法，使发动机内的空气燃油混合气充分、高效的燃烧，从而达到减少有害气体排放的目的。例如发动机上的电子燃油喷射系统，它既能根据发动机的状况精确的控制喷油，达到合理的空气燃油混合比例，又能雾化良好，加上精确的点火控制，使污染物进一步减少，更适应了越来越严格的排污规范和标准。 减少排污的第二种方法是机外控制法。这种方法将车上排放的有害气体通过反馈或过滤等装置，使它们重新进入汽缸燃烧或在排放过程中被氧化、还原，变成无害物质排出车外，减少排放污染物。如帕萨特1.8T汽车上的曲轴箱通风装置，可以把“窜”入曲轴箱的未燃烧的混合气，强制导入汽缸的燃烧室进行重新燃烧，从而避免混合气从曲轴箱中溢出，污染空气；再如三元催化器，也能在一定条件，充分氧化、还原排气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物，有效地抑制有害气体的排放。
机内控制法的装置和机外控制法的装置可统一于排放控制系统。
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2 汽车排放控制系统的检修
2.1 三元催化转换器装置的检测
催化转化器可能出现三种不同的故障：泄露、废气流动不畅和不工作。 如果发动机高速运转时，催化转化器堵塞或任何程度的废气流动不畅都会引起功率下降，启动后熄火（完全堵塞），发动机转速升高时发动机真空度下降，甚至在进气口处有“啪啪”响声。
催化转化器的这类故障常常是由点火缺火或是排气门漏气所引起。这种情况将导致废气中有过量的HC。当这些燃油到达催化转化器时，就会燃烧。并导致催化转化器的工作温度急剧升高。极高的温度使催化转化器内部的材料熔化，因而将导致催化转化器的局部甚至全部堵塞。更换堵塞的催化转化器将排除引起流动不畅的这个直接原因，但并不能解决堵塞的根本原因。一定要确定催化转化器故障的原因，并在更换催化转化器之后对此故障加以排除。
为了证明排气系统或催化转化器是否阻碍废弃流动，应将一只真空表连接到进气真空源上。在发动机快怠速运转时，观察真空表。如若真空表读数降低，表明排气节流。检查排气系统或催化转化器是否堵塞的另一种方法是将一只压力表插进排气歧管的氧传感器安装孔内。
在将压力表装好的情况下，保持发动机以2000r/min转速运转，观察压力表。理想的压力读数为小于1.25 lbf/in2(86.18kPa)。如果读数大于2.75 lbf/in2(217.25kPa)，说明严重堵塞。但是这只是告诉你排气管中是否存在过高的背压，却不能告诉你问题出在哪里。应记住，排气流动不畅的原因还有排气管损坏或压扁，消声器或谐振器内部挡板倒塌。
用一把橡胶锤敲击催化转化器。如果催化转化器发出咔拉声，就应该将其更换，无需进行其他检查。这是一个简化的检查项目，并不能用来确定催化转化器将CO和HC转变成CO2和水的能力。用于检查催化转化器能力的独立试验为氧储备试验。
这个实验的根据是这样一个事实：完好的催化转化器能储备氧。开始时，首先让二次空气喷射系统不起作用。在废气分析仪和催化转化器升温后，使发动机保持在2000r/min运转。观察废气分析仪上的读数。一旦读数停止下降，应检查废气分析仪上氧的读数。氧的读数应在大约0.5%~1%。这表明催化转化器正利用最多的可利用的氧。一旦CO开始下降就观察氧读数。如果催化转化器不能通过该实验，表明它工作性能很差或者根本就不能工作。
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2.2 燃油二次喷射系统的检测
2.2.1 二次空气进气阀检查
连接VAS5051或VAG1551，打开点火开关。进行执行元件诊断并触发二次空气进气阀，二次空气进气阀应发出“咔嗒”声。如果二次空气进气阀没有发出“咔嗒”声，则拔下二次空气进气阀的插头，用接线(VAG1594)将二极管电笔(VAG1527)连接到拔下的插头上，再次进行执行元件诊断。如果在进行执行元件诊断时，二极管电笔闪亮，则应更换二次空气进气阀。如果二极管电笔仍不闪亮，则关闭点火开关，检查端子1与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。若无电压，，将检测盒VAG1598/31连接到发动机电控单元的线束上(不连接发动机电控单元)，检查二次空气进气阀线束插头的2号端子与检测盒VAG1598/31的44号端子之间的连接导线是否断路，该导线电阻最大为1.5Ω。如果导线断路则修理该导线；如果导线无故障，则应按照电路图检查二次空气进气阀的供电是否正常。检查端子2与ECU之间是否断路，检查导线是否对正极和搭铁短路。
2.2.2 二次空气泵检查
二次空气泵继电器装在压力舱内的继电器盒内，其检查步骤为： 连接VAS5051或VAG1551，打开点火开关，选择“01发动机电控单元”。 进行执行元件诊断并触发二次空气泵继电器，二次空气泵电动机在二次空气泵继电器的控制下，应间歇运转，直到按下VAS5051或VAG1551上的“→”键中止执行元件诊断为止。
如果二次空气泵电动机没有间歇运转，则拔下二次空气泵电动机的2芯插头，用接线将二极管电笔接到拔下的插头上，再次进行执行元件诊断。如果二极管电笔闪亮，则更换二次空气泵电动机；如果二极管电笔不闪亮，二次空气泵继电器也没有“咔嗒”声，则应进行线束的检查；如果二极管电笔不闪亮，但二次空气泵继电器有\"咔嗒\"声，则应进行熔丝的检查。
检查二次空气泵熔丝。如果熔丝正常，则从继电器盘上拔下二次空气泵继电器，检查二次空气泵继电器的供电(30号正极)。如果二次空气泵继电器供电正常，则更换二次空气泵继电器。
关闭点火开关，将检测盒VAG1598/31连接到发动机电控单元的线束上(不连接发动机电控单元)。从继电器盘上拔下二次空气泵继电器，检查二次空气泵继电器线束插头的6/85端子与检测盒VAG1598/31的46号端子之间的连接导线是否断路，该导线电阻最大为1.5Ω。如果导线断路则修理该导线；如果导线无故
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障，则更换发动机电控单元。
3 维修实例
故障车型：丰田凌志400豪华轿车。
故障现象：故障初期主要表现为发动机转速提升困难，故障灯亮，随着故障的发展，又出现了起动困难的现象，且每行驶几公里即熄火，过一段时间才能再行起动。
故障排除过程：该车故障现象与燃油雾化不良很类似，燃油雾化不良为电喷车常见故障，主要原因为电动汽油泵压力不足，汽油滤清器阻塞，喷油嘴积碳等。打开发动机罩，先进行汽油压力测试，正常。拆检油滤基本正常，喷油嘴有少许积碳，清洗装复后，故障依旧，说明该车供油泵是正常的。
找到发动机室故障诊断盒，短接TE1和E1，打开点火开关，读出故障码为“21”、“28”和“71”，“21”、“28”为发动机主氧传感器故障，“71”为EGR系统故障。限于现实使用条件，主氧传感器是大部分在用电喷车常见故障内容。只是该传感器故障多数情况不会触发故障灯亮，且对发动机运行影响并不太大。EGR系统出现故障，常见部位为废气再循环阀，而随后对它的检查未见异常。据司机反映在广东湛江加油后，汽车行驶即逐渐不正常，于是怀疑油品质有问题，换油后故障依旧。
既然供油系统正常，油也没问题，只有从点火方面入手了。拆检火花塞，间隙正常，有轻微烧蚀和积碳。做火花实验，火花强劲，用正时灯检查，点火提前角正常。维修至此，发动机已很难起动了，即使起动运行也极不稳定，不多久又自行熄火。
起动中无意中听到进气管有连续的漏气声，查找漏气部位，发现漏气声是从废气再循环阀处产生的，而对该阀的检查未出现异常。回忆起维修杂志中有关“排气管中三元催化器中毒后会导致排气管堵塞”的内容以及该车故障码内容，漏气声很可能是由于排气管堵塞后排气压力太大，直接顶开废气再循环阀产生的。起动马达，果然排气很弱，拆下发动机与消声器之间的接口，发动机很顺利地起动了，当然，噪音很大。拆下排气管中段，目视三元催化器已经破裂，用撬棍打通并倒出催化器，同时用乙炔焰烧过主氧传感器，装复，消除故障码后试车，发动机恢复正常。
故障分析：为了有效减少排气污染，高档轿车排气管中均装有促进废气转化的三元催化装置，为了提高转化效率，多制成孔状，以增大反应接触面积。该车
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因长期使用不良汽油，催化器中毒，堵塞排气管，排气背压剧增，直接顶开再循环阀，使其动作失准，产生故障码“21”、“28”。排气管堵塞后，排气背压增大，导致各缸排气不彻底，同时经过废气再循环阀漏入的废气进一步劣化了混合气，使发动机加速性能下降，随着排气堵塞的加剧，加速性不断恶化，最终出现难以起动，容易熄火的故障。
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参考文献
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[6] 高维.强爱民《现代汽车故障诊断与维修技术项目化教程》[M].青岛，中国海洋大学出版社，2011.（2）
[7] 董宏国《汽车维修万用表检测手册》[M].北京，化学工业出版社,2012.（6） [8] 王景道.张鸿海.刘胜.任继文.《汽车排放控制系统中的氧传感器现状及展望》[J].机械设计与制造，2006年03期
[9] 汪卫东.《我国汽车排放控制现状与对策探析》[J].汽车维修.2005.（4） [10] 韩玉敏.排放控制系统[M].化学工业出版社.2005（6）
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致谢
三年的大学学习，在苦与乐中渡过。苦来自于学习的压力，使得每天的生活节奏都很紧张；是因为通过听各位老师所讲的课，与老师和同学们结下了深厚情谊，留下一段值得永远回忆的美好时光。三年的学习，在将结束之即，再次深感学无止境，学海无边。
经过几个月的努力，发动机排放控制技术的发展现状论文终于完成。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。
本论文的顺利完成，也离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。一个人的成长绝不是一件孤立的事，没有他人的支持与帮助绝不可能办到。我感谢可以有这样一个空间，让我对所有给予我关心、帮助的人说声“谢谢”！ 最后感谢王成健老师的精心指导。
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