毕业设计题目：尾气排放超标故障诊断

毕业设计题目 尾气排放超标故障诊断毕业设计题目 尾气排放超标故障诊断 专业 汽车检测与维修 蔡胜虎 车辆故障现象 一辆奥迪 a6 轿车行驶超过 10 万 km 发动机很好 怠速 也稳定 加速也可以 但是尾气很臭 用户反映该车在测量尾 气排放的时候 尾气排放指数严重超标 问诊试车 为了排除此车尾气超标的故障 通过驾驶员和以往的维修 经验首先试车 试车发现确实如客户所说 试车的过程中发动 机没有问题 怠速 加速稳定 汽车尾气非常臭 尾气排放指 数严重超标 故障分析研究 一 故障原因一 故障原因 1 1 hchc 化合物的排放量过大化合物的排放量过大 1 1 点火系统缺火或点火能量不足 造成混合气燃烧不 点火系统缺火或点火能量不足 造成混合气燃烧不 充分 充分 2 2 点火时间不准确 检查或调整点火正时 点火时间不准确 检查或调整点火正时 3 3 混合气体过于浓密或者稀疏 可以用 混合气体过于浓密或者稀疏 可以用 coco 和和 o2o2 的含的含 量来判定混合气体过于浓密还是过于稀疏 电控系统的传感器量来判定混合气体过于浓密还是过于稀疏 电控系统的传感器 有故障也有可能导致混合气体过于浓密或过于稀疏有故障也有可能导致混合气体过于浓密或过于稀疏 4 4 气缸密封性不良 检查气缸的压缩压力是否正常气缸密封性不良 检查气缸的压缩压力是否正常 5 5 配气相位不正确 检查并调整配气相位 配气相位不正确 检查并调整配气相位 6 6 三元催化转化器是否有故障 如果有需进行修理或 三元催化转化器是否有故障 如果有需进行修理或 更换更换 7 7 二次空气喷射控制系统存在故障 二次空气喷射控制系统存在故障 8 8 燃油蒸发控制系统不能正常工作 燃油蒸发控制系统不能正常工作 2 co2 co 排放量过大排放量过大 1 1 混合气体过浓 检查空气滤清器是否干净 检查燃 混合气体过浓 检查空气滤清器是否干净 检查燃 油系统压力是否正常 检查喷油器的工作性能 测试输入传感油系统压力是否正常 检查喷油器的工作性能 测试输入传感 器的数据 检查喷油控制系统的运行情况 器的数据 检查喷油控制系统的运行情况 2 2 喷油器是否漏油 检查喷油器的密封性 喷油器是否漏油 检查喷油器的密封性 3 3 三元催化转化器是否存在故障 如果有立即更换 三元催化转化器是否存在故障 如果有立即更换 4 4 二次空气喷射控制系统是否存在故障 二次空气喷射控制系统是否存在故障 5 5 燃油蒸发控制系统存是否存在故障 如果有进行更 燃油蒸发控制系统存是否存在故障 如果有进行更 换 换 6 6 pcvpcv 系统是否有故障 系统是否有故障 3 nox3 nox 的排放量过大的排放量过大 1 1 ecrecr 系统是否存在故障 系统是否存在故障 2 2 输入传感器存在故障会导致混合气体过去稀疏 输入传感器存在故障会导致混合气体过去稀疏 3 3 检查点火提前角以及点火正时 检查点火提前角以及点火正时 4 4 燃烧室内有积碳 检查发动机压缩情况 燃烧室内有积碳 检查发动机压缩情况 5 5 进气温度过高 应检查进气空气调温系统 增压中 进气温度过高 应检查进气空气调温系统 增压中 冷系统 冷系统 6 6 发动机温度过高 需要检查故障诊断仪器上的发动 发动机温度过高 需要检查故障诊断仪器上的发动 机温度情况 机温度情况 7 7 检查配气正时记号 气门间隙等 检查配气正时记号 气门间隙等 4 o24 o2 排放量过低排放量过低 1 1 喷油器有故障 喷油器有故障 2 2 燃油压力比较高 燃油压力比较高 3 3 燃油喷射系统存在故障 燃油喷射系统存在故障 4 4 曲轴箱强制通风系统存在故障 曲轴箱强制通风系统存在故障 5 5 燃油蒸发控制系统存在故障 不能正常工作 燃油蒸发控制系统存在故障 不能正常工作 5 o25 o2 排放过高排放过高 1 1 检查是否真有真空泄漏 燃油压力是否过低 喷油 检查是否真有真空泄漏 燃油压力是否过低 喷油 器是否堵塞等等 器是否堵塞等等 2 2 二次空气喷射系统常喷入不正常的空气 检查该系 二次空气喷射系统常喷入不正常的空气 检查该系 统的工作情况 统的工作情况 3 3 检查排气系统是否存在故障 检查该系统的密封性 检查排气系统是否存在故障 检查该系统的密封性 二分析技巧 1 1 认识汽车尾气排放物认识汽车尾气排放物 1 1 碳氢化合物 碳氢化合物 hchc hc 排放物本质是没有燃烧的燃油 即使发动机状态很好 点火和燃油系统非常满意的时候 也会产生一些碳氢化合物 hc 这是因为燃烧室中的火焰到达比较冷的气缸里的时候 火焰前面会被熄灭 从而留下没有燃烧的 hc 2 2 一氧化碳 一氧化碳 coco 一氧化碳 co 是燃烧的副产品 是汽油在燃烧的时候 混合空去中的氧气不足造成的 所以通知在混合气体比较浓的 时候容易产生 所以通常任何造成混合气体偏浓的因素都可以 增加 co 的排放量 3 3 氧气 氧气 o2o2 在一般情况下 空气中含氧量约为百分之二十一 通常在 燃烧的时候都是需要消耗氧气的 如果混合气体非常浓的话 空气中所有的氧气都与燃油混合气体参与燃烧 排气中的氧气 非常低 当空燃比较稀时 没有足够的燃油与所有进入发动机 的空气混合 排气中的氧含量就比较高 4 4 二氧化碳 二氧化碳 co2co2 可燃物燃烧之后产生的主要物质就是二氧化碳和水 二氧 化碳是燃烧之后产生出来的 燃烧不好 二氧化碳排放就比较 低 在一般的时候 二氧化碳排放量是最高的 5 5 氧化合物 氧化合物 noxnox 氮氧化合物 nox 是指 no no2 n2o3 n2o5 等多种多 样的氮氧化合物的总称 其中对环境危害最大的是 no no2 它是由于混合气体在高温下燃烧时 含在混合气体中的 n2 和 02 发生化学反应产生的 n2 是惰性气体 只有当气缸内的温 度高 且氧浓度充足的情况下才容易产生 no2 所以产生过多 的 nox 的主要原因是燃烧温度过高 应适当降低混合气的燃烧 温度 2 2 熟悉诊断步骤熟悉诊断步骤 1 1 用五气分析仪检测发动机尾气排放 用五气分析仪检测发动机尾气排放 初步分析排放 超标的大的方面的故障原因 如混合气稀 混合气浓 气缸缺 火等 2 2 读取故障码和数据流 读取故障码和数据流 3 3 评定氧传感器的工作好坏 结合信号波形与尾气排 评定氧传感器的工作好坏 结合信号波形与尾气排 放作对比分析放作对比分析 4 4 对各执行器作动作试验 并进一步检查其性能 对各执行器作动作试验 并进一步检查其性能 5 5 检查机械系统可能的原因 如积炭 气缸密封性等 检查机械系统可能的原因 如积炭 气缸密封性等 故障推想假设 1 1 尾气超标主要因素有五点 尾气超标主要因素有五点 1 进气系统不顺畅 2 发动机有积碳 3 气缸磨损 4 三元催化器失效 5 氧传感失控等 通过测量缸压 六个缸气缸压力都在 13 6 以上 证明发 动机密封性没问题 然后测量汽油压力 汽油压力在 3 6mpa 熄火后很长时间压力都没有下降 证明汽油泵良好 汽油管路没有泄压 油压调节器正常 再检查真空系统 发现 该车真空管老化风华 手一碰就变成粉末状 于是拿来一捆真 空管 按照长度剪好 先换上新的真空管 无论真空和尾气臭 有没有关系 反正管子是不行了 先换了再说 出去试车 尽管以前加速很好 但是换了真空管后感觉加速明显更加线性 车主也觉得加速比以前 ok 但是到车尾部一闻 尾气还是一 如既往的非常臭 所以我初步断定是点火系统和电控系统这一 块出问题了 故障诊断方案设计 检查如下项目 1 1 检查点火系统 检查点火系统 点火系统缺火或点火能量不足 容 易造成混合气体燃烧不充分 2 2 检查电控系统传感器和电脑 检查电控系统传感器和电脑 pcmpcm 两着有故障都 可以导致混合气体过于浓密和稀疏 3 3 检查三元催化器是否存有故障 检查三元催化器是否存有故障 4 4 检查氧传感器是否存在问题 检查氧传感器是否存在问题 5 5 检查空气流量计 检查空气流量计 6 6 检查节气门开度 检查节气门开度 7 7 检查发电机电压 检查发电机电压 按照常规思维 hc 超标无非就是混合器没烧干净 因为 汽油本身就是碳氢分子结构 燃烧干净后变成水 h2o 和 co2 没有少干净就变成 hc 又或者是混合器过浓 多余的汽油没 有燃烧充分被排除 插上 5054 检测仪 读取故障码 发现没 有故障码 没有故障码不代表没有故障 再读取数据流 发动 机转速 800 转水温 90 度 氧传感数据在 3 6 至 3 6 之间跳 动 跳动频率很快 氧传感器应该没有问题 在测量到第二组数据时 发现空气流量计数据偏大 大约 是 5 2g s 拆下空气流量计 发现热丝上有很多杂质污垢 用化油器清洗剂清洗干净后再装上 数据为 4 4g s 按说也 是在合理范围内 但是和别的车一对比 别的车怠速为 3 3g s 说明这个车的空气流量数据偏上限 因为在转速固定 的情况下发动机的进气量也是固定的 空气流量计如果误报空 气量大 那么 ecu 就会根据空气流量计多报的数据喷油 导致 混合器过浓 从另一台 2 4 的车上拆过来一个空气流量计 装 到这个车上后发现数据还是没有改变 所以暂时不能断定一定 是空气流量计的问题 但是可以肯定的是空气流量数据肯定有 问题 所以也导致了喷油时间偏长 别的车子的喷油时间为 2 7ms 图 3 中红色圈圈中的数据就是怀疑有问题的数据 再看节气门开度 2 4 数据不算大 但是一般节气门干 净的话数据大概是 2 1 不管有没有直接关系 先洗干净 然后做匹配和强制将挡 匹配是 01 04 060 强制降档是 01 04 063 踩油门 整完之后试车 除了急加速稍微好点之外 还是老样子 没什么改善 既然尾气不好 点火肯定是要怀疑的 按照从简单到复杂 的过程 先拆火花塞 拆除火花塞之后发现火花塞头部发黑 且有积碳依附在电极上 用鼻子一闻 还有一股淡淡的没有烧 掉的汽油味 于是换上一个新的火花塞 火花塞装好后插上分 缸线试车 发现一缸的分缸线和缸盖之间会跳火 典型的漏电 拿上一根新的分缸线 装上后车主自己试车 其他没什么改善 但是原来加速偶尔耸车毛病倒是好了 也算是个意外收获吧 为了进一步确定点火是良好 拆除一个火花塞连着缸线跳过 火花 啪啪 的 跟闪电似的 这样点火这块就等于是排除了 点火排除以后 就要检查排气了 断开排气管中段 用电 筒往里照 发现三元催化部分右边一根黑黑的 左边一根灰白 的 问车主是否三元催化换过 他说左边那根换过 右边黑的 用不了了 重新换上一根之后出去试车回来后再闻排气管味道 味道小了不少 但是还是臭 仔细想想会不会是左边那根用了 一段时间 长期被 毒气 熏的也有问题 于是就把排气管清洗 一边 点火和排气监控这一块已经排除了 那接下来就是进气了 起初打算把进气歧管拆掉手工清洗足洗了一个半小时 之间排 气管内黑色液体哗哗的往外冒 但是始终没有变成清水的迹象 这说明进气系统 气门座和进气管路 有严重的积碳 免拆清 洗溶解了一部分的积碳 但是可能积碳太厚了 光靠免拆清洗 是清洗不彻底的 无奈之下决定还是拆进气歧管 拆掉后里面 有一层积碳 非常厚 清洗干净给转换轴上黄油 保证其转动 灵活 将所有东西装回去之后 发车 感觉发动机声音清脆多了 但是一闻尾气 还是臭 这就奇怪了 进气搞了 点火也搞了 排气也搞了 那问题出在哪里呢 是我把问题锁定在了空气流量计的读数上 之前讲过 发 动机某工况的进气量是固定的 那为什么同样一个空气流量计 装别的车上市 3 3g s 而这台车却在 4 以上呢 既然不是空 气流量计的问题 那会是什么问题呢 再往上推究 那就要从 空气流量计的原理说起 空气流量计就是一个通电会发热的热 丝 空气经过热丝会带走热丝的热量 热量被带走之后为了维 持热丝的热度就会对热丝补充电流 进气量大 带走的热量就 多 需要补充的电流就多 反之进气量少 带走的热量少 补 充的电流就少 而补充的电流会经过一个惠斯通电桥 电桥中 有一个电阻是用来测量补充电流的 补充的电流大 经过这电 阻后产生的电压就高 补充的电流小 经过这个电阻产生的电 压就低 而这个电阻端电压的变化会引起整个惠斯通电桥两端 电压的变化 ecu 就是根据这个电压的变化来判断实际进了多 少空气 既然把空气流量计的原理说明白了 那就应该知道空 气流量计的计算空气是利用什么 很简单 电流 于是我想到 了发电机 故障测试确认 拖来一个发电机 抬了发动机前围换上 装车发车 看数 据流 怠速电压 13 5v 加油门电压上 14 3v 然后调节器就 起作用把电压回调到 14v 以下 再看空气流量计 3 5g s 正 常 然后把车开到洗车工位 用千斤顶把车屁股抬高 对排气 管用高压水枪冲洗灌水 然后把车开到下坡 车屁股朝下轰油 门 把排气管里的水排出来 反复几次把排气管清洗几遍 出 去试车 先不说尾气还臭不臭 就是加速和发动机声音都通透 很多了 回来后闻排气管味道 几乎没有任何异味 问题彻底 解决 车辆修复验证 通过对汽车尾气超标的各种原因故障逐一检查排除 将各 部分清