任务一识别排气控制系统

1、任务一识别排气控制系统任务一识别排气控制系统20/20任务一识别排气控制系统 项目六 排放控制系统的检修任务一 识别排放控制系统【任务目标】目标类型目 标 要 求1.认知目标1能描述汽车发动机排放控制系统的组成及作用； 2能阐述汽车发动机排放控制系统各零部件的构造特点；3能叙述汽车发动机排放物的种类及原因；4会识别汽车发动机排放控制系统各零部件的名称。2.技能目标达到汽车维修中级工如下要求：1会识别发动机排放控制系统各零部件；2能运用所学知识分析发动机排放物的危害。3.情感目标1能养成积极劳动、不怕苦、不怕累的良好劳动习惯；2能注意到操作过程中的5S管理规范。【任务描述】2014年2月7【知识

2、准备】随着汽车工业的快速发展，汽车保有量不断增加，汽车排放污染对人类及环境的危害已日益严重，近年来，我国多地连续出现的雾霾天气就是有力的证据。汽车的排放污染物主要有发动机的尾气（约占65%以上），曲轴箱窜气（约占20%）和燃料供给系中燃油的蒸发（约占1020%）。汽油机的排放污染物主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOX）；柴油机的排放污染物主要有HC、NOX和碳烟。这些都是对人体及环境有害的物质。我们知道，发动机排放污染主要是尾气污染，发动机尾气排放控制系统（如图6-1-1所示）是将每个气缸燃烧后的废气经净化处理后排放到车外的装置。它主要由排气歧管、三元催化转化器TWC

3、、消声器及排气管等组成。其基本工作过程是：发动机在排气行程中，废气经排气歧管三元催化转化器（TWC）排气管图6-为了满足绿色环保的要求，针对汽车的各种排放污染物的产生原理，近年来，人们在现代汽车上安装了许多排放控制系统，主要包括：三元催化器（TWC）、汽油蒸发控制系统（EVAP）、曲轴箱强制通风控制系统（PCV）、废气再循环控制系统(EGR)、二次空气供给及热空气供给系统等。一、三元催化转换器（TWC）及空燃比反馈控制系统图6-1-1外壳 2反应体 3固定壳1. 三元催化转化器（TWC）的功能及结构三元催化转化系统使用三元催化转化器将发动机尾气中的三种有害物质（CO、HC、NOX）转换成无害物

4、质（CO2 、N2 、H2O）。三元催化转化器装在排气管中，三元催化芯子是一个铝胆，外面附有铂（Pt）和铑(Rh)制作的催化剂，它不仅可使CO和HC 变成CO2和H2O，而且还能使NOx和CO起化学反应，转变为N2和CO2。三元催化转化器如图6-1-2所示，其工作原理如图6-图6-1在三元催化转化器后部安装一个氧传感器（称为下游氧传感器或后氧传感器），用来检测三元催化转化器的工作效率。下游氧传感器的安装位置如图6-1-4所示。图6-图6-12.空燃比和点火时刻对排放的影响三元催化器（TWC）工作时，排气中有害气体的净化率及空燃比、点火时刻、发动机的结构等有关。通常，空燃比和点火时间的影响最大。

5、三元催化转化器的工作条件之一是发动机混合气的浓度即空燃比一定在标准空燃比附近。即R=14.7。空燃比及三元催化转化器转化效率的关系如图6-1图6-1 1- 有效控制范围 2- 理论空燃比14.72点火时间对排放的影响点火时间对发动机排放的影响如下：推迟点火提前角，混合气在燃烧室内的燃烧时间将缩短，由于后燃，将使排气温度上升，促进了HC和CO的氧化，使排出的HC减少。增加点火提前角，无论在任何转速和负荷下，加大点火提前角后燃烧温度提高，都会使NOx的释放浓度增加。另外，排气温度对TWC的工作也有影响。一般来说，三元催化器（TWC）工作时，发动机的排气温度应在400-815二、汽油蒸发控制系统（E

6、VAP）为了减少燃油系统排放到大气中的碳氢化合物，在发动机控制系统中普遍采用了活性炭罐汽油蒸发污染控制装置（EVAP）。 下面以日产风度轿车汽油蒸发控制系统为例来说明。1汽油蒸发控制系统的作用汽油蒸发控制（EVAP）系统的作用是：阻止燃油箱内蒸发的汽油蒸气泄漏到大气中污染环境；将燃油箱里多余的汽油蒸气先储存到活性炭罐中，当发动机工作时再适时地送入进气歧管，及空气混合后进入发动机燃烧室燃烧。 图6-1-汽油蒸发控制系统通常使用活性炭罐吸附汽油蒸气。活性炭罐又简称为炭罐，里面填充了活性炭颗粒，用来吸附燃油蒸气。汽油蒸发控制系统如图6-1-6所示，活性炭罐外观如图6图6-2日产风度轿车汽油蒸发控制系

7、统的组成和工作原理日产风度轿车汽油蒸发控制系统如图6-图6-13日产风度轿车汽油蒸发控制系统工作过程发动机电控单元ECU通过控制EVAP炭罐电磁阀中的蒸汽旁通道开度来控制流量。根据发动机各种工况，ECU读取存储器中的标定信息，确定燃油蒸气流量。当发动机达到一定工作温度且节气门开启时，ECM控制进入发动机进气管的燃油蒸气流量，使其随着空气流量的增加而增加；在怠速和减速工况时，汽油蒸发控制系统不工作。三、曲轴箱强制通风系统（PCV）在发动机工作时，总有一部分可燃混合气和废气经活塞环窜到曲轴箱内，窜到曲轴箱内的汽油蒸气凝结后将使机油变稀，性能变坏。废气内含有水蒸气和二氧化硫，水蒸气凝结在机油中形成泡

8、沫，破坏机油供给，这种现象在冬季尤为严重；二氧化硫遇水生成亚硫酸，亚硫酸遇到空气中的氧生成硫酸，这些酸性物质的出现不仅使机油变质，而且也会使零件受到腐蚀。由于可燃混合气和废气窜到曲轴箱内，曲轴箱内的压力将增大，机油会从曲轴油封、曲轴箱衬垫等处渗出而流失。流失到大气中的机油蒸气会加大发动机对大气的污染。发动机装有曲轴箱通风装置就可以避免或减轻上述现象。因此，发动机曲轴箱通风装置的作用是：1.防止机油变质:2.防止曲轴油封、曲轴箱衬垫渗漏；3.防止各种油蒸气污染大气。 曲轴箱通风包括自然通风和强制通风，现代汽油发动机常采用强制式曲轴箱通风，又称PCV系统。当发动机工作时，进气管真空度吸引新鲜空气经

9、空气滤清器、空气软管进入气缸盖罩，再由汽缸盖和机体上的孔道进入曲轴箱。在曲轴箱内新鲜空气和曲轴箱气体混合后经汽缸盖罩、PCV阀和曲轴箱气体软管进入进气管，最后经进气门进入燃烧室烧掉。根据发动机不同的工况，PCV阀的开度不同，通过的空气量也不同，由此对曲轴箱通风进行控制。曲轴箱强制通风结构及故障原理如图6-图6-1-四、废气再循环控制系统（EGR）1废气再循环废气再循环控制系统主要由EGR阀、废气再循环控制电磁阀（EGR电磁阀）等组成，它是在发动机工作是，将一部分废气重新引入气缸参加燃烧，从而降低气缸内的最高燃烧温度，减少NOx的排放量。废气再循环控制（EGR）系统能够有效地降低废气排放中NOx

10、的生成。因为NOx是在高温富氧条件下生成的。此外，为了不影响发动机的正常工作及性能发挥，必须根据发动机的工况变化，控制废气再循环量。废气再循环控制系统如图6-2EGR阀在EGR系统中，通过一个通道将排气歧管及进气歧管连通，在该通道上装有EGR阀，废气再循环控制系统工作时，通过EGR阀的开度变化来控制废气再循环量，如图6-图6-1图6-1-五、二次空气喷射系统二次空气喷射系统是向排气歧管中送入新鲜空气，使废气中的HC和CO继续燃烧，来达到降低HC和CO排放值，同时，加快三元催化器的升温。二次空气喷射系统常见的有空气喷射（AI）控制系统和吸气（AS）控制系统。 图6-1-14 1空气喷射控制系统（

11、AI）空气喷射（AI）控制系统如图6-1-14所示。当系统工作时，发动机ECU起动电动空气泵的同时VSV系统也运作，进气歧管真空使空气喷射阀打开，压缩空气流入排气歧管。发动机图6-1-15 2吸气控制系统（AS）吸气（AS）控制系统如图6-1-查一查： 通过互联网查一查柴油机是怎样控制排放污染的？做一做： 请自己动手，识别福克斯轿车发动机排放控制系统零部件及位置。【任务实施】一、准备工作1.工具设备和材料课件、福克斯轿车一台、组合工具、工具车、零件摆放台、计算机等上网设备 2.安全防护用品： 标准作业装二、信息收集汽车型号： 发动机型号： 发动机编号： 车辆识别码： 三、各小组在教师的指导下，

12、进行福克斯轿车发动机排放系统零部件识别，并完成以下表格（表6-1-1 福克斯轿车发动机排放控制系统零部件位置 表6序 号零 部 件 名 称用 途12345678910111213四、学生以小组为单位，根据教师提供的发动机，指出三元催化器的位置，并描述正常情况下混合气的流动、燃烧，尾气的净化方向。在小组内相互进行提问。五、各小组成员通过教室上网设备，查阅有关丰田轿车及福特轿车废气再循环控制系统（EGR）的区别及特点，各派一个代表上台叙述。想一想： 实现汽车“零排放”的最佳途径有哪些？【任务检测】一、填空题：1. 汽车的排放污染物主要有发动机的_，曲轴箱_和燃料供给系中燃油的_。2. 近年来，人们

13、在现代汽车上安装了许多排放控制系统，主要包括：_、_、_、_、_等。3三元催化器（TWC）工作时，排气中有害气体的净化率及_、_、_结构等有关。通常，_和_的影响最大。4. 推迟点火提前角，混合气在燃烧室内的燃烧时间将缩短，由于_，将使排气温度_，促进了HC和CO的氧化，使排出的HC_。5. 汽油蒸发控制（EVAP）系统的作用是：阻止燃油箱内蒸发的汽油蒸气泄漏到大气中污染环境；将燃油箱里多余的汽油蒸气先储存到_中，当发动机工作时，再适时地送入_，及空气混合后进入发动机燃烧室燃烧。6. 发动机曲轴箱通风装置的作用是：_、_、_、_。7. 废气再循环控制系统将一部分废气重新引入气缸参加_，从而降低

14、燃烧室的最高燃烧_，减少NOx的_。8. 二次空气喷射系统是向排气歧管中送入新鲜_，使废气中的_和_继续燃烧，来达到降低HC和CO排放值，同时，加快三元催化器的_。9. 当空气喷射（AI）控制系统工作时，发动机ECU起动电动空气泵的同时VSV系统也运作，进气歧管真空使空气喷射阀_，压缩空气_排气歧管。发动机ECU依据空气流量计传来的参数，评估流入TWC的喷射空气的_。10 .废气再循环控制系统主要由_、_（EGR电磁阀）等组成， 二、判断题：1. 汽油机的排放污染物主要CO、HC、NOX；柴油机的排放污染物主要有HC、NOX和碳烟。这些都是对人体及环境有害的物质。（ ）2. .三元催化转化器是

15、将发动机尾气中的三种有害物质（CO、HC、NOX）转换成无害物质（CO2 、N2 、H2O）的装置。（ ）3. 在三元催化转化器后部安装一个氧传感器（称为下游氧传感器或后氧传感器），用来检测三元催化转化器的工作效率。（ ）4. 三元催化转化器的工作条件之一是发动机混合气的浓度即空燃比一定在标准空燃比附近，即R=14.7。（ ）5. 汽油蒸发控制系统通常使用活性炭罐吸附汽油蒸气。（ ）6. 发动机电控单元ECU通过控制EVAP炭罐电磁阀中的蒸汽旁通道开度来控制流量。7. 现代汽油发动机常采用强制式曲轴箱通风，又称PCV系统。（ ）8. 废气再循环控制系统工作时，为了不影响发动机的正常工作及性能发

16、挥，必须根据发动机的工况变化，控制废气再循环量。（ ）9. 吸气（AS）控制系统，和空气喷射控制系统的区别是：空气喷射控制系统是使用电动空气泵强制把空气压入排气管，吸气（AS）控制系统是利用排气歧管中所存在的真空吸力来吸入空气。（ ）10.有人说：纯电动车、氢能源汽车及燃气汽车都将是实现汽车尾气“零排放”的最佳途径。（ ）【评价及反馈】班级： 姓名： 指导教师：序号考核项目配分考核内容配分考核标准得分1出勤/纪律5出勤2违规一次不得分行为规范3违规一次不得分2安全/防护/环保20着装2违规一次不得分个人防护5违规一次不得分5S/EHS5违规一次不得分设备使用安全5违规一次不得分操作安全5违规一次不得分3知识水平20知识测验成绩20测验成绩的20计4技能考核（根据任务需要，自