废气排除系统构造与拆检 课件 《汽车发动机构造与维修》同步教学（人民交通出版社）

学习任务八

废气排除系统构造与拆检

学习目标

完成本学习任务后，你应当能：1.掌握废气排除系统的组成；2.辨析不同废气净化方式；3.正确更换三元催化转换器。建议学时2学时学习任务描述【案例】一辆科鲁兹轿车无法起动，经检查是三元催化转换器堵塞导致。请你结合下面内容学习，分析导致故障的原因并检修。

引导问题1：废气排除系统的作用是什么？

发动机废气排除系统应尽可能多地把燃烧后的废气排出汽缸，同时还兼具排气消声、废气净化等功能。一、资料收集

引导问题2：废气排除系统由哪些部分组成？

直列发动机在排气行程时，缸内的废气经排气门进入排气道和排气歧管，进入排气管、催化转换器和消声器，最后由排气尾管排到大气中，这种废气排除系统为单废气排除系统，如图8-1所示。一、资料收集图8-1单废气排除系统

引导问题2：废气排除系统由哪些部分组成？

V型发动机有两个排气歧管，一些V型发动机仍采用单废气排除系统，通过一个叉形管将两个排气歧管连接到一个排气管上；有些V型发动机采用两个单废气排除系统，即每个排气歧管各自都连接一个排气管、催化转换器、消声器和排气尾管，这种布置形式为双废气排除系统（图8-2）。双废气排除系统降低了废气排除系统内的压力，使发动机排气更为顺畅，汽缸中残余的废气较少，可以充入更多的空气或可燃混合气，使发动机的功率和转矩相应提高。一、资料收集图8-2双废气排除系统

引导问题3：废气排除系统各部分的结构是怎样的？

1.排气歧管排气歧管，一般由铸铁或球墨铸铁制造（图8-3）。近年来，采用不锈钢排气歧管的汽车愈来愈多，主要是不锈钢排气歧管质量小，耐久性好，同时内壁光滑且排气阻力小。排气歧管的形状十分重要，为了避免各缸排气干扰和排气倒流现象，并尽可能地利用惯性排气，应该将排气歧管做得尽可能长，而且各缸支管应该相互独立且长度相等。一、资料收集图8-3不同材质的排气歧管

引导问题3：废气排除系统各部分的结构是怎样的？

2.消声器由于发动机排气具有间歇性，在排气管内会引起排气压力的脉动。排气的温度、压力和速度也很高，具有一定的能量，将其直接排放到大气中，将产生强烈的、频谱比较复杂的噪声。消声器通过逐渐降低排气压力并衰减排气压力的脉动，使排气能量和排气脉动耗散，从而降低排气噪声。排气消声器（图8-4）的基本结构形式有吸收式、扩张式、共振式和干涉式等，实际消声器是多种基本形式的组合。一、资料收集图8-4消声器

引导问题3：废气排除系统各部分的结构是怎样的？

3.催化转换器在排气管中安装催化转换器，当排放污染物进入排气管，流经催化器后，在催化剂的作用下将CO、HC和NOx转换为对人体无害的气体。催化转换器有氧化催化转换器、还原催化转换器和三元催化转换器。（1）氧化催化转换器。氧化催化转换器只将排气中的CO和HC氧化为CO2和H20，因此这种催化转换器也称作二元催化转换器。（2）还原催化转换器。还原催化转换器只将排气中的NOx进行还原，生成N2和O2。（3）三元催化转换器。三元催化转换器以排气中的CO和HC作为还原剂，把NOx还原为N2和O2，同时CO和HC被氧化为CO2和H20，图8-5是常用的催化转换器。一、资料收集

引导问题3：废气排除系统各部分的结构是怎样的？

3.催化转换器三元催化转换器多用金属外壳封闭，中间加有隔热减振层。将带有很多小孔的蜂窝状陶瓷作为载体，表面有一层薄的氧化铝中间镀层，再在其上镀以催化剂，催化剂大多用铂、钯、锗等贵金属。一、资料收集图8-5三元催化转换器结构

引导问题3：废气排除系统各部分的结构是怎样的？

3.催化转换器催化转换器的使用有一定的要求：①由于铅会使催化剂失效，要求使用无铅汽油；②温度超过350℃时才起催化反应，温度较低时转换效率急剧下降；③发动机的混合气浓度必须始终保持在理论空燃比，只允许极小的偏差才能有较好的转换效果，长期过浓或过稀都会使三元催化转换器失效。一、资料收集

引导问题4：如何就车更换三元催化转换器？

注意：在拆卸前排气管等高温部件时，要在冷态拆装，同时务必戴好安全眼镜和手套，否则从磨损的排气系统零件上掉落的铁锈和锋利的边缘会导致严重的人身伤害。1.作业准备举升车辆至高位。一、资料收集

引导问题4：如何就车更换三元催化转换器？

2.拆卸前排气管（1）拆下前排气管至排气消音器螺母（图8-6），取下前排气管衬垫至排气消音器。一、资料收集图8-6前排气管各螺栓示意图1~11-前排气管各连接螺栓

引导问题4：如何就车更换三元催化转换器？

2.拆卸前排气管（2）拆下催化转化器至前排气管螺母，取下催化转化器至前排气管衬垫。（3）拆下传动系统和前副车架支座M10螺栓、排气管前吊架托架M8螺栓。（4）拆下排气管前吊架隔振垫螺母。（5）取下排气管前吊架托架、排气消声器隔振垫。（6）断开氧传感器连接器（图8-7）。（7）取下前排气管。一、资料收集图8-7断开氧传感器连接器

引导问题4：如何就车更换三元催化转换器？

3.拆卸三元催化转换器（1）拆下催化转化器撑杆托架螺母（图8-8）。（2）取下催化转化器撑杆托架、排气管卡箍、催化转化器和催化转化器密封件。一、资料收集图8-8三元催化转换器各螺栓示意图1~9-三元催化转换器各螺栓、螺母

引导问题4：如何就车更换三元催化转换器？

4.安装新的三元催化转换器按照拆卸顺序反向装复各部件，各螺栓、螺母拧紧力矩如表8-1所示。一、资料收集

分析导致“案例”故障的原因，进行检修。要求如下：①分析导致“案例”中故障的原因；②根据收集和查阅的资料完成“更换三元催化转化器工作任务书”（表8-2）；③两人合作按照