《发动机维修车》-项目七

7.1进排气系统7.1.1进气系统进气系统如图7-1所示。节气孔中节气门的开闭控制着进入发动机的气流。有些进气系统采用气门缆索来开启和关闭节气门，而一些较新的系统则采用“电控”技术。在这些系统里，PCM根据油门踏板的位置控制节气门处的电机将节气门开启合适的角度。在发动机转速较低时，进气系统应该提供高速小流量的气流。这样就保证了喷油器在将燃油喷人进气歧管内的气流时，燃油能很好地雾化并与空气混合。在发动机转速较高时，进气系统应该供给发动机较大体积的空气，以便在较短的时间内充满燃烧室。这样就能使发动机在高转速下保持较大的功率。转速高时体积效率自然会下降，下一页返回7.1进排气系统

但正确地设计进气和排气系统会降低这个损失。进气系统从发动机外部吸人新鲜空气。空气经过风道流经空气滤清器进人节气门体总成使发动机工作。要将空气滤清器布置得低于发动机顶部，以满足车身空气动力学的要求。电子传感器对进气流量、温度和密度进行测量。空气导人系统具有以下功能:(1)滤清空气以免发动机磨损。(2)消除进气噪声。(3)按照要求加热或冷却进气。(4)按照工况要求向发动机供给空气。(5)监测进气温度和密度，上一页下一页返回7.1进排气系统

以便高效燃烧并减少碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放。(6)通过曲轴箱强制通风(PCV)系统将发动机曲轴箱内的烟气燃烧掉。7.1.2进气管道

空气导人管将空气导流到节气门体。外部冷空气被吸人空气滤清器，而有些发动机在低温运转时也从排气管周围引人热空气。很多空气导人管在其一侧都有一个形状不规则的凸起，即谐振器。它是用来降低进气在管道内急流时的噪声的。之后空气流经空气滤清器，在那儿对发动机有害的物质将被滤除。上一页下一页返回7.1进排气系统

空气导人管的另一条通道连接空气滤清器壳体与节气孔。许多汽车的空气引人管中都带有空气流量传感器(MAF)用来测量发动机的进气量。大多数发动机也将带有位于空气滤清器壳体内的进气温度传感器(ITA)布置在空气导人管中(如图7-2所示)。随着空气的温度升高，它的密度会增大。这样PCM就会减少燃油配送，以确保最佳的燃油经济性和低排放。一定要保证正确安装进气导人管，并保证所有接日对正，特别是空气流量传感器或远置空气滤清器与节气门之间一定要对正。如果外界的空气能漏人管道，这部分空气就不能被过滤。带有空气流量传感器的汽车测量的是从空气滤清器流过的空气量。上一页下一页返回7.1进排气系统 PCM一也主要是根据空气流量传感器的输人信号来确定喷油量的。也就是说，漏进管道内的空气，MAF传感器测量不到。这样PCM配送的燃油就较少，发动机的运行就不好。在发动机散热充分时，通常采用金属或塑料空气导人管，空气导人管暴露在发动机高温部位时，大多采用特制的纸-金属进气导人管。7.1.3空气滤清器/过滤器

空气滤清器的基本功能是防止空气中的污染物和磨料进人发动机。如果过滤不好，空气中的污染物会导致发动机严重损坏，并显著地缩短发动机的寿命。发动机的所有进气在进人发动机之前必须通过滤清器滤芯(如图7-3所示)。上一页下一页返回7.1进排气系统

空气滤清器是由细钢丝网支撑的折状滤纸，丝网不仅可以提高滤纸的强度，而且可以滤除较大的尘粒。在滤清器两端通常都有类似塑料的厚衬垫，衬垫可以提高滤芯强度，并将滤芯密封在壳体中。如果滤芯在壳体中密封不良，沙尘就会随着气流进人气缸。大多数的空气滤清器在气流进人进气系统时，都是由滤芯的外部流人滤芯的内部。滤芯的形状和尺寸取决于滤清器壳体，滤芯的尺寸必须与壳体尺寸匹配，否则灰尘就会被吸人气缸(如图7-4所示)。现代发动机的滤芯通常为扁平状(如图7-5所示)或圆筒状(如图7-6所示)。空气滤清器的滤纸必须正确地排列并围绕滤清器闭合以保证良好的洁净气流。上一页下一页返回7.1进排气系统近些年许多空气滤清器都在壳体内安装了一个气流阻力指示器(如图7-7所示)。如果滤芯没有被堵塞，指示器的屏幕上显示为绿色。当滤芯被堵塞时，指示器的屏幕显示为橙色并有“更换空气滤清器”的字样。这个时候就该更换空气滤清器了。更换完成后，将气流堵塞指示器顶部的重置按钮按下，这样屏幕就显示为绿色。一些空气滤清器将MAF传感器和进气温度传感器(ITA)一起固定于空气滤清器壳体上的空气出口。MAF传感器必须固定到空气滤清器上，这样气流可以按照传感器壳体上的箭头所指方向流过传感器(如图7-8所示)。如果气流是以反方向流过传感器的，上一页下一页返回7.1进排气系统

动力系统控制模块(PCM)就会提供较大的空燃比，这样就增加了耗油量。另外的空气滤清器将ITA传感器分开来安装(如图7-9所示)。7.1.4进气歧管

进气歧管将过滤后的空气或空气与燃油混合气尽可能均匀地分配到发动机的各个气缸。燃油在靠近燃烧室的进气管凸块的末端被喷射出去。现代进气口燃油喷射发动机一般采用铸铝进气歧管或注塑进气歧管(如图7-10所示)。采用这些材料可以减轻发动机质量。塑料进气歧管传递给进气的热量较少，从而使空气燃油混合气更稠。上一页下一页返回7.1进排气系统

由于进气口燃油喷射发动机的进气歧管只是将空气供给各个气缸，在设计中不必考虑燃油的蒸发和凝结问题。这些进气歧管将空气输送到进气端口，在那儿它将与喷油器输送的燃油混合(如图7-11所示)。设计这些进气管主要考虑的就是每个气缸的进气量相等。进气歧管一也是许多与进气相关附件和传感器的安装部位。有些还作为节温器和节温器室的安装部位。此外，进气歧管还是EGR系统，自动变速器真空调节器，动力制动和暖风与空调气流控制阀门的真空源。还有一些装置或位于或连接到进气歧管，包括进气管绝对压力(MAP)传感器、爆震传感器、多个温度传感器和EGR通道。上一页下一页返回7.1进排气系统

大多数发动机在高速时不能产生所需功率的原因是不能得到足够的空气。这一也是许多赛车设有集气罩的原因。而现代车身风格则不希望有集气罩，因为它会增大汽车的空气阻力。总之，为了使发动机获得高的动力性必须在发动机高速时向气缸供给更多的空气。增加气缸充气量的方法有很多，提高进气管的充气能力就是其中之一。通过设计进气歧管可以提高发动机的体积效率。这个过程叫做进气歧管调谐。当空气通过进气歧管冲人气缸时，进气阀的开启和关闭会引起气流的脉动。如果进气歧管被分成若干个独立的通道，每个通道接一个气缸，气流的脉动效应就会使更多的空气进人气缸。上一页下一页返回7.1进排气系统

通过调整或调谐各独立通道的长度，厂商就可以使所设计的进气歧管供给某个特定的发动机所要求的进气量。直径较小，较长的进气歧管通道可以在发动机处于低转速下为气缸充人更多的空气。要在高转速、空气脉动更快的情况下将更多的空气压人气缸，进气歧管通道就要设计的短些、粗些。通道的转弯处要过渡圆滑以免产生更多的空气节流。厂商一也研发了只需在发动机高速时供给更多的空气的进气歧管。这种进气歧管的设计是为了使空气保持快速流动。在低转速下，直径较小，较长的通道使小流量的空气流速加快。在高转速下，较短较粗的通道节流较少从而使空气保持高速流动。上一页下一页返回7.1进排气系统这种系统(如图7-12所示)采用可变进气歧管。发动机低转速时，进气路径较短。当发动机的转速达到大约3700r/min的时候，两个蝶阀打开，使得进气路径变长。这样不仅提高了气流的流速一也增加了气缸的进气量。结果，高转速时可用功率更多而不用减小低速转矩，并且提高了燃油经济性而不增加排放。另一种方法是每个气缸接通两个大的进气歧管通道(如图7-13所示)。将进气通道u与进气端口分开，这样的装置使得每缸都有两个孔。每个孔连接一个通道。当发动机处于高转速时，两个孔全打开。当发动机处于低转速时，PCM将一组通道的蝶阀关闭。上一页下一页返回7.1进排气系统

这样就能使低速下气流的流速和流量较低而高转速下的气流流速和流量较高。进气歧管内的蝶阀可以由真空控制器操纵，PCM通过电动/真空线圈来控制真空控制器的开闭。在其他的进气歧管里，阀门开启或关起某些通道都是由PCM电动控制的，跟电磁线圈差不多(如图7-14所示)。7.1.5真空控制

发动机进气管的真空可以用于驱动或控制发动机的多种装置。20世纪70年代之前，真空仅用于驱动挡风玻璃雨刷和分电气真空提前装置。之后，真空的应用变得越来越广泛。尽管有些排放控制输出装置是由电磁阀或连杆机构控制，但很多是由真空控制的。上一页下一页返回7.1进排气系统

一般由PCM发出电信号控制电磁阀的开启和关闭，进而控制真空度。发动机的真空还被用于控制某些附件进行工作，如空调通风系统、动力制动助力器、速度控制元件、自动变速器真空调节器等。真空通过一系列的软管或管道应用于这些系统。如今的发动机广泛使用真空线圈来操纵排放控制设备。真空线圈阻隔或通流真空来驱动部件或控制气流。蒸发性排放控制系统和EGR系统通常采用电控真空线圈(如图7-15所示)。7.1.6涡轮增压器另一个提高体积效率和发动机性能的方法是在空气进人燃烧室前对其进行压缩。上一页下一页返回7.1进排气系统

这可以通过涡轮增压或机械增压来实现。涡轮增压和机械增压仅仅通过将空气压缩到高于大气压力就可以改变发动机的有效压缩比。例如，一台发动机的压缩比是8:1并获得了69kPa的升压，它的有效压缩比就变成了10.5:1。涡轮增压器是一个风扇装置，它利用膨胀的废气驱动空气泵的涡轮旋转并压缩进气。涡轮增压器可以将一台典型的发动机的功率提高将近20%o涡轮增压器一般由以下部件构成:涡轮或热轮，轴，泵轮或冷轮，废气旁通阀，执行器，中央腔室和旋转总成(CHRA)1.工作原理废气涡轮通过一根轴与进气泵轮连接在一起。上一页下一页返回7.1进排气系统

它们都有叶片，涡轮和泵轮各自装在控制并引导废气和进气的螺旋形腔室内。连接涡轮和泵轮的轴装在轴承中。排气气流由喷嘴引导冲向涡轮叶片。当发动机负载足够大的时候，就有足够的废气气流使得涡轮和轴高速旋转。这个旋转运动就产生了涡流。因为泵轮位于轴的另一端，它也必须随同涡轮轴一起旋转(如图7-16所示)。泵轮安装在进气系统。当泵轮旋转时，空气被吸人涡轮中心，泵轮叶片带动空气旋转，使空气在离心力作用下甩出。空气在压力作用下离开泵轮壳进人进气歧管。大多数涡轮增压发动机都是端口喷射的，即燃油被喷人进气端口。泵轮的旋转将进人进气歧管的空气和燃油混合气进行压缩，上一页下一页返回7.1进排气系统

形成较浓的混合气。进气管内的压力增加使得进人气缸的空气燃油混合气更多，提高了发动机的功率。发动机达到一定转速之后涡轮增压器才开始工作。有些涡轮增压器在1250r/rein时开始压缩进气歧管内的空气，在发动机转速为2250r/min时达到最大的升压。自然吸气的发动机，空气是由外界大气压与发动机真空度之间的压差吸人气缸的。涡轮增压器能够将进气压力提高到正常大气压力以上。涡轮升压是由涡轮增压器产生的正压力值。涡轮和泵轮的旋转速度很高，超过了100000r/rain。工程师设计和平衡的涡轮增压器转速超过了150000r/rein，大约是大多数发动机最高转速的25倍。因为它的转速如此之高，上一页下一页返回7.1进排气系统

涡轮平衡和轴承润滑就显得很重要了。一直以来，涡轮增压器被广泛地应用在重载工作的发动机上，但是直到20世纪80年代它才被广泛地应用于乘用车上。涡轮增压器有两个传统的缺陷阻止了它被汽车应用所广泛接受。老式的涡轮增压器在低速加速性能方面会出现增压延迟，还有就是轴承冷却的问题。工程师们通过设计更轻的涡轮和泵轮以及改进叶片设计，从而极大地减小了低速的延迟时间。水冷却加上机油冷却延长了轴承的寿命。这些改变使得涡轮增压器更加适合于乘用车上使用。升压控制。如果涡轮的升压没有限制，过高的进气管和燃烧压力会损坏发动机部件。另外，如果涡轮增压器的升压过高，上一页下一页返回7.1进排气系统

发动机就会产生爆震反而使发动机的输出功率和转矩降低。为了控制升压，大多数的涡轮增压器上都有一个放气阀。在涡轮壳内一根拉杆将放气阀膜片与涡轮转子室内的蝶阀连接起来(如图7-17所示)。在低于部分负荷的工况下，膜片弹簧将废气旁通阀关闭。所有的废气都经过涡轮壳。进气歧管的升压一也作用于废气门膜片上。在全负荷的工况下，当进气管内的升压超过了最大的安全限制，升压推开废气膜片而打开废气旁通阀。这样会使部分排气旁通绕过涡轮，从而限制了涡轮轴的转速和升压(如图7-18所示)。上一页下一页返回7.1进排气系统在有些发动机上，作用于废气门膜片上的升压是由电脑操纵的电磁线圈控制的。在很多系统中，动力系统控制模块(PCM)脉动的启闭电磁线圈来控制升压。一些电脑经过编程能够在突然加速的即刻允许较高的升压，改善了发动机的性能。2.增压延迟当涡轮增压器的涡轮和泵轮的转速不足以产生升压的时候就会发生增压延迟。这种延迟现象的发生,是因为废气使涡轮增压器轮旋转到工作转速需要一定的时间。涡轮和泵轮的尺寸和质量以及壳体的设计都会影响增压延迟时间。较小较轻的涡轮增压器的增压延迟时间较短但它产生的升压一也较小。上一页下一页返回7.1进排气系统

有些发动机采用两个顺序排列的涡轮增压器:较小较轻的增压器可以提高低速加速能力;尺寸较大的增压器可以在高速时提供足够的升压使发动机的功率最大化。低压涡轮增压器只能提供4一8psi的升压，但是它们减少了延迟时间直到全额增压压力提供8一15psi时。此外，厂商研发的可变喷嘴涡轮增压系统一也可以减少延迟时间(如图7-19所示)。3.涡轮增压器的冷却废气在经过涡轮时会产生很高的涡轮增压温度，特别是当发动机处于高负载的工况下时。许多涡轮增压器上都有连接增压器壳体与冷却系统的冷却液流道(如图7-20所示)。增压器壳体上的冷却液不断循环，上一页下一页返回7.1进排气系统

以实现轴承和涡轮轴的冷却降温。主油道向轴承和涡轮轴提供的充足油压，可以保证轴承很好地冷却和润滑。之后这些润滑油经过增压器壳体流回曲轴箱。涡轮轴上的油封可以阻止机油泄漏到压气机或涡轮室。如果油封磨损，就会使机油进人泵轮或涡轮壳，导致排气冒蓝烟和增加燃油消耗。一些热量也经过增压器消散到周围的空气当中。一些涡轮增压器没有设置冷却液套，只靠机油和空气对其冷却。对于这类涡轮增压器来说，如果发动机在重负荷或高转速工况后突然关闭，那么机油可能因为轴承温度太高而在增压器轴承内燃烧，当这种情况发生时，就会产生坚硬的碳粒对增压器轴承造成损害。上一页下一页返回7.1进排气系统

增压器壳体内的冷却液循环降低了轴承的温度从而避免了这个问题。当这些只靠机油和空气冷却的涡轮增压器一直在重负荷或高转速下工作，在关闭发动机之前至少让它怠速运转1min。这样有助于防止增压器轴承的过早失效。4.中冷器涡轮增压(和机械增压)的一个缺点是它会加热进气。空气的温度越高，它的密度越小。随着空气的温度变得越来越高，每个进气行程进人气缸的空气分子就越少。另外，进气温度升高一也会导致爆震问题。为了克服这些不利影响，许多增压系统采用了中冷器(如图7-21所示)。中冷器就像一个散热器，将增压系统中的热量转移出去并散发在大气中。上一页下一页返回7.1进排气系统

它可以用空气或水进行冷却。空气经冷却后密度增大，增加了每个进气行程中氧气的含量。经中冷器冷却后，空气离开增压器进人气缸前的温度大约是1000F(38℃)(如图7-22所示)。空气每冷却100F(5.5℃)，发动机的功率就提高1%。如果中冷器能够将空气冷却1000F(380C)，发动机的功率就可以提高10%5.定期维护有四个主要的因素会减少涡轮增压器的寿命:缺油，机油焦化，机油中有杂质，进气摄人外界物质。为了防止增压器提前故障，必须在汽车制造商推荐的期限内更换发动机机油和滤油器。上一页下一页返回7.1进排气系统发动机机油的高度必须保持在量油尺上的指定高度。空气滤清器滤芯和进气系统必须保持在令人满意的状态下。通过空气滤清器进人发动机的污垢会损坏泵轮叶片。如果涡轮增压器壳体上连接有冷却液流道，则必须根据制造商的维护时间表对冷却系统进行维护来保证涡轮增压器的正常寿命。涡轮增压发动机的压缩比比自然吸气的发动机要小，并且由于它的气缸压力更大，因此涡轮增压发动机的很多零件都被强化了。这样，这些零件就不能与一般进气发动机上的零件互换使用。7.1.7机械增压器

在废弃了许多年之后(除了赛车上的应用)，上一页下一页返回7.1进排气系统

于1989年机械增压器作为原始设备制造商(OEM)设备又开始出现在汽车发动机上(如图7-23所示)。机械增压器是由曲轴经过带棱角的皮带驱动的(如图7-24所示)。曲轴滑轮通过一根轴与机械增压器壳体前面的主动齿轮相连接，从动齿轮与主动齿轮相啮合。机械增压器的转子固定到两个主动齿轮上。驱动齿轮的设计结构防止了转子间的相互接触，而且它们之间的间隙非常小。一般机械增压器转子轴的前端是靠球轴承来支撑，而后端则用滚针轴承来支撑。在生产阶段，滚针轴承就已被永久性地置于润滑脂中，而球轴承则是靠一种人工合成的高速齿轮润滑油来润滑，因此要相应设置一个窗口来定期检查前轴承的润滑情况。上一页下一页返回7.1进排气系统

前轴承的油封可以防止润滑油窜人增压器室内。在相同的CID下机械增压发动机比自然吸气发动机的功率提高了近20%。例如，通用汽车公司的19973800V6普通进气的发动机的功率是200HP。而机械增压的该款发动机的功率是240HP。机械增压器的工作速度在10000一15000r/min。与涡轮增压器不一样，机械增压器产生的升压大小是一个与发动机转速(不是负载)有关的函数。机械增压器的优点是在发动机低转速下能够比涡轮增压器产生更大的转矩。另外，它一也没有延迟时间。机械增压器的缺点是在驱动它的时候要消耗功率。下面介绍机械增压器的工作原理。上一页下一页返回7.1进排气系统过去几年中，市场上有多种结构的机械增压器出现，最受欢迎的是罗茨式增压器。罗茨式增压器有一对由发动机曲轴驱动的具有三个凸面的转子，如图7-24所示。转子的凸面将空气压人进气歧管。螺旋曲面的设计转子，使增压空气的压力脉冲均匀化，并降低了噪声。对于进排气容积相等的增压器，经使用发现600螺旋角的工作效果最好。螺旋形转子的另一个好处是，它减少了倒流气体的数量，由于相啮合的转子之间不可避免地会留有一定的间隙，因此一部分空气会倒流到机械增压器的进日。这会引起增压效率的降低。许多零售的机械增压器都是离心式的。为了降低增压发动机较高的工作温度，上一页下一页返回7.1进排气系统

通常在发动机系统中设置机油冷却器，水冷式机油冷却器一般安装在发动机前盖与机油冷却器之间。空气进人机械增压器后部的压气室，高速旋转的叶片将空气送往增压器顶部，并使其从增压器顶部的出气口排出。转子叶片以相反的方向旋转，和空气泵的作用一样，使空气由机械增压器的进日进人，由出气口排出。像啮合的转子工作面之间，转子工作面与增压器壳体之间的间隙都非常小(如图7-25所示)。空气按如下顺序流过整个机械增压器系统:(1)空气经滤清器和空气流量传感器流人节气门体。(2)气流进人机械增压器的压气室。上一页下一页返回7.1进排气系统(3)从压气室出来进人增压器壳体的后半部(如图7-26所示)(4)压缩空气从增压器流人中间冷却器。(5)离开中间冷却器进人中冷器排气管。(6)气流从中冷器排气管流人进气歧管。(7)压缩的冷空气从进气歧管流人发动机气缸。(8)当发动机处于怠速或很低转速下运行时根本不需要机械增压器。在这种情况下气流可通过压气室进气口处的一个碟形旁通阀，直接流人进气歧管(如图7-27所示)。在这个例子中，碟形旁通阀(如图7-28所示)的开闭是通过一个空气旁通执行元件的膜片来控制的。具体如下:上一页下一页返回7.1进排气系统(1)当进气歧管真空度大于或等于7inHg(23.6kPa)的时候，旁通阀完全打开，大量空气绕过机械式增压器由旁路流人进气歧管。(2)如果进气歧管真空度在3~7inHg之间,旁通阀部分开启，此时一部分空气流人机械式增压器,其余的流人进气歧管(3)当进气歧管真空度小于3inHg的时候，旁通阀完全关闭，此时所有空气经增压器流人进气歧管。在一些机械增压器上，给传动带轮以合适的尺寸，可使转子以2.6倍发动机的转速转动。由于机械增压器的转速是受发动机转速限制的，因此它不再需要放气阀。与靠废气驱动的涡轮增压器相比，上一页下一页返回7.1进排气系统

传动带驱动的机械增压器通常以更低的速度运转，而且可以提供更快的低速响应，而涡轮增压器需要一段时间来使涡轮轴加速，因此低速时会出现增压滞后现象。当空气流经机械增压器时，气体和转子间的摩擦以及空气压力上升会使空气的温度上升。中间冷却器的作用就是将系统内部空气的热量扩散到大气中去，以提高空气的密度。当经过机械增压器和中间冷却器的那些受压缩的冷空气被送人发动机气缸后，发动机的功率和性能都会有所提高。福特公司3.8L机械增压式发动机的压缩比为8.2:1，而普通的自然吸气式发动机的压缩比为9.0:1。由于较高的气缸压力，上一页下一页返回7.1进排气系统

机械增压式发动机中以下这些零部件的强度都需要进一步强化提高:发动机气缸体、主轴承、曲轴轴承盖、曲轴、钢制曲轴链轮、发动机正时链、气缸盖、气缸盖螺栓和气门摇臂。随着电脑在汽车上的普及，电控离合器和旁通阀被广泛应用，机械式增压器的性能一也进一步增强。同一台电脑还可以控制燃油和点火系统，它可以根据具体的需要，准确地控制机械式增压器的开或关，相对于全时工作的机械式增压器，它的效率将会大大提高。7.1.8排气系统组件

典型的排气系统包括以下各种部件:排气歧管，排气管及密封垫，催化转化器，消声器，谐振器，尾管，隔热罩，卡箍、上一页下一页返回7.1进排气系统

支架和悬吊及排气氧传感器。排气系统的所有部件都被设计得与汽车的底部空间相适应，并与道路保持一定的安全距离。1.排气歧管排气歧管(如图7-30所示)收集从气缸流出的燃烧废气并将其送人排气管中。大多数汽车的排气歧管都有铸铁或球墨铸铁制成，许多新型的汽车采用冲压的厚钢板或不锈钢板装置。直列发动机有一个排气歧管，V型发动机在发动机的每一侧各有一个排气歧管。根据发动机的类型，一个排气歧管可能有三个、四个或六个排气支管，上一页下一页返回7.1进排气系统

这些支管在尾端汇集成单一通道，从此之后，废气将流过催化转化器、消声器和尾管，然后从汽车后部排出。V型发动机可能配用双排气系统，这种系统在同一汽车上有两套几乎一样但彼此独立的排气系统。排气歧管还被设计作为特殊的发动机底盘燃烧器。排气系统的长度，管日尺寸和消声器尺寸使排气在排气系统内转折。排气歧管的适度转折实际上可以产生一定的真空，从而有助于从气缸中吸出废气，独立的排气支管口(如图7-31所示)可以避免各个气缸的排气相互干扰，从而提高了发动机的效率。两个相邻做功的气缸可能同时排气，如果这样，从一个气缸中排出的废气对另一个气缸的排气产生干扰。上一页下一页返回7.1进排气系统而采用独立端口之后，各个气缸彼此隔离，从而能够消除相互干扰，发动机的充气效果就会更好。排气干扰问题在V8发动机上尤为明显，而采用独立的排气歧管有助于全面改善发动机的性能。在排气管上一也可以安装空气喷射反应管(AIR(如图7-32所示)。该管将冷空气从AIR系统引人排气气流中。排气气流中增加的空气有助于在发动机热机阶段燃烧掉废气中的多余燃油使催化转化器温度升高的更快。有些排气歧管具有为排气再循环(EGR)管预留的接口，可以从排气中取样，并将其供给EGR阀，排气歧管还设有安装氧传感器的安装孔(如图7-33所示)。2.排气管及衬垫上一页下一页返回7.1进排气系统排气管是由渗铝钢或不锈钢或镀锌钢板制成的金属管件,安装在汽车下部排气歧管与催化转化器之间(如图7-34所示)。3.催化转化器催化转化器(如图7-35所示)是排气系统的一个部分，而且是排放控制系统非常重要的一部分。由于它是两个系统的共用部分，所以其角色也是双重的。作为排放控制装置，其责任是将有害排气转化为无害气体。而作为排气系统的一部分，希望它能减小噪声。催化转化器中有一个涂有催化剂的陶瓷芯。催化剂是一种能引起化学反应的物质，它本身不会成为化学变化的一部分，在化学反应的过程中不会被耗尽或消耗掉。上一页下一页返回7.1进排气系统催化转化器有颗粒式和整体式之分。颗粒式转化器有一个由数百小球构成的床体，废气从床体上面流过。整体式转化器中，废气通过蜂窝状陶瓷体。颗粒床或陶瓷体的表面都涂有钟、铂、把和锗层，并被封装在不锈钢壳体中。现代发动机都装配有三元催化转化器，它的意思是该转化器能降低三种主要的废气排放，即碳氢化合物(HC)、一氧化碳（CO）和氮氧化物(NO)。转化器可以将CO和HC氧化成水蒸气和二氧化碳(C02)并能将NOx,分解为氧气和氮气。许多汽车都要配用微型催化转化器，微型催化转化器或者安装在排气歧管中，或者紧接在排气歧管后(如图7-36所示)。这些催化转化器用于在发动机暖机过程中清洁排气，上一页下一页返回7.1进排气系统

因而一也被称为暖机转化器。有些老式的催化转化器有一根连接到AIR系统的空气管，以提供更多氧气使催化转化器进行氧化反应。来自AIR系统的空气并非一直被引流到转化器中，而是由汽车的PCM控制，在不恰当的时机将新鲜空气补充到排气中，会导致转化器过热，并产生NOx，会损坏转化器。OBDII规范要求在汽车的转化器出现问题和发生失效时要向驾车者提供相关的信息，PCM监测器将位于催化转化器前端和后端的氧传感器信号进行比较(如图7-37所示)。如果两个氧传感器的输出信号相同，表明催化转化器不能正常工作，就将仪表板上的故障指示灯(MIL)点亮。上一页下一页返回7.1进排气系统

催化转化器是很少发生故障的排气控制装置，但有两种情况可以使它受到损害。一种是使用含铅汽油。铅能使催化剂中毒而失去作用。现在要获得含铅汽油比较困难，这样就缓解了这个问题。另一种是过热。当因为发动机缺火或其他原因使未燃燃油进人排气时，催化转化器的温度迅速升高。高温会使转化器内的催化材料熔化，对排气流动产生很大阻碍。转化器阻塞会导致排气门过热腐蚀，发动机高速时功率降低，启动后熄火(如果完全堵塞)。4.消声器消声器是一个圆柱形或椭圆形部件，一般约有2in(0.6m)长，安装在排气系统的中间或靠近汽车的后部。上一页下一页返回7.1进排气系统

消声器内部是一系列隔板、腔室、管道和孔口，以衰减、抵偿或抑制在排气门每次开启时出现的压力脉冲。轿车经常采用的消声器有两种类型(如图7-38所示)。回流式消声器能够改变排气通过消声器的方向。这是最常用的汽车消声器类型。直流式消声器允许排气通过一根直管。直管上的穿孔可以衰减压力脉冲。其消声效果不如回流式消声器的好。近年来，消声器的结构出现了几个重要的变化。大多数变化都集中在减轻质量，降低排放，改善燃油经济性和简化装配等方面。这些变化如下:(1)新材料。越来越多的消声器由渗铝钢或不锈钢制成，上一页下一页返回7.1进排气系统

采用这些材料可以减轻质量并延长寿命。(2)双层结构。对于许多小型轿车，延迟发动机点火正时会使排气脉冲更为强烈。很多轿车采用双层排气管以便更好地包容噪声并可以减少管箍。(3)后端安装消声器。越来越多的轿车在底部留给消声器的空间都非常靠后。这意味着消声器的温度比以前更低，排气更容易凝结，排气系统因而更容易损坏。排气中氮和硫的氧化物与水汽结合形成酸，使消声器由内到外腐烂。为此，许多消声器都留有排气孔。(4)背压。即使设计良好的消声器一也会使排气系统产生一定的背压。背压使发动机充气效率降低，上一页下一页返回7.1进排气系统

消声器或排气系统其他部件出现的缺陷会导致背压过高，进而导致发动机转速降低和停机。但是，适当的背压可以降低排气通过催化转化器的流速，使排气转化更为完全，有害气体排放更少。另外，如果没有背压，进气也会进人排气中。5.谐振器在一些老式汽车上，有一个被称为谐振器的附加消声器。该装置用于进一步降低排气噪声。它位于排气系统的尾端，看起来像是一个更小的圆柱形消声器。6.尾管尾管是排气系统的最后一段。它将排气释放到汽车后方的大气中。上一页下一页返回7.1进排气系统7.隔热罩隔热罩用于阻挡排气系统和催化转化器向其他部件传热(如图7-39所示)。它们一般用冲压或穿孔金属板制成。隔热罩将热量封闭在排气系统中，对保持排气温度有直接影响。8.卡箍、支架和悬吊卡箍、支架和悬吊用于正确连接和支撑排气系统的各种部件。这些部件也可以防止排气噪声通过车架(如图7-40所示)或车身传播到乘员室内。卡箍能够将排气系统的部件牢固地连接起来。用这种方式将一段管件插人另一段中。这种机构使得装配非常牢固。U形卡箍可以使连接更为紧固(如图7-41所示)。上一页下一页返回7.1进排气系统

卡箍和支架的另一个重要作用是将排气管固定在汽车的底部。卡箍和支架必须能够允许排气系统振动，却又不会将振动传给汽车。有许多不同的柔性悬吊装置被采用。每一种都是为特定的应用场合而设计的。有些排气系统在排气部件上和车架或车身上的吊钩之间用橡胶圈支撑。而有些在排气管和尾管连接之间用一个金属与强化纤维复合的悬吊进行支撑。橡胶圈和强化纤维支撑都允许排气系统振动，从而避免了直接与车架连接所引起的破坏。有些排气系统是在工厂将各部件焊接在一起构成的整体装置，通过焊接取代卡箍装配，可以免去连接交叠部分和卡箍的质量。上一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

进气系统必须在没有泄露、无过量空气供给的情况下将气流引人气缸。在空气滤清器到化油器下体的进气管道中，一个小的泄露会让土粒进人，这会导致发动机使用寿命严重缩短。在发动机上使用空气质量传感器，在空气流量计和进气歧管间的一个泄露将会使空气进人发动机，而这部分空气将不会被测量到。此时PCM将会认为发动机进气量不足，并且供给的燃油要比正常供油量少。这会导致严重的操作稳定性问题，例如加速缓慢、熄火。在化油器下体到进气门之间的泄露会使空气进人进气歧管，造成空燃比下降，影响性能，如发动机在低速时振荡。排气系统必须在没有过多的阻力或噪声的情况下，下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

将废气从气缸排到空气中。在高速时，若排气不顺畅将会失去动力。对进气、排气系统的精确诊断和维修是发动机操作稳定性和经济性的保障。当涡轮增压器或者增压系统发生故障，将会造成增压不足或增压过大的情况。增压不足会使发动机失去正常的动力，并且使发动机加速缓慢。过量增压控制系统发生故障或有过多增压时，发动机会严重损坏，所以及时维修是很有必要的。7.2.1空气滤清器的维修

空气滤清器在实现其功能的过程中会变脏，这是因为滤清器是由褶状滤纸制成的，滤纸就是滤芯。将滤纸折叠起来可以增大滤芯面积，滤芯面积越大，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

滤芯被灰尘堵塞所需的时间就越长。随着滤芯变脏，流过滤芯的空气量将会减少，但在流过的空气量少于发动机的需求量之前，这不会成为问题(如图7-42所示)。如果进气量不足，发动机就不可能产生应有的功率，其燃油效率也不会达到应有的水平。发动机的空气滤清器被堵塞的话，会导致加速缓慢或者不能达到其巡航速度。通常情况下，发动机不会熄火，但对加速踏板不产生反应。当滤清器被严重堵塞时，发动机可能无法启动或者启动后就停止运转。维修小贴士:寄生生物经常会堵塞空气滤清器，并且会在其中存储食物。它们是被发动机的热量所吸引。检查滤清器底部，看是否有狗食、坚果或寝具。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

所有的汽车的预防性维护作业都包括定期更换空气滤清器的滤芯,更换的里程间隔或时间间隔根据汽车的经常性使用条件确定,如果汽车常在多尘环境使用,滤清器的滤芯的寿命就会缩短。一定要换用与原装滤芯尺寸和形状完全相同的滤芯。空气滤清器的维修或更换步骤如下:(1)卸下固定空气滤清器盖的翼形螺母或螺钉，移去滤清器盖。你可能需要卸下进气管道系统，如图7-43所示(2)移出空气滤清器中的空气滤网，确保没有外界杂质如小石粒掉进空气滤清器的管道中或化油器下体(如图7-44所示)。如果空气滤清器有气流阻力指示计，检查指示器窗口的颜色(如图7-45所示)。当窗口显示橙色，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

并且有“ChangAiiFilter”出现，那么空气滤清器是不顺畅的。当窗口显示绿色，则滤清器是顺畅的。如果气流阻力指示计窗口显示橙色，按下指示计顶部的重新设置按钮来重新设置指示计，让窗口显示绿色。(3)仔细清洗空气滤清器，取出无论多小的石粒、虫子和废屑。检查滤清器内是否有裂缝、孔或损坏。(4)检查滤纸两个表面的针孔、损坏情况，密封表面及金属屏风。如果有损坏或含有针孔，则更换滤芯。(5)将车间故障灯置于空气滤网内部表面，并透过滤芯观察光线情况。光线应透过滤网而被清晰地看见，当然这是在滤纸组件没有针孔的前提下。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

如果滤网的大部分没有看到光线，则滤网已被油污染，空气滤网必须被更换。如果滤清器被油污染了，发动机会有通过活塞环的过量的漏气，或者曲轴箱强制通风阀或管道会变得不顺畅。无论哪种情况存在，过大的曲轴箱压力会迫使燃油蒸汽从发动机流出，并通过曲轴箱强制通风管道流人空气滤清器。正常情况下洁净的空气应从空气滤清器流过，并通过曲轴箱强制洁净空气通过管道流人发动机。(6)清洗或更换PCV系统的滤芯。(7)在空气滤清器壳内安装空气滤网更换件，保证组件表面密封来保证空气滤清器壳体清洁。安装空气滤清器盖，并拧紧固定卡圈、螺钉或翼形螺母。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

(8)保证PCV管道、管道传感器或线路连接装置正确地连接到空气滤清器上。维修小贴士:不要用车间空气来清洗空气滤网。否则会损坏滤网件的孔，并且会使大量微粒进人发动机，有可能导致严重损坏。若空气滤芯脏了，应将其更换，空气滤芯一般不是太贵。7.2.2真空系统的诊断与故障排除1.真空试验真空系统发生问题时会产生以下征兆:(1)失速。(2)燃油经济性差。(3)爆震或敲缸。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

(4)浓稀不稳。(5)怠速不稳。(6)加速性差。(7)回火(减速)。(8)过热。(9)启动困难(热侵)。(10)排气有臭鸡蛋味。(11)不能启动(冷)。技术人员如果怀疑真空系统存在问题，应首先从以下检查和诊断开始:(1)检查真空软管路径是否合适，是否发生断开。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

(2)检查真空软管是否发生扭结、破裂或刺穿。(3)检查真空软管在高温部位的布置和破损情况，如排气管或EGR管附近。(4)确保真空软管1连接处没有机油或变速器油(阀门会被进人的油液污染)。(5)检查真空系统的装置是否损坏(真空盒和旁通阀凹扁、真空控制阀管接头破裂、真空管破裂等)。真空管破裂或断开将会使真空发生泄漏，导致进人发动机进气管的空气质量比经过计量的要多，由于多余空气进人，使得混合气发生浓稀变化，一般会导致发动机运转不平稳。真空管扭结可以阻断通往控制部件的真空，使其无法工作。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

例如，如果通往EGR阀的真空管出现扭结，真空就不能作用在膜片上，阀门就不能开启。检查真空控制装置时，应参照维修手册识别部件并确定其位置。真空控制部件的典型布置见图7-46真空管发生破裂和扭结时会对发动机的运转产生影响，应及时更换有缺陷的真空管，以免产生不良影响。初始设备制造厂家的真空管要用3.18mm长的线束或较大的外直径和内直径为1.59mm的尼龙管装上。偶尔橡皮管可能与线束连接。尼龙接头有橡胶插人物，是用来在尼龙接头与组件连接处间进行密封。最近几年，有些制造商已经开始采用钢制真空管。2.真空测试上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

真空表是最常用的发动机诊断工具之一。将真空表连接到进气管上，使发动机暖机后怠速运转，观察真空表的指针的动作。发动机正常时所产生的真空度会稳定在432~559mmHg(57.5~74.4kPa(如图7-47所示)，对于有些四缸和六缸的发动机，381mmHg(50.7kPa)真空度是可以接受的。对于高性能的发动机，真空表的指针会轻微颤动。需要记住的是，海拔每升高305m，真空表读数就会降低25.4mm。如图7-48所示是一些常见的度数及其显示的发动机故障。如果真空测试或其他症状显示有真空泄漏，就需通过进一步测试来确定泄漏的位置。破损的进气歧管衬垫，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

破裂的进气歧管，破损的喷油器0形环或者真空管都会产生真空泄漏。最有效的真空泄漏测试方法是用排烟式泄漏检测器检测。你可以将检测器连接到节气门孔上，然后按下按钮开关来让烟进人进气系统。如果有烟从缝隙中泄漏出来，那么在该系统内就有泄漏(如图7-49所示)。另一种检测真空泄漏的方法是用带低压力通风管的丙烷箱(如图7-50所示)。首先是确保在发动机室内或周围没有火源。然后使发动机运转，让少量的丙烷进人可能存在泄漏的区域。当丙烷检测到有真空泄漏时，发动机供油量就会增加，其怠速稳定性就会改变。在你所怀疑的泄漏单位的一侧开、关丙烷。注意通风良好的区域的该过程中的现象，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

并且避免使用过多的丙烷。7.2.3进气歧管的维修

几乎没有什么原因致使进气歧管需要更换。当然，如果进气歧管破裂了或密封表面严重损坏就需要更换。密封表面需要用直尺和厚度规来检查其平整度，如果密封表面只有轻微的不平整，可以用打磨法取平，如果损伤严重，就不要期望能将磨损消除。冷却液和机油也会在进气歧管衬垫处有泄漏，这时就需要移出进气歧管并且检查密封表面来更换进气歧管衬垫。以下是典型的进气歧管拆卸步骤:(1)用车辆厂家推荐的12V电池连接到点烟器的插口上，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

并且不要接电池接线头的负端。如果车辆装有空气气囊，须等待厂家让你等待的一段时间。(2)卸下观察盖螺栓和观察盖，并卸下在空气滤清器和化油器下体之间的管道，如图7-51所示。(3)打开大的电子线束保持架并卸下保持架螺钉，以便从进气歧管中分离出发动机线束(如图7-52所示)。(4)不要连接以下的电子接口:①9个喷油器接口②怠速空气电动机控制接口③节气门位置传感器(TPS)接口④蒸汽排放物罐清除螺线管上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

⑤歧管绝对压力传感器接口(5)压下净化螺线管排气软管弹簧座，并将软管从螺线管中拉出，从化油器下体卸下冷冻剂软管，如图7-53所示。详见如图7-54~图7-66所示。拆卸透气歧管衬垫的示范步骤。警告:千万不要在发动机冷却液热的时候断开任何冷却液管或者松开冷却系统的压力盖。冷却系统压力突然下降会使冷却液沸腾，可能将人体烫伤。(1)将油道上的燃油压力表与施克拉德阀连接起来，并将排油管放到油箱中。按下压力安全阀释放油压。(2)从快速断开式油管接头上卸下防尘盖。从供油管和回油管上断开快速断开式接头。用气枪和车间空气将快速断开式接头(如图7-67所示)的污垢清除掉。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

使用快速断开式接头上特殊工具来拉离连接头(如图7-68所示)。(3)从进气歧管上断开真空制动助力器。(4)卸下PCV阀和管道(如图7-69所示)。(5)移去加速器控制电线支架和留挂螺栓，断开加速器电缆(如图7-70所示)。如果车辆装配了巡航控制器，就需断开巡航控制器电缆。(6)卸下进气歧管留挂螺栓和进气歧管及衬垫(如图7-71所示)。检查进气歧管和气缸盖配合表面是否有断口、划伤、裂缝及损坏。较小的划伤可以用细纱布擦去。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

当进气歧管被拆下时，一直要用干净的车间毛巾将气缸盖和进气歧管进气管道堵住，以避免脏的微粒或其他东西进人通道。用塑胶刮刀清理进气歧管和气缸盖的密封表面。警告:千万不能用金属刮刀或钢丝刷清理铝质的元件，否则元件会被刮伤而必须被更换。警告:如果任何脏的微粒或外界物体进人到进气歧管或气缸盖进气通道，当发动机启动后这些物质会被吸进燃烧室中，会对发动机造成严重的损坏。如果在气缸盖或进气歧管的配合表面上有刮伤或损坏，就需更换必要的元件。安装进气歧管的步骤如下:上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

警告:不能再次使用用过的进气歧管衬垫，否则会导致真空泄漏和车辆性能问题。(1)在进气歧管上安装新的衬垫。(2)将5mm螺纹副GM部分No.12345382或相应的螺母安装到进气歧管螺栓上。(3)安装进气歧管和留挂螺栓。用手将每一个螺栓放进所对应的螺纹孔中，然后根据图7-72所示的步骤以适当的力矩拧紧每个螺栓。(4)安装PCV阀和管道。(5)安装加速器电缆、支架和留挂螺栓，并用合适的力矩拧紧螺栓。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

(6)安装巡航控制器电缆(若装配有的话)。(7)安装真空制动助力器。(8)在油箱和回油管末端涂上一些机油。将快速断开式接头合在一起，继续拉快速断开式接头两侧以确保其不分离。在快速断开式接头上方安装防尘盖。(9)安装净化螺线管排气软管。(10)在油道上断开燃油压力表与施克拉德阀的连接。(11)将电子接头与传感器和进气歧管上的元件连接起来。(12)安装发动机线束与螺栓连接，并把线束装进保持架里。(13)安装观察盖和螺栓。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

(14)再次连接电池接线头负端并将点烟器插口与12V电源断开。(15)启动发动机，确定其工况和怠速正常。顾客关怀:对于车辆上无须维修的部件就不要维修。而预防性的维护是一种合理的商业投资，这会帮助消费者避免以后出现的问题。预防性维护的一个例子如:在冷却系统没有泄漏，但厂家推荐的维护周期已过的时候，冲洗冷却系统。如果消费者发现自己为本不需要的维修花了钱，他们将再一也不会到该维修店维护汽车。而且他们很可能会将这样的经历告诉给他们的朋友。对于这种“广告”，维修店要杜绝。7.2.4排气系统的维修

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排气系统的部件要承受物理和化学损害，排气系统部件的任何物理损坏都会引起排气系统部分或完全堵塞，从而导致功率损失或通过节气门的回火，除了导致发动机不能正常运转外，排气系统的堵塞或助力增大还会导致噪声增大和排放增多。物理或化学损坏都会引起排气系统的泄漏，导致疾病、窒息，甚至死亡，要谨记汽车排气对人体健康非常有害。1.检查排气系统排气系统的大多数部件，特别是前排气管、消声器和尾管会发生锈蚀、腐蚀和裂纹，卡箍和悬吊的破坏和松动将使部件脱离或在汽车行驶时撞击地面。注意:如果发动机一直运转着，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

排气系统各部件会非常的热。检查和维修排气系统时，一定要戴上安全眼镜。注意:排放的气体含有CO气体，它能让人窒息，从而导致疾病和死亡。排气系统泄漏对消费者和技术人员是极其危险的。检查中都包括注意倾听是否有排气系统泄漏发出的声音。将汽车举升起来，检查是否存在以下损坏:(1)穿孔、道路损伤、连接脱离和消声器焊缝鼓胀。(2)扭曲和凹陷。(3)变色、生锈、腐蚀软化等。(4)撕裂、破裂或悬吊和卡箍丢失。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

(5)尾管或其他部件丢失。(6)催化转化器因过热使壳体变成蓝色或褐色。2.更换排气系统部件对排气系统进行作业之前，一定要确定排气系统已经冷却到可以接触的程度。有些技师在开始作业之前还会拆开电池的负极电缆，以防电路系统发生短路。用好的渗透油浸润生锈的螺栓、螺母和其他需要拆卸的部件，最后检查将要安装部件的空间是否合适。排气系统作业的主要内容是更换部件。更换部件时，一定要使用与原来部件尺寸一样的新部件，确保安装正确及对正，并确保噪声水平可以被接受。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

更换排气系统部件可能需要使用专用工具(如图7-73所示)。许多技师会用氧乙炔焊炬来焊接或切割排气连接装置和部件。通过实践获知，该种方法可以将泄漏的管道从好管上切除而且不会损坏好管。这个措施通常会比用气动凿或消声器刀具来卸下坏管要快。一也可以用焊炬来加热。加热连接装置的外部管道会使金属膨胀到足以让你拉出管道。同样，加热排气系统中生锈的螺母能帮助拆卸。3.排气歧管和排气管的维修如前所述,排气歧管自身很少出现问题，只是偶尔会由于过热出现变形,可用直尺和厚薄规检查排气歧管的机械加工面。裂纹是由于发动机温度过高导致的另一种排气歧管问题，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

裂纹会经常在车辆通过大的水坑或向排气歧管高温表面溅水后会出现。如果排气歧管的变形超过厂家的规定或者出现裂纹，就必须更换排气歧管。还要检查排气歧管是否存在塌陷迹象，如果存在，要进行修理，应按照汽车维修手册的指导进行修理。维修小贴士:如果在排气歧管中装配有热氧传感器(HO2S)，一个有破裂的歧管的裂缝来自HO2S。这会使空气进人排气歧管，该空气会影响HO2S氧传感器信号并导致传动控制模块输出浓的空燃比。4.更换排气系统泄漏衬垫和密封垫上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

最有可能发生泄漏的部件是位于排气歧管和排气管之间的衬垫和密封垫(如图7-74所示)。安装排气衬垫时，要认真按照衬垫包装标签的说明书上要求进行，在开始安装之前要通读每一步安装说明，应重视原厂家维修手册关于会影响发动机密封的建议和要求。如果排气歧管在很热时就进行拆卸，会很容易使之变形，金属受热膨胀后，将使固定螺栓很难拆卸，而且容易损坏。为了更换排气歧管衬垫，应先按相反的顺序拧松各个螺栓，再重复以上顺序拆卸螺栓，将部件发生变形的可能性减小到最低。排气歧管的螺柱和螺母由于高热经常会生锈(如图7-75所示)，为了避免损坏气缸盖上的螺柱，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

在拆卸时应加热螺母。任何遗留在密封表面的旧衬垫残留物都将会增大泄漏的可能性，好的衬垫拆卸装置能够快速除去旧衬垫残留物和附着物，用刮刀和钢丝刷去掉软化后的残留物。从铝制部件表面去掉衬垫材料时，一定要使用非金属刮刀。检查排气歧管是否存在会引起泄漏的沟槽、刮伤或裂缝，如果存在裂缝或严重变形，应更换排气歧管。将排气歧管接合面上的不平整处辍平，保证密封良好。由于受到高温的影响，需要休整所有的螺纹孔、螺柱和紧固螺栓，以保证拧紧，并能平衡作用在衬垫上的夹紧力。用抗高温防胶合剂润滑螺纹，用少量的钻合剂将衬垫固定在安装位置，在钻合剂干透之前将衬垫对正，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

在安装排气歧管之前应使钻合剂干透。用手装上螺栓，按照维修手册或衬垫说明书上的规定的拧紧力矩分三步拧紧螺栓，第一步拧紧到规定力矩的一半;第二步拧紧到3/4;第三步完全拧紧。拧紧的顺序应从排气歧管中央开始，按照对角顺序向外逐个拧紧。更换损坏的前排气管时，现将催化转化器支撑好，以免掉落。如果有氧传感器，应小心地将其拆下。拆卸将排气管固定再车架上的所有悬吊或卡箍，再将排气管和排气歧管的固定螺栓卸下。拆排气管时，应检查是否有衬垫，如果有，将其丢弃并更换新的衬垫。一旦将排气管和排气歧管分离，衬垫就失效了。将排气管从催化转化器拆下，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

将前排气管拉松并卸下。大多数排气系统采用凸缘或插接连接，并卡箍将排气管和消声器固定，而很少采用焊接连接。如果汽车的排气系统是焊接连接的，用钢锯或割管器将排气管接合处割断，将新排气管焊接到消声器上，可以使用合适的接管将排气管和消声器连接起来，接管插人消声器的长度至少要50.8mm注意:要戴上护眼罩以保护眼镜，戴上工作手套以防锈蚀部件划伤手。更换排气系统的部件时，可能会遇到部件锈结在一起的情况，这在一段排气管插接到另一段排气管或消声器中时会是经常遇到的问题。如果想要再用部分旧管,用冷凿或举子(如图7-76所示)处理锈结在一起的外管时要特别谨慎，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

否则很容易损坏内管。必须很好地恢复内管的圆度，使其能够与新管很好地密封。将新管插在旧管上，使排气系统的其余部分就位，将新旧管件插人一定深度并对正，然后在新外管上装上U形卡箍，使其连接更加牢固(如图7-76所示)。注意:一定不要让排气系统的部件与车身、燃油管、燃油箱或制动管的任何部分直接接触。否则会发出咔嗒咔嗒的噪声并且或者损坏其他部件。催化转化器测试像排气系统其他部件一样，催化转化器的壳会损坏并被更换(如图7-77所示)。转化器内部也会损坏，并且失效。转化器失效就会降低排放质量。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

任何产自1996年或是更新的乘用车或轻型卡车，如果催化转化器不能正常工作，那么故障指示灯(MIL)就会亮起来，并且诊断故障码(DTC)会被及时记录。DTC经常会是p0420，说明催化效率低。车载诊断(OBD)系统通过比较来自催化转化器氧传感器前后的信号来检测催化转化器的效率。当车载诊断系统确定转化器的效率不足60，那么就得更换转化器了。在旧的车上，你可以用数字高温计来检测工作中的催化转化器。在检测之前要确保汽车充分地暖机。进人转化器中测量管道的温度器就会显示其温度。出口管道的温度应至少到370G，在转化器工作时该温度比进口管道的温度要高。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

如果出口温度与进口温度相同或比进口温度还要低，那么表明催化转化器内没有发生反应。与催化转化器(如图7-78所示)有关的操作稳定性问题的一般根源是排放不顺畅。催换转化器经常发生部分的或完全的堵塞，特别是在发动机长期的断火或充分的运转之后，转化器会过热。当转化器过热时，发动机就会失去动力，加速变得很慢并且很难达到高速。在这几种情况下，发动机会停止或不能启动。如果怀疑有排放不顺畅，应轻轻敲打转化器和消声器，若有咔嗒咔嗒的声音就表明内部有损坏。有几种方法可以检测排放是否顺畅。一种方法是用之前所述的真空测试方法。放置一个真空计在进气歧管真空连接口上，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

当发动机转速达到2500r/min时观察真空计。继续让发动机转速升高直至每分钟5000:，并监视真空计。如果真空度下降，排放会不顺畅。真空度下降是因为高真空度的空气试图通过排放起点而倒退到系统中，并会在进气冲程中将残余压力留在气缸中。这会减小发动机的真空度和动力。你可以用反向压力计来检测排气系统(如图7-79所示)。安装检测计到转化器排放首端，检测计会以半1Pa的增量从0Pa读到10Pa。通常检测计上有一个适配器，它能旋人氧传感器前接口。其他步骤就需要你在前排气管上钻或打一个小孔，然后把检测计旋进去。在将车辆送回消费者手中前需要把这个小孔给封闭上。安装完检测计后，上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

在发动机以怠速和2500r/min的情况下查看压力。在怠速时的压力应该是0Pa，在2500r/min时压力应不高于1.5Pa。在节气门关上之时压力应不会超过4Pa。如果压力太高，拆下转化器，检查其是否损坏。转化器通常比消声器要更容易失效，但你仍需要拆下并检查消声器。催化转化器比较贵，所以要保证更换转化器后一定能排除故障。在更换催化转化器后，你应该校验发动机可以正常工作。大部分的转化器失效要归于燃烧过多的燃油而发生的转化器过热。点火断火或者过多的浓混合油气能在短时间内损毁催化转化器。确保解决故障的根源，防止车辆再次遭遇转化器故障。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

7.2.5涡轮增压器的诊断

涡轮增压器故障会导致严重的动力不足。如果涡轮增压器不能产生足够的增压压力，发动机就会出现加速缓慢。涡轮增压器本身会出现故障，但也会有其他几种导致低的增压压力的可能。整个系统需要已正确地诊断出故障原因。涡轮增压系统故障引起的症状有:(1)在加速中，磨损的轴承发出嘶叫声。(2)有蓝烟从磨损的涡轮增压器密封垫冒出。(3)进气管道系统泄漏引起的断火和加速延迟。(4)过高增压引起的发动机保真和过热。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

注意:如果发动机一直运转着，那么涡轮增压器和相关部件会非常的热。在维修这些部件时要戴上保护手套以免烫伤。涡轮增压器诊断的第一步是检查所有与涡轮增压器来连接的机构和管道(如图7-80所示)。检查废气膜片连杆机构是否有松动和钻合。检查从废气膜片到增压控制电磁线圈是否有裂缝、扭结和堵塞。还要检查与涡轮增压器连接的冷却液管和油管是否有泄漏。在排放中有过多的蓝烟可能表示涡轮增压器密封磨损了。作为技术人员必须记住磨损后的气门导管密封装置和活塞环一也能导致机油消耗和排放蓝烟。当机油泄漏在涡轮增压器的涡轮尾部不显著时，就要检查机油排放管和发动机曲轴箱通气口是否堵塞。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

如果在曲轴箱内发现有污泥，那么发动机机油和滤网必须被更换。检查涡轮增压器上的所有的固定螺栓是否松动。咔嗒咔嗒的声音可能是由固定螺栓松动引起的。当涡轮增压器轴在高速旋转时有呼呼声是正常的。过多的涡轮增压器内部噪声可能是由于轴端攒动而引起的涡轮叶片敲击壳体。检查涡轮壳体内及相关管道是否有排放泄漏。如果废气在到达涡轮轮片之前就已泄漏，那么涡轮增压器的效率就会降低。检查进气系统是否有泄漏。如果在压缩腔之前的进气系统有泄漏，污泥可能会进人到涡轮增压器中，并损坏压缩机和涡轮轮片。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

当在压缩轮腔和气缸之间的进气系统有泄漏时，涡轮增压器压力就会减小。如果涡轮增压器增压是受发动机电脑控制，并且在增压控制电磁线圈或PCM电磁线圈线束上有故障，诊断故障码(DTC)就会被传动控制模块记忆所储存起来。涡轮增压器诊断和维修指导如下:(1)一个基本的涡轮增压器检查应包括所有的涡轮增压器连杆装置、管道、线路和进气、排气系统泄漏。(2)空气进气系统中的泄漏会让灰尘微粒进人涡轮增压器中，损坏叶片。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

(3)在气缸和涡轮增压器之间的排放泄漏会降低涡轮增压器的效率。(4)排气中的蓝烟可能是由涡轮增压器密封磨损、阀杆防尘盖磨损、气门导管密封装置磨损或活塞环磨损引起的。(5)低气缸压缩会减少通过发动机的气流，并减小涡轮增压器的轴速和增压压力。(6)增压压力时高时正常的现象可能是由不完全的废气门系统引起的。(7)增压压力时低时正常的现象，可能是由废弃门系统故障，涡轮增压器轴承或叶片磨损，或是低的气缸压缩。(8)当涡轮增压器轴轴向移动过大时，叶片会敲击壳底。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

(9)涡轮增压器轴承过早失效可能是由润滑不足，机油污染或冷却系统被污染引起的。(10)在更换涡轮增压器后，必须在启动发动机之前预润滑增压器。下面介绍常见的涡轮增压器失效及其检查等。1.常见的涡轮增压器失效涡轮增压器有自己的有效维修年限。大部分的涡轮增压器过早失效是由于润滑不足,润滑污染或外界物质的进人。表7-1提供了有关解决涡轮增压器故障的信息和推荐的修理措施。2.涡轮增压器的检查上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

为了检查涡轮增压器，启动发动机并辨听涡轮增压器所产生的声响。有尖锐的声响可能表示在压缩轮和进气歧管之间存在泄漏。如果噪声变化强烈，很可能是由于空气滤清器堵塞、泵轮吸人管中存在松脱的物质、泵轮上和壳体中积累灰尘所引起的。检查与涡轮增压系统有关的导管上的卡环是否松动(包括中冷器)。检查所有管道、衬垫和配管是否正确安装，是否损坏，是否有磨损。如果在这些地方没有发现问题，卸下空气过滤器和从空气过滤器到涡轮之间的风道。检查污泥组织和来自外界物体的损坏。一旦涡轮增压器冷却下来，检查涡轮是否旋转自如。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

查看壳体内，观察是否有轮一壳之间的摩擦碰撞的痕迹。涡轮增压系统的高压一侧可用肥皂水来检测其是否有泄漏。将溶液送到连接点、配管和中冷器处，通过观察泡沫出现的地方来查出泄漏的位置。在涡轮壳上方的排气系统泄漏或堵塞会降低涡轮增压器的效率。当然，还要检查废弃门执行器的自由工况。必须检查与执行器相连的管道是否有损坏。图7-81~图7-89所示是检测涡轮增压器和增压压力的典型步骤。3.增压压力测试维修小贴士:如果发动机气缸压缩较低，则通过气缸的气流会减少，这会导致涡轮增压器轴速偏低，增压压力较低。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

维修小贴士:过大的增压压力会导致发动机爆震并有可能损坏发动机。为了测试增压压力，首先将压力计与进气歧管相连。压力计管应当有足够长度以使压力计能安置在乘客舱内。以车辆厂家指定的车速进行道路测试，并观察压力计。一些车辆厂家推荐车辆以大的节气门开度从停止加速到96kin/h，同时注意观察压力计。高于标定值的增压压力可能是由废气门系统故障所引起的。低增压压力可能是由废气门系统或涡轮增压器缺陷所导致，例如轮片损坏或轴承磨损。发动机压缩比低，一般增压压力也比较低。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

废气门故障经常是由于积炭导致的，碳组织会让旁通阀不能闭合，或使其凝结。检查连杆是否弯曲，因为弯曲经常会使连杆不能自由移动。对于传动机构的调整不需要，除非有明显的失调。为了检测在PCM控制系统上的废弃门，在进气管上安装真空泵。在抽出空气时密切注视废气门传动机构。该传动机构应该自由移动，并在真空度适合时将废气门打开。如果不能移动，确定不是连杆卡住了，如果连杆可以移动自如，就必须更换废气门。在旧系统中，是靠增压压力来操作废气门的，这时就要用压力来检测废气门的运转。当废气门开启时确定其压力，用该压力在废气门管道中检测传动装置运动。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断与维修

在PCM控制系统中，确定没有DTC，并且燃油和点火系统正常工作。例如，进气空气温度传感器有故障，会使PCM限制增压压力。在涡轮增压器报废之前修理所有的相关故障。4.涡轮增压器拆卸对于不同的发动机，涡轮增压器的拆卸步骤会有变化。例如，在有些车上如Nissan300ZX，厂家建议将发动机移出为涡轮增压器获得通道。一也有的是将涡轮增压器与发动机一起移出。一定要按照车辆厂家的维修手册中的拆卸步骤来进行拆卸。以下是典型的涡轮增压器拆卸步骤。(1)断开负极电池电缆，并排出冷却系统。上一页下一页返回7.2进排气系统的诊断