1、任务二 拆检排放控制系统项目六 排放控制系统的检修任务二 拆检排放控制系统【任务目标】目标类型目 标 要 求1.认知目标1.能描述发动机排放污染的各种物质及其危害；2.能阐述发动机排放污染的控制方法及标准；3.能叙述发动机排放系统零部件的构造及作用；4.知道发动机常用维修工具、设备、仪器和仪表的用途与使用方法。2.技能目标1.能够进行安全操作，具有安全生产意识。2.能够正确使用常用的维修工具、设备、仪器和仪表。3.能够正确拆检发动机排放系统的各个零部件。4.能够正确检测发动机的尾气并判断尾气是否达标。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
2、。【任务描述】2014年6月9日小王驾驶一辆丰田轿车到车管所进行年检，由于发动机尾气排放超标，车辆未通过年检。于是，小王找专业修理人员进行维修。根据车主描述的现象，请查阅相关资料对此车辆发动机排放系统进行维修，修理完毕后如实填写故障案例报告单。【知识准备】一、发动机排放控制系统检查1相关零件位置分布图丰田3SZ-FE电控发动机排放控制系统的主要部件在汽车上的分布如图6-2-1所示，排放控制系统的电路如图6-2-2所示。图6-2-1 排放控制系统的主要部件在汽车上的分布 如图6-2-2 排放控制系统的电路2关于车上检查（1）检查燃油切断时的转速。（2）增大发动机转速至大约3000 r/min，用
3、听诊器检查喷油器的工作声音。（3）松开节气门操纵杆，检查工作噪声是否断断续续。（4）目视检查软管、连接部位和衬垫。（5）检查软管、连接部位和衬垫上有无裂纹、泄漏或划痕。（6）检查燃油箱盖_目视检查燃油箱盖衬垫是否变形或损坏，如图6-2-3所示。 如图6-2-3 检查软管、连接部位和衬垫图6-2-4 加热型氧传感器安装位置3.拆装检查氧传感器1的方法（1）关于拆卸加热型氧传感器1加热型氧传感器1的安装位置如图6-2-4所示。拆卸蓄电池负极端子电缆。断开加热型氧传感器1的插接器。用SST(专用套筒)拆下加热型氧传感器1，如图6-2-5所示。图6-2-5 拆下加热型氧传感器（2）关于检查加热型氧传感
4、器1的电阻用欧姆表测量端子间的电阻测量方法和标准电阻值如图6-2-6所示。如果电阻不符合规定，则更换该传感器。 图6-2-6 测量标准电阻值（3）关于安装加热型氧传感器1用SST(专用套筒)安装加热型氧传感器，紧固力矩为44 N.m连接加热型氧传感器的插接器。将电缆连接到蓄电池负极端子，紧固力矩为5.4 N.m4拆装检查氧传感器2的方法（1）关于拆卸加热型氧传感器2加热型氧传感器2的安装位置如图6-2-7所示。拆卸蓄电池负极端子电缆断开加热型氧传感器的插接器。用SST(专用套筒)拆下加热型氧传感器2（2）关于检查加热型氧传感器2的电阻用欧姆表测量端子间的电阻，测量方法和标准电阻值如图6-2-8
5、所示。如果电阻不符合规定，则更换该传感器。图6-2-7加热型氧传感器2的安装位置图6-2-8 测量方法和标准电阻值（3）关于安装加热型氧传感器2用SST(专用套筒)安装加热型氧传感器到排气管上，紧固力矩为44 N.m连接加热型氧传感器的插接器。将电缆连接到蓄电池负极端子，紧固力矩为5.4 N.m二、发动机排放控制系统维护1.维护三元催化转化器（1）三元催化转化器失效原因随着使用时间的增长，三元催化转化器的活性表面开始老化、失效，造成转化效率下降。 三元催化转化器老化的主要原因有：过热老化、化学毒化、硬物撞击或骤冷。（2）判断三元催化转化器工作情况判断三元催化转化器工作情况的方法如下。 测量废气
6、。 测量温度。 检查堵塞。操作过程是：从汽车上卸下转化器，使用手电筒目测检查三元催化转化器上是否有堵塞、熔化和开裂现象如图6-2-9所示。图6-2-9 检查三元催化器有无堵塞 图6-2-10 检查EVAP炭罐2汽油蒸发控制系统的维护下面以日产风度轿车为例来说明汽油蒸发控制系统的维护方法。（1）检查EVAP炭罐 将点火开关转到“OFF”位置，拆下EVAP炭罐。炭罐管接头如图6-2-10所示。 堵住EVAP炭罐的C口，向A口内吹气并确认气流从B口顺畅流出但有单向阀的阻力。 堵住EVAP炭罐的A口，向C口内吹气并确认空气从B口顺畅吹出。（2）检查EVAP炭罐清洁量控制电磁阀的控制功能 将点火开关转到
7、“OFF”位置，从EVAP炭罐处断开连接至EVAP炭罐清洁量控制电磁阀的EVAP清洁软管。 起动发动机怠速运转至少80s，并使发动机处于热车状态。 在图6-2-11所示条件下检查EVAP软管是否存在真空。图6-2-11 检查EVAP炭罐软管（3）检测EVAP炭罐清洁量控制电磁阀的线路EVAP炭罐清洁量控制电磁阀电路如图6-2-12所示，检测其是否正常。图6-2-12 EVAP炭罐清洁量控制电磁阀电路（4）检查EVAP炭罐清洁量控制电磁阀气路的连通性在图6-2-13所示条件下检查EVAP炭罐清洁量控制电磁阀气路的连通性。图6-2-13 EVAP炭罐清洁量控制电磁阀气路的连通性（5）检测内置于油箱
8、盖中的油箱真空/压力释放阀（见图6-2-14）图6-2-14 油箱盖与真空压力释放阀将阀体清洗干净，检查阀门开启的压力和真空度，如果不符合规定值，则更换油箱盖总成。 阀门开启的压力：15.320.0 kPa；阀门开启的真空：6.03.4 kPa。 图6-2-15 检查油箱盖与真空压力释放阀3维护曲轴箱强制通风系统（1）目视检查软管、连接部位和衬垫 检查软管、连接部位和衬垫上有无裂纹、泄漏或划痕，如图6-2-16所示。图6-2-16 检查软管、连接部位和衬垫（2）检查曲轴箱通风阀工作情况下面以丰田3SZ-FE电控发动机排放控制系统为例来说明曲轴箱通风阀的检查方法。如图6-2-17所示，安装洁净的
9、软管；将空气吹入气缸盖侧，并检查空气流通应顺畅。 图6-2-17 检查曲轴箱通风阀工作情况（1）将空气吹入进气歧管侧并检查空气流通应不通，如图6-2-18所示。 如果操作结果不符合规定，则更换通风阀。图6-2-18 检查曲轴箱通风阀工作情况（2）三、拆装检查碳罐总成碳罐在汽车上的安装位置如图6-2-19所示。 图6-2-19 碳罐在汽车上的安装位置1.关于拆下碳罐总成的方法断开2根软管，拆下碳罐。2.关于检查碳罐的工作情况的方法将软管插入排气口使排气口保持关闭，并向进气口吹入4. 71 kPa的空气，检查空气是否从清污口吹出如图2- 105所示。如果操作结果不符合规定，则更换碳罐向进气口吹入4
10、. 71 kPa的空气，并检查空气是否从其他端口顺畅地吹出，如图2-106所示。如果操作结果不符合规定，则更换碳罐向进气口施加1. 96 kPa的真空，当排气口和清污口均关闭时，检查真空应没有减少;当清污口打开时，检查真空应有减少，如图2- 107所示。如果操作结果不符合规定，则更换碳罐3.关于安装碳罐总成的方法安装碳罐总成，连接2根软管。图6-2-20 检查碳罐的工作情况（一）图6-2-21 检查碳罐的工作情况（二）图6-2-22 检查碳罐的工作情况（三）六、拆装检查碳罐真空转换阀总成的方法简介碳罐真空转换阀在汽车上的安装位置如图2-108所示1.关于拆卸真空转换阀总成的方法从蓄电池负极端子
11、断开电缆拆下发动机盖，如图2- 109所示断开插接器和2根软管，拆下固定螺栓，拆下真空转换阀总成2.关于检查真空转换阀总成的方法检查电阻。用欧姆表测量端子间的电阻，测量方法和标准电阻如图2- 110所示。如果结果不符合规定，则更换真空转换阀总成。检查真空转换阀总成是否搭铁。用欧姆表检查各端子与车身间的电阻，测量方法和标准电阻如图2- 111所示。如果结果不符合规定，则更换真空转换阀总成。图6-2-23 碳罐真空转换阀在汽车上的安装位置3.关于检查真空转换阀的工作情况的方法检查空气应不能从端口E流到端口F，如图2- 112所示。如果操作结果不符合规定，则更换真空转换阀总成。将蓄电池电压加在端子间
12、，检查空气能够从端口E流到端口F，如图2- 113所示。如果操作结果不符合规定，则更换真空转换阀总成。4.关于安装真空转换阀总成的方法用螺栓安装真空转换阀总成，紧固力矩为8. 5 N.m连接2根软管和插接器。安装发动机盖，紧固力矩为7.5 N.m将电缆连接到蓄电池负极端子，紧固力矩为5. 4 N.m图6-2-24 拆下发动机盖图6-2-25 测量真空转换阀电阻图6-2-26 检查真空转换阀绝缘性能图6-2-27 检查真空转换阀的工作情况（一）图6-2-28 检查真空转换阀的工作情况（二）【任务拓展】一、发动机排气污染与控制标准我们知道，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
13、4.3.1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、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）排气管消声器排气尾管。要使汽车发动机尾气排放达标，首先要控制可燃混合气的燃烧质量，其次就是要有效地控制尾气的净化处理。随着我国机动车保有量持续增长，我国机动车污染物排放总量也持续攀升。据有关部门统计，2009年全国机动车污染物排放总量为5143.3万吨，其中CO、HC、NOx和PM值排放量分别是482.2万吨4018.8万吨、529.8万吨和59.0万吨。由此看来，在我国汽车普及的过程中，
14、由汽车排放而产生的大气污染也日益严重。许多城市的空气质量也随之下降。据有关专家统计，目前，汽车排放的尾气污染几乎占了大气污染的50%。近来，全国多地连续发生的雾霾天气，便是有力证明。1.汽车尾气及其对环境的危害 通常，汽车排放物是指从废气中排出的CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧化物）和PM（微粒，碳烟）等有害气体。它们都是发动机在燃烧做功过程中产生的有害气体。一氧化碳CO：一氧化碳是烃燃料燃烧的中间产物，主要是在局部缺氧或低温条件下，由于烃不能完全燃烧而产生，混在内燃机废气中排出。一氧化碳是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体，一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后，会和血
15、液里的红血蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，导致携氧能力下降，使人体出现反应，如听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。氮氧化合物NOx：NOx气体大部分是在内燃机气缸内生成的，它主要由NO与NO2组成。氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。氮氧化合物的生成原因主要是高温富氧环境，比如燃烧室积碳等因素。从燃烧过程看，排放NOx的95%以上可能是NO，其余的是NO2。世卫组织环境健康评价组曾做出这样的结论：NO2浓度0.94mg/m-3是短期暴露引起有害影响的最低水平，0.190.32mg/m-3最长1小时，一个月出现不
16、能多于两次才能确保公共健康。碳氢化合物HC：汽车尾气的HC来自三种排放源。对一般汽油发动机来说，约60%的HC来自内燃机废气20%25%来自曲轴箱（PCV系统）的泄漏，其余的15%20%来自燃料系统（碳罐）的蒸发。甲烷是窒息性气体，其嗅觉阈值是142.8mg，只有高浓度时才对人体健康造成危害。乙烯、丙烯和乙炔则主要是对植物造成伤害，使路边的树木不能正常生长。苯是无色类似汽油味的气体，可引起食欲不振、体重减轻、易倦、头晕、头痛、呕吐、失眠、粘膜出血等症状，也可引起血液变化，红血球减少，出现贫血，还可导致白血病。其嗅觉阈值16.29mg，对人体健康有影响的阈值34.8mg。汽车尾气中还含有多环芳烃
17、，虽然含量很低，但由于多环芳烃含有多种致癌物质（如苯丙芘）而引起人们的关注。HC和NOX在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，产生一种复杂的光化学反应，生成一种新的污染物形成光化学烟雾，1952年12月英国伦敦发生的光化学烟雾4天中死亡人数较常年同期约多4000人，45岁以上的死亡最多，约为平时的3倍，1岁以下的约为平时的2倍。事件发生的一周中，因支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡分别为事件前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。 细颗粒物：PM细颗粒物又称细粒、细颗粒。大气中粒径小于或等于2m（有时用小于2.5m，即PM2.5）的颗粒物。虽然细颗粒物只是地球大气成分
18、中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。细颗粒物粒径小，含有大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。2012年2月，国务院同意发布新修订的环境空气质量标准增加了细颗粒物监测指标。2013年2月28日，全国科学技术名词审定委员会称PM2.5拟正式命名为“细颗粒物”。这个值越高，就代表空气污染越严重。颗粒物的成分很复杂，主要取决于其来源。主要的来源是从地表扬起的尘土，含有氧化物矿物和其他成分。海盐是颗粒物的第二大来源，其组成与海水的成分类似。一部分颗粒物是自然过程产生的，源自火山爆发、沙尘暴、森林火灾、浪花等。PM2.5还可以
19、由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料（煤、石油等）和垃圾的燃烧造成的。在发展中国家，煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式。燃烧柴油的卡车，排放物中的杂质导致颗粒物较多，没有先进废气处理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。20世纪70年代，人们开始注意到颗粒物污染与健康问题之间的联系。在美国，每年由于颗粒物污染造成的死亡人数约为2.2-5.2万人（2000年数据），在欧洲这一数字则高达20万。2013年，许多研究已证实颗粒物会对呼吸系统和心血管系统造成伤害，导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和过早死亡。2.发动机尾气的控制标准目前，汽车尾气排放标准主要有欧洲标准与美国的
20、国家标准。欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧共体（EEC）的排放指令共同加以实现的，欧共体（EEC）即是现在的欧盟（EU）。排放法规由ECE参与国自愿认可，排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。汽车排放的欧洲法规（指令）标准1992年前巳实施若干阶段：表4.3.1 欧洲汽车排放标准 单位：（g/Km） 年 份 汽 油 机 柴 油 机 CO NOx HC NOx PM1992（欧） 2.8 1.00.80.361996（欧） 2.3 0.30.80.252000（欧） 2.30.150.20.50.12005（欧） 1.00.10.10.50.022009（欧） 1.00.10
21、.060.20.0052014（欧） 1.00.10.060.10.005 我国汽车排放的国标与欧标基本一致，国标是根据我国具体情况参照欧标制定的国家标准。欧标是欧共体国家成员通行的标准。欧标略高于国标。如：国3相当于欧三，国4相当于欧四。目前，我国对轻型车及家用轿车普遍实施国3排放标准。2014年1月1日起开始供应具有国4标准的汽车燃油。实施国4排放标准。根据规划,2018年，我国将对轻型车及家用轿车普遍实施国6排放标准。为什么要提高汽车尾气排放标准？有关专家做了一个形象的比喻：7辆执行欧标准的汽车，相当于1辆化油器车的污染物排放量；14辆执行欧3标准的汽车，才相当于1辆化油器车的污染物排放
22、量。按照轻型汽车号标准，家庭轿车和轻型汽车的一氧化碳排放量将在原有基础上减少30%，碳氢和氮氧化合物则分别减少40%。查一查： 通过互联网查一查2014年北京、上海、重庆的轿车尾气排放标准做一做： 请自己动手，检查碳罐的工作情况【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、发动机尾气检测仪一台、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，进行发动机汽油蒸发控制系统（EVAP）零部件识别，并完成以下表格（表6-1-1）图6-2-30 汽油蒸发控制系统（E
23、VAP） 表6-1-1 发动机汽油蒸发控制系统零部件识别 序 号零 部 件 名 称用 途123456789四、学生以小组为单位，根据教师提供的发动机，汽车尾气检测仪，进行发动机尾气检测并填写检测报告。点燃式发动机汽车稳态工况法排气污染物检测报告检测报告编号： 检测站名称： 检测日期： 检测操作员： 车辆驾驶员： 1、车辆信息车辆型号： 生产企业： 基准质量： 最大总质量： 单车轴重： 底盘型号： 驱动方式： 驱动轮气压： 变速器型号： 档位数： 发动机型号： 发动机生产企业：气缸数： 发动机排量： 燃油类型： 三元催化转化器 行驶里程： 燃油规格： 车牌号： 车辆识别代码： 登记日期： 车主姓
24、名： 联系电话： 联系地址： 2、检测设备设备认证码： 设备名称： 型 号： 制 造 厂： 底盘测功机： 排气分析仪： 3、检测环境环境温度（ ） 大气压力： 相对湿度：4、检测数据及结论排放污染物ASM5025ASM5040HC(10-6)CO(%)NO(10-6)HC(10-6)CO(%)NO(10-6)检测数据排放限值单项评定结 论检验员号码： 测试设备编码： 检测员签名： 审核员签章： 五、各小组成员通过教室上网设备，查阅有关汽车发动机废气涡轮增压装置的应用于特定，各派一个代表上台叙述。想一想： 当前，普及纯电动汽车的要解决的难题有哪些？【任务检测】一、填空题：1. 发动机排放控制系统
25、检查包括_、_、_、_。2发动机排放控制系统维护_、_、_。3判断三元催化转化器工作情况的方法有：_、_、_。4发动机在排气行程中，废气经排气歧管_（TWC）_消声器排气尾管。5我国汽车排放的国标与欧标基本一致，国标是根据我国具体情况参照欧标制定的国家标准。欧标是欧共体国家成员通行的标准。欧标略高于国标。如：国3相当于_，国4相当于_。6现在，我国轻型车尾气排放实行国4排放标准。其中CO_、HC_、NOx_。7许多研究已证实颗粒物会对呼吸系统和心血管系统造成伤害，导致_、肺癌、_疾病、出生_和过早死亡。8碳氢化合物HC：汽车尾气的HC来自三种排放源。对一般汽油发动机来说，约_%的HC来自内燃机
26、废气20%25%来自_（PCV系统）的泄漏，其余的15%20%来自燃料系统_的蒸发。9通常，汽车排放物是指从废气中排出的_、_、_和_（微粒，碳烟）等有害气体。它们都是发动机在燃烧做功过程中产生的有害气体。10吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。二、判断题：1. 用SST(专用套筒)安装加热型氧传感器，紧固力矩为44 N.m。（ ）2随着使用时间的增长，三元催化转化器的活性表面开始老化、失效，造成转化效率下降。 三元催化转化器老化的主要原因有：过热老化、化学毒化、硬物撞击或骤冷。（ ）3检查三元催化转化器的操作过程是：从汽车上卸下转化器，使用手电筒目测检查三元催化转化器上是否有堵塞、熔化和开裂现象。（ ）4目前，汽车排放的尾气污染几乎占了大气污染的50%。近来，全国多地连续发生的雾霾天气，便是有力证明。（ ）5细颗粒物：PM细颗粒物又称细粒、细颗粒。大气中粒径小于或等于2m（有时用小于2.5m，即PM2.5）的颗粒物。（ ）67辆执行欧标准的汽车，相当于1辆化油器车的污染物排放量；14辆执行欧3标准的汽车，才相当于1辆化油器车的污染物排放量。（
