尾气分析在汽车发动机故障诊断中的应用(共17页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上编号 商丘工学院毕业论文(设计)题目 发动机排放技术的应用分析系 别 机电工程系 专 业 汽车检测与维修 学生姓名 陈少飞 成 绩 指导教师 徐雁波 2012年4月专心-专注-专业摘 要汽车故障诊断技术是指在整车不解体情况下,确定汽车的技术状况,查明故障原因和故障部位的汽车应用技术。 汽车是一个复杂的技术系统,是许多总成、机构和元件的有序构成。在使用过程中,由于某一种或几种原因的影响,其技术状况将随行驶里程的增加而变化,其动力性、经济性、可靠性、安全性将逐渐或迅速地下降,排气污染和噪声加剧,故障率增加,这不仅对汽车的运行安全、运行消耗、运输效率、运输成本及环境造成极大
2、的影响,甚至还直接影响到汽车的使用寿命,因而研究汽车故障的变化规律,定期检测汽车的使用性能,及时而准确地诊断出故障部位并排除故障,就成为汽车使用技术的一项重要内容。我国的汽车故障诊断与检测技术起步较晚,在20世纪30年代,汽车故障诊断完全依靠工人和技术人员掌握的知识和经验,凭感官来分析判断汽车故障之所在。6070年代开始引进和研制汽车故障诊断检测设备,进入80年代以后,随着国民经济的发展,特别是随着汽车制造业、公路交通运输业的发展和进口车辆的增多,我国的机动车保有量迅速增加,汽车故障诊断检测技术成为国家“六五”重点推广项目,并视其为推进汽车维修管理现代化的一项重要技术措施。我国交通部颁布了第1
3、3号部令汽车运输业车辆技术管理规定、28号部令汽车维修质量管理办法和29号部令汽车运输业车辆综合性能检测站管理办法,对汽车故障诊断检测技术、检测制度和综合性能检测站等均做出了明确规定,其组织管理也步入正轨。随着公路交通运输企业、汽车制造企业和整个国民经济的发展,我国的汽车故障诊断检测技术在本世纪必将获得进一步发展。 关键词:尾气分析 故障诊断 分析仪器 实际应用目录目录前 言随着汽车工业的发展和汽车保有量急剧增加,汽车尾气排放的污染物是一致公认的城市大气主要污染公害之一,已成为严重的社会问题。因此,检测并控制汽车排气污染物的浓度,以及对尾气排放的分析,已成为汽车检测中重要的检测项目。而且也成为
4、发动机故障诊断的重要的依据。汽车保有量的与日俱增,汽车排气对人类健康的危害及对环境的污染也日甚一日。对此,世界各国都制定了相应的法规和标准,以期把汽车有害排放物控制在较低的水平。为了满足排放标准,必须对发动机排气进行净化。近几年来,汽车界开发和创制出许多净化排气的新技术和新装置。 汽车是一个复杂的技术系统,是许多总成、机构和元件的有序构成。在使用过程中,由于某一种或几种原因的影响,其技术状况将随行驶里程的增加而变化,其动力性、经济性、可靠性、安全性将逐渐或迅速地下降,排气污染和噪声加剧,故障率增加,这不仅对汽车的运行安全、运行消耗、运输效率、运输成本及环境造成极大的影响,甚至还直接影响到汽车的
5、使用寿命,因而研究汽车故障的变化规律,定期检测汽车的使用性能,及时而准确地诊断出故障部位并排除故障,就成为汽车使用技术的一项重要内容。第一章 发动机的有害排放物主要成分及其危害汽车排气的污染物,主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、硫化物(主要是SO2)、碳烟及其他些有害物质。如果燃用含铅汽油,排气中的污染物还包含铅化合物。汽车排气污染物中,CO、HC、NOx和碳烟主要来源于汽车尾气的排放,少部分来自曲轴箱窜气,其中,部分HC还来自于油箱和整个供油系的蒸发与滴漏。以活塞式内燃机为动力的汽车是城市大气的主要污染源之一。汽车排放的污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物
6、(HC)、氮氧化合物(NO)和微粒。CO是燃油的不完全燃烧产物,是一种无色、无臭、无味的气体。它与血液中血红素的亲和力是氧气的300倍,因此当人吸入CO后,血液吸收和运送氧的能力降低,导致头晕、头痛等中毒症状。当吸入含容积浓度为0.3%的CO气体时,可致人于死亡。NO主要是指NO和NO,产生于燃烧室内高温富氧的环境中。空气中NO浓度在1020ppm时可刺激口腔及鼻粘膜、眼角膜等。当NO超过500ppm时,几分钟可使人出现肺气肿而死亡。在相同工况下,汽油机排放的CO、HC和NOx排放量比柴油机大,因此,目前的排放法规对汽油机主要限制CO、HC和NOx的排放量。柴油机对大气的污染较汽油机轻得多,主
7、要是产生碳烟污染,因此排放法规主要限制柴油机排气的烟度。第二章 汽车排气污染物的危害汽车排出的各种物质中,对人类形成危害的有CO、HC、NOx、碳烟和硫化物等。2.1 CO是燃料不完全燃烧的产物 浓度最大的有害成分,是一种无色无味的有毒气体,它进入人体后极易与血液中担负输运氧气的血红蛋白结合,妨碍血红蛋白的输氧能力,造成人体各部分缺氧,头晕、呕吐等中毒症状,严重时甚至死亡。2.1.1 HC是发动机未燃尽的燃料分解出来的产物当HC浓度较高时,使人出现头晕、恶心等中毒症状。而且,HC和NOx在强烈的太阳光作用下,能反应生成一种有害的光化学烟雾,这种光化学烟雾滞留在大气中,造成大气严重污染,对人的眼
8、睛、呼吸道及皮肤均有强烈的刺激性。2.1.2 NOx是汽油机和柴油机排放的主要污染物 工作时进气中的N2与O2在高温高压条件下反应而生成的。NOx主要是NO和NO2。NO与血液中血红蛋白的亲合力比CO还强,通过呼吸道及肺进入血液,使其失去输氧能力,产生与CO相似的中毒后果。NO2侵入肺脏深处的肺毛细血管,引起肺水肿,同时还能刺激眼、鼻粘膜,麻痹嗅觉。2.2碳烟以柴油机排放量为最多碳烟能影响道路的能见度,并因含有少量的带有特殊臭味的乙醛,往往引起人们恶心和头晕。2.2.1 硫化物主要为SO2第三章 尾气分析的项目和基本规则尾气分析不仅是检查排放污染物治理效果的唯一途径而且还是对发动机工作状况及性
9、能判定的重要手段尾气分析是在发动机不同工作状况下,通过检测废气中不同成分气体的含量来判断发动机各系统故障的方法其目的是对发动机的燃烧状况进行综合评价。尾气分析主要分析内容主要有混合气空燃比点火正时及催化转化器转化效率等。包括主要分析的参数一氧化碳(CO)碳氢化合物(HC)二氧化碳(CO2)氧(02)空燃比(A/F)或相对空燃比。3.1尾气分析项目表1-1系统类型有害气体无害气体其他参考值无催化转化器HCCOCO2O2A/F有催化转化器CO2O2A/F3.2废气分析的基本规则碳氢化合物(HC)和氧(02)的读数高是由点火系统不良和过稀的混合气失火而引起,一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)高,二
10、氧化碳(C02)、氧(02)低,表明发动机工作混合气很浓。如果燃烧室中没有足够的空气(氧气)保证正常燃烧,通常情况下,C02的读数和CO、02的读数相反;燃烧越完全,C02的读数就越高,其最大值在13.5%14.8%之间,此时CO的读数应该是或接近0% 。O2的读数是最有用的诊断数据之一,O2的读数和其他3个读数一起,能帮助找出诊断问题的难点。通常,装有催化转换器的汽车的02的读数应该是1.0%2.0%,说明发动机燃烧很好,只有少量末燃烧的O2通过气缸。 如果02的读数小于1.0%,则说明混合气太浓,不利于很好的燃烧;如果02的读数超过2%,则说明混合气太稀。燃油滤清器堵塞、燃油压力低、喷油器
11、阻塞、真空系统漏气、废气再循环(EGR)阀泄漏等都可能导致混合气过稀失火 利用功率平衡试验(根据制造厂的使用说明)和四气体排气分析仪的读数,可以指出每个缸的工作状况。如果每个缸CO和CO2的读数都下降,HC和O2的读数都上升,且上升和下降的量一样,则证明每个缸都工作正常;如果只有一个缸的变化很小,而其他缸都样,则表明这个缸点火或(和)燃烧不正常。第四章尾气分析仪在故障检测诊断中的应用汽车尾气分析仪有两气、四气和五气等多种类型 4.1两气尾气分析仪两气尾气分析仪是用来测量汽车尾气排放中CO和HC的。 但是如果一辆车的排气管或尾气分析仪的测量管路有泄漏,那么所检测的就是被外部空气稀释的尾气,CO和
12、HC的测量值将降低,自然就不能反映尾气的真实浓度。目前国内所用的两气尾气分析仪绝大多数都不具有检查自身泄漏的功能,因此即使用两气尾气分析仪测得的车辆尾气排放结果达标,空气中的有害物质仍不一定能得到控制。 4.2四尾气分析仪 随着装有三效催化转化器和电子控制系统的汽车的增多,汽车的排放标准也更加严格,因此需要更精确地测量排气和诊断排放超标的原因。四气尾气分析仪不仅具备两气尾气分析仪的所有功能,而且还能进行故障诊断和分析。除了测量CO和HC外,还能测最CO2和02、发动机油温、转速以及计算过量空气系数和空燃比A/F等。所以四气尾气分析仪不仅可作为环保检测仪器使用,还可以作为发动机故障检测的辅助诊断
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