南通职业大学
毕业设计（论文）课题：别克君威排放控制系统与检修系科：机械工程系
专业：汽车检测与维修
班级：汽检092
姓名：俞进虎
指导教师：樊登柱
完成日期：
别克君威排放控制系统与检修
目录
第一章：绪论
1.1汽油车排放污染物来源及危害
1.2发动机排放控制技术应用分析
第二章别克君威排气系统
2.1别克君威三元催化器结构原理与应用
2.2 别克君威排气再循环系统（EGR）
2.3别克君威氧传感器组成结构与分析
第三章曲轴通风系统与燃油蒸汽处理（EVAP）
3.1 曲轴通风系统的组成及工作原理
3.2
第一章绪论
随着汽车工业的迅速发展，我国的汽车保有量急剧增加，汽车废气对空气的污染已成为严重的社会公害。

在汽车密集的城市，汽车排放污染对人们的生活环境造成了极大的影响，严重地威胁到人们的身体健康，同时也危害着一些动、植物的生存和生长，破坏了自然界的生态平衡。

因此，解决汽车的排气污染成为亟待认真研究的重要课题。

1.1 汽油车排放污染物来源及危害
汽油车排出的污染物主要来源于三个方面:排气、曲轴箱窜气及油箱蒸发的燃油蒸气。

采用曲轴箱强制通风系统可以解决曲轴箱气所带来的污染物,油箱蒸发污染物可以采用燃油蒸发控制系统加以解决,但排气污染物因涉及因素较多,控制起来最为困难。

汽车排放污染物成分的危害
1、汽车排放出的氮氧化合物(NOx)与碳氢化合物(HC)在强烈阳光下发生光化学
反应，产生低空臭氧和光化学烟雾，严重危害人类康。

2、汽车排放出的一氧化碳(CO)与人体血液中血红素的亲和力比氧气要大21倍。

当人体内一氧化碳血红素占到人体总血红素的20％时，人就会感到头疼、头晕，出现中毒。

当占到人体总血红素的60—65％时，人即会死亡。

3、汽车排放产生的二氧化碳(CO2)是造成大气温室效应的主要原因一。

1.2 发动机排放控制技术应用分析
汽油机排放控制技术面对日趋严格的排放法规，汽车排放处理技术的发展也日新月异，汽油机排放控制技术主要有以下几种。

（1）冷机时稀薄燃烧发动机冷机时，催化剂活性较差，不利于降低HC的排放。

在采用的方法中，稀薄燃烧技术最为有效。

为保证空燃比(A/F)的稀薄化，在进气口内设置涡流控制阀，改善发动机进气系统，提高充气效率；改进发动机燃烧系统，合理组织燃烧室内的气体流动，促进火焰传播，改善着火稳定性，使发动机在稀混合气下维持稳定燃烧，从而降低HC的排放量。

（2）减少未燃HC 活塞的第一道环岸脊(指第一道环槽至活塞顶之间的区域)和气缸壁之间，燃烧的火焰不能达到，此区域内的未燃HC直接从气缸内排出。

提高第一道活塞环的位置，即减小第一道活塞环岸的高度，可以减少活塞环与缸壁间的容积，从而减少未燃HC的排放。

（3）未燃HC的吸附净化以沸泡石等为主要成分，作为HC吸附剂，在催化剂活化前吸附HC，是减少未燃HC的有效办法。

吸附剂最重要的性能是对HC的吸附率，吸附剂含碳原子越多，吸附率越好。

对HC吸附层，可以对三元催化层涂覆HC吸附催化剂，吸附的HC随着排气温度的升高而自动脱离，通过表面催化层进行净化。

（4）提高催化剂的早期活性为促使催化剂的早期活性，有效的方法是提高其升温特性和降低其活性温度。

提高升温特性的主要方法是采用双重排气管和使用“薄壁式”催化剂载体。

合理选择低温特性好的贵重金属。

（5）催化剂强制加热使用电加热催化剂(EHC)和在排气管内利用排放气体的燃烧产生的热量，促使催化剂升温，即排气燃烧器(EGC)能进一步提高催化剂的早期活性。

（6）废气再循环废气再循环(EGR)是目前常用于控制内燃机NOx排放的有
效措施之一。

它把一定数量的废气引入发动机的进气系统，使发动机混合气中惰性气体(H2O、N2和CO2)的比例增加。

由于这些惰性气体有较高比热，使经再循环废气稀释的混合气的比热增高，致使发动机最高燃烧温度下降，由于再循环废气对新混合气的稀释，降低了混合气中氧气的浓度，因而废气再循环破坏了NOx 的生成条件，从而有效抑制了NOx的生成。

第二章排气系统
别克君威排气系统一般由三元催化器、排气再循环（EGR）、氧传感器等组成。

其作用是对尾气检测分析和控制。

2.1 三元催化器
三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。

由于这种催化器可同时将废气中的工种主要有害物质转化为无害物质，故称三元。

三元催化器（如图2-1）的工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。

三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。

2-1 三元催化器
三元催化剂最低要在350 摄氏度的时候起反应，温度过低时，转换效率急剧下降；而催化剂的活性温度( 最佳的工作温度) 是400 ℃到800 ℃左右，过高也会使催化剂老化加剧。

在理想的空燃比(14.7 ：1) 下，催化转化的效果也最好。

为了使空燃比最能接近理想空燃比，现代汽车上都采用氧传感器进行燃油喷射闭环控制。

当氧传感器信号低于450mv时pcm将增大喷油脉宽，当传感器信号高于450mv时pcm将减小喷油脉宽。

也就是说氧传感器的信号接近450mv时空燃比接近14.7：1。

2.2排气再循环（EGR）
EGR排气再循环是发动机工作过程中，将一部分排气引到吸入的新鲜空气（或混合气）中返回气缸进行再循环的方法，该方法被广泛用于减少NO
X
的排放量，因为排气是惰性气体在燃烧过程中，排气吸收热量，这样将降低最高燃烧温
度，也减少了NO
X 的生成量，因为NO
X
主要是在高温富氧的条件下生成的。

但是过度的排气再循环将会影响发动机的正常运行，特别是在怠速、低转速小负荷及发动机处于冷态进行时，再循环排气量将会明显降低发动机的性能，因此应根据工况及工作条件的变化自动调整参与再循环的排气量。

根据发动机结构不同，进入进气歧管的排气量一般在6%-13%之间变化。

在EGR系统中，通过一个特殊的通道将排气歧管与进气歧管连通，在该通道上装有EGR阀的开度从而控制再循环排气量，如图2-2所示，EGR阀开启或关闭是由阀上方真空气室的真空度控制，而真空度则由受ECU控制的ECR真空电磁阀控制。

EGR控制系统如图2-3所示，CVCI阀的功用是保持进入EGR电磁阀的真空度恒定。

(a)结构（b）外形（c）原理
图2-2
图2-3a中，EGR阀通过管道将排气管与进气歧管连通，其真空气室上方的真空度受EGR电磁阀控制EGR电磁阀受ECU控制。

ECU根据发动机转速、空气流量、进气管压力、温度等信号控制EGR电磁线圈通电时间的长短来控制进入EGR 阀真空气室上方的真空度，从而控制EGR阀的开度来改变参与再循环的排气量。

图2-3a中，在EGR阀上部还有一EGR位置传感器，其功能是检测EGR阀的开度，并利用电位计将其开度转变为相应的电压信号，反馈给ECU，作为控制排气再循环的参考信号。

图2-3bEGR控制系统
图2-3b所示EGR控制系统与（a）所示控制系统不同之处在于，将EGR电磁阀与起稳定真空度作用的CVCI阀合在一起组成一个VCM阀。

VCM阀左部的定压阀起稳定进入EGR电磁阀的真空度的作用，与图（a）中的CVCI阀作用相同；右部的电磁阀为EGR电磁阀，受ECU控制，去控制进入EGR阀上腔的真空度的大小，从而控制EGR阀的开启。