工作页IV 4-2柴油发动机没有通过废气检测
Name der Schule 学校名称 日照职业技术学院 Lehrer
任课教师
Klasse 班级 中德班 Name des Schülers
学生姓名
Arbeitsauftrag
工作任务
诊断结果表明必须更换进气歧管喷射装置上损坏的节气门部件。
Nr.
Lernauftrag学习任务 Zeit课时
1
从结构和功能上区分柴油发动机不同的尾气净化装置
2
诊断并排除柴油发动机尾气净化装置的故障
Inhalt内容
Inhalt zum Lernauftrag 1: 针对学习任务1的内容
一、分析柴油发动机的尾气组成成分和允许的排放限值。
HC、CO、NOx、颗粒物（PM）等
国V： CO-1.5 HC-0.46 NOx-2.0 PM-0.02 单位：g/(kw.h)
二、柴油发动机尾气排放净化技术有哪些。
1、NOx的机外净化技术(选择性催化还原技术SCR、NOx存储还原催化系统、等离子体
辅助催化还原NOx
2、微粒机外净化技术（微粒的捕集技术、微粒捕集器的再生技术)
3、NOx和微粒同时净化后处理技术（四元催化转化器技术、用催化的方法同时去除
NOx和PM技术、低温等离子体技术同时控制NOx和微粒技术）
4、电控废气再循环系统EGR
三、指出图中各部件的名称。
图示：
四、解释SCR技术的工作原理及各部件的名称。
SCR系统包括：尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。
系统的基本工作原理是（见图1）：尾气从涡轮出来后进入排气混和管，在混和管上安装有尿素计量喷射
装置，喷入尿素水溶液，尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3，在SCR系统催化剂表面利用NH3
还原NOX，排出N2，多余的NH3也被还原为N2，防止泄漏。一般情况下，消耗100L燃油的同时会消耗5L
液体尿素水溶液。在SCR中发生的化学反应如下：
素 水解：（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2
还原：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
氧化：4NH3＋3O2→2N2＋6H2O
在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气
相化学反应以及NOX在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。利用数值模拟研究这些过程，可以优化
混和管路的设计和尿素喷射装置的布置，从而优化SCR系统的布置，预测催化效率，减少试验成本。
五、指出EGR系统的作用及其工作原理；表示下图零部件的名称并说明其作用？
1、发动机控制单元
2、废气再循环阀（电磁）
3、废气再循环阀（机械）
4、空气流量计
5、尾气净化装置（三元)
工作原理：
1、废气中含有大量的CO2和水蒸气等接近于化学惰性的气体，将其导入汽缸后稀释可缸内混合气，氧浓度相应
从而缓解了激烈地燃烧反应
2、CO2不能燃烧但能吸收热量,使温度下降.减少NOX的生成
Inhalt zum Lernauftrag 2: 针对学习任务2的内容
一、分析导致尾气排放超出制造商规定排放限值的故障原因。
1、排黑烟，这种现象在化油器车上比较多见，这是由于化油器车型的喷油量不是由电脑控制的，而是由脚踏油门
控制的，而一些情况下过多的燃油进入汽缸后来不及燃烧就排出了车外，这样就造成了我们看到的黑烟。产生黑
烟的原因有很多，如果是化油器车冒黑烟那原因就复杂多了，比如冷启动时，火花塞工作不好，要打半天马达才
能启动，这样积在缸内的混合气体不能完全燃烧自然就会有黑炭排出了；或是车辆点火时间不对，提前或错后也
会导致黑烟产生。电喷车一般冒黑烟的很少，如果真冒出了黑烟，那多半是缸体内出现了故障，“断缸”就是常见
的一种。
2、排白烟：导致冒白烟可能是由于发动机汽缸的缸垫有磨损，产生一定的间隙，导致散热系统的水大量进入燃烧
室，水无法燃烧，受热后产生水蒸气，直接从排气管排出。
3、排蓝烟：蓝烟多是由于发动机内部故障，导致机油窜入燃烧室燃烧产生的，常见两种情况。一是严重磨损，汽
缸内壁有划伤活塞密封不良或气门处严重磨损，都会产生间隙，而原本负责润滑的机油此时会通过这些间隙窜入
燃烧室参与燃烧，燃烧不了的机油排出车外时就产生了蓝色的浓烟；另外，机油加注过量也容易导致烧机油，过
量的机油会被带入汽缸进行燃烧，从而产生烧机油现象，同时过量机油还会阻滞曲轴臂的正常运作，让其额外做
功，增加能耗。
4、汽油柴油质量差，铅含量较多，不使用无铅汽油。铅是有毒的重金属元素，汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基
铅或甲基铅，燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质，城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。
二、指出尾气排放超标故障诊断方案。
1、观察汽车排放的尾气颜色
2、黑烟：化油器的车要检查化油器等机件的老化程度，发现老化要进行保养和调校；电喷车（每隔3万公里）检
查缸线，（每隔一万公里）检查火花塞，有问题及时更换。
白烟：检查发动机缸体、汽缸垫是否有损伤，检查邮箱内是否有积水；查看所加汽油是否为标号正确的汽油。
蓝烟：检查汽车缸体、活塞等部件的密封性；检查机油量是否过多；检查是否存在烧机油现象。
三、制定检测尾气成分计划。
汽车尾气依次通入H2S溶液、紫色石蕊试液、澄清石灰水和柠檬及血液，观察现象得出结论如下：
A B C D
现象 褐色沉淀 紫色变红色 白色沉淀 红色变褐色
结论 含Pb2+ 酸性含NOx、SO2 含CO2、SO2 含CO
取4支具支试管：加入10溶液，加入紫色石蕊试液，加入澄清石灰水，柠檬及血液，并装配单孔胶塞，玻
璃导管，橡胶管联通，安装在铁架台上。
成分：碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等。化学式：CxHy、NOx、CO、CO2、
SO2、H2S
CxH
y
的检验和消除：
1、检验：准确称取该化合物的质量 并纪录
在定量反应器中将该化合物进行燃烧
收集反应生成物进行分析
若产物中存在二氧化碳 则该化合物中必定含有碳，并确认二氧化碳的质量。 否则就不含碳
若产物中存在水，则化合物中必定含有氢，并确认水的质量。否则就不含氢
2 消除：最简单的方法是完全燃烧。
氧气（O2）CxHy+O2→CO2+H2O
NOx
的检验与消除：
1、检验：取一部分混合气体通入紫色石蕊试液，变红则有NO2.在取一部分混合气体通入三聚氰酸，则反映
除去了NO2，在接着将气体点燃，生成红色气体就证明有NO。
2、消除：NO2用三聚氰酸，NO点燃后在用三聚氰酸
8HNCO+6NO2→7N2+8CO2+4H2O
2NO+O2→2NO2
CO
的检验与消除：
1、检验：先将气体通过氧化铜CuO粉末并将最后得到的气体通入澄清石灰水中。粉末变红且澄清石灰水变
浑浊则说明有CO。
2、消除：点燃
CuO+CO→Cu+CO2 Ca（OH）2+CO2→CaCO3+H2O
2CO+O2→2CO2
CO2
的检测与消除：
检验：气体通入澄清石灰水中，若产生沉淀则有CO2
Ca（OH）2+CO2→CaCO3+H2O
SO2
的检验与消除：
1、检验：通入红色石蕊试剂 退色
2、消除：可用碱性物质。
例 SO2少量时 SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
SO2足量时 SO2+NaOH→NaHSO3
H2S
的检验和消除：
1、检验：通入硫酸铜溶液足生成黑色沉淀，该沉淀不溶于稀硫酸。
2、消除：可以用强氧化性物质析出S。 H2S+CuSO4→CuS+H2SO4
四、更换相应排放装置的计划。
1、选择性催化还原技术SCR--SCR转换器、吸附催化器、催化消声器
2、电控废气再循环系统EGR--三元催化
3、氧化催化转换器DOC
4、颗粒过滤器DPF
五、实施检修计划并记录数据
Wiederholung
课后复习
Anmerkungen
备注1
1
如有关选用、使用工具,,以及仪器操作方法的内容。（Auswahl, Anwendung der Werkzeugen und Umgang mit den Geräten）