奥迪A6发动机排放控制系统原理结构与检修 - 图文(2)

4．是闭式曲轴箱强制通风技术。控制发动机曲轴箱窜气造成环境污染，可控制汽油车20%左右的碳氢化合物排放。

5．是废气再循环技术。将发动机排气引入到进气中，通过降低发动机气缸内气氛的相对含量和最高燃烧温度来减少氮氧化物的生成量，可降低40%-60%氮氧化物的生成量。

6．是三效催化转化器技术。利用氧化和还原反应，将汽车排气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物同时转化成无害的二氧化碳、氮气、水的技术。在一定条件下，对污染物的转化效率可达80%以上，是目前最为有效的汽油车机外净化技术。但为保证工作效能，需要发动机具备闭环电控系统，并燃用无铅汽油。

7．是改进油料、燃油的质量、组分、添加剂对排放均有一定影响。开发并采用多种燃料的新型汽车是今后汽车的发展方向，如改进油料的质量和组分，降低车辆污染物排放。

二、奥迪A6发动机排放污控制的主要装置及工作原理

排放控制系统是把发动机排放的污染物转化为无害物的装置。奥迪A6的排放控制系统由废气再循环系统(EGR)、燃油蒸气回收装置(EVAP)、二次空气喷射装置(EAIR)和三元催化转换器(TWC)等组成。

（一）废气再循环系统(EGR)

废气再循环(EGR)系统用于降低废气(惰性气体)中的氧化氮(NOX)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。

当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂)，在燃烧室内不参与燃烧。 它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。系统构成如图1所示。

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图１废气再循环系统(EGR)

（二）燃油蒸气回收装置(EVAP) １．燃油蒸气回收装置(EVAP)的作用

防止油箱内的燃油蒸气逸人大气中，既能减轻污染，又能节约燃油。奥迪A6采用的是ECU控制的燃油蒸气回收装置（如图2所示）

2．燃油蒸气回收装置(EVAP)的结构原理及工作过程

活性炭罐内充满了活性炭粒。活性碳可以吸收汽油蒸气中的汽油分子。当油箱内的汽油蒸气经管道进入蒸气回收罐时，蒸气中的汽油分子被吸附在活性炭表面，剩下的空气则经蒸气回收罐的出气口排到大气中。

蒸气分离阀安装在油箱的顶部，油箱内的汽油蒸气从该阀出口经管道进入蒸气回收罐，该阀的作用是防止汽车翻倾时油箱内的燃油漏出。当发动机运转时，如果电磁阀开启，则在进气管内真空吸力的作用下，空气经蒸气回收罐下方进入，经过活性炭从上方出口经软管进入发动机进气管，使吸附在活性炭表面的汽油分子又重新蒸发，随空气一起被吸入发动机燃烧。

图2 奥迪A6燃油蒸气回收装置

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（三）二次空气喷射装置(EAIR) 1．二次空气喷射装置的作用

向排气净化系统喷人新鲜空气，促进HC和CO的燃烧，达到废气净化的目的。 2．二次空气喷射系统的结构原理及工作过程

一汽奥迪A6轿车二次空气喷射系统的构成如图3所示。由于车辆在冷起动阶段混合气较浓，因而排气中未燃烧的碳氢化合物的比例较高，通过二次空气喷射系统可以使三效催化转化器提前达到工作状态，从而改善三效催化转化器内的氧化过程(二次氧化)并减少排气中的有害物质。二次氧化所产生的热量还可大大缩短三效催化转化器的起作用时间，从而大大改善冷起动阶段的排放净化性能。

在冷起动阶段，发动机电控单元J220通过二次空气泵继电器来起动二次空气泵电动机，空气到达二次空气进气组合阀。与此同时，二次空气进气阀起动，使真空作用到二次空气进气组合阀上，各二次空气进气组合阀将二次空气到气缸盖排气通道之间的通路打开，二次空气进入排气通道中。

图3 一汽奥迪A6轿车二次空气喷射系统的构成

1．二次空气泵电动机V101；2. 二次空气泵继电器J299；3.发动机电控单元J220；4、8二次空气进气组合阀；5. 二次空气进气阀N112；6.单向阀；7.接进气歧管；9.真空罐

（四）三元催化转换器(TWC)

三元催化转换器的作用是将汽车尾气中的有害物质HC、CO和NO 转化为无害物，减少排放污染.这里以奥迪A63.0I-V6-TDI发动机的催化装置为例。

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3.0I-V6-共轨柴油机上使用了无催化净化添加剂的颗粒过滤器。这个所谓的“催化炭烟过滤器”（CSF）有一个含有贵金属的过滤层。为了能还原过滤器和监控系统，需要安装多个传感器。一共装了三个温度传感器：一个装在涡轮增压器前方，一个装在催化净化器后方，还有一个装在颗粒过滤器前方。一个压差传感器用于监控颗粒过滤器前、后的压力差，还可识别出过滤器是否被炭烟堵塞。

在被动还原中（就是不由发动机管理系统来控制），颗粒过滤器中所含的炭烟被缓慢而仔细地转化成CO2，这个过程出现在350℃-500℃之间，主要是车行驶在高速公路上时，由于短程行驶或城市循环而使排气温度过低而造成的。对于常见的城市循环工况，每行驶1000-2000公里应通过发动机管理系统来进行一次主动的还原过程。

图4奥迪A63.0I-V6-TDI发动机的催化装置

滤芯的结构与传统的催化净化器相似(具体如图5所示)，区别在于该催化净化器的通道在进气和出气方向上是交替锁闭的，这样含有炭烟的废气就必须得穿过透气的氧化硅墙，那么废气就流至排气系统出口，而炭烟则留到了陶瓷墙上了。

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这个墙上涂有一层铑和氧化陶瓷的混合物。通过滤芯的铑涂层可产生二氧化氮NO2，这种物质在350℃以上时会引起炭烟氧化(被动还原)。涂层中的氧化陶瓷成分在580℃时可以用氧气O2来加速快速热还原反应（主动还原）。

图5颗粒过滤器

发动机控制单元中有一个预先编制好的模拟模式程序，该程序根据使用者的驾驶风格和压差传感器的值来判断过滤器的吸附饱和程度，在必要时就可执行还原功能。为此就要通过几种方法来将涡轮增压器的温度提高到约450℃，这几种方法是：补充喷油（与主喷油接近）、加大喷油量、延迟喷油时刻、关闭废气再循环、阻塞节气门。当催化净化器后的温度超过约 350℃时，就会进行第二次补充喷油（与主喷油很远）。这个补充喷油来得很迟，以至于燃油只来得及汽化，尚未燃烧。这些燃油蒸汽在催化净化器处发生反应，从而将气体温度提高到750℃，于是炭烟颗粒就开始燃烧。过滤器上有一个温度传感器，它可以调节第二次补充喷油的喷油量，使得车底过滤器前的温度达到620℃。于是炭烟颗粒在

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