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尾氣排放車用催化轉(zhuǎn)化器的故障和診斷

www.guilinhy.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：早已遠(yuǎn)去類別：汽車構(gòu)造維修時(shí)間：2006-09-03

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，對(duì)汽車尾氣排放的要求也越來越嚴(yán)格，國產(chǎn)轎車普遍都加裝了催化轉(zhuǎn)化器，借助催化劑的作用，使排氣中的HC、CO、Nox發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以達(dá)到降低污染的目的。
　　汽車在使用過程中容易受到路面的限制，產(chǎn)生拖底或強(qiáng)烈振動(dòng)，造成催化轉(zhuǎn)化器的碰撞，致使催化轉(zhuǎn)化器載體破碎，容易阻塞排氣通道，造成動(dòng)力性能下降、燃油消耗增加、排放惡化等。由于供油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)等的故障，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱、回火，造成催化轉(zhuǎn)化器載體燒結(jié)、剝落，排氣阻力增大，同樣也會(huì)產(chǎn)生上述的不良影響。另外，由于燃油或潤滑油使用不當(dāng)，造成催化劑中毒、活性下降，催化轉(zhuǎn)化效率受到影響，進(jìn)而使汽車排放性能惡化。
　　對(duì)催化轉(zhuǎn)換器進(jìn)行機(jī)械故障診斷時(shí)，可從以下幾個(gè)方面著手。
    外觀檢查
　　檢查催化轉(zhuǎn)化器在行駛中是否受到損傷以及是否過熱。將車輛升起之后，觀察催化轉(zhuǎn)化器表面是否有凹陷，如有明顯的凹痕和刮擦，則說明催化轉(zhuǎn)化器的載體可能受到損傷。觀察催化轉(zhuǎn)化器外殼上是否有嚴(yán)重的褪色斑點(diǎn)或略有成青色和紫色的痕跡，在催化轉(zhuǎn)化器防護(hù)罩的中央是否有非常明顯的暗灰斑點(diǎn)，如有則說明催化轉(zhuǎn)化器曾處于過熱狀態(tài)，需做進(jìn)一步的檢查。
　　用拳頭敲擊并晃動(dòng)催化轉(zhuǎn)化器，如果聽到有物體移動(dòng)的聲音，則說明其內(nèi)部催化劑載體破碎，需要更換催化轉(zhuǎn)化器。同時(shí)要檢查催化轉(zhuǎn)化器是否有裂紋，各連接是否牢固，各類導(dǎo)管是否有泄漏，如有則應(yīng)及時(shí)加以處理。此方法簡單有效，可快速檢查催化轉(zhuǎn)化器的機(jī)械故障。
　　由于催化劑載體破損剝落、油污聚集，容易阻塞載體的通道，使流動(dòng)阻力增大，這時(shí)可通過測量其壓力損失來進(jìn)行檢查。
    背壓試驗(yàn)
　　在催化轉(zhuǎn)化器前端排氣管的適當(dāng)位置上打一個(gè)孔，接出一個(gè)壓力表，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在怠速和2500r/min時(shí)，分別測量排氣背壓，如果排氣背壓不超過發(fā)動(dòng)機(jī)所規(guī)定的限值，則表明催化劑載體沒有被阻塞。
　　如果排氣背壓超過發(fā)動(dòng)機(jī)所規(guī)定的限值，則需將催化轉(zhuǎn)化器后端的排氣系統(tǒng)拆掉，重復(fù)以上的試驗(yàn)，如果催化轉(zhuǎn)化器阻塞，排氣背壓仍將超過發(fā)動(dòng)機(jī)所規(guī)定的限值。如果排氣背壓下降，則說明消聲器或催化轉(zhuǎn)化器下游的排氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題，破碎的催化劑載體滯留在下游的排氣系統(tǒng)中，所以首先進(jìn)行外觀檢查確認(rèn)催化劑載體完整是非常必要的。對(duì)有問題的排氣管、消聲器和催化轉(zhuǎn)化器也可通過測量其前后的壓力損失來判斷。
    真空試驗(yàn)
　　將真空表接到進(jìn)氣歧管，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其從怠速逐漸升至2500r/min，觀察真空表的變化，如果這時(shí)真空度下降，則保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2500r/min不變，且此后真空度讀數(shù)明顯下降，則說明催化轉(zhuǎn)化器有阻塞。
　　因?yàn)榇呋D(zhuǎn)化器的阻塞在真空試驗(yàn)中是一個(gè)漸變的過程，而此試驗(yàn)是一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過程（2500r/min），真空度讀數(shù)不會(huì)產(chǎn)生明顯的下降。如果是在試驗(yàn)室進(jìn)行一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器阻塞前后的對(duì)比檢查，催化轉(zhuǎn)化器阻塞后，進(jìn)氣歧管真空度會(huì)發(fā)生明顯下降，如果進(jìn)氣歧管真空度下降，并不能完全說明是由催化轉(zhuǎn)化器阻塞造成的。發(fā)動(dòng)機(jī)供油量減少時(shí)，進(jìn)氣歧管的真空度也會(huì)下降。因此與真空試驗(yàn)相比，排氣背壓試驗(yàn)更能真實(shí)反映催化轉(zhuǎn)化器的情況。
　　以上方法只能檢查催化轉(zhuǎn)化器機(jī)械故障，催化轉(zhuǎn)化器的性能好壞，也就是其轉(zhuǎn)化效率的高低，則需要通過下列的檢查來判斷。
    加熱法
　　催化轉(zhuǎn)化器在正常工作狀態(tài)下，由于氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的反應(yīng)熱，因此可通過溫差對(duì)比來判斷催化轉(zhuǎn)化器性能的好壞。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，預(yù)熱至正常工作溫度，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在2500r/min左右，將車輛舉升，用數(shù)字式溫度計(jì)（接觸式或非接觸式紅外線激光溫度計(jì)）測量催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)口和出口的溫度，需盡量靠近催化轉(zhuǎn)化器（50mm內(nèi)）。催化轉(zhuǎn)化器出口的溫度應(yīng)至少高于進(jìn)口溫度10～15％，大多數(shù)正常工作的催化轉(zhuǎn)化器，其催化轉(zhuǎn)化器出口的溫度高于進(jìn)口溫度20～25％。如果車輛在主催化轉(zhuǎn)化器之前還安裝了副催化轉(zhuǎn)化器，主催化轉(zhuǎn)化器出口溫度應(yīng)高于進(jìn)口溫度15～20％，如果出口溫度值低于以上的范圍，則催化轉(zhuǎn)化器工作不正常，需更換；如果出口溫度值超過以上范圍，則說明廢氣中含有異常高濃度的CO和HC，需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本身做進(jìn)一步的檢查。
    其它方法
　　通過對(duì)比整車排放情況來判斷催轉(zhuǎn)化器效率的方法是不科學(xué)的。因?yàn)槠嚺欧诺暮脡呐c各系統(tǒng)的工作狀況有關(guān)，不可排除的誤差因素較多。如用冷熱怠速時(shí)的排氣濃度變化來檢查催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率就是不太準(zhǔn)確的方法。發(fā)動(dòng)機(jī)冷車時(shí)，由于汽缸壁較冷，燃燒不完全而產(chǎn)生大量的CO和HC，而發(fā)動(dòng)機(jī)熱車怠速時(shí)，由于燃燒條件好轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)已處于閉環(huán)控制狀態(tài)，不需要催化轉(zhuǎn)化器的作用，排氣濃度也會(huì)大大降低。因此，此項(xiàng)檢查不能保證僅僅針對(duì)催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率，可比性較差。

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