第十七天 发动机排气系统

任务目标

1.了解发动机排气系统的功能和组成。

2.了解发动机排气系统常见维修项目。

知识准备

发动机排气系统的功能和组成：

发动机运行时，燃油和空气组合而成的混合气在气缸燃烧后形成废气，发动机排气系统的作用就是汇集各个气缸的废气，降低废气的温度和压力，消除废气中残余的火星，减小排气噪声，将废气顺利地排放出去。排气系统的主要组成部件包括曲轴箱强制通风系统、排气歧管、三元催化反应器、排气总管和消声器等，如图17-1所示。

图17-1 典型的发动机排气系统的组成

1.曲轴箱强制通风系统的作用和结构

发动机燃烧室内的混合气和燃烧后的废气会顺着活塞和气缸体的内壁进入曲轴箱内，这些气体进入曲轴箱后会稀释和污染发动机机油，造成机油润滑能力下降，还会使曲轴箱内的压力升高，降低发动机转速；出于环境保护的原因，不能将这些气体直接排入大气，因此现代汽车上一般都配备曲轴箱强制通风系统，把进入曲轴箱的气体导入发动机的进气歧管，使其重新燃烧，曲轴箱强制通风系统配备有通气软管和曲轴箱强制通风阀，如图17-2所示。通风阀负责控制曲轴箱内的气体流入进气管并防止气体或火焰反向流动，通风阀的结构如图17-3所示。

发动机工况不同，通风阀的开度也不同。当发动机不工作时，通风阀处于关闭状态；当发动机怠速或减速时，通风阀略微开启；当车辆处于正常行驶状态，发动机处于中等负荷时，通风阀开启，开度增大；当发动机处于大负荷工作时，通风阀处于全开状态，如图17-4所示。

图17-2 曲轴箱强制通风系统的组成

图17-3 曲轴箱强制通风阀的结构

图17-4 通风阀在不同工况下的开度变化

如果曲轴箱强制通风系统工作不正常，则会导致有害的窜气停留在发动机内引起腐蚀，加速磨损，因而缩短发动机寿命，还会使发动机出现起动困难、怠速不稳、加速无力或机油损耗过大的故障，因此如果维护中发现发动机有以上症状，要仔细检查曲轴箱强制通风系统是否工作正常。

2.排气歧管的功能

排气歧管的功能是把各个气缸排出的废气收集起来并以最小的阻力将废气通过排气管排出，排气歧管在设计时应使各个气缸排出的废气互不干扰，为了尽可能减小排气阻力，排气歧管一般采用不锈钢等材料制成，内壁非常光滑，如图17-5所示。

图17-5 排气歧管

3.三元催化反应器

三元催化反应器安装在汽车排气管上，可对汽车排气中的HC（碳氢化合物）、CO（一氧化碳）和NOx（氮氧化合物）进行催化反应，生成CO2（二氧化碳）、H2O（水）和N2（氮气）排出，这样就大大降低了汽车废气对环境的污染。三元催化反应器构造如图17-6所示。

4.消声器

如果发动机气缸内燃烧做功产生的废气直接从气缸排放到空气中，废气就会快速膨胀导致发出巨大的爆破噪声，因此在排气总管后安装了消声器，既能允许发动机排气气流通过，又能有效地降低发动机排气噪声。消声器使废气逐渐膨胀冷却来减少噪声，其构造如图17-7所示。

图17-6 三元催化反应器构造

图17-7 消声器构造

实际操作

1.排气歧管检查与更换操作步骤（以悍马H3轿车为例）

（1）如图17-8所示，拆下排气歧管固定螺栓，将排气歧管拆下。

（2）如图17-9所示，拆下排气歧管密封垫，将密封垫废弃。

图17-8 排气歧管固定螺栓

图17-9 排气歧管密封垫识别

（3）拆下排气歧管后，将排气歧管清洁干净，检查排气歧管是否有裂纹或损伤。

（4）如图17-10所示，用平尺和测隙规检查排气歧管的安装面是否平直。如果测量值超过维修极限，则应更换排气歧管。

（5）把排气歧管螺栓的螺纹孔清理干净，涂抹螺纹胶。

（6）把新的排气歧管密封垫安装到气缸盖上。

（7）把排气歧管放置到气缸盖处，按照图17-11所示的螺栓紧固顺序，用扭矩扳手把排气歧管固定螺栓紧固至20N·m。

图17-10 检查排气歧管安装面是否平直

图17-11 排气歧管固定螺栓紧固顺序

2.三元催化反应器检修

（1）用举升机举升车辆。

（2）在车底借助照明设备仔细观察三元催化反应器壳体，查看是否有壳体破损现象，如果有，则应更换新的三元催化反应器。

（3）用橡皮锤轻轻敲击三元催化反应器，听其内部是否有散碎物体落下的“咔哒”声，如果有，则说明三元催化反应器内部催化物质剥落或蜂窝陶瓷体破损，应立即更换新的三元催化反应器。

（4）将车辆从举升机上降下，起动发动机，用非接触式红外温度计测量三元催化反应器入口温度和出口温度，如果三元催化反应器工作正常，出口温度应高于进口的温度20%～25%。

3.曲轴箱强制通风（PCV）阀检修（以本田飞度轿车为例）

（1）打开发动机盖罩，如图17-12所示，找到曲轴箱强制通风阀的安装位置。

（2）如图17-13所示，拆下线束托架。

（3）如图17-14所示，检查PCV阀、软管和软管连接处是否发生泄漏或堵塞。

（4）起动发动机怠速运行，如图17-15所示，用钳子夹紧PCV阀与进气歧管之间的软管，如果PCV阀工作正常，应能听到“咔哒”声。如果听不到，应检查PCV阀密封垫圈是否断裂或损坏，如果垫圈正常，应更换PCV阀。

图17-12 曲轴箱强制通风阀的安装位置

图17-13 线束托架

图17-14 检查PCV阀、软管和软管连接处

图17-15 夹紧软管