奥迪A6排放控制系统检修毕业设计 - 图文

河

南 工 业 职 业 技 术 学 院

Henan Polytechnic Institute

毕业设计（论文）

题 目＿＿＿＿＿＿＿＿

班 级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

姓 名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

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河南工业职业技术学院

汽车工程系

2012届毕业生毕业设计（论文）

任 务 书

二零一一年九月

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姓名： 班级： 专业： 学号：

论文题目：

进度安排：

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目 录

目 录 ______________________________________________________________________ 4 摘 要 _______________________________________________________________________ 6 ABSTRACT _____________________________________________________________________ 6 第一章：奥迪A6排放控制系统的结构控制原理与检修 ______________________________ 7

1.1汽车排放污染的主要成分与危害 __________________________________________ 7

1.1.1汽车排放污染的主要成分 __________________________________________ 8 1.1.2汽车排放污染的危害 ______________________________________________ 8 1．2汽车排放污染物形成的原因 _____________________________________________ 9 1.3减少汽车污染物排放的对策 ______________________________________________ 9 第二章：奥迪A6发动机排放污控制的主要装置及工作原理 _________________________ 10

2.1废气再循环系统(EGR) __________________________________________________ 11 2.2 EGR率传感器 _________________________________________________________ 13

2.2.1燃油蒸气回收装置(EVAP)的作用 ___________________________________ 14 2.2.2燃油蒸气回收装置(EVAP)的结构原理及工作过程 _____________________ 14 2.3二次空气喷射装置(EAIR) _______________________________________________ 15 2.4 三元催化转换器(TWC) _________________________________________________ 16 2.5活性炭罐 _____________________________________________________________ 18 第三章：奥迪A6发动机排放污控制典型装置的检修 _______________________________ 19

3.1 废气再循环系统是否正常工作的检查 ____________________________________ 19

3.1.1 EGR阀的检修 ___________________________________________________ 19 3.2汽油蒸气回收装置的检测 _______________________________________________ 19

3.2.1活性炭罐电磁阀密封性的检查 _____________________________________ 19 3.2.2活性炭罐电磁阀的检查 ___________________________________________ 20 3.2.3燃油蒸发排放单向阀的检查 _______________________________________ 21 3.3 二次空气喷射装置(EAIR)的检查 ________________________________________ 21 3.3.1二次空气进气阀的检查 ___________________________________________ 21 3.3.2 二次空气泵继电器的检查 ________________________________________ 22 3.4 三元催化转换器(TWC) _________________________________________________ 23 第四章：奥迪A6发动机排放污控制典型装置的故障与排除 _________________________ 24

4.1. 发动机排放实际案例 _________________________________________________ 24

4.2活性碳罐系统的故障案例 _______________________________________________ 26

4.2.1故障现象 _______________________________________________________ 26

4.2.2 故障诊断 ______________________________________________________ 26 4.2.3 故障分析 ______________________________________________________ 26 4.2.4 故障排除 ______________________________________________________ 27 4.2.5 故障诊断总结 __________________________________________________ 28 4.3 二次空气喷射系统故障的故障案例 ______________________________________ 28

4.3.1 故障现象 ______________________________________________________ 28 4.3.2 故障诊断 ______________________________________________________ 28 4.3.3故障分析 _______________________________________________________ 28 4.3.4 故障的排除 ____________________________________________________ 29 4.3.5 故障诊断总结 __________________________________________________ 29

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4.4 EGR系统的故障的故障案例 _____________________________________________ 29

4.4.1 故障现象 ______________________________________________________ 29 4.4.2 故障诊断 ______________________________________________________ 29 4.4.3 故障分析 ______________________________________________________ 30 4.4.4 故障排除 ______________________________________________________ 31

4.4.5 故障总结 ______________________________________________________ 31

结束语 ______________________________________________________________________ 32 致谢 ________________________________________________________________________ 33 参考文献 ____________________________________________________________________ 34

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摘 要

汽车业的发展真是迅速，汽车已经成为人们不可缺少的交通工具，汽车的普遍也给汽车业带来了不少的问题。为此我运用所学知识结将理论知识与现实问题加以联系将汽车汽油发动机的结构、工作原理进行了详细介绍。使人们对汽车汽油发动机有一个全新的认识，由原理推至运用。本论文内容新，系统性强，程度适中，通俗易懂，图文并茂，实用性强。并且能帮助广大汽车修理工和汽车专业师生对汽车汽油发动机全面了解，初步掌握其维修技能对研究课题有较全面的论述，将理论知识与现实问题加以联系；运用所学知识对 汽车常见故障进行判断并能从事简单的汽车修理工作。

汽车发动机在运行的过程中会排放出大量的污染物，汽车发动机排放控制系统就是把发动机排放的污染物转化为无害物的装置。奥迪A6的排放控制系统是由废气再循环系统(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，本文针对以上装置的组成构造、原理与检修方法和步骤等进行介绍，同时对其常见的故障进行了举例分析。

本论文就是让学生在具备充分的理论准备后，联系实际，用实践来证明理论的正确性，这样可以让学生对这部分内容掌握的更深刻。

关键词：奥迪A6;排放控制系统;原理;结构;检修

ABSTRACT

The development of the auto industry is rapidly, the car has become a indispensable

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transportation, car to the common automobile industry brings a lot of problems. For this reason I use knowledge theory and reality and to contact the petrol engine structure, work principle is introduced. Make people for car gasoline engines have a new idea, by the principle pushed to use. In this paper, the new content, strong moderate degree, systematic, easy to understand, with pictures, the function is strong. And it can help the auto mechanic and car major car gasoline engine for the teachers and students have been fully understand its maintenance skills to research subject has comprehensively discussed the theory and reality, to contact; By using their knowledge for car common fault diagnose and can in the simple car repair work.

The car engine in the running process will be a large amount of pollutants discharge, automobile engine emission control system is the engine emission of pollutants into WuHaiWu device. Audi A6 emissions control system is made waste recycling system (EGR), fuel vapor recovery device (EVAP), secondary air jet device (EAIR) and three yuan catalytic converters (TWC) and other components, this article in view of the above the composition of the device structure, principle and maintenance methods and steps of introduction, and its common fault with examples analysis.

This paper is to make the students in adequate theory with practice, to prepare, with the practice to prove the correctness of the theory, this can let students to this part of the master more profound.

Keywords: audi A6 ;emission control system ;structure ;principles;overhaul

第一章：奥迪A6排放控制系统的结构控制原理与检修

1.1汽车排放污染的主要成分与危害

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1.1.1汽车排放污染的主要成分

汽车排放污染物主要有：一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、铅(Pb)和炭烟(PM)等。 1.1.2汽车排放污染的危害

一氧化碳(CO)是空气不足或空气中氧含量不足造成混合气过浓所产生的一种无色、无味的有害气体。一氧化碳(CO)与人体血液中的血红素有很强的亲和力（它的亲和力是氧的300倍），被人体吸入后容易使血液丧失对氧的输送能力而产生缺氧中毒。当环境中CO的浓度超过100 ppm时，人体就会产生头晕、乏力等不适感；随着CO浓度的增加，会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状；当CO浓度超过600 ppm时，短期内会引起窒息死亡。

碳氢化合物(CH)是指发动机废气中燃料未完全燃烧的产物，包括供油系统中燃料的蒸发和滴漏。具有一定的毒性，其中的苯类物质具有致癌作用。单独的碳氢化合物只有在含量相当高的情况下才会对人体产生影响，一般情况下对人体的作用不明显，但它是产生光化学烟雾的重要成分。HC与NOx在阳光下极易发生光化学反应，形成以臭氧(O3)和以醛类为主的光化学烟雾。

氮氧化物(NOx)是发动机在高温富氧时大量产生的一种褐色的有刺鼻气味的气体。汽车废气中含有多种氮氧化物(NOx)，其中一氧化氮(NO)与人体血液中血红素的亲和力比CO还强，两者结合后会产生与CO相似的症状，一般情况下对人体的眼睛、鼻子、咽喉、支气管和肺部等会带来更大的损害，严重时至人于死地。同时氮氧化合物与碳氢化合物受阳光中紫外线照射后发生化学反应，形成有毒的光化学烟雾，当光化学烟雾中的光化学剂超过一定浓度时，具有明显的刺激性，它能刺激眼结膜，引起流泪并导致红眼病，同时对鼻，咽等器官均有刺激性，能引起急性喘息症，可以使人呼吸困难，眼红喉痛，头脑晕沉，造成中毒。。

二氧化碳(CO2)为无色无毒气体，对人体无直接危害，但如果大气中的二氧化碳大幅度增加，会导致大气的温室效应，造成全球气温上升，南北极冰层融化，海平面上升等后果，以致人类和动物赖以生存的生态环境遭到破坏。

二氧化硫(SO2)为燃油中的硫燃烧后生成的硫化物，人体吸入SO2后，即产生咳嗽、咽喉肿痛、呼吸困难、胸闷、四肢乏力，进一步吸入会引起支气管炎、肺

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炎和心脏病等，严重的会导至人畜死亡。同时SO2在高空与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸烟雾，达到一定积聚量后便形成酸雨，使水土酸化，破坏林木、植物的生长。

铅(Pb)为一种有毒的金属，它由燃油中的铅化物添加剂(如四乙铅)经高温燃烧后还原而成的铅微粒。铅与血液中的血红素结合后，使血红素产生异变。当血液中的铅含量达到一定的程度时，会积聚于肝、肾、大脑和脊髓中，严重地破坏人体的神经系统和造血功能。

炭烟(PM)碳微粒主要是柴油发动机燃烧不完全的产物，其内还有大量黑色的炭颗粒和其他杂质粉尘，由于其粒径极小，约为0.01～0.2um，能长期悬浮于空气中，影响道路上的能见度且易于通过呼吸系统而沉积于肺泡内，炭烟不仅本身对人体的呼吸系统有害，而且炭烟粒的空隙中往往吸附着二氧化硫和有致癌作用的多环芳香烃等，极具致癌作用。

铅、碳微粒和其他杂质粉尘等因粒径极小，SO2又具有胶粘性，特别是铅微粒，因无法燃烧，一旦被吸附在催化剂的表面上，便令三元催化净化器丧失催化功能，此即为三元催化净化器的铅中毒。

1．2汽车排放污染物形成的原因

1．一氧化碳(CO)是空气不足或空气中氧含量不足造成混合气过浓所产生的一种无色、无味的有害气体。

2．碳氢化合物(CH)是指发动机废气中未燃部分，还包括供油系统中燃料的蒸发和滴漏，造成燃烧不充分。

3．氮氧化物(NOx)是发动机在高温富氧时大量产生的一种褐色的有刺鼻气味的气体。

4．二氧化硫(SO2)为燃油中的硫燃烧后的生成物。

5．铅(Pb)为一种有毒的金属，它由燃油中的铅化物添加剂(如四乙铅)经高温燃烧后还原而成的铅微粒。

6．碳微粒主要是柴油发动机燃烧不完全的产物。

1.3减少汽车污染物排放的对策

汽车污染物排放在城市等人口密集区将对人们的健康造成严重危害，同时严重的污染大气环境，因此必须采取有效措施减少或者消除。目前遏制汽车污染物

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排放的对策有很多，比如：控制汽油车的污染物排放、大量采用天然气汽车、发展新能源汽车等。此外，开辟地铁，实施电力牵引行驶、城镇建设考虑自身的循环和多功能结构等手段，也能有效地减少和控制汽车污染物的排放。

单从控制汽油车的污染物排放来说，可以通过以下新技术来进行： 1．发动机结构优化技术。如采用多气阀进气机构，组织进气气流、对燃烧室加以改进等。通过改善发动机燃烧状况，提高燃烧效率，降低发动机一氧化碳、碳氢化合物的生成量。

2．闭环电控发动机管理技术。包括电控燃油喷射和电控点火。

3．燃油蒸发污染物控制技术。对油箱和供油系统排出汽油蒸气污染物进行控制，可控制汽油车20%左右的碳氢化合物排放。

4．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．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。

6．三效催化转化器技术。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、氮气和水。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．改进油料、燃油的质量、组分、添加剂等。

第二章：奥迪A6发动机排放污控制的主要装置及工作原理

汽车对大气的污染主要源自发动机排出的废气，三种有害排放物中，全部CO、NOx和约占60％的HC都是由发动机排气管排出的。此外，曲轴箱气体和燃油箱燃油蒸发的HC排放各约占汽车HC总排放的20％。对汽车排放的控制，就是通过改善燃烧、降低燃烧温度、阻断曲轴箱气体和燃油蒸发排放、净化排气管

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废气等手段，使汽车对大气的污染减小到最低的限度，以缓解汽车保有量增加对环境所带来的负面影响、满足人类对环境质量不断提高的要求。

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的排放控制系统包括废气再循环系统(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。

汽车排放控制的分类

（1）机内净化：从进气系统入手，通过改善混合气的质量，使燃烧产生的有害成分降低。这一类的排放控制装置有：进气温度自动控制装置、废气再循环控制装置、混合比加浓式减速废气净化装置、进气歧管真空度控制阀等。

（2） 机外净化：对发动机排出的废气进行再净化处理，将废气中所含的CO、HC和NOx等有害气体转化为无害的水(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮(N2)等气体。这一类的排放控制装置有：热反应器、氧化催化剂转化器、三元催化转化器、二次空气供给装置等。目前广泛使用的发动机废气净化装置是三元催化转化装置。

（3）污染源封闭循环净化：对曲轴箱气体及燃油箱燃油蒸发等HC排放源实施封闭化处理，以阻断向空气排放HC。这类控制装置有：曲轴箱强制通风装置、活性炭罐等。

2.1废气再循环系统(EGR)

发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制炭罐电磁

阀的开闭来控制真空控制阀上部的真空度，从而控制真空控制阀的开度。当真空控制阀打开时，燃油蒸汽通过真空控制阀被吸入进气歧管。

发动机怠速或温度较低时，ECU使电磁阀断电，关闭吸气通道，活性炭罐内的燃油蒸汽不能被吸入进气歧管。

不进行废气再循环的工况有： ● 起动工况。 ● 怠速工况。 ● 暖机工况。

● 转速低于900r/min或高于3200r/min。

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EGR率指废气再循环量在进入气缸内的气体中所占的比率，即： EGR率=[EGR量/（进气量+EGR量）]×100%

图2.1EGR结构

有些发动机中，EGR电磁阀采用占空比控制电磁阀的开度，调节作用在EGR阀上的真空度，控制EGR阀的开度，以实现对废气再循环量的控制。

在开环控制EGR系统中，ECU根据各传感器信号确定发动机工况，并按其内存的EGR率与转速、负荷的对应关系进行控制，而对其控制结果不进行检测。

闭环控制EGR系统（用EGR阀开度作为反馈信号）： EGR阀开度传感器：

向ECU反馈电磁阀开度的信号。ECU根据此信号修正电磁阀开度，使EGR率保持在最佳值。

其结构为电计式。

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图2.2用EGR阀开度反馈控制的EGR系统

2.2 EGR率传感器

安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀也进入稳压箱。传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度并转换成电信号输送给ECU，ECU根据此信号修正电磁阀开度，使EGR率保持在最佳值。

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。

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图2.3废气再循环系统(EGR)

EGR电磁阀有三个通气口，EGR电磁阀不通电时，弹簧将阀体向上压紧，通大气阀口被关闭。这时EGR电磁阀使进气歧管与EGR阀真空室相通；当EGR电磁阀线圈通电时，产生的电磁力使阀体下移，阀体下端将通进气歧管的真空通道关闭，而上端的通大气阀口打开，于是就使EGR阀的真空室与大气相通。

2.2.1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。

2.2.2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。

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图2.4 奥迪A6燃油蒸气回收装置

2.3二次空气喷射装置(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，以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

奥迪A6轿车二次空气喷射系统的构成图所示。由于车辆在冷起动阶段混合气体较浓，因而排气中未燃烧的碳氢化合物的含量比例较高，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同时可以大大缩短三效催化转化器的起效时间，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；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，各个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。

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图2.5一汽奥迪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

2.4 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A6 3.0I-V6-TDI发动机的催化装置为例。

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。所谓的“催化炭烟过滤器”（CSF）是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，包括三个温度传感器：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；另外有一个压差传感器用于监控颗粒过滤器前、后的压力差，同时可以识别出过滤器是否被炭烟堵塞。

在被动还原过程中（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。因此对于常见的城市循环，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。

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图2.6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，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，这样使得含有炭烟的废气就必须得穿过透气的氧化硅墙，因此废气就流至排气系统出口，而炭烟则留到了陶瓷墙上。墙上涂有一层铑和氧化陶瓷的混合物。

图2.7 颗粒过滤器

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2.5活性炭罐

（1） 燃油箱中的汽油蒸发，汽油蒸气的压力达到设定值时，就会从油箱盖的排气阀排出，造成对大气的HC污染。燃油箱用通气管与活性炭罐连接，其作用就是将汽油箱中的汽油蒸气收集于罐中，并在发动机工作时，通过流经的空气将汽油蒸气送入进气管参与燃烧(图12-7)，以免汽油箱中的汽油蒸气直接排放到大气中而造成空气污染。

（2）活性炭罐通气量控制的作用

要使活性炭罐能随时收集汽油箱中的汽油蒸气．必需及时将活性炭罐中的汽油蒸气“驱走”，同时，携带活性炭罐汽油蒸气的这部分气体进入进气管后，不应对发动机的正常工作造成负面影响。活性炭罐通气量控制就是在保证活性炭罐能正常起作用的同时，发动机能正常地工作。 （3）活性炭罐通气控制原理

较早的燃油蒸发排放控制系统利用节气门处的真空度直接控制膜片式通气阀来控制活性炭罐通气量(参见图12-7)。这种控制方式的控制精度较低，现已被电子通气量控制装置所取代，其控制系统的基本组成如图12-8所示。 EUC根据有关传感器的信号判断发动机工况与状态，并输出相应的控制脉冲，通过控制活性炭罐通气电磁阀的开关占空比来调节活性炭罐通气阀的开度，使流经活性炭罐进入进气管的空气流量适应发动机工况、状态变化的需要。 活性炭罐。活性炭罐中装有活性炭，活性炭可吸附汽油箱中的汽油蒸气，但这种吸附力不强，当有空气流过时，蒸气分子又会脱离，随空气一起进入进气歧管。

活性炭罐通气阀。阀的上部为真空室，其真空度由活性炭罐通气电磁阀控制。当真空度增大时，阀膜片向上拱，主通气口通气量增加。

活性炭罐通气电磁阀。三通气口的活性炭罐通气电磁阀其结构与工作原理与EGR电磁阀相似，其作用是根据ECU输出的占空比控制脉冲工作，调整活性炭罐通气阀的开度。

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第三章：奥迪A6发动机排放污控制典型装置的检修

3.1 废气再循环系统是否正常工作的检查

3.1.1 EGR阀的检修

（1）起动发动机，并以怠速运转，将手指伸人EGR阀，按在膜片上；在冷车状态下踩下加速踏板，使发动机转速上升至2000r／min左右，此时EGR阀应不开启；发动机热车后水温高于5O℃，踩下加速踏板，使发动机转速上升至2000r／min左右，此时EGR阀应开启，手指可感觉到膜片的动作。

（2）使发动机怠速运转，拔下EGR阀上的真空软管，用手动抽真空器对EGR阀膜片室施加约l9．95 kPa的真空度，若此时发动机怠速运转性能变坏甚至熄火，说明EGR阀工作正常；若发动机性能无变化，说明EGR阀损坏，应更换。 3.1.2 废气再循环控制电磁阀的检测

控制电磁阀位于空气滤清器总成后部。拆下控制电磁阀线束接头，测量两引脚间电阻，应为20-35Ω，若不符合标准，则更换。

3.2汽油蒸气回收装置的检测

3.2.1活性炭罐电磁阀密封性的检查

1）经验检测法

（1）起动发动机，达到正常工作温度，并使之怠速运转。

（2）拔下蒸气回收罐上的真空软管，检查软管内有无真空吸力。若正常，应无真空吸力；如果有吸力，应检查电磁阀线束插头内电源电压正常与否；若有电压，说明电脑有故障；若无电压，说明电磁阀有故障。

（3）踩下加速踏板，使发动机转速大于2 000 r／min，上述软管内应有吸力，若无吸力，应检查电磁阀线柬插头内电源电压，若电压正常，说明电磁阀故障；若电压异常或无电压，说明电脑或控制线路有故障。

2）利用检测设备检查

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在无电流状态下，活性炭罐电磁阀应是关闭的。

（1）拔下活性炭罐电磁阀上的软管，将一辅助软管连接到活性炭罐电磁阀的接口上。

（2）连接VAS5051或VAG1551，打开点火开关，选择“01发动机电控单元”。 （3）进行执行元件诊断并触发活性炭罐电磁阀，活性炭罐电磁阀应发出“咔嗒”声，且应打开和关闭(可用向辅助软管内吹气的方法进行检查)。

（4）如果活性炭罐电磁阀没有发出“咔嗒”声，则应检查活性炭罐电磁阀的电阻；如果活性炭罐电磁阀没有正确打开和关闭，则更换活性炭罐电磁阀。 3.2.2活性炭罐电磁阀的检查

检查电磁阀电阻，应为2O～28Ω，若电阻值不符，更换.若电阻正常，则检查电压。 具体过程如下

1）活性炭罐电磁阀的电阻检查

图3.1 活性炭罐电磁阀的电阻检查

用VAG1526测量活性炭罐电磁阀两端子之间的电阻规定值为22Ω-30Ω。如果电阻值不符合规定值，则更换活性炭罐电磁阀；如果电阻值符合规定值，则进行活性炭罐电磁阀的供电检查。

2）活性炭罐电磁阀的供电检查

（1）检查活性炭罐电磁阀的熔丝。如果熔丝正常，则拔下活性炭罐电磁阀的插头，将二极管电笔连到活性炭罐电磁阀插头1号端子和发动机搭铁之间，起动发动机，二极管电笔应该闪亮。

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（2）如果二极管电笔不闪亮，则检查从活性炭罐电磁阀插头1号端子经过熔丝到燃油泵继电器的导线是否导通。如果导线正常则应检查燃油泵继电器。

（3）如果二极管电笔闪亮，则应检查活性炭罐电磁阀的触发功能。 3）活性炭罐电磁阀的触发功能检查

（1）将二极管电笔连到活性炭罐电磁阀插头1号端子和 2号端子之间。 （2）进行执行元件诊断并触发活性炭罐电磁阀，，二极管电笔应该闪亮。 （3）如果二极管电笔不闪亮或一直亮着，则将检测盒VAG1527/22(四缸发动机)或VAG1598/31(六缸发动机)连到发动机电控单元的线束。如果是二极管电笔一直亮着，则检查活性炭罐电磁阀插头2号端子和VAG1527/22的15号端子(四缸发动机)或VAG1598/31的64号端子(六缸发动机)之间的导线连接是否对地线短路；如果是二极管电笔不闪亮，则检查活性炭罐电磁阀插头2号端子和VAG1527/22的15号端子(四缸发动机)或VAG1598/31的64号端子(六缸发动机)之间的导线连接是否与电源短路或断路，该导线的电阻值最大为1.5Ω。

（4）如果需要则排除导线与地线短路或导线断路故障；如果导线正常，则更换发动机电控单元。

3.2.3燃油蒸发排放单向阀的检查

（1）拆下油位传感器，拔下其插头，拆下通往碳罐蒸发排放通风管； （2）用手泵给通风管加压，在压力为30 kPa时，通风阀应打开； （3）保持压力几分钟，再检查，压力下降应小于1．7 kPa； （4）不符合要求，更换。

3.3 二次空气喷射装置(EAIR)的检查

3.3.1二次空气进气阀的检查

（1）连接VAS5051或VAG1551，打开点火开关。

（2）进行执行元件诊断并触发二次空气进气阀，二次空气进气阀应发出“咔嗒”声。

（3）如果二次空气进气阀没有发出“咔嗒”声，则拔下二次空气进气阀的

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插头，用接线(VAG1594)将二极管电笔(VAG1527)连接到拔下的插头上，再次进行执行元件诊断。

图3.2检测方法

（4）如果在进行执行元件诊断时，二极管电笔闪亮，则应更换二次空气进气阀。

（5）如果二极管电笔仍不闪亮，则关闭点火开关，检查端子1与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。若无电压，，将检测盒VAG1598/31连接到发动机电控单元的线束上(不连接发动机电控单元)，检查二次空气进气阀线束插头的2号端子与检测盒VAG1598/31的44号端子之间的连接导线是否断路，该导线电阻最大为1.5Ω。如果导线断路则修理该导线；如果导线无故障，则应按照电路图检查二次空气进气阀的供电是否正常。

（6）检查端子2与ECU之间是否断路，检查导线是否对正极和搭铁短路。 3.3.2 二次空气泵继电器的检查

二次空气泵继电器装在压力舱内的继电器盒内，其检查步骤为： （1）连接VAS5051或VAG1551，打开点火开关，选择“01发动机电控单元”。 （2）进行执行元件诊断并触发二次空气泵继电器，二次空气泵电动机在二次空气泵继电器的控制下，应间歇运转，直到按下VAS5051或VAG1551上的“→”键中止执行元件诊断为止。

（3）如果二次空气泵电动机没有间歇运转，则拔下二次空气泵电动机的2芯插头，用接线将二极管电笔接到拔下的插头上，再次进行执行元件诊断。如果二极管电笔闪亮，则更换二次空气泵电动机；如果二极管电笔不闪亮，二次空气泵继电器也没有“咔嗒”声，则应进行步骤（5）的检查；如果二极管电笔不闪亮，但二次空气泵继电器有\咔嗒\声，则应进行步骤（4）的检查。

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（4）检查二次空气泵熔丝。如果熔丝正常，则从继电器盘上拔下二次空气泵继电器，检查二次空气泵继电器的供电(30号正极)。如果二次空气泵继电器供电正常，则更换二次空气泵继电器。

（5）关闭点火开关，将检测盒VAG1598/31连接到发动机电控单元的线束上(不连接发动机电控单元)。从继电器盘上拔下二次空气泵继电器，检查二次空气泵继电器线束插头的6/85端子与检测盒VAG1598/31的46号端子之间的连接导线是否断路，该导线电阻最大为1.5Ω。如果导线断路则修理该导线；如果导线无故障，则更换发动机电控单元。

3.4 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。检查方法如下：

1．检查外部有无损伤，必要时应更换。

2．检查废气人口和出口处的陶瓷件是否阻塞、熔化和损坏。若有，更换零件。

3．将发动机转速保持在2 500 r／min，运转2min，在三元催化转换器人口和出口处测量温度，出口处温度应比入口处高3O℃以上，否则更换。

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第四章：奥迪A6发动机排放污控制典型装置的故障与排除

4.1. 发动机排放实际案例

下面分析的是一例典型的排放系统故障引起发动机故障灯亮的实例。该车行驶12万公里，该车首次来厂时，报修项目为，发动机故障灯点燃。维修人员简单地将故障码消除，并末排除故障，认为可能是偶发性的故障码，就将车完工交车。若干天后，该车再次进厂报修内容还是发动机故障灯亮，这时，引起了维修人员的重视。笔者向客户进行了问诊,客户说首次来厂消码后，行驶200多公里在经过一个路坑时，发动机故障灯又亮了。笔者对该车进行电脑检测，检测结果是14、71号故障码，查看有关资料，14号故障码含义为点火系统的igt、igf至ecu存在接触不良等故障；71号故障码含义为egr气体温度传感器不良故障。首先对点火系统进行检查，发现分电器高压线老化，特别是中共高压线包皮已脱落。造成高压漏电，影响发动机工作性能。将其更换，再对点火模块至ecu线路检查，发现igf至ecu存在接触电阻，阻值大约为0。8-1欧，用一条导通良好的导线将其跨接。消除了接触电阻。取下egr气体温度传感器进行温度测试，检测结果正常。将火花塞更换。经过分析，造成这起故障的原因可能是点火不良，发动机汽缸内混合气燃烧不良，引起排气温度过高，egr气体温度传感器检测的范围超标，在ecu中存入故障代码，点燃发动故障灯。清除故障码后，路试80多公里末发现发动机故障灯亮现象，回厂后，客户要求不换火花塞（原因是该车刚换了不久的白金火花塞）。换上了原来旧的火花塞再进行试车，车辆行驶不到10公里，发动机故障灯又亮了。用电脑检测仪检测，故障码为71号，14号码已不存在了。看来火花塞在作怪，换回原厂纯正的火花塞消码路试，行驶了80多公里没有发现故障灯亮。于是完工交车。万万没有想到，该车两天后，又来厂了。心想还是不是71号故障码？，检测结果是71号故障码！为何71号故障码老是清除不了？原因何在？看来故障根源还没有彻底找到！必须对该车进行认真彻底检查。通过一些蛛丝马迹，笔者在上次排除“故障”路试时，发现该车发动机加速不是很顺畅，感觉发动机功率不是很足，但不很明显，是不是该车长期使用含铅汽油或劣质汽油引起三元催化转换器损坏或过早损坏堵塞。造成发动机排气不

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畅，输出功率下降？该车已行驶12万公里应该对其排放系统进行全面检查，不能再让客户反反复复进厂修理了。首先拆下排气管中段，发现该车三元催化转换器早已不存在了。只剩下一个外壳，管口两端曾经用气焊焊接过，看来三元催化器确实早已损坏。再仔细观察在三元催化转换器管口前端有一小段金属网状接管，该接管是排气管的万向接管，在其接管内发现有一个异物。拆下上游氧传感器，发现氧传感器的探头插入其中，取出该异物，是一团金属钢丝网，分析后认为是万向接管内壁金属钢丝网由高温气体冲击脱落后形成一团的。堵塞了部分排气管道。引起排气不畅、排气温度高。更换排气管中段（三元催化转换器），进行路试，发动机功率明显提高了，加速顺畅。但行驶了100多公里，发动机故障灯又亮了。进一步拆下egr真空调制阀用真空表进行检查，没有漏真空现象，功能正常。当检查egr废气控制阀时，发现了问题，在该阀体真空接口处施加100kpa真空时，阀体没有动作表现，证明该阀卡死损坏。可能是过热的废气所致。由于该阀的卡死，当发动机满足egr阀开启条件时，需废气进入气缸降低燃烧室温度从而降低氮氧化物生成量。此时无法反馈废气，燃烧室的温度降不下来，进一步导致排气温度升高。恶化了egr阀的工作环境。由此恶性循环，egr控制阀就过早卡死损坏。由于ger控制阀的逐步卡死，egr气体温度传感器无法传感到进入进气歧管的废气温度，当检测不到温度达到一定时间后，发动机电脑认为egr系统有故障，ecu以故障代码存入。点燃发动机故障灯。更换egr控制阀，启动发动机，等待水温达到正常温度时，将发动机转速提高到3000-3500转，测量egr气体温度传感器参考电压由2。4v下降至1。11v。egr控制阀正常工作了。回到怠速状态。再测量egr气体温度传感器参考电压为2。4v。此时，进气温度约50度左右。egr控制阀关闭。egr控制系统停止工作。经过充分的路试，驶行300多公里及客户多次行驶没有发现发动机故障灯亮。故障彻底排除。 通过以上的诊断分析，这是一起非常典型的综合故障。其根本原因是该车使用了劣质汽油造成三元催化转换器过早堵塞损坏。导致排气不畅、排气温度过高、火花塞点火不良、高压线损坏漏电、egr控制阀卡死损坏。另外14号故障码的故障是点火系统线路老化接触不良引起的其它偶发故障，虽然与排放系统无关，但同样会使发动机故障灯点燃。逐步排除了该车的综合故障，此车就完全康复出院了。

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4.2活性碳罐系统的故障案例

4.2.1故障现象

一辆行驶了15.4万km的1998款原装美版2.8L四驱奥迪C5A6启动后加油即熄火，有时还无法启动。 4.2.2 故障诊断

该车被拖回维修站后进行检测，发动机电控系统电脑检查无故障记忆。根据故障现象的经验判断，发动机供油系统的可能性比较大，也就是汽油泵问题，随即更换一个新的汽油泵试车，发现故障现象依旧。这时故障原因就变得比较模糊，对故障的检查也变得比较麻烦。首先要确定是发动机供油系统还是电控系统的问题。当拆下火花塞时发现火花塞电极上面已经是湿的，也就是我们经常说的，火花塞已经基本被“淹死”。造成火花塞“淹死”的原因有：火花塞不点火；发动机喷油过多；机械故障导致汽缸压力低或没有汽缸压力。通过火花塞找到问题的检查思路，排查火花塞“淹死”的原因，也就会找到该车故障的真正原因。 4.2.3 故障分析

采用先易后难的检查原则，首先检查发动机的点火，用跳火的方法检查，发动机跳火正常。检查发动机的汽缸压力也正常，那么问题还是出在发动机的供油系统。供油系统的汽油泵问题已经被排除，汽油的压力应该没有问题，那么问题应该是喷油嘴，拆掉喷油嘴做油嘴的喷油量和泄漏试验，结果正常，油嘴的喷油雾状也很好，油嘴在压力保持阶段也没有泄漏。根据以上的检查，供油系统也正常，那么问题到底出在哪里？除通过发动机常规的供油系统外，难道其他系统还会向发动机的进气道进汽油引起火花塞“淹死”吗？问题检查到这里就想到了油箱的燃油蒸发系统，该系统会对进气道供给额外的油箱蒸汽，但在正常情况下通过该系统供给的是燃油蒸汽，如果供给多的话，顶多只会造成发动机混合气过浓。冒黑烟或是热车熄火的故障现象，而不至于引起加不上油的故障。当我们拆开该系统的管路时发现管路中竟然有汽油流出，汽油肯定会通过进气道进入发动机汽

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缸造火花塞淹死。 4.2.4 故障排除

故障点找到了，但该系统的管路中怎么会有汽油呢？管路中有汽油，活性碳罐中肯定也存有汽油。于是拆下活性碳罐，果然其内部也有汽油。顺着活性碳罐的管路检查，原来是活性碳罐与油箱连接的管路中有汽油，该管路与油箱加油口的下部相连。

根据图所示的活性碳罐系统管路的连接情况可以推测该车是在加油时汽油加注过满或是用了不正确的汽油加注方法引起了活性碳罐管路中有汽油。此时再观察汽油表，发现油箱是满的。询问车主得知，加油时汽油加到了油箱口。而恰恰在该车的油箱加注口，就有关于汽油加注问题的图示。

图4.1 活性碳罐系统管路

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4.2.5 故障诊断总结

汽油加注方法不正确，且加注过满造成活性碳罐系统的管路中有汽油，引起进气道内有汽油，使火花塞“淹死”，发动机无法启动。清除掉管路中的汽油，并更换活性碳罐后故障排除。但是该故障现象却是非常危险的，造成的后果不但有故障现象的存在，严重时汽油可以通过活性碳罐下部的排水阀直接流到车底，有引发火灾的危险，而且汽油未经燃烧直接排到排气歧管中，还有损坏三元催化装置的可能。

综上所述，要掌握正确的汽油加注方法，汽油加注的油枪一定要插到底，油枪自动停止就可以了。切忌加油时采取顺着油箱口流油的方法加注，且油枪自动停止后，不能再加注汽油。

4.3 二次空气喷射系统故障的故障案例

4.3.1 故障现象

奥迪A6，配备2．8LATQ发动机全时4轮驱动．共行驶3万km。发动机故障警告灯点亮，行驶中无不良感觉。清除故障码后．次日早晨又会点亮。 4.3.2 故障诊断

连接V．A．G1552并读取系统故障码，发现有故障码P1423和P1411，含义为右列汽缸和左列汽缸二次空气喷射流量不足。清除后再一次读取故障码发现系统正常。 4.3.3故障分析

首先我们了解一下奥迪ATQ发动机二次空气喷射的启动条件，必须在水温位于-10℃～45℃时工作超过45℃后将会停止二次空气喷射，也就是说当车辆处于热车时无法让故障现象再现。于是采用一个2．5kΩ的电阻插在水温传感器上来

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“骗”发动机控制单元让其控制二次空气喷射泵工作，但结果是二次空气喷射泵正常转动，而发动机故障灯也再一次点亮，读取到的故障码仍旧是P1423和P1411。 4.3.4 故障的排除

检查发现进气管上的真空管凌乱不堪，错插了好几根。将所有真空管正常插接到位后，故障现象依旧。将去往二次空气喷射阀的真空管拔下，发现在二次空气喷射系统工作时根本没有真空．这一下查到故障根源了。用VA．G1552的元件测试功能测试二次空气喷射系统开关阀．发现开关阀不动作，但在其附近却依然听到“嗒、嗒”声，原来是共振进气开关阀在动作，对照线路图时发现两个插头插反了，将插头对调后故障消失。 4.3.5 故障诊断总结

这起人为故障兜了一个大圈才发现问题所在．固然有人为因素，但厂家在生产该产品时是否也存在一定的不合理性呢？首先邻近的两个插头应该不一样，即插错也插不上。其二两个电磁阀颜色一模一样，厂家仅用绿／蓝油铅笔在各自插头淡淡地画了一下来区分颜色，随着里程的增加及高温，油铅印很快会消失。

4.4 EGR系统的故障的故障案例

4.4.1 故障现象

一辆1997年产进口美规奥迪A6 4.2轿车，用户反映该车在行驶过程中经常出现突然松开油门后发动机剧烈抖动或马上熄火的现象，车辆在行驶时并无其他不良状况，并称该车因此故障已在多家修理厂进行过维修，但故障始终未得到解决。 4.4.2 故障诊断

根据用户反映的情况，首先连接故障诊断仪V.A.G1551检测了发动机电控系统，但系统中无故障存储。为了明确故障原因，又利用诊断仪读取了各传感器和各执行器的动态数据流，发现相关的一些技术参数均在规定范围内。通过以上的检查，表明故障出在发动机电控系统方面的可能性不大。

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4.4.3 故障分析

故障排除进行到此时，我们也对该车的故障进行了进一步的分析。一般能造成发动机怠速熄火的原因很多，如进气系统某气阀或管接头漏气，燃油系统压力不足或系统因某种原因脏堵，点火系统漏电或火花能量不足，燃油蒸发排放控制系统漏气，以及废气再循环系统(EGR)工作不正常等。

图4.2废气再循环系统

由于该车曾在多家修理厂维修过，而各修理厂的水平又参差不齐，所以我们必须对很多环节引起注意，以免被一些人为因素所干扰。经过大家讨论，我们决定就以上怀疑的地方逐项进行检查。为此，我们先测量了进气系统的真空度，测量结果在正常范围之内，说明进气系统密封正常。然后我们连接油压表测量了发动机在怠速工况和急加速时的燃油压力，也未发现异常，证明燃油系统应该没有问题。为了排除燃油蒸发排放系统出故障的可能性，我们暂时将燃油蒸气通道隔断，但故障依旧，至此也可以排除该系统出故障的可能性。接下来我们就将检测重点放到了EGR系统上，于是我们将其切断，结果发动机马上就恢复正常了，看来该车的故障就是由EGR工作异常所致。

图4.3燃油蒸发排放控制阀正常

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4.4.4 故障排除

根据该车EGR系统结构特点分析，产生故障的可能性有2个：

（1）电磁阀关闭不严，从而使得进气管的真空度不受电磁阀控制而进入EGR阀真空膜室将EGR阀打开，导致废气进入气缸参与燃烧。

（2）EGR阀关闭不严，导致废气不受EGR阀的控制直接进入气缸参与燃烧。 我们先切断了电磁阀与EGR阀之间的真空通道，结果故障依旧，证明是EGR阀关闭不严。拆下EGR阀检查，阀门果然漏气。我们发现阀门和阀座上均结有积炭，正是这些积炭导致阀门关闭不严而漏气。经清除EGR阀门及阀座上的积炭，并用研磨膏研磨后，测试不漏气装复后试车，故障排除。 4.4.5 故障总结

众所周知，EGR系统的工作是受发动机控制单元控制的，发动机控制单元根据发动机转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量及排气温度信号，通过控制电磁阀适时地打开，使排气系统中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧后，降低了燃烧室中的温度，因NOx是在高温富氧条件下生成的，故抑制了NOx的生成，从而降低了废气中的NOx的含量。当发动机在怠速、低速小负荷及冷机时，发动机控制单元控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷且达到一定的温度时，发动机控制单元控制少部分废气参与再循环，且参与再循环的废气量能够根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而改变，以达到废气中的NOx含量最低。一旦发动机的EGR系统出现故障，使得过多的废气参与再循环，将会影响发动机混合气的正常燃烧，从而影响发动机的动力性。特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机工况时，这种影响尤为明显。

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结束语

控制排放系统不仅对发动机排放出的污染物的净化有着非常重要的的作用，而且其系统各部分的装置的工作状态对汽车整个的运行也起着关键作用。奥迪A6的排放控制系统的组成装置较多，产生的故障也不少，只要对其系统结构和工作原理有了充分的了解，就不难着手去解决相关的故障。随着汽车时代的来临，汽车排放物污染的持续加重，汽车低污染排放、零污染排放将是今后汽车发展的主要方向。

经过几个月的学习，我对《汽车概论》这一门课程有了新的认识，对以前常见汽车也有了新的了解和认识。汽车并不是我们平常所想的那样，四个轮子、一个发动机，汽车是世界上唯一的一种零件以万计、产量以千万计、保有量以亿计、售价以万元计的商品，其创造的经济价值很高，能够有力地拉动一个国家的国民经济的综合发展。同时汽车工业的发展，带动了与其相关的材料工业、是油化、道路桥梁和汽车服务业的全面发展。随着经济的迅猛发展，汽车将在我们今后的生活中扮演一个不可缺少的角色，将继续演绎它的价值。

最后感谢龙老师在这一学期来对我的教导，让我明白了很多关于汽车以及汽车行业的知识，将为我今后的人生提供相当大的帮助。

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致谢

通过这次的毕业设计制作，我明白了每件事情都不是一件容易的事。做成一件事也不是一个人会就能完成的，必须要付出努力和得到别人的帮助才能成功，才能学到东西。

在我做毕业设计的过程中，我的论文指导老师王中雅老师给了我很多帮助和指导，我从她的身上学到了好多东西，以此来完成和完善我的论文。我非常感谢她的帮助。

在我论文的制作过程中，还有同组的同学，如:吴栋，张俊克等给了我同样重要的帮助，还有同班同学张鑫等在这也一并感谢。

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参考文献

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指导 教师 评语 及成 绩评 定 论文成绩： 指导教师（签字）： 年 月 日 答辩 小组 评语 及成 绩评答辩成绩： 毕业设计成绩： 定 答辩小组负责人(签字)： 年 月 日 答辩委员会审定意见： 答辩委员会主任（签字）： 年 月 日

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答 辩 小 组 成 员 姓名 职称 工作单位 备注

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