一、发动机排气系统部件组成和功能
（1）发动机排气系统部件组成发动机运行时,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。典型的发动机排气系统的主要组成部件包括排气歧管、三元催化反应器、排气管和消声器,如图2-2-1所示。
（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2-2-2所示
（3）三元催化反应器的功能与结构由于限制汽车尾气排放的法规要求日益严格,目前在几乎所有的汽油发动机车辆上都装有三元催化反应器,用于对车辆排气中的有害物质进行氧化还原,从而达到排放限定要求。三元催化反应器上有很多小孔,在内表面上涂覆有铂铑系列催化剂,可以通过氧化还原反应将车辆排放的一氧化碳氧化为二氧化碳,将碳氢化合物氧化为水和二氧化碳,将氧化氮还原成为氮气和氧气,从而使这三种对环境有害的物质转化为对环境无害的物质,降低汽车尾气对环境的污染。三元催化反应器的结构参见图2-2-3。
（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2-2-4所示。
二、发动机排气系统部件维护（1）排气歧管的检查与维护排气歧管与气缸体的连接必须紧密,不能发生漏气故障。如果发现密封垫损坏导致漏气,应及时更换;如果发现排气歧管有裂纹或损伤,应立即更换新的排气歧管并换装新的密封垫。
排气歧管的拆卸及更换方法(以美国悍马H3汽车为例)如下。
①按照图2-2-5所示,拆下排气歧管固定螺栓,将排气歧管拆下。
②按照图2-2-6所示,拆下排气歧管密封垫,将密封垫废弃。
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按照图2-2-7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,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2-2-8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
（2）三元催化反应器的维护(1)外观检查在车辆维护中,要仔细查看三元催化反应器的表面是否有凹陷、刮擦,如果有,说明反应器内的载体有可能受到损伤,应及时检修或更换。检查反应器外壳上是否有褐色或紫色斑点,检查反应器防护罩中央部位是否有明显的暗灰色斑点,如果有,说明反应器曾经处于过热工作状态,需要执行进一步的检查。
(2)用手电进行目测检查可以使用手电对三元催化反应器内的催化剂执行目测检查,如图2-2-9所示,如果发现催化剂已经堵塞、熔化或开裂,则更换三元催化反应器。
(3)检查三元催化反应器进口和出口温度三元催化反应器在正常工作状态会因氧化还原反应产生大量的反应热,维修人员可通过测量三元催化反应器进口温度和出口温度,进行温差对比来判断三元催化反应器工作是否正常,其检测步骤参见表2-2-1。
（3）排气管的维护排气管维护时应使用钢丝刷和钝口刮刀将排气管内的积炭及胶质清除干净,然后用压缩空气吹净。维护中如果发现排气管有裂纹、缺口,应予以焊接修整。然后用排气背压测试表测试发动机排气背压,检查发动机排气系统是否存在堵塞。排气背压测试表是用于测试发动机排气背压而判断发动机排气系统是否发生堵塞的测量工具,如图2-2-11所示。用排气背压测试表检测发动机排气背压的方法参见表2—2—2。
