Range Rover. Manual - part 61

EMISSION CONTROL

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DESCRIPTION AND OPERATION

EMISSION CONTROL - LAND ROVER V8

Engine design has evolved in order to minimise the
emission of harmful by-products. Emission control
systems are fitted to Land Rover vehicles which are
designed to maintain the emission levels within the
legal limits pertaining for the specified market.

Despite the utilisation of specialised emission control
equipment, it is still necessary to ensure that the
engine is correctly maintained and is in good
mechanical order so that it operates at its optimal
condition. In particular, ignition timing has an effect on
the production of HC and NO

x

emissions, with the

harmful emissions rising as the ignition timing is
advanced.

CAUTION: In many countries it is against
the law for a vehicle owner or an
unauthorised dealer to modify or tamper

with emission control equipment. In some cases,
the vehicle owner and/or the dealer may even be
liable for prosecution.

The engine management ECM is fundamental for
controlling the emission control systems. In addition to
controlling normal operation, the system complies with
On Board Diagnostic (OBD) system strategies. The
system monitors and reports on faults detected with
ignition, fuelling and exhaust systems which cause an
excessive increase in tailpipe emissions. This includes
component failures, engine misfires, catalyst damage,
catalyst efficiency, fuel evaporative loss and exhaust
leaks.

When an emission relevant fault is determined, the
fault condition is stored in the ECM memory. For NAS
vehicles, the MIL warning lamp on the instrument
pack will be illuminated when the fault is confirmed.
Confirmation of a fault condition occurs if the fault is
found to be present during the driving cycle
subsequent to the one when the fault was first
detected.

See FUEL SYSTEM, Description and

operation.

The following types of supplementary control system
are used to reduce harmful emissions released into
the atmosphere from the vehicle:

•

Crankcase emission control - also known as
blow-by gas emissions from the engine
crankcase.

•

Exhaust emission control - to limit the
undesirable by-products of combustion.

•

Fuel vapour evaporative loss control - to
restrict the emission of fuel through evaporation
from the fuel system.

•

Fuel leak detection system (NAS only) - an on
board diagnostic (OBD) test to check the
evaporative emission system for the presence of
fuel evaporation leaks from the fuel tank to the
purge valve.

•

Secondary air injection system (NAS only) -
to reduce emissions experienced during cold
starting of the engine.

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EMISSION CONTROL

NEW RANGE ROVER

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DESCRIPTION AND OPERATION

Crankcase ventilation system

The concentration of hydrocarbons in the crankcase
of an engine is much greater than that in the vehicle’s
exhaust system. In order to prevent the emission of
these hydrocarbons into the atmosphere, crankcase
emission control systems are employed and are a
standard legal requirement.

The crankcase ventilation system is an integral part of
the air supply to the engine combustion chambers and
it is often overlooked when diagnosing problems
associated with engine performance. A blocked
ventilation pipe, filter or excessive air leak into the
inlet system through a damaged pipe or leaking
gasket can affect the air:fuel mixture, performance
and economy of the engine. Periodically check the
ventilation hoses are not cracked and that they are
securely fitted to form airtight connections at their
relevant ports.

The purpose of the crankcase ventilation system is to
ensure that any noxious gas generated in the engine
crankcase is rendered harmless by burning them in
the combustion chambers. Burning the crankcase
vapours in a controlled manner decreases the HC
pollutants that could be emitted and helps to prevent
the development of sludge in the engine oil as well as
increasing fuel economy.

When the engine is running in cruise conditions, or at
idle, manifold pressure is low and the majority of
gasses are drawn into the inlet manifold through an
oil/vapour separator (1), located in the RH rocker
cover. At the same time, filtered air is drawn from the
throttle body (3) into the engine via the LH rocker
cover (2). The oil/vapour separator serves to prevent
oil mist being drawn into the engine.

During periods of driving at Wide Open Throttle
(WOT), pressure at either side of the throttle disc
equalizes (manifold depression collapses). The larger
ventilation opening (3), positioned in the fast moving
stream of intake air, now offers more ’pull’ than the
small opening (1) in the RH rocker cover, and the flow
of ventilation reverses. Gases are drawn from the LH
rocker cover into the throttle body (3).

EMISSION CONTROL

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DESCRIPTION AND OPERATION

Crankcase ventilation system - from 99MY

1. Hose - RH rocker cover to inlet manifold
2. Inlet manifold
3. Throttle body
4. Air intake
5. Hose - LH rocker cover to inlet manifold
6. LH rocker cover breather tube (without oil separator)
7. LH rocker cover baffle
8. RH rocker cover baffle
9. RH rocker cover breather tube

10. Oil separator (integral with breather tube)

A spiral oil separator is located in the stub pipe to the
ventilation hose on the right hand cylinder rocker
cover, where oil is separated and returned to the
cylinder head. The rubber ventilation hose from the
right hand rocker cover is routed to a port on the right
hand side of the inlet manifold plenum chamber,
where the returned gases mix with the fresh inlet air
passing through the throttle butterfly valve. The stub
pipe on the left hand rocker cover does not contain an
oil separator, and the ventilation hose is routed to the
throttle body housing at the air inlet side of the
butterfly valve. The ventilation hoses are attached to
the stub pipe by metal band clamps.

Oil laden noxious gas in the engine crankcase is
drawn through the spiral oil separator. The mass of
fresh air which is drawn in from the atmospheric side
of the throttle butterfly to mix with the returned
crankcase gas depends on the throttle position and
the engine speed.

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EMISSION CONTROL

NEW RANGE ROVER

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DESCRIPTION AND OPERATION

Exhaust emission control.

The fuel injection system provides accurately metered
quantities of fuel to the combustion chambers to
ensure the most efficient air to fuel ratio under all
operating conditions. A further improvement to
combustion is made by measuring the oxygen content
of the exhaust gases to enable the quantity of fuel
injected to be varied in accordance with the prevailing
engine operation and ambient conditions; any
unsatisfactory composition of the exhaust gas is then
corrected by adjustments made to the fuelling by the
ECM.

The main components of the exhaust emission
system are two catalytic converters which are an
integral part of the front exhaust pipe assembly. The
catalytic converters are included in the system to
reduce the emission, to atmosphere, of carbon
monoxide (CO), oxides of nitrogen (NO

x

), and

hydrocarbons (HC). The active constituents of the
converters are platinum (Pt), palladium (PD) and
rhodium (Rh). Catalytic converters for NAS low
emission vehicles (LEVs) from 2000MY have
active constituents of palladium and rhodium
only). The correct functioning of the converters is
dependent upon close control of the oxygen
concentration in the exhaust gas entering the
catalysts.

The basic control loop comprises the engine
(controlled system), the heated oxygen sensors
(measuring elements), the engine management ECM
(control) and the injectors and ignition (actuators).
Other factors also influence the calculations of the
ECM, such as air flow, air intake temperature and
throttle position. Additionally, special driving
conditions are compensated for such as starting,
acceleration, deceleration, overrun and full load.

See

FUEL SYSTEM, Description and operation.

The reliability of the ignition system is critical for
efficient catalytic converter operation, since misfiring
will lead to irreparable damage of the catalytic
converter due to the overheating that occurs when
unburned combustion gases are burnt inside it.

CAUTION: If the engine is misfiring, it
should be shut down immediately and the
cause rectified. Failure to do so will result

in irreparable damage to the catalytic converter.

CAUTION: Ensure the exhaust system is
free from leaks. Exhaust leaks upstream of
the catalytic converter could cause

internal damage to the catalytic converter.

CAUTION: Serious damage to the engine
may occur if a lower octane number fuel
than that which is recommended is used.

CAUTION: Only unleaded fuel must be
used on vehicles fitted with catalytic
converters; serious damage to the

catalytic converter and oxygen sensors will occur
if leaded fuel is used. A reminder label is adhered
to the inside of the fuel filler flap. As a further
safeguard, the filler neck is designed to
accommodate only unleaded fuel pump nozzles.

The oxygen content of the exhaust gas is signalled to
the Engine Control Module (ECM) by two Heated
Oxygen Sensors (HO2S) located in the exhaust front
pipes, upstream of each catalytic converter. The ECM
can then make an appropriate adjustment to the fuel
supply to correct the composition of the exhaust
gases.

North American Specification (NAS) vehicles have
additional Heated Oxygen Sensors, positioned
downstream of each catalytic converter. The ECM
uses the signals from these sensors to determine
whether the catalysts are working efficiently.