734 学生版.docx

734 学生版.docx

《734 学生版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《734 学生版.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

734学生版

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

随着汽车工业的发展，汽车的保有量不断增加，汽车排放污染对人类环境的危害已成为一种严重的社会公害。

汽车的排放污染主要来源于发动机排出的____（约占65％以上）、曲轴箱窜气（约占20％）和燃料供给系统中蒸发的________（约占10％～20％），汽油机的主要排放污染物是________（CO）、________（HC）和___________（NOx），柴油机的主要排放污染物是HC、NOx和碳烟。

针对汽车污染源和各种污染物的产生机理，近年来，在现代汽车尤其是轿车上装用了多种排放控制系统，主要包括：

曲轴箱强制通风（PCV）系统、汽油蒸汽排放（EVAP）控制系统、废气再循环（EGR）系统、三元催化转换（TWC）系统、二次空气供给系统和热空气供给系统等。

随着电控技术的发展，在高级轿车上，部分排放控制系统（如EVAP系统、EGR系统、TWC系统、二次空气供给系统）也采用了ECU控制。

一、汽油蒸汽排放（EVAP）控制系统

1．EVAP控制系统的功能

EVAP控制系统的功能是_____________________________________________________

_____________________，从而防止汽油蒸气直接排人大气而造成污染。

同时，还必须根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸汽量。

2．EVAP控制系统的组成与工作原理

EVAP控制系统是为防止汽油箱内的汽油蒸气排人大气产生污染而设的，在装有EVAP控制系统的汽车上，汽油箱盖上只有空气阀，而不设蒸气放出阀。

EVAP控制系统如图4-1所示。

活性炭罐与油箱之间设有________和________，汽油箱内的汽油蒸气超过一定压力时，顶开单向阀经排气管进入活性炭罐，活性炭罐内的活性炭将燃油蒸气吸附在炭罐内。

发动机工作时，活性炭罐内的汽油蒸气经____________、________被吸人进气管。

活性炭罐的上端设有一个真空控制阀，真空控制阀为一膜片阀，膜片上方为真空室，控制阀用来控制定量排放孔的开闭。

真空控制阀与进气管之间的真空管路中设有受ECU控制的电磁阀，用以调节真空控制阀上方真空室的真空度，改变真空控制阀的开度，从而控制吸人进气管的汽油蒸气量。

为防止活性炭罐内的燃油蒸气被吸入进气管后使混合气变浓，活性炭罐下方设有进气滤心并与大气相通，使部分清洁空气与活性炭罐内的燃油蒸气一起被吸入进气管。

图4-1EVAP控制系统

1一油箱盖2一油箱3一单向阀4一排气管5一电磁阀6一节气门7一进气管

8一真空室9一真空控制阀10一定量排放孔11一活性炭罐

3．EVAP控制系统的检修

（1）一般维护在使用中，应经常检查各连接管路有无____________，必要时更换连接软

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

管；检查活性炭罐壳体有无裂纹、底部进气滤芯是否脏污，必要时更换炭罐或滤芯；一般汽

车每行驶____________km，应更换活性炭罐底部的进气滤心。

（2）真空控制阀的检查如图4-2所示，从活性炭罐上拆下真空控制阀，用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5kPa真空度时，从活性炭罐侧孔吹入空气应________；不施加真空度时，吹入空气则________。

若不符合上述要求，应更换真空控制阀。

图4-2真空控制阀的检查

（3）电磁阀的检查发动机不工作时，拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动真空泵由软管接头给控制电磁阀施加一定真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度，若给电磁阀接通蓄电池电压，真空度应施放；拆开电磁阀线束连接器，测量电磁阀两端子间电阻应为36～44Ω。

若不符合上述要求，应更换控制电磁阀。

二、废气再循环（EGR）控制系统

1．EGR控制系统的功能

NOx是空气中的氮气与氧气在高温、高压条件下形成的。

发动机排出的NOx量主要与气缸内的最高温度有关，气缸内最高温度越高，排出的NOx量越多。

EGR控制系统的功能是______________________________________________________

________________________________________________。

此外，为保证发动机正常工作和性能不受过多影响，必须根据发动机工况的变化，控制废气再循环量。

目前采用ECU控制的EGR系统主要有两种类型：

开环控制EGR系统和闭环控制EGR

系统。

2．开环控制EGR系统

开环控制EGR系统（日产公爵3．0E轿车）如图4-3所示，主要由______和____________

等组成。

EGR阀安装在废气再循环通道中，用以控制废气再循环量。

EGR电磁阀安装在通向EGR阀的真空通道中，ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和起动等信号来控制电磁阀的通电或断电。

ECU不给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道接通，EGR阀______，进行废气再循环；ECU给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道被切断，EGR阀关闭，______废气再循环。

发动机工作时，ECU给EGR电磁阀通电停止废气再循环的工况有：

起动工况（起动开关

信号），怠速工况（节气门位置传感器怠速触点闭合信号），暖机工况（冷却液温度信号），转

速低于900r／min或高于3200r／min（转速信号）。

在除上述以外的其他工况，ECU均不给电磁阀通电，都进行废气再循环。

废气再循环量取决于EGR阀的开度，而EGR阀的开度直接由______控制。

由于真空管口设在靠近节气门全闭位置的上方。

随发动机转速和负荷（节气

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

图4-3开环控制EGR系统

1一EGR电磁阀2一节气门3一EGR阀4一水温传感器

5一曲轴位置传感器6一ECU7一起动信号

门开度）的增大，真空管口处的真空度______，EGR阀的开度______；随发动机转速和负荷减小，EGR阀开度也减小。

发动机工作进行废气再循环时，废气再循环量的多少可用废气再循环率（EGR率）来表示，EGR率是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％

有些发动机的EGR控制系统中，EGR电磁阀采用占空比控制型电磁阀，ECU通过占空

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。

在此系统中，通向EGR阀的真空管口一般设在节气门之后。

在不采用ECU控制的EGR系统中，通向EGR阀的真空管路一般有两个控制阀共同控

制。

一个是双金属开关阀，根据冷却液温度控制真空通道的通断；另一个是膜片式真空控制

阀，根据负荷变化（进气管真空度和排气压力变化）控制真空通道通断。

当________________

和______达到一定值进行废气再循环时，与采用普通电磁阀控制的EGR系统一样，EGR阀的开度直接由真空度控制，即废气再循环量取决于真空管口处的真空度。

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，而对其控制的结果不能进行检测。

3．闭环控制EGR系统

在闭环控制EGR系统中，检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。

用EGR阀开度作为反馈信号的闭环控制EGR系统如图4-4所示。

与采用占空比控制型电磁阀的开环控制EGR系统相比，只是在EGR阀上增设了一个__________________。

闭环控制EGR系统工作时，ECU可根据EGR阀开度传感器的反馈信号修正电磁阀的开度，使EGR率保持在最佳值。

EGR阀开度传感器为电位计式，其工作原理与电位计式节气门位置传感器类似。

EGR阀开度传感器与ECU之间有三条连接线路，分别为______、______和______，ECU通过电

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

源线给传感器提供5v的标准电压，传感器将EGR阀开启高度变化转换为电信号经信号线输送给ECU。

用EGR率作为反馈信号的闭环控制EGR系统中，ECU根据EGR率传感器信号对EGR电磁阀实行反馈控制，其控制原理如图4-5所示。

EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀进入稳压箱，传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度（氧浓度随EGR率的增加而降低），并转换成电信号输送给ECU，ECU根据此反馈信号修正__________________，使EGR率保持在最佳值。

图4-4用EGR阀开度反馈控制的EGR系统图4-5用EGR率反馈控制的EGR系统

4．EGR控制系统的检修

（1）一般检查在冷机起动后，立即拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应______，

用手触试真空软管口应_________；发动机温度达到正常工作温度后，怠速时按上述方法检

查，其结果应与冷机时______；发动机在正常工作温度下，若将转速提高到2500r／min左右，折弯真空软管后并从EGR阀上拆下软管，发动机转速应有明显______（因中断废气再循环）。

若不符合上述要求，说明EGR系统工作不正常，应查明故障原因，予以排除。

（2）EGR电磁阀的检查在冷态下测量电磁阀电阻，一般应为33～39Ω；如图4-6所示，电磁阀不通电时，从通进气管侧接头吹入空气应畅通，从通大气的滤网处吹入空气应

_____。

当给电磁阀接通蓄电池电源电压时，吹气通畅情况应与上述相反。

若不符合上述要求，应更换电磁阀。

（3）EGR阀的检查如图4-7所示，用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约15kPa的

真空度时，EGR阀应能____；不施加真空度时，EGR阀应能完全____。

若不符合上述要求，应更换EGR阀。

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

图4-6EGR电磁阀的检查图4-7EGR阀的检查

1一通大气滤网2一进气管侧软管接头

3一EGR阀侧软管接头

三、三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统

1．TWC的功能

三元催化转换器安装在排气管中部，其功能是__________________________________

____________________________________________________________________。

2．TWC的构造

三元催化转换器一般为整体不可拆卸式。

日本丰田凌志LS400轿车三元催化转换装置如图4-8所示，该车型装V型发动机，左右排气管上各装一个TWC。

目前，TWC内装用的三元催化剂一般为______与______贵重金属的混合物。

图4-8三元催化转换装置

根据催化剂载体的结构特点，TWC可分为颗粒型和蜂巢型两种类型，前者将催化剂沉积在颗粒状氧化铝载体表面，后者将催化剂沉积在蜂巢状氧化铝载体表面，氧化铝表面有形状复杂的表层，可增大催化剂与废气的实际接触面积。

3．影响TWC转换效率的因素

发动机排出的废气流经TWC时，三元催化剂不仅可使废气中的HC和CO有害气体进一步氧化，生成无害气体CO2和H2O，并能促使废气中的NOX与CO反应生成无害的CO2和N2气体。

TWC将有害气体转变成无害气体的效率受诸多因素的影响，其中影响最大的是__________________和____________。

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

电控燃油喷射系统的闭环控制原理如图4-9所示。

在电控燃油喷射开环控制系统中，ECU只是根据转速信号、进气量信号、冷却液温度信号等确定喷油量，以控制空燃比，但并不对实际控制的空燃比是否精确进行检测。

在闭环控制系统中，氧传感器安装在TWC与发动机之间的排气管或排气歧管上，将检测到的废气中氧浓度信号输送给ECU，ECU根据此信号对喷油器的喷油量进行修正，使实际的空燃比更接近理论空燃比。

图4-9EFI系统的闭环控制原理

在装有氧传感器的电控燃油喷射发动机上，电控燃油喷射（EFI）系统并不是在所有工况

下都进行闭环控制，在发动机起动、怠速、暖机、加速、全负荷、减速断油等工况下，发动

机不可能以理论空燃比工作，仍采用______控制方式。

此外，氧传感器温度在400℃以下、氧传感器或其电路发生故障时，也只能采用开环控制。

电控燃油喷射系统进行开环控制还是进行闭环控制，由ECU根据相关输入信号确定。

此外，发动机的排气温度过高（815℃以上）时，TWC的转换效率将明显下降。

有些三元催化转换装置中装有排气温度报警装置，当报警装置发出报警信号时，应停机熄火，查明排气温度过高的原因，予以排除。

在使用中，排气温度过高一般是由于发动机长时间在大负荷下工作或因故障而燃烧不完全所致。

4．氧传感器

氧传感器可分为______（ZrO2）式和______（TiO2）式两种类型。

在闭环控制过程中，当实际的空燃比小于理论空燃比（混合气浓）时，氧传感器向ECU输入高电压信号（0．75～0．90V），此时ECU将______喷油量，使实际空燃比______；当空燃比增大到理论空燃比时，氧传感器输出信号电压突变下降至0．1V左右，此时ECU将增加喷油量，使实际空燃比减小；如此反复，ECU根据氧传感器信号不断调节喷油量，将实际空燃比控制在理论空燃比附近，保证三元催化转换装置以较高的转换效率工作。

5．TWC及氧传感器的检修

（1）使用注意事项装有氧传感器和三元催化转换装置的汽车，禁止便用______汽油，防止催化剂______而失效；三元催化转换器固定不牢或汽车在不平路面上行驶时的颠簸，容易导致转换器中的催化剂截体损坏；装用蜂巢型转换器的汽车，一般汽车每行驶______km应更换转换器芯体。

装用颗粒型转换器的汽车，其颗粒形催化剂的重量低于规定值时，应全部更换。

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

（2）热型氧传感器加热器的检查对热型氧传感器，测量其____________电阻，如：

丰田凌志LS400轿车氧传感器加热器线圈，在20℃时阻值应为5．1～6．3Ω。

若不符合规定，应更换氧传感器。

（3）氧传感器信号检查连接好氧传感器线束连接器，使发动机以较高转速运转，直到氧传感器工作温度达到400℃以上时再维持怠速运转。

然后反复踩动加速踏板，并测量氧传感器输出信号电压，加速时应输出高电压信号（0．75～0．90V），减速时应输出低电压信号（0．10～0．40V）。

若不符合上述要求，应更换氧传感器。

四、二次空气供给系统

1．二次空气供给系统的功能

二次空气供给系统的功能是：

________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________。

2．二次空气供给系统的组成与工作原理

电控二次空气供给系统（韩国现代轿车）如图4-10所示。

二次空气控制阀由舌簧阀和膜片阀组成，来自空气滤清器的二次空气进入排气管的通道受膜片阀控制，膜片阀的开闭用进气歧管的真空度驱动，其真空通道由ECU通过______控制。

装在二次空气控制阀中的舌簧阀是一个单向阀，主要用来防止排气管中的_________。

点火开关接通后，蓄电池即向二次空气电磁阀供电，ECU控制电磁阀搭铁回路。

电磁阀不通电时，关闭通向膜片阀真空室的真空通道，膜片阀弹簧推动膜片下移，关闭二次空气供给通道，不允许向排气管内提供二次空气。

ECU给电磁阀通电，电磁阀开启膜片阀真空

图4-10二次空气供给系统

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

室的真空通道，进气管真空度将膜片阀吸起，排气管内的脉动真空即可吸开舌簧阀，使二次空气进入排气管。

有些发动机和二次空气供给系统，利用空气泵将新鲜空气强制送人排气管。

在下列情况下ECU不给二次空气电磁阀通电：

1）电控燃油喷射系统进入闭环控制。

2）冷却液温度超过规定范围。

3）发动机转速和负荷超过规定值。

4）ECU发现有故障。

3．二次空气供给系统的检修

1）发动机低温起动后，拆下空气滤清器盖，应能听到舌簧阀发出的“嗡、嗡”声。

2）从空气滤清器上拆下二次空气供给软管，用手指盖住软管口检查，应符合下列要求：

发动机温度在18～63℃范围内怠速运转时，有真空吸力；发动机温度在63℃以上，起动后70s内应有真空吸力，起动70s后应无真空吸力；发动机转速从4000r／min急减速时，应有真空吸力。

3）拆下二次空气控制阀，从空气滤清器侧软管接头吹人空气应______；用手动真空泵从真空管接头施加20kPa真空度，从空气滤清器侧软管接头吹人空气应______；若不符合上述要求，说明______工作不良，应检修或更换。

用手动真空泵从真空管接头施加20kPa真空度，从排气管接头吹人空气应______，否则说明______密封不良，应更换。

4）二次空气电磁阀的检查。

测量电磁阀电阻，一般应为36～44Ω；拆开二次空气电磁阀

上的软管，电磁阀不通电时，从进气管侧软管接头吹人空气应______，从通大气的滤网处吹入空气应______。

当给电磁阀接通蓄电池电源电压时，吹气通畅情况应与上述相反。

若不符合上述要求，应更换电磁阀。

五、试验

1、汽油蒸汽排放（EVAP）控制系统试验

检测部件

检测项目

结果

分析

各连接管路

活性炭罐

真空控制阀

真空电磁阀

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

2、废气再循环（EGR）控制系统试验

检测部件

检测项目

结果

分析

一般检查

EGR电磁阀

EGR阀

3、三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统试验

检测部件

检测项目

结果

分析

保养规定

热型氧传感器加热器

氧传感器

信号检查

SYZ7.3.4

发动机管理系统的检修

排放控制系统及检修

4、二次空气供给系统试验

检测部件

检测项目

结果

分析

一般检查

二次空气

控制阀

二次空气

电磁阀