第11次汽油机排放控制系统检修

1、第11次汽油机排放控制系统检修 汽油机排放控制系统的检修 第11次汽油机排放控制系统检修 一、相关知识 (一)三元催化转换器与空燃比反馈控制 系统 1三元催化转换器 三元催化转换器(three-way catalyst， TWC)是利用转换器中的三元催化剂， 将发动机排出废气中的有害气体转变为 无害气体。 第11次汽油机排放控制系统检修 三元催化转换装置三元催化转换装置 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-2 TWC的转换效率与混合气浓度的关系的转换效率与混合气浓度的关系 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-3 电控燃油喷射系统的闭环控制原理图电控燃油喷射系统的闭环控制原理图 第11次

2、汽油机排放控制系统检修 2氧传感器 1)氧传感器的类型 氧传感器可分为氧化锆(ZrO2)式和氧化钛(TiO2)式两 种类型 (1) 氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器的结构如图4-4所示，该传感器的 基本元件是氧化锆管，氧化锆管固定在带有安装螺纹 的固定套内，在氧化锆管内、外表面均覆盖着一薄层 铂作为电极，传感器内侧通大气，外侧直接与排气管 中的废气接触。 (2) 氧化钛式氧传感器 此种氧传感器是利用化学反应强、对氧气敏感、易于 还原的半导体材料氧化钛与氧气接触时发生氧化还原 反应，从而导致电阻值变化的原理工作的，它是一种 电阻型气敏传感器。 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-4 氧化锆

3、式氧传感器结构氧化锆式氧传感器结构 1防护置；2氧化锆体；3壳体；4输出接头；5外套；6导线；7电动势；8 大气一侧的白金电极；9固态电解质(氧化锆元素)； 10排气一侧的白金电极；11涂层(陶瓷)；12排气；13大气 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-5 氧化钛式氧传感器结构图氧化钛式氧传感器结构图 1二氧化钛元件；2金属外壳；3陶瓷绝缘体；4接线端子； 5陶瓷元件；6导线；7金属保护套 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-6 氧传感器控制电路图氧传感器控制电路图 第11次汽油机排放控制系统检修 (二)废气再循环控制系统 废气再循环(exhaust gas recirculatio

4、n，EGR)系统的 功能是将一部分废气引入进气系统，使其与新鲜混合 气一起进入气缸中进行燃烧，以降低混合气中氧的浓 度，同时稀释混合气，使燃烧速度变慢，燃烧温度降 低，从而达到减少燃烧过程中NOx的生成的目的。 1废气再循环系统的控制原则 再循环的废气量占整个进气量的百分比，用EGR率表 示 2EGR系统的控制原理 EGR控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统两种。 3EGR闭环控制系统 以本田车型为例，EGR闭环控制系统由EGR阀、 EGR真空控制阀、EGR控制电磁阀、ECU以及传感 器等组成，如图4-14所示 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-7 真空膜片式真空膜片式EGR阀的结构阀

5、的结构 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-9 EGR开环控制系统的组成开环控制系统的组成 1EGR真空调节器；2EGR阀；3E孔； 4R孔；5真空控制阀；6美国加州车型 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-10 丰田丰田EGR控制系统的工作原理示意图控制系统的工作原理示意图 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-11 节气门开度位于节气门开度位于E孔以左孔以左 1EGR真空调节器；2E孔；3R孔；4EGR阀(关闭)； 5真空控制阀 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-12 节气门开度位于节气门开度位于E孔和孔和R孔之间孔之间 1EGR真空调节器；2E孔；3R孔；4EGR阀(开启

6、)； 5真空控制阀 第11次汽油机排放控制系统检修 4-13 节气门开度位于节气门开度位于R孔以右孔以右 1EGR真空调节器；2E孔；3R孔；4EGR阀(开启)； 5真空控制阀 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-14 EGR闭环控制系统的组成闭环控制系统的组成 第11次汽油机排放控制系统检修 二次空气供给系统 1二次空气供给系统的工作原理 二次空气供给系统的作用是在一定工况下， 将新鲜空气送入排气管，促使废气中的一氧 化碳和碳氢化合物进一步氧化，从而降低一 氧化碳和碳氢化合物的排放量，同时加快三 元催化转换器的升温 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-15 电控二次空气供给系统电控二

7、次空气供给系统 第11次汽油机排放控制系统检修 燃油蒸气排放控制系统 1燃油蒸气排放控制系统的结构原理 燃油蒸气排放控制系统(evaporative emission control system，EVAP)的功 能是收集汽油箱和浮子室(化油器式汽油 器)内蒸发的燃油蒸气，并将燃油蒸气导 入气缸内燃烧，防止燃油蒸气直接排入 大气造成污染。 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-16 EVAP控制系统的组成控制系统的组成 1油箱盖；2油箱；3单向阀；4排气管；5炭罐电磁阀；6节气阀； 7进气阀；8真空室；9真空控制阀；10定量排放孔；11活性炭罐 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-17

8、韩国现代轿车韩国现代轿车EVAP控制系统控制系统 第11次汽油机排放控制系统检修 二、项目实施 (一)项目实施环境 (1) 实训车辆或发动机实训台。 (2) 常用手动工具、检测仪器、检测元件、举升机。 (二)项目实施步骤 1氧传感器的检修 1)氧传感器的使用注意事项 装有氧传感器和三元催化转换装置的汽车，禁止使 用含铅汽油，防止催化剂“铅中毒”而失效 2)氧化锆式氧传感器的诊断 氧化锆式氧传感器的信号电压范围是0.10.9V。 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-18 氧传感器与氧传感器与ECM之间的连线之间的连线 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-19 氧传感器上的加热器接线端氧传

9、感器上的加热器接线端 第11次汽油机排放控制系统检修 2)EGR系统元、器件的检测与维修 下面以丰田车型为例，说明EGR控制系统元、器件 的检测与维修过程。 EGR阀的检测与维修 (1) 在发动机怠速运转时，将进气歧管的真空管直接 加在EGR阀上，此时发动机应运转不平稳甚至熄火。 (2) 如果发动机运转平稳，则从发动机上拆下EGR 阀，检查EGR阀的电枢轴有无积炭或黏结，若有则 应清洗EGR阀。 (3) 如图4-20所示，使用一个手持真空泵给EGR阀 膜片上方施加约15kPa，的真空度，EGR阀应能开启； 不施加真空度，EGR阀应能完全关闭。 (4) 检查通往进气和排气歧管的EGR通道，确保通

10、 道畅通无阻。 (5) 使用新的垫片，将EGR阀重新安装到发动机上。 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-20 手持真空泵给手持真空泵给EGR阀施压阀施压 第11次汽油机排放控制系统检修 (1) 真空控制阀的通断检查 佳美3VZ-FE发动机的真空控制阀低于56时断开， 5S-FE的真空控制阀低于60时断开 将发动机的冷却液从散热器中排入合适的容器 内。 从旁通出水口上拆下真空控制阀。 将真空控制阀放入冷却液中，在冷却液温度低 于3 5时，真空控制阀应关闭，将空气吹入管口中， 空气应不能从阀门流过，如图4-21(a)所示；将冷却 液加热到56时，真空控制阀应开启，如图4-21(b) 所示，空

11、气应能自由地流过阀门。如果检测结果与 上述要求不符，则应更换真空控制阀。 在真空控制阀的螺纹上涂敷黏结剂，重新装上 真空控制阀，并以29N.m的力矩拧紧真空控制阀。 重新加注发动机冷却液，并检查有无泄漏。 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-21 真空控制阀的通断检测真空控制阀的通断检测 (a) 空气不能流过阀门；(b) 空气能流过阀门 1低于35时；2空气滤清器；3空气；4冷水；5高于56 时；6热水 第11次汽油机排放控制系统检修 EGR真空调节器的检查 (1)如图4-24所示，从EGR真空调节器的 P孔、Q孔和R孔上断开真空软管，用手 指堵住P孔、R孔，朝Q孔内吹气，空气 应能自由地

12、通过过滤片盖。 (2)起动发动机，使发动机转速保持在 2500r/min，如图4-25所示，用手指堵住 P孔、R孔，朝Q孔内吹气，此时，空气 应受到很大的阻力。 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-22 真空控制阀工作性能的检测真空控制阀工作性能的检测(一一) 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-23 真空控制阀工作性能的检测真空控制阀工作性能的检测(二二) 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-24 EGR真空调节器的检测真空调节器的检测(一一) 第11次汽油机排放控制系统检修 图图4-25 EGR真空调节器的检测真空调节器的检测(二二) 第11次汽油机排放控制系统检修 废气温度传感器的检测 EGR废气温度传感器用于检测进入 EGR阀的废气温度，并将信号输入 发动机ECU，ECU把传感器输入的 信号与存储的标准温度值进行比较， 以便判断EGR系统是否能正常工作。 如图4-26所示为废气温度传感器与 ECU之间的连接图 第1