尾气排放超标故障检修

汽油机进排气控制系统故障检修情境三任务1发动机怠速不稳故障检修任务2尾气排放超标故障检修分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com一、学习目标•1.分析怠速不稳的影响因素；•2.掌握PCV\EGR\EVAP的结构原理及检修方法。二、学习重难点•重点：PCV\EGR\EVAP的结构原理及检修方法；•难点：怠速不稳的影响因素。三、教学设备及工具•发动机电控台架、解码仪、万用表及尾气分析仪。四、教学课时•4学时任务2尾气排放超标故障检修分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com任务导入：•案例：捷达前卫轿车发动机工作异常，尾气排放严重超标•故障现象：一辆捷达Gix轿车，装备ATK新2V发动机，配有三元催化转换器。用户反映该车在测量尾气排放时，排放指数严重超标。是什么原因造成尾气排放超标？分析思考分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•1.故障的一般原因(1)空气滤清器不畅。(2)曲轴箱通风装置工作不良。(3)怠速装置故障，调整不当。(4)节气门故障。(5)混合气空燃比不正确。(6)燃烧室内不正常。例如失火。(7)点火正时不正确，配气相位不对。(8)排气净化装置有故障。尾气排放超标的原因分析：•2.电控方面的原因(1)三元催化转化器不工作。(2)冷却液温度传感器有故障。(3)油压调节器有故障。(4)节气门位置传感器有故障。(5)空气流量计有故障。(6)ECU及连接器有故障。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•通过尾气分析仪测量，如果是HC化合物超标，首先应该检查三元催化转化器是否工作不正常，若不正常应予修理或更换。如果三元催化转化器工作正常，就应考虑混合气空燃比是否正确，燃烧室内是否有失火现象。若混合比不正确，就应检查燃油压力调节器是否泄漏，冷却液温度传感器是否损坏，节温器是否卡滞。如果单纯是HC化合物超标，这说明混合气过稀，此时主要应检查：火花塞接线是否不良，点火正时是否不正确，真空是否泄漏或机械故障而导致压缩比减少，都会使燃油在缸内不正常燃烧而持续断火，引起HC排放升高。如果单纯是CO排放超标，说明混合气偏浓。主要应检查燃油压力是否过高，冷却液温度传感器是否有故障。还要检查空气滤清器是否堵塞，曲轴通风系统是否受阻等。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•一、增压控制系统•二、排放控制系统•三、巡航控制及电控节气门系统•四、冷却风扇及发电机控制系统•五、故障自诊断系统•六、失效保护系统•七、应急备用系统知识准备：分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com一、增压控制系统1.功能根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以达到控制进气压力，提高发动机动力性和经济性的目的。2.分类根据增压装置使用的动力源不同，增压装置分废气涡轮增压和动力增压两种。目前多采用废气涡轮增压。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•典型废气涡轮增压控制系统•当ECU检测到进气压力在0.098MPa以下时，释压电磁阀关闭。涡轮增压器出口引入的压力空气，废气进入涡轮室的通道打开，排气旁通道口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作。•当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时，释压电磁阀打开，关闭进入涡轮室的通道，同时排气旁通道口打开，废气不经涡轮室直接排出，增压器停止工作。直到进气压力降至规定的压力时，ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，废气涡轮增压器又开始工作。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•废气涡轮增压器转速控制系统有些增压控制系统中，通过控制增压器的转速来控制增压压力。ECU根据发动机的运行工况（加速、爆燃、冷却液温度、进气量等信号），确定增压压力的目标值，并通过进气管压力传感器来检测发动机的实际增压压力值。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com二、排放控制系统–汽车排放污染来源：•发动机排出的废气（约占65％以上）•曲轴箱窜气（约占20％）•燃料供给系统中蒸发的燃油蒸汽（约占10％～20％）–汽油机的主要污染物：•一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOX–汽车排放控制系统（排污治理方法）：•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•三元催化转换器TWC与空燃比反馈控制系统•二次空气供给系统•热空气供给系统分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com1、汽油蒸汽排放(EVAP)控制系统功能：电控发动机普遍采用了碳罐，收集燃油箱和浮子室（化油器式汽油机）内蒸发的汽油蒸汽，并利用进气管中的真空度将汽油蒸汽导入气缸参加燃烧，从而防止汽油蒸汽直接排入大气而造成污染。同时，电子控制单元还必须根据发动机工况，通过电磁阀控制真空度的通或断，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸汽量。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•机械式EVAP控制系统分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•电控EVAP控制系统典型布置分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com控制方式：1、ECU→清污电磁阀→真空→真空控制阀→进气歧管吸入燃油蒸汽2、ECU→清污电磁阀→进气歧管吸入燃油蒸汽•电控EVAP控制系统工作过程分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•韩国现代轿车EVAP系统在部分电控EVAP控制系统中，活性碳罐上不设真空控制阀，而将受ECU控制的电磁阀直接装在活性碳罐与进气管之间的吸气管中。控制方式：ECU→清污电磁阀→进气歧管吸入燃油蒸汽分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com一般维护：经常检查管路是否漏气，滤芯是否堵塞。真空控制阀的检查：拆下真空控制阀，用手动真空泵对真空控制阀施加5kPa的真空度，从活性炭罐侧孔吹入空气应畅通；不施加真空度，吹入空气则不通。电磁阀的检查：拆下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真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度；若电磁阀通以蓄电池电压，真空度应释放。电磁阀电阻的检查：电阻为36～44Ω。•EVAP系统的检修分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.comNOX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：将适量的废气引入气缸内参加燃烧，从而降低气缸内的最高温度，以减少NOX的排放量。为了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。EGR率＝EGR量／（吸入空气量＋EGR量）×100％类型：开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。2、废气再循环(EGR)控制系统分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com由负荷控制的EGR系统由水温和负荷控制的EGR系统•不采用ECU控制的开环EGR系统分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com控制方式：ECU→EGR电磁阀→真空→EGR阀→部分废气进入进气歧管•ECU控制的开环控制EGR系统组成：EGR阀、EGR电磁阀等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EGR电磁阀的通电或断电。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•ECU控制的开环控制EGR系统工作过程分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com用EGR阀开度作为反馈信号EGR阀开度传感器工作原理与电位计式节气门位置传感器相同•闭环控制EGR系统检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号来控制EGR系统，这种控制精度更高。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•EGR控制系统的检修•一般检查–怠速时，拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空管口应无吸力；转速达2500r/min以上，同样拆下此真空软管，发动机转速应明显升高（中断了废气再循环）。•EGR电磁阀的检查–测量电阻值，应为33～39Ω。–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不通。–通电时，与上述刚好相反。•EGR阀的检查–给EGR阀施加15kPa的真空，EGR阀应能开启；不施加真空时，EGR阀应能完全关闭。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com3、三元催化与空燃比反馈系统三元催化转换器也称为触媒转换器，简称触媒。功能：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CO、HC和NOX变成无害气体。构造：安装在排气消声器前面，由转换芯子和外壳等构成。转换芯子常用蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体，在陶瓷载体上浸渍铂（或钯）与铑贵重金属的混合物作为催化剂。•三元催化转换器TWC分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•影响TWC转换效率的因素影响最大的是混合气的浓度和排气温度。只有在标准混合气附近，对废气中的有害气体CO、HC和NOX的转换效率才最佳。在装用TWC的汽车，一般装用氧传感器检测废气中的氧浓度，并将此信号送给ECU后，对空燃比进行反馈闭环控制。装用TWC后，发动机的排气温度须在300℃～815℃之间。低于300℃，氧传感器将不能产生正确信号，因此部分氧传感器内有加热线圈；高于815℃，TWC转换效率下降。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•氧传感器OxygenSensor(O2S)•【功用】检测排气中的氧浓度，向ECU输送空燃比信号。•【分类】氧化锆（ZrO2）氧化钛（TiO2）•【别名】λ传感器分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•氧化锆式氧传感器非加热型氧传感器加热型氧传感器分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•工作原理分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•氧化钛式氧传感器组成：二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等。原理：废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；废气中氧浓度较低时，二氧化钛的电阻值减小。二氧化钛元件金属外壳陶瓷绝缘体接线端子陶瓷元件导线金属保护套分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•氧传感器电路两个热型氧传感器两个普通型氧传感器氧传感器外部接线：单线：信号线、外壳接地双线：信号线、接地线三线：电源、加热、信号（外壳接地）四线：电源、加热、信号、接地丰田LS400轿车氧传感器控制电路分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com在带氧传感器的EFI系统中，并不是所有工况都进行闭环控制。在起动、怠速、暖机、加速、全负荷、加速断油等工况下，发动机不可能以理论空燃比工作，此时仍采用开环控制方式。改变短改变长喷油器加长缩短决定基本喷射时间判定为空燃比稀判定为空燃比浓ECU浓稀电动势大电动势小氧浓度增加氧浓度减少O2S发动机进气排气压缩膨胀•EFI系统的闭环控制过程分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•TWC及氧传感器的检修•使用注意事项禁用含铅汽油，防止催化剂失效；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80000km应更换转换器心体。装