四电控发动机排放控制系统

单元1燃油蒸发控制系统单元2氧传感器和空燃比传感器单元3三元催化转化器与闭环控制单元4废气再循环控制单元5二次空气喷射系统模块四电控发动机排放控制系统了解汽油发动机的有害排放物。了解燃油蒸发控制系统的结构及作用。掌握燃油蒸发控制系统的工作原理。§单元1燃油蒸发控制系统知识目标能力目标掌握燃油蒸发控制系统的检测方法。1.发动机燃烧后所排放的气体一、汽油发动机的有害排放物（1）一氧化碳（CO）（2）碳氢化合物（HC）（3）氮氧化物（NOx）2.曲轴箱的废气废气成分与发动机燃烧所排放的废气基本相同。3.汽油蒸发形成的废气油箱内部和燃油管道的汽油蒸气、燃油蒸气等。1.作用二、燃油蒸发控制系统燃油蒸发控制系统（EVAP）的作用是阻止燃油箱内的汽油蒸气泄漏到大气中污染环境；同时收集汽油蒸气并适时送入进气管内与空气混合后进入发动机燃烧，提高燃油的经济性。2.结构与基本原理燃油蒸发控制系统基本组成丰田车系活性炭罐常见的燃油蒸发控制系统主要由油气分离阀、活性炭罐、清污电磁阀等组成。技能训练一、实训准备桑塔纳2000整车或发动机试验台架、花冠整车或试验台架、万用表或诊断仪、电路图或维修手册、实习报告。二、实训要求通过实训，掌握燃油蒸发控制系统的检测，完成实习报告。燃油蒸发控制系统的检测三、操作步骤1.就车检测2.电磁阀的单件检测了解氧传感器的分类。熟悉氧传感器的结构。掌握氧传感器的工作原理。掌握空燃比传感器的工作原理。§单元2氧传感器和空燃比传感器知识目标能力目标掌握氧传感器的检测。掌握典型车型氧传感器的故障诊断与排除。1.氧传感器安装位置和类型一、氧传感器（1）氧传感器的安装位置氧传感器和空燃比传感器的安装位置（2）氧传感器的分类2.氧传感器的结构和工作原理（1）氧化锆式氧传感器氧化锆式氧传感器两种不同的氧化锆式氧传感器氧传感器的工作原理（2）氧化钛式氧传感器氧化钛式氧传感器二氧化钛式氧传感器的工作原理1.空燃比传感器的结构以德国BOSCH公司生产的空燃比传感器为例，它是6线平面型氧化锆式氧传感器，内有两组传感元件，读取氧含量的方式与常规的氧化锆管一样。该种氧传感器选用层状陶瓷氧化锆，采用筛网要印刷技术将电极、导电陶瓷层、绝缘介质和加热器等集成在一起。2.空燃比传感器的工作原理空燃比传感器的结构与工作原理二、空燃比传感器泵送电流与过量空气系数的关系3.空燃比传感器控制电压特征ECU送出的空燃比传感器控制电压Us的波形4.空燃比传感器与氧传感器的区别丰田公司使用的空燃比传感器的电路原理图（1）工作温度空燃比传感器的工作温度接近600℃，比氧传感器的工作温度400℃高得多。（2）泵送电流空燃比传感器的泵送电流与废气中氧的含量成正比，且泵送电流的方向也随空燃比而变化。技能训练一一、实训准备桑塔纳2000整车或发动机试验台架、花冠整车或试验台架、万用表、电路图或维修手册、实习报告。二、实训要求通过实训，认识氧传感器实物、安装位置和电路图，掌握氧传感器加热器电阻的检测方法，完成实习报告。氧传感器加热器电阻的检测三、操作步骤1.将点火开关置于“OFF”。2.拔下氧传感器的导线连接器。3.用万用表Ω挡测量氧传感器接线端中加热器端子与自搭铁端子间的电阻，其电阻值应符合标准值，如不符合标准，应更换氧传感器。4.测量后，接好氧传感器线束连接器，以便做进一步的检测。技能训练二一、实训准备桑塔纳2000整车或发动机试验台架、花冠整车或试验台架、万用表、电路图或维修手册、实习报告。二、实训要求通过实训，进一步认识氧传感器实物、安装位置和电路图，掌握氧传感器反馈电压的检测方法以及氧传感器信号波形的检测方法，完成实习报告。氧传感器反馈电压的检测三、操作步骤拔下氧传感器线束连接器插头从氧传感器反馈电压输出端引出一条细导线插好连接器测量反馈电压检测氧传感器信号波形氧传感器信号波形技能训练三一、实训准备桑塔纳2000GSi整车或发动机试验台架、万用表或诊断仪、电路图或维修手册、实习报告。二、实训要求通过实训，认识桑塔纳2000GSi氧传感器实物、安装位置和电路图，掌握氧传感器反馈电压的检测方法及氧传感器响应时间的检测方法，完成实习报告。桑塔纳2000GSi氧传感器的检修三、操作步骤1.检测加热元件电阻。2.检测加热元件电压。3.检测氧化传感器信号电压。4.检测氧传感器响应频率。了解三元催化转化器的作用。了解三元催化转化器的结构。了解三元催化转化器的工作原理。掌握开闭环控制的工作原理。§单元3三元催化转化器与闭环控制知识目标能力目标了解影响三元催化转化器工作的因素。一、三元催化转化器的外观和安装位置三元催化转化器的外观三元催化转化器的安装位置三元催化转化器安装在发动机排气管中段。二、三元催化转化器的作用利用转化器中的三元催化剂，将发动机排出的废气中的有害气体HC、CO、NOx转变为无害气体H2O、CO2和N2。BENZ车系三元催化转化器的安装情况三、三元催化转化器的结构整体式三元催化转化器的内部结构根据催化剂载体的结构特点，三元催化转化器可分为颗粒式和整体式两种类型。1.三元催化转化器的工作原理四、三元催化转化器与闭环控制的工作原理三元催化转化器内部的化学反应过程TWC的转化效率与混合气浓度的关系2.闭环控制的工作原理空燃比由发动机计算机控制，即控制喷油量，而喷油量的大小取决于氧传感器送给计算机的废气中的含氧量信息。发动机计算机根据氧传感器的信号调节喷油量，这就是所谓的发动机闭环控制。3.闭环控制的条件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。在发动机启动、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，仍采用开环控制方式。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闭环控制，由ECU根据相关输入信号确定。1.短期/长期燃油修正的概念五、短期/长期燃油修正（1）短期燃油修正方法短期燃油修正转化示意图（2）长期燃油修正方法长期燃油修正2.短期/长期燃油修正的特点（1）在闭环工况下起作用。（2）ECU通过对喷油量进行微调来控制空燃比。（3）短期燃油修正是ECU依据氧传感器的电压信号进行喷油量的修正。（4）长期燃油修正是ECU通过对短期燃油修正（长时间修正的趋势）的计算得来的，其目的是尽可能地让短期燃油修正的数值接近0%。如果长期燃油调整的数值超过5%，则表示发动机系统有故障，应该进行检查。（5）短期燃油修正值是临时存储的，在点火开关关闭后自动消失。长期燃油修正值被存储在记忆单元中，并被用于确定基本喷油量，对开环和闭环中喷油器的喷射量控制都有影响。（6）切记燃油修正的方向与故障码是相反的。六、OBDII系统对三元催化转化器转化效率的监控方法发动机在稀薄混合气燃烧期间，催化转化器储存氧气，而在浓混合气燃烧时释放这些储存的氧气，以烧掉过多的碳氢化合物。催化转化器转化效率的测量是通过闭环控制期间对转化器内储氧量进行监控而完成的。下游氧传感器的输出电压波形应是非常平直的。拥有高储氧量表示催化转化器良好，低储氧能力则代表催化转化器已劣化。一个失效的催化转化器会出现与上游氧传感器相符的电压尖峰波形，在下游氧传感器上出现的尖峰波形表示催化转化器已失去储存氧气的能力。1.发动机性能方面。如高转速时功率损失大、难于启动、加速性能差或燃油经济性差等。2.催化转化器过热。由于混合气过浓或发动机熄火导致未燃的燃油排放太多，造成在催化转化器内燃烧而导致过热。3.过多的燃油和机油消耗。催化转化器的故障也可能与使用旧零件或排放系统泄漏等因素有关。七、影响三元催化转化器转化效率的原因技能训练一、实训准备花冠整车或试验台架、电路图、示波器或者诊断仪、维修手册、实习报告。二、实训要求通过实训，认识三元催化转化器实物、安装位置和电路图，掌握三元催化转化器的检测，完成实习报告。三元催化转化器的检测三、操作步骤1.直观检测2.波形检测了解废气再循环系统的作用。熟悉废气再循环系统的结构与类型。掌握废气再循环系统的工作原理。§单元4废气再循环控制知识目标一、废气再循环的基本概念NOx排放量与燃烧温度的关系废气再循环系统的基本工作原理1.真空控制的EGR系统二、废气再循环控制的类型及结构真空控制的EGR系统（1）真空控制阀真空控制阀真空控制阀为机械式真空开关阀。（2）真空电磁阀（3）EGR阀位置传感器EGR阀的结构真空电磁阀是三通的，当其断电时，大气压力通过该阀直接作用在EGR上，使其保持关闭。该传感器利用由一个柱塞推动的电位计向发动机控制器传送EGR阀的实际位置信号。（4）EGR阀该阀靠近节气门体，其作用是使一定量的废气流入进气歧管进行再循环。2.排气背压控制的EGR系统排气背压控制的EGR系统EGR真空调节阀3.电控EGR系统（1）通用电控EGR电磁阀通用电控EGR电磁阀电控EGR电磁阀的电路原理图（2）线控EGR阀线控EGR系统的工作原理线控EGR阀的结构三、OBDII系统对废气再循环系统的监测包括用MAP（进气压力）传感器、废气温度传感器、EGR阀位置和废气温度信号来监测。四、废气再循环系统引起的故障现象1.如果EGR阀不能开启或废气流动受到限制，将可能出现如下：（1）在加速或发动机转速稳定时，听到火花爆燃所引起的“砰砰”声。（2）排放的氮氧化物过多。2.如果EGR阀由于黏滞而关闭不严，则会出现下列征兆：（1）怠速不稳或频繁停机。（2）发动机性能变差，动力不足。技能训练一、实训准备桑塔纳2000整车或发动机试验台架、花冠整车或试验台架、电路图或维修手册、实习报告。二、实训要求通过实训，认识EGR实物、位置和电路图，掌握EGR的检测，完成实习报告。废气再循环系统的检测三、操作步骤1.检查EGR阀内的真空膜片能否保持真空2.检查排气阻力了解二次空气喷射系统的作用。熟悉二次空气喷射系统的组成。掌握二次空气喷射系统的工作原理。§单元5二次空气喷射系统知识目标一、二次空气喷射系统的作用为了不影响相关系统的工作，二次空气喷射系统喷入的二次空气必须适时适量，如果喷入排气歧管的空气过量，会使排气歧管内的空气在EGR工作时，同废气一同喷入燃烧室。这样会严重地影响EGR的工作效率，使NOx排放量增加，如果在不适当的时间将二次空气喷射在氧传感器的上游，则会使氧传感器的信号失真，误导电控系统控制空燃比出现错误。二、二次空气喷射系统的组成及工作原理新型ECU控制的二次空气喷射系统a)发动机冷机,二次空气直接泵入排气歧管b)发动机暖机,进入闭环控制后,二次空气直接泵入三元催化转化器技能训练一、实训准备桑塔纳2000整车或发动机试验台架、V.A.G1551故障诊断仪、电路图或维修手册、实习报告。二、实训要求通过实训，掌握空气泵送系统的检测，完成实习报告。二次空气喷射系统的故障诊断三、操作步骤1.检查二次空气进气阀2.检查二次空气泵继电器J299