情境十三电喷汽油机排放

朝阳工程技术学校汽车发动机构造与维修知识目标能力目标能对电喷汽油机排放控制系统主要部件进行检测掌握汽车排放污染物的成分及来源建议学时（理论8学时、实训4学时）掌握EVAP、EGR、TWC、PCV系统的功用和工作原理能对电喷汽油机排放控制系统故障进行诊断与排除情境十三电喷汽油机排放系统任务1电喷汽油机排放系统概述任务2电喷汽油机排放系统组成任务3排放系统典型故障分析情境十三电喷汽油机排放系统情境引入一辆行驶了6.8万km、排量为2.4L的轿车。车主反映热车行驶过程中容易熄火，熄火后不易启动。情境十三电喷汽油机排放系统任务1排放系统概述任务1排放系统概述近年来，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）控制系统、废气再循环（EGR）控制系统、三元催化转换器（TWC）控制系统、二次空气供给系统和热空气供给系统、燃油蒸气排放（EVAP）控制系统等，其中EGR控制系统、TWC控制系统、二次空气供给系统、EVAP控制系统采用了ECU控制。任务1排放系统概述任务2电喷汽油机排放系统组成•燃油蒸气控制系统•一.组成和功用•燃油蒸气控制系统（EVAP）能够存储燃油系统产生的燃油蒸气（HC），阻止燃油蒸气泄露到大气中，同时将收集的燃油蒸气适时地送入进气歧管，与正常混合气混合后进入发动机燃烧，使燃油得到充分利用。1、油箱盖2、油箱3、单向阀4、排气管5、电磁阀6、节气门7、进气门8、真空阀9、真空控制阀10、定量排放孔11、活性碳罐任务2电喷汽油机排放系统组成•现在基本上采用发动机控制模块控制燃油蒸发系统。•目前常见的比较简单的燃油蒸发控制系统主要由燃油箱、活性炭罐、碳罐控制电磁阀等组成，能够更加精确地控制燃油蒸发流量。任务2电喷汽油机排放系统组成任务2电喷汽油机排放系统组成•工作原理•发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制炭罐电磁阀的开闭来控制真空控制阀上部的真空度，从而控制真空控制阀的开度。当真空控制阀打开时，燃油蒸汽通过真空控制阀被吸入进气歧管。任务2电喷汽油机排放系统组成•发动机怠速或温度较低时，ECU使电磁阀断电，关闭吸气通道，活性炭罐内的燃油蒸汽不能被吸入进气歧管。任务2电喷汽油机排放系统组成•在部分电控EVAP控制系统中，活性碳罐不设真空控制阀，而将受ECU控制的电磁阀直接装在活性碳罐与进气管之间吸气管中。•控制方式是：ECU→清污电磁阀→进气歧管吸入燃油蒸汽任务2电喷汽油机排放系统组成任务2电喷汽油机排放系统组成任务2电喷汽油机排放系统组成•EVAP控制系统的检修•1.一般维护：检查管路有无破损或漏气，碳罐壳体有无裂纹，每行驶20000km应更换活性碳罐底部的进气滤心。任务2电喷汽油机排放系统组成•2.真空控制阀的检查：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，从活性碳罐侧孔吹入空气应畅通，不施加真空度时，吹入空气则不通。若不符合上述要求，应更换真空控制阀。任务2电喷汽油机排放系统组成•3.控制电磁阀的检查：测量控制电磁阀两端子间电阻应为36～44Ω。拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动用真空泵由软管接头给控制电磁阀施加一定的真空度，控制电磁阀不通电时应能保持真空度（不导通），若接蓄电池电压，真空度应释放（导通）。若不符合上述要求，应更换。任务2电喷汽油机排放系统组成•4.活性炭罐的检修•（1）检查活性炭罐表面应无损坏或裂开。•（2）用低压空气吹入油箱接管，空气应无阻的从其他管子流出。用低压空气吹入排污接管，空气应不能从其他接管流出。否则，更换活性炭罐。任务2电喷汽油机排放系统组成功用:将排气中的部分废气通过管路导回进气管中，与进气管中气体回合，然后进入汽缸再循环。能有效地减少N0X的排放。作用：降低尾气中的NOx含量废气再循环系统任务2电喷汽油机排放系统组成系统只在发动机部分负荷工况下工作，在怠速和全负荷工况不工作.任务2电喷汽油机排放系统组成•EGR控制系统减少NOx排放的基本原理是，排气中主要成分是CO2、H2O和N2等，这三种气体的热容量较高，当新混合气和部分排气混合后，热容量也随之增大。在进行相同发热量的燃烧，混入部分排气，可减缓火焰的传播速度，燃烧温度降低，这样就抑制NOx生成。任务2电喷汽油机排放系统组成工作原理任务2电喷汽油机排放系统组成1、发动机控制单元2、废气再循环阀（电磁）3、废气再循环阀（机械）4、空气流量计5、尾气净化装置汽油发动机–发动机中小负荷时将一定量的废气引入燃烧室参与燃烧，怠速、全负荷时不起作用。柴油发动机–发动机怠速、中小负荷时将一定量的废气引入燃烧室参与燃烧，全负荷时不起作用。组成任务2电喷汽油机排放系统组成旁通阀EGR阀高压泵喷油器排气道涡轮机压气机•一.分类•废气再循环系统分为开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。任务2电喷汽油机排放系统组成•1.开环控制EGR系统•主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成。任务2电喷汽油机排放系统组成开环控制任务2电喷汽油机排放系统组成1、EGR电磁阀2、节气门3、EGR阀4、水温传感器5、曲轴位置传感器6、ECU7、起动信号任务2电喷汽油机排放系统组成•工作过程：•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阀开启，进行废气再循环；ECU给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空度通道被切断，EGR阀关闭，停止废气在循环。任务2电喷汽油机排放系统组成•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，其控制精度更高。与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器。控制原理如图。任务2电喷汽油机排放系统组成闭环控制任务2电喷汽油机排放系统组成•工作过程:•新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环废气经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，并转换成电信号送给ECU，ECU根据此反馈信号修正EGR电磁阀的开度，使EGR率保持在最佳值。任务2电喷汽油机排放系统组成EGR检修任务2电喷汽油机排放系统组成EGR阀安装位置••EGR阀安装在排气管上，其作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制，而不管进气歧管真空度的大小。任务2电喷汽油机排放系统组成EGR阀•气道式•膜片上方通控制真空，下方通大气。无真空时，膜片在弹簧的作用下下移，锥形阀关闭；有真空时，膜片上移，废气循环。任务2电喷汽油机排放系统组成气道式EGR阀的检修•发动机正常怠速，拔下EGR阀的真空软管，用手动真空泵施加60.6kPa的真空，观察膜片应动作打开，怠速应不稳定；否则应清洁阀体或更换。任务2电喷汽油机排放系统组成•EGR控制系统的检修•（1）一般检查拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空软管应无真空吸力；发动机温度达到正常工作温度后，怠速是检查结果应与冷机时相同，若转速提高到2500r/min左右，拆下真空软管，发动机转速有明显提高。任务2电喷汽油机排放系统组成（2）EGR电磁阀的检查冷态测量电磁阀电阻因为33～39Ω。如图ａ电磁阀不通电时，从进气管侧吹入空气应畅通，从滤网处吹应不通；接上蓄电池电压时，应相反。（3）EGR阀的检查如图ｂ，用手动真空泵给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。任务2电喷汽油机排放系统组成图ａEGR电磁阀的检查图ｂEGR阀的检查1—通大气滤网2—进气管侧软管接头3—EGR阀侧软管接头任务2电喷汽油机排放系统组成排气管作用：汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。材料：铸铁、铝合金。任务2电喷汽油机排放系统组成排气消声器任务2电喷汽油机排放系统组成排气消声器1、功用：减少噪声和消除废气中的火焰及火星。2、原理：1)多次地变动气流方向；2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动；4)将气流冷却。任务2电喷汽油机排放系统组成任务2电喷汽油机排放系统组成•1.三效催化转换器•三效催化器安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。任务2电喷汽油机排放系统组成•净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。•催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。任务2电喷汽油机排放系统组成构造如上图，三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混物。任务2电喷汽油机排放系统组成影响转换效率的因素影响最大的是混合气的浓度和排气温度。如左图只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器的转化效率最佳，一般都装有氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制。此外，发动机的排气温度过高（815℃以上），转换效率将明显下降。任务2电喷汽油机排放系统组成•凡用三效催化器的汽车，在汽车使用中应注意以下几个方面：•（1）装有三元催化器的汽车，不能使用含铅汽油。•（2）应避免未燃烧的混合气进入催化器任务2电喷汽油机排放系统组成（1）使用注意事项•（3）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；•（4）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。任务2电喷汽油机排放系统组成(TWC)系统的检测•温度测试•(1)将催化转换器加热至正常工作温度。•(2)分别测量催化转换器的排气入口处和出口处的表面温度，出口处温度至步应比进口处温度高38℃。•(3)如果温差低于规定值，则应更换催化转换器。任务2电喷汽油机排放系统组成•排气压力检测•(1)在氧传感器（或一氧化碳测试管）处安装压力表。•(2)使发动机达到正常工作温度。发动机怠速时，压力表读数不应超过8.6kPa；将发动机转速提高至2000r/min时，压力表读数不应超出20.7kPa。任务2电喷汽油机排放系统组成•(3)如果在两种转速中的任何一种情况下表压力超出规定值，表明排气系统阻塞。•(4)完成检测后，在重新安装氧传感器前，应该用防粘剂涂敷氧传感器的螺纹，并按规定力矩拧紧。任务2电喷汽油机排放系统组成任务2电喷汽油机排放系统组成•曲轴箱强制通风装置（PCV）作用是防止窜气进入大气，同时防止机油变质。•当发动机作功燃烧过程的末端，一些未燃混合气在高压力下从活塞环漏入曲轴箱内，这种泄漏称为“窜气”。这些窜气会从曲轴箱内逸入大气中造成污染。还会稀释曲轴箱内的机油，使机油变质造成发动机机件过早磨损。任务2电喷汽油机排放系统组成•PCV装置主要由通气软管、PCV阀组成。任务2电喷汽油机排放系统组成•工作原理•新鲜空气经空气滤清器过滤进入曲轴箱内，与窜气混合后，通过气缸盖罩，经由PCV阀控制，流入进气系统，其流量随着节气门开度的变化丽自动调节。任务2电喷汽油机排放系统组成曲轴箱强制通风装置的检测•在发动机怠速时，用手或钳子轻轻地不断夹捏PCV软管，此时应听到PCV阀反复开闭的“咔哒”声，否则应检查PCV阀或阀座密封圈是否破损。任务2电喷汽油机排放系统组成•二次空气喷射系统•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HC的排放量，同时加快三元催化转换器的升温。任务2电喷汽油机排放系统组成任务2电喷汽油机排放系统组成•控制方式是：ECU→二次空气电磁控制阀VSV→真空→二次空气控制阀→新鲜空气，当点火开关接通后，蓄电池向二次空气电磁阀供电，ECU控制电磁阀搭铁回路。任务2电喷汽油机排放系统组成二次空气喷射系统检测•1.低温起动发动机后，拆下空气滤清器盖，应听到舌簧阀发出的“嗡、嗡”声。•2.拆下二次空气供给软管，用手指盖住软管口检查，发动机温度在18～63℃范围内怠速运转时，有真空吸力；温度在63℃以上，起动后70s内应