汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)

,汽車排放控制系統(tǒng)汽修專業(yè):石鴻農(nóng),教學(xué)目標(biāo)：1.排放系統(tǒng)的作用2.會(huì)對(duì)排放系統(tǒng)的故障診斷與分析,1、功用：延長(zhǎng)潤(rùn)滑油壽命環(huán)保2、結(jié)構(gòu)：在曲軸箱和進(jìn)氣歧管間安裝一根管子和一個(gè)強(qiáng)制通風(fēng)閥（PCV閥）。利用歧管真空度將竄氣吸入進(jìn)氣管燃燒，通過(guò)PCV閥改變進(jìn)入氣缸重新燃燒的竄缸混合氣量。,一、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置,一、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置,1、功用：省油環(huán)保收集汽油箱內(nèi)蒸發(fā)的汽油蒸汽，并將汽油蒸汽導(dǎo)入氣缸參加燃燒，防止汽油蒸汽直接排入大氣而造成污染。,二、汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)EVAP,2、組成：,二、汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)EVAP,3、工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等信號(hào)，控制炭罐電磁閥的開(kāi)閉來(lái)控制真空控制閥上部的真空度，從而控制真空控制閥的開(kāi)度。當(dāng)真空控制閥打開(kāi)時(shí)，燃油蒸汽通過(guò)真空控制閥被吸入進(jìn)氣歧管。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或溫度較低時(shí)，ECU使電磁閥斷電，關(guān)閉吸氣通道，活性炭罐內(nèi)的燃油蒸汽不能被吸入進(jìn)氣歧管。,二、汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)EVAP,4、檢修：（1）一般維護(hù)（2）檢查活性炭罐按圖示方法吹入壓縮空氣（294kPa）后，壓縮空氣應(yīng)能從圖中箭頭所示方向流出。,二、汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)EVAP,（3）檢查真空控制閥從活性炭罐上拆下真空控制閥，用手動(dòng)真空泵由真空管接頭給真空控制閥施加約5kPa的真空度時(shí)，從活性炭罐側(cè)孔吹入空氣應(yīng)暢通，不施加真空度時(shí)，吹入空氣則不通。,二、汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)EVAP,（4）檢查電磁閥發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，拆開(kāi)電磁閥進(jìn)氣管一側(cè)的軟管，用手動(dòng)真空泵由軟管接頭給電磁閥施加一定真空度，電磁閥不通電時(shí)應(yīng)能保持真空度；若給電磁閥接通蓄電池電壓，真空度應(yīng)釋放。拆開(kāi)電磁閥線束連接器，測(cè)量電磁閥兩端子間電阻應(yīng)為36-44。,二、汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)EVAP,1、功用：將適量的廢氣重新引入氣缸內(nèi)參加燃燒，從而降低氣缸內(nèi)的最高溫度，以減少NOX的排放量。由于廢氣再循環(huán)也會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率降低，使發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速、低速等工況下運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，因此需由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的工作。,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,2、開(kāi)環(huán)控制EGR系統(tǒng)：（1）結(jié)構(gòu)：,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,（2）工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)冷卻液溫度、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、轉(zhuǎn)速、起動(dòng)等信號(hào)控制EGR電磁閥的搭鐵電路來(lái)控制EGR電磁閥的開(kāi)度，從而控制進(jìn)入EGR閥的真空度，即控制EGR閥的開(kāi)度，改變參與再循環(huán)的廢氣量。,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,不進(jìn)行廢氣再循環(huán)的工況有：起動(dòng)工況。怠速工況。暖機(jī)工況。轉(zhuǎn)速低于900r/min或高于3200r/min。EGR率指廢氣再循環(huán)量在進(jìn)入氣缸內(nèi)的氣體中所占的比率，即：EGR率=EGR量/（進(jìn)氣量+EGR量）100%,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,有些發(fā)動(dòng)機(jī)中，EGR電磁閥采用占空比控制電磁閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)作用在EGR閥上的真空度，控制EGR閥的開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣再循環(huán)量的控制。在開(kāi)環(huán)控制EGR系統(tǒng)中，ECU根據(jù)各傳感器信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)工況，并按其內(nèi)存的EGR率與轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行控制，而對(duì)其控制結(jié)果不進(jìn)行檢測(cè)。,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,3、閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)：在閉環(huán)控制的EGR系統(tǒng)中，檢測(cè)實(shí)際的EGR閥開(kāi)度作為反饋控制信號(hào)，其控制精度更高。,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,（1）用EGR閥開(kāi)度作為反饋信號(hào)的閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)：EGR閥開(kāi)度傳感器：向ECU反饋電磁閥開(kāi)度的信號(hào)。ECU根據(jù)此信號(hào)修正電磁閥開(kāi)度，使EGR率保持在最佳值。其結(jié)構(gòu)為電計(jì)式。,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,用EGR閥開(kāi)度反饋控制的EGR系統(tǒng),（2）用EGR率作為反饋信號(hào)的閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)：EGR率傳感器：安裝在進(jìn)氣總管中的穩(wěn)壓箱上，新鮮空氣進(jìn)入穩(wěn)壓箱，參與再循環(huán)的廢氣經(jīng)EGR電磁閥也進(jìn)入穩(wěn)壓箱。傳感器檢測(cè)穩(wěn)壓箱內(nèi)氣體中的氧濃度并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給ECU，ECU根據(jù)此信號(hào)修正電磁閥開(kāi)度，使EGR率保持在最佳值。,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,用EGR率反饋控制的EGR系統(tǒng),4、EGR控制系統(tǒng)的檢修：（1）一般檢查（2）檢查EGR電磁閥冷態(tài)下測(cè)量電阻值為33-39。電磁閥不通電時(shí)，從通進(jìn)氣管側(cè)接頭吹入空氣應(yīng)暢通，從通大氣的濾網(wǎng)處吹入空氣應(yīng)不通；當(dāng)給電磁閥接通蓄電池電壓時(shí)，吹氣通暢情況應(yīng)相反。,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,（3）檢查EGR閥用手動(dòng)真空泵給EGR閥膜片上方施加約15kPa的真空度時(shí)，EGR閥應(yīng)能開(kāi)啟；不施加真空度時(shí)，EGR閥應(yīng)完全關(guān)閉。,三、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)EGR,1、三元催化轉(zhuǎn)換器TWC：（1）功用：利用轉(zhuǎn)換器中的三元催化劑，將發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害氣體。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),（2）結(jié)構(gòu)：三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在排氣消聲器前面，由三元催化轉(zhuǎn)換芯子和外殼等構(gòu)成。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),大多數(shù)三元催化轉(zhuǎn)換芯子以蜂窩狀陶瓷作為承載催化劑的載體，在陶瓷載體上浸漬鉑（或鈀）和銠的混合物作為催化劑。,（3）工作情況：在正常情況下，廢氣中的HC、CO、NOx及O2在一起加熱到500也不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，如果讓這些氣體經(jīng)過(guò)上述催化劑后，就會(huì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的CO2、H2O和N2。汽車上如果使用含鉛汽油，催化劑表面就會(huì)因鉛覆蓋而失效。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),2、氧傳感器O2S：（1）功用：用來(lái)檢測(cè)排氣中的氧含量，以確定實(shí)際空燃比是比理論空燃比濃還是稀，并且向ECU反饋相應(yīng)的電壓信號(hào)，ECU根據(jù)氧傳感器反饋的空燃比濃稀信號(hào)來(lái)控制噴油量的減少或增加。排氣中的氧含量越多，空燃比越大。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),（2）氧化鋯式氧傳感器結(jié)構(gòu)：,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),工作原理：,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),當(dāng)溫度較高時(shí)，若陶瓷體內(nèi)（大氣）與陶瓷體外（廢氣）兩側(cè)含氧量不同時(shí)，氧氣發(fā)生電離產(chǎn)生氧離子，氧離子從大氣側(cè)向廢氣側(cè)擴(kuò)散，在鋯管兩鉑電極間產(chǎn)生電壓。,混合氣稀時(shí)，排氣中氧含量高，鋯管內(nèi)外兩側(cè)氧濃度差小，氧離子擴(kuò)散量少，信號(hào)電壓低；混合氣濃時(shí)，排氣中氧含量低，鋯管內(nèi)外兩側(cè)氧濃度差大，氧離子擴(kuò)散量多，信號(hào)電壓高。信號(hào)電壓范圍：0.1-0.9VECU收到小于0.45V信號(hào)電壓，確認(rèn)混合氣稀；收到大于0.45V信號(hào)電壓，確認(rèn)混合氣濃。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),由于氧化鋯只有在400以上溫度時(shí)才會(huì)工作,所以為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣量小,排氣溫度低的時(shí)候也能正常工作,某些傳感器還加裝了對(duì)氧化鋯進(jìn)行加熱的加熱器,此加熱器受ECU控制,稱為加熱型氧傳感器。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),（3）氧化鈦式氧傳感器結(jié)構(gòu)：,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),工作原理：這是一種電阻型氣敏傳感器。利用化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)、對(duì)氧氣敏感、易于還原的半導(dǎo)體材料氧化鈦與氧氣接觸時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而導(dǎo)致電阻值變化的原理工作的。當(dāng)廢氣中的氧濃度高時(shí)，二氧化鈦的電阻值增大；反之，廢氣中的氧濃度低時(shí)，二氧化鈦電阻值減小。利用適當(dāng)電路對(duì)電阻變量進(jìn)行處理，即可轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸送給ECU，用來(lái)確定實(shí)際的空燃比。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),3、開(kāi)環(huán)與閉環(huán)控制：（1）區(qū)別：兩者的區(qū)別在于是否用反饋信號(hào)監(jiān)控空燃比，即使用氧傳感器監(jiān)控空燃比。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),（2）閉環(huán)控制：,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),當(dāng)實(shí)際空燃比比理論空燃比小時(shí)（混合氣濃），氧傳感器向ECU輸入高電壓信號(hào)（0.75-0.9V），此時(shí)ECU將減少供油量，使空燃比自動(dòng)增大（混合氣變?。７粗鮽鞲衅餍盘?hào)下降到0.1V左右，ECU將控制噴油量增加。氧傳感器的輸出電壓正常時(shí)，ECU就能把空燃比控制在14.7附近，使三元催化轉(zhuǎn)換器處在最佳工作狀態(tài)。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),下列工況不使用閉環(huán)控制：怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)大負(fù)荷時(shí)減速斷油時(shí)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度低時(shí)或氧傳感器溫度未達(dá)到工作溫度400時(shí)氧傳感器失效時(shí),四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),4、檢修：（1）檢查加熱型氧傳感器加熱器：測(cè)量其加熱器線圈電阻。（2）檢查氧傳感器信號(hào)：連接好氧傳感器線束連接器，使發(fā)動(dòng)機(jī)以較高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，直到氧傳感器溫度達(dá)到400以上時(shí)再怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。反復(fù)踩加速踏板，并測(cè)量傳感器輸出信號(hào)電壓，加速時(shí)輸出高電壓信號(hào)（0.75-0.9V），減速時(shí)輸出低電壓信號(hào)（0.1-0.4V）。,四、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng),1、功用：在一定工況下，將新鮮空氣送入排氣管，促使廢氣中的CO、HC進(jìn)一步氧化，從而降低CO、HC的排放量。,五、二次空氣供給系統(tǒng)AS,2、組成：,五、二次空氣供給系統(tǒng)AS,3、工作原理：ECU控制VSV閥的搭鐵回路。當(dāng)VSV閥不通電時(shí)，關(guān)閉通向AS閥的真空通道，AS閥膜片在彈簧作用下下移，關(guān)閉二次空氣供給通道，系統(tǒng)不工作。當(dāng)ECU給VSV閥通電時(shí)，VSV閥開(kāi)啟AS閥的真空通道，進(jìn)氣管真空度將膜片吸起，二次空氣進(jìn)入排氣管。,五、二次空氣供給系統(tǒng)AS,下列情況ECU不給二次空氣電磁閥通電：電控燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)控制冷卻液溫度超過(guò)規(guī)定范圍發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷超過(guò)規(guī)定值ECU發(fā)現(xiàn)有故障,五、二次空氣供給系統(tǒng)AS,4、檢修：（1）檢查AS閥：拆下AS閥，從空濾器側(cè)軟管接頭吹入空氣應(yīng)不漏氣；用手動(dòng)真空泵從真空管接頭施加20kPa的真空度，從空濾器側(cè)軟管接頭吹入空氣應(yīng)暢通，從排氣管接頭吹入空氣應(yīng)不漏氣。,五、二次空氣供給系統(tǒng)AS,（2）檢查VSV閥：測(cè)量電磁閥電阻值，一般為36-44。拆開(kāi)VSV閥上的軟管，電磁閥不通電時(shí)，從