进排气控制系统的检测与维修.ppt

学习情境7别克君威汽车发动机维护与检修 一 增压控制系统功能及类型二 废气涡轮增压系统三 废气涡轮增压器转速控制系统 分项目1增压控制系统 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 根据增压装置使用的动力源不同 增压装置可分为废气涡轮增压和动力增压两种类型 一 增压控制系统功能及类型 工作原理 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 二 君威2 0T废气涡轮增压系统 下一页 1 切换阀2 驱动气室3 空气冷却器4 空气滤清器5 ECU6 释压电磁阀 三 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 1 爆燃传感器2 切换阀控制电磁阀3 ECU4 进气管绝对压力传感器5 空气流量计6 喷嘴环控制电磁问7 喷嘴环驱动气室8 切换阀驱动气室 一 汽油蒸气排放 EVAP 控制系统二 废气再循环控制系统 EGR 三 三元催化转换器 TWC 与空燃比反馈控制系统 分项目2排放控制系统 1 EVAP控制系统功能2 EVAP控制系统的组成与工作原理3 EVAP控制系统的检修 一 汽油蒸气排放 EVAP 控制系统 收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气 并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧 从而防止气油蒸气直接排出大气而防止造成污染 同时 根据发动机工况 控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量 1 EVAP控制系统功能 2 EVAP控制系统的组成与工作原理 如图 油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部 空气从碳罐下部进入清洗活性碳 在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀 排放控制阀沙锅内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制 电磁阀受控制 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 下一页 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 控制碳罐电磁阀的开闭来控制排放控制阀上部的真空度 从而控制排放控制阀的开度 当排放控制阀打开时 燃油蒸气通过排放控制阀被吸入进气歧管 下一页 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 如图为电控EVAP控制系统 3 EVAP控制系统的检修 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20000 应更换活性碳罐底部的进气滤心 真空控制阀的检查拆下真空控制阀 用手真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5KPa 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 电磁阀的检查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 电磁阀不通电时应保持真空度 若接蓄电池电压 真空度应释放 测量电磁阀两端子间电阻应为36 44 1 EGR控制系统功能2 开环控制EGR系统3 闭环控制EGR系统4 EGR控制系统的检修 二 废气再循环控制系统 EGR 将适当的废气重新引入气缸参加燃烧 从而降低气缸的最高温度 以减少NOx的排放量 种类 开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统 1 EGR控制系统功能 如右图 主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成原理 EGR阀安装在废气再循环通道中 用以控制废气再循环量 EGR电磁阀按装在通向EGR真空通道中 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 2 开环控制EGR系统 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 3 闭环控制EGR系统 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 EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱上 新鲜空气经节气门进入稳压箱 参与再循环的废气经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 下一页 用EGR阀开度反馈控制的EGR系统用EGR率反馈控制的EGR系统 4 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 2 EGR电磁阀的检查冷态测量电磁阀电阻因为33 39 如图 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 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 下一页 图 EGR电磁阀的检查图 EGR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 1 TWC功能2 TWC的构造3 影响TWC转换效率的因素4 氧传感器5 TWC及氧传感器的检修 三 三元催化转换器 TWC 与空燃比反馈控制系统 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 1 TWC功能 2 TWC的构造 如上图 三元催化剂一般为铂 或钯 与铑的混物 3 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 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 TWC转换效率将明显下降 4 氧传感器 1 氧化锆氧传感器 2 氧化钛氧传感器 3 氧传感器控制电路 1 氧化锆氧传感器 结构如右图 在400 以上的高温时 若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别 在铂电极之间将会产生电压 当混合气稀时 排气中氧的含量高 传感器元件内外侧氧的浓度差小 氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低 接近0V 反之 如排气中几乎没有氧 内外侧的之间电压高 约为1V 在理论空燃比附近 氧传感器输出电压信号值有一个突变 如右图 氧化锆氧传感器及其输出特性a 结构b 输出特性1 法兰2 铂电极3 氧化锆管4 铂电极5 加热器6 涂层7 废气8 套管9 大气 2 氧化钛氧传感器 结构如右图 主要由二氧化钛元件 导线 金属外壳和接线端子等组成 当废气中的氧浓度高时 二氧化钛的电阻值增大 反之 废气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小 利用适当的电路对电阻变量进行处理 即转换成电压信号输送给ECU 用来确定实际的空燃比 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 3 氧传感器控制电路 右图为日本丰田LS400轿车氧传感器控制电路 闭环控制 当实际空燃比比理论空燃比小时 氧传感器向ECU输入的高电压信号 0 75 0 9V 此时ECU减小喷油量 空燃比增大 当空燃比增大到理论空燃比时 氧传感器输出电压信号将突变下降至0 1V左右 ECU立即控制增加喷油量 空燃比减小 如此反复 就能将空燃比精确地控制在理论空燃比附近一个极小的范围内 5 TWC及氧传感器的检修 1 使用注意事项 2 热型氧传感器加热器的检查 3 氧传感器信号检查 1 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 2 热型氧传感器加热器的检查 热型氧传感器加热器的检查对热型氧传感器 测量其加热器线圈电阻 3 氧传感器信号检查 连接好氧传感器线束连接器 使发动机以较高转速运转 直到氧传感器工作温度达到400 以上时再维持怠速运转 然后反复踩动加速踏板 并测量氧传感器输出信号电压 加速时应输出高电压信号 0 75 0 90V 减速时应输出低电压信号 0 10 0 40V 若不符合上述要求 应更换氧传感器 故障现象 一辆上海别克轿车 装有V6电控发动机 行驶8000km后出现动力不足 加速不良现象 最高车速只有120km h 仪表板上的发动机电控系统故障指示灯在中等负荷时点亮 检查发动机 发现怠速时严重抖动 急加速时进气管 回火 故障案例 故障检查分析 检查中发现该车排气管口的排气有较强的汽油味 发臭 清洗空气滤清器 更换火花塞和汽油滤清器 但故障依旧 又用燃油系统清洁剂对发动机进行清洗 然而效果不明显 故障仍没有消除 接着用电控系统故障诊断仪读取故障码 输出故障码为 发动机混合气过稀 根据故障现象和故障码的提示 故障部位可能是 传感器 氧传感器 节流阀体和空气流量计 分析 采用 传感器的发动机电控系统称为闭环电控系统 别克轿车采用1只 传感器控制6个缸的燃烧过程 奥迪V6发动机多装有2只 传感器 分别控制V6发动机左侧1 2 3缸和右侧4 5 6缸的燃烧过程