一、4 辅助控制系统-排放控制系

1、精品课程精品课程电控发动机电控发动机排放控制系排放控制系 精品课程精品课程电控发动机电控发动机1.了解发动机废气的种类和对人体和环境的危害。2.知道发动机排放控制系统的种类、组成、工作原理及各自主要功能；3.掌握的发动机各排放控制系统各主要零件功用、工作原理与检测；学习目标学习目标精品课程精品课程电控发动机电控发动机1.发动机排放控制系统组成及结构认识；2.主要排放控制系统检测与分析。工作任务工作任务精品课程精品课程电控发动机电控发动机导入导入 汽车尾气污染物主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。 精品课程精品

2、课程电控发动机电控发动机汽车排放污染物控制技术可分为3类：机内净化技术，它以改进发动机气缸内的燃烧过程为核心；排放后处理技术，即在尾气排放系统中采用化学或物理的方法对已生成的有害排放物进行净化；非尾气污染控制技术，即对由发动机曲轴箱和供油系统产生的有害排放物进行净化其中后2类技术也被统称为机外净化技术。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机下图为目前汽油机常见的排放控制技术。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机一、排气污染物的类型一、排气污染物的类型1.1.一氧化碳（一氧化碳（COCO） 一氧化碳是一种无色、无味的致命有毒气体，会引起头痛、视觉模糊、昏迷、甚至死亡。它是燃料不完全燃烧的产物。

3、柴油机产生的一氧化碳比汽油机低很多。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机柴油机因为进气较为充分，混合气较稀，燃烧温度和压力高，所以CO 的排放较少。 造成CO排放过多的主要原因有：混合气过浓；空气滤清器过脏、发动机机油被稀释等。精品课程精品课程电控发动机电控发动机 碳氢化合物主要是汽车发动机燃烧过程由未完全燃烧的燃料产生的，也有燃料系统和曲轴箱泄漏的燃料蒸汽。它对人类身体健康也有一定的危害，而且是产生光化学烟雾污染的主要成份。 2.2.碳氢化合物（碳氢化合物（HCHC）精品课程精品课程电控发动机电控发动机汽油机压缩压力低，气门或挺柱有故障、点火正时不合适、点火系故障、空燃比不合适或真空泄露都

4、可能产生过量的HC。精品课程精品课程电控发动机电控发动机3.3.氮氧化合物（氮氧化合物（NOXNOX） 氮氧化合物是空气中的氮气和氧气在汽缸内高温高压条件下化合而成。温度在12041371范围内时氮氧化合物的生成量最多。氮氧化合物本身并不对空气环境产生重要的不利影响。它和碳氢化合物反应生成有害的刺激性氧化物。是光化学烟雾污染的主要成份。 汽油机在稀混合气及高温下易产生氮氧化合物。通常柴油机产生的氮氧化合物浓度高于汽油机。减少氮氧化合物排放最好的办法就是减低燃烧过程中汽缸内的温度。精品课程精品课程电控发动机电控发动机 造成NOX排放量较高的可能原因包括:发动机过热、气缸压力过大，混合气过稀、真空

5、泄漏、点火正时过早、EGR系统故障等。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机4.4.二氧化硫（二氧化硫（SO2SO2） 二氧化硫是燃料中的硫与氧气燃烧生成的。柴油中的硫份较多，故柴油机排放中的二氧化硫较多。二氧化硫进入空气中与水结合形成酸雨。精品课程精品课程电控发动机电控发动机5.5.碳烟微粒（碳烟微粒（PMPM） 碳烟是燃烧中产生的铅粒和碳粒等直径极小的微粒漂浮在空气中形成。这些微粒可被人直接吸入，对健康造成危害。微粒还可减低空气的能见度。柴油机的碳烟较为突出。精品课程精品课程电控发动机电控发动机二、排放控制系统二、排放控制系统1.1.曲轴箱强制通风系统（曲轴箱强制通风系统（PCVPCV）

6、曲轴箱强制通风系统通过从进气管内引入新鲜空气，将曲轴箱内的废气通过PCV阀引入气缸内重新燃烧掉。如果曲轴箱的气体在任何情况下都进入进气系统，将会干扰发动机的正常运行，特别是怠速时，故设置一个PCV阀，根据发动机工况对进入的气体流量进行控制。精品课程精品课程电控发动机电控发动机实例:一车主说空气滤清器附近有机油痕迹，滤清器滤芯必须每2400Km 更换一次，该问题的原因是什么？ PCV阀内有一个锥形阀，当发动机不工作时，阀被弹簧压在阀座上，关闭通道。怠速或减速时，因为来自进气歧管的真空度较高，将阀向上吸到最上位置，几乎没有曲轴箱气体进入进气歧管。精品课程精品课程电控发动机电控发动机当发动机正常工作

7、时，阀在弹簧压力和吸力的综合作用下，保持一定的开度，曲轴箱气体进入进气歧管。大负荷时，因为来自进气歧管的真空度非常低，弹簧将阀向下压，大量曲轴箱气体进入进气歧管内。精品课程精品课程电控发动机电控发动机2.2.燃油蒸发控制系统（燃油蒸发控制系统（EVAPEVAP） 燃油蒸发控制系统来进行消除燃油蒸气污染。该系统主要功能有：收集和储存燃料蒸气，并在适当的时候将蒸气输送给发动机进行燃烧。 燃油供给系统的组成主要是由油气分离器、燃油蒸汽管、碳罐、控制阀等组成。精品课程精品课程电控发动机电控发动机在电控燃油蒸汽排放系统中，当油箱中燃油蒸气压力高于设定值时，压力控制阀打开，燃油蒸气被碳罐吸收和储存。清污电

8、磁阀通过占空比控制的方式精确地控制进入节气门的蒸气流量。当电磁阀断电时，还可进行碳罐清污。一般只有在车速超过35km/h时电磁阀才打开。精品课程精品课程电控发动机电控发动机阻止汽油箱内蒸发的汽油蒸气泄漏到大气中，以免污染环境；同时将汽油箱的汽油蒸气进行收集后，适时的送入进气歧管，与空气混合后进入发动机燃烧，使汽油得到充分利用，提高了汽油的经济性。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机碳罐中充满了活性碳，用来吸附和储存燃油蒸气，在一定情况下，碳罐中的汽油被吸入发动机燃烧掉。精品课程精品课程电控发动机电控发动机3.3.废气再循环系统（废气再循环系统（EGREGR） 废气再循环是把发动机排出的一部分

9、废气引入进气系统中,和混合气一起再进入气缸中燃烧,以抑制氮氧化合物的生成。精品课程精品课程电控发动机电控发动机真空度控制的EGR阀在发动机怠速或急减速时，由于EGR真空口位于节气门前方，此时没有真空，EGR阀关闭。当节气门处于一定位置时，真空口位于节气门后方，温度真空阀作用在EGR阀内，打开阀门。真空开关，在发动机冷起动时控制EGR阀的工作。在冷起动时关闭废气循环通道。精品课程精品课程电控发动机电控发动机真空度控制的EGR阀调通过进气管内真空吸力EGR阀内弹簧的相互作用，控制进入进气歧管内的废气流量。精品课程精品课程电控发动机电控发动机电控EGR系统采用电磁阀控制来自进气歧管的真空或电磁阀直接

10、控制EGR阀的开度的方法。电磁阀由电脑根据各个传感器输入信号计算出此时的可循环废弃量，并发出控制信号，控制阀的开度。精品课程精品课程电控发动机电控发动机4.4.三元催化转换器、氧传感器闭环控制装置三元催化转换器、氧传感器闭环控制装置 三元催化器，是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。由于这种催化器可同时将废气中的工种主要有害物质转化为无害物质，故称三元。 三元催化转化装置其内部一般分为三部分，前面的为催化还原床、中间部分为混合床，后部为催化氧化床。精品课程精品课程电控发动机电控发动机催化转化

11、装置内有网状陶瓷载体，其表面涂有三种催化剂：钯、铑、铂。钯和铂将HC和CO氧化反应生成HO2和CO2, 铑NOX还原为N2。精品课程精品课程电控发动机电控发动机有些车型将二次空气喷射装置的空气引入到催化转化器内，有助于更好的催化氧化。精品课程精品课程电控发动机电控发动机 氧传感器随时检测排气中的氧浓度，并随时向微机控制装置反馈信号。微机则根据反馈来的信号及时调整喷油量(喷油脉宽)，如信号反映混合气较浓，则减少喷油时间；反之，如信号反映较稀，则延长喷油时间。从而使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比始终保持在理论空燃比附近(见图)。这就是燃料闭环控制或称燃料反馈控制。 精品课程精品课程电控发动机电

12、控发动机5.5.二次空气喷射装置二次空气喷射装置 二次空气喷射系统的实质是将一定量的空气引入排气管中，使废气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步燃烧，以减少一氧化碳和碳氢化合物的排放，同时加快三元催化转化装置的升温过程。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机系统主要组成元件为：1.空气滤清器2.二次空气泵3.发动机控制单元4.二次空气继电器5.二次空气控制阀6.二次空气机械阀精品课程精品课程电控发动机电控发动机 二次空气系统只是部分时间内起作用，具体在以下两种工况下工作 ：精品课程精品课程电控发动机电控发动机基本技能基本技能1.1.曲轴箱强制通风系统（曲轴箱强制通风系统（PCVPCV）的检修）的检修

13、 PCV系统如果出现故障，将会引起怠速不稳、失速或怠速过低、高，发动机工作异常、机油中有水和污泥、进气软管和滤清器有机油污染等现象。有些现象和发动机的技术状况有关，如活塞或活塞环磨损严重也会使窜气量增加。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机 PCV系统没有调整项目，对该系统的维修包括检查、运转测试、更换失效部件等工作。系统外观检查软管无损坏和破裂空气滤清器有无油污检查曲轴箱空滤器是否脏污PCV阀检查 精品课程精品课程电控发动机电控发动机 发动机处于运转状态，用钳子轻轻反复夹紧PCV阀的软管（通向PCV阀的真空发生改变），应能听到PCV阀反复开阀的声音，如无，应检查，清洗，更换PCV阀。 精品

14、课程精品课程电控发动机电控发动机从气缸侧进气道向PCV阀吹气，空气应能顺利通过，如不 能 ， 则 要 更 换PCV阀。从PCV阀出气口侧向里吹气，这时应该较为困难，如果空气很容易通过，则需要更换PCV阀。精品课程精品课程电控发动机电控发动机2.2.燃油蒸发控制系统（燃油蒸发控制系统（EVAPEVAP）的检修）的检修 燃油蒸发控制系统（EVAP）出现的故障主要是泄漏和碳罐清污功能不合适两种情况，将会使燃油产生泄漏，发动机工作粗暴、怠速不稳等现象。精品课程精品课程电控发动机电控发动机系统外观检查管路是否有泄漏、破裂，接头管路是否有泄漏、破裂，接头是否松动，是否松动，EVAP电器连接是电器连接是否可

15、靠，有无腐蚀等。否可靠，有无腐蚀等。精品课程精品课程电控发动机电控发动机检查碳罐工作是否正常.关闭点火开关；.从EVAP碳罐处断开接至EVAP碳罐清洗控制电磁阀的EVAP清洁软管；.启动发动机，怠速运转至少80s；.在怠速时检查EVAP软管应不存在真空；.发动机转速约为2000r/min时检查EVAP软管应存在真空。精品课程精品课程电控发动机电控发动机检查碳罐是否饱和.关闭点火开关；.拆下EVAP碳罐；.堵住EVAP碳罐的B口；.用嘴向A口内吹气，确认空气可以从C口顺畅流去，但略有截止阀的阻力；.堵住EVAP碳罐的A口；.用嘴向B口吹气，确认空气可以从C口顺畅流出。精品课程精品课程电控发动机电

16、控发动机检查碳罐过滤片是否堵塞和止回阀是否卡滞用低压空气吹入油箱接用低压空气吹入油箱接管，检查空气是否能无管，检查空气是否能无阻地从其他管子流出。阻地从其他管子流出。如果空气从排污管吹入，如果空气从排污管吹入，空气不能从其他管口流空气不能从其他管口流出。出。精品课程精品课程电控发动机电控发动机检查EVAP控制电磁阀的控制功能测试电磁阀电阻值。测试电磁阀电阻值。用电阻档检查电磁阀用电阻档检查电磁阀绕组阻值。绕组阻值。EVAP碳罐清洗控制电磁阀碳罐清洗控制电磁阀受来自受来自ECM的的ON/OFF脉脉冲信号驱动。冲信号驱动。ON脉冲时间脉冲时间越长，流过阀的燃油蒸气越长，流过阀的燃油蒸气量越多。量越

17、多。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机检查检查EVAPEVAP碳罐清洗控制电磁阀供电电路碳罐清洗控制电磁阀供电电路.关闭点火开关；断开EVAP碳罐清洗控制电磁阀线束连接器；.接通点火开关；.用万用表测量EVAP碳罐清洗控制电磁阀端子2与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。.检查该电磁阀与保险丝之间的线束有无断路或短路。.检查ECM端子1与该电磁阀端子1之间的线束是否导通（应导通）；.检查是否与搭铁短路或电源短路。必要时可检测电磁阀工作时的电压波形是否符合标准。精品课程精品课程电控发动机电控发动机用诊断仪检查EVAP碳罐清洗控制电磁阀的动作（以日产车为例）a.启动发动机；b.用CONSULT-I

18、I“ACTIVE TEST”（主动测试）“模式中执行”PURG VOL CONT/V（清洗控制电磁阀），如图所示。检查发动机转速随阀门开度的变化情况。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机3.3.电控废气再循环系统（电控废气再循环系统（EGREGR）检修）检修 EGR出现问题时，典型故障现象为：发动机怠速不稳（EGR阀门开，真空泄漏）；发动机喘振、停转或不能起动（EGR阀卡住常开）；发动机爆燃、NOx排放过高，燃油经济性差（EGR系统流量控制不合适造成）。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机 EGR流量控制系统的检测：（以日产汽车风度A33为例） 1）用三通管连接EGR阀和EGR真空调节阀。

19、2）在发动机冷态（冷却液温度低于53），发动机在2500rpm时检测VSV阀 ,此时真空应为0。热机且发动机在2500rpm时为9.3Kpa。. 检查全面功能精品课程精品课程电控发动机电控发动机3）脱开VSV阀的R孔上软管，连接到进气歧管接通真空。发动机在2500rpm时真空应为0。4）脱开VSV阀的R、P、Q软管。用手指堵R、P孔，将空气吹入孔，检查空气能否顺利通过空滤器侧。精品课程精品课程电控发动机电控发动机6）测试VSV阀电阻值。阻值一般为3339。若不导通，更换VSV阀。5）起动发动机，保持在2500rpm，重复上述步骤，检查空气是否严重受阻。若有，需更换VSV阀。精品课程精品课程电控

20、发动机电控发动机7）检查VSV阀工作，察看空气是否从E管通向F管。8）在端子上加蓄电池电压，检查空气是否从E管流向滤清器。精品课程精品课程电控发动机电控发动机. 检查EGR温度传感器供电电路 a.关闭点火开关；b.断开EGR温度传感器线束连接器；c.接通点火开关，用万用表测量EGR温度传感器端子2与搭铁间的电压，应为5V。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机.检测故障零件 a.检查线束连接器F4、F171；b.检查ECM与EGR温度传感器之间的线束是否断路或短路。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机.检查EGR温度传感器搭铁电路是否断路或短路 a. 关闭点火开关；b.检查EGR温度传感器端

21、子1与发动机搭铁之间的线束是否导通（应导通）；c.检查端子1是否与搭铁或电源短路。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机.检测故障零件 a.检查线束连接器F4、F71；b.检查ECM与EGR温度传感器之间的线束是否断路或短路；c.检查TCM（变速器控制模块）与EGR温度传感器之间的线束是否断路或短路。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机.检查EGR温度传感器 a.拆下EGR温度传感器；b.将传感器悬吊在加热容器的热水内，测量其端子1与2之间电阻（见下表）。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机 .检查EGR流量控制阀供电电路 a.断开EGR流量控制阀线束；b.接通点火开关；c.用万用表测量E

22、GR流量控制阀端子2、5与搭铁之间的电压，其值应为蓄电池电压。精品课程精品课程电控发动机电控发动机.检查故障零件a.检查线束连接器E15、F18和F4、F71；b.检查ECM与EGR流量控制阀之间的线束是否断路或短路。精品课程精品课程电控发动机电控发动机.检查EGR流量控制阀输出信号电路是否断路或短路 a.关闭点火开关；b.断开ECM线束连接器；c.检查ECM端子与EGR流量控制阀端子之间的线束是否导通（应导通），见表；d.检查被测端子是否与搭铁或电源短路。精品课程精品课程电控发动机电控发动机.检测故障零件 a.检查线束连接器F4、F71；b.检查ECM与EGR流量控制阀之间的线束是否断路或短

23、路 精品课程精品课程电控发动机电控发动机11.检查EGR流量控制阀a.断开EGR流量控制阀；b.测量EGR流量控制阀端子2与端子1、3，端子5与端子4、6之间的电阻，其值应为20.923.1（20时）。 精品课程精品课程电控发动机电控发动机4.4.尾气催化转化装置检修尾气催化转化装置检修 带有故障的催化转化器不仅没有净化效果，而且还会使发动机工作不正常，导致更严重的废气排放。催化转化器的故障主要有转化效率降低、失效及阻塞等，其故障现象和发动机其它故障相比并不太明显，所以在实际使用中必须经常或定期进行检查。通常需借助专用设备，如废气分析仪、真空测量仪、测温计等，以保证故障诊断的准确性。精品课程精

24、品课程电控发动机电控发动机 将测得的发动机在正常状态下的怠速排放数据，作为原始数据保存。在以后的定期检查（须保证发动机工作状态良好）时，将测得的怠速排放新数据与原如数据对比，如果发现新数据较原始数据指标值明显下降，说明催化转化效率已有较大的降低。如果两数据比较接近或新数据值略有下降，则说明催化转化器工作正常。 这一诊断方法基于催化转化器正常的劣化过程是一个渐进的过程，在新车行驶1-2万km后，转化效率虽开始下降但却是缓慢的，中有当催化转化器有故障时才可能导致转化效率的突变。12次废气对比法精品课程精品课程电控发动机电控发动机 先检测冷车怠速时的废气浓度，待催化转化器预热后，再检测热车怠速时废气

25、浓度。将两次浓度对比，若热车时浓度基本相，则说明催化转化器工作正常；若两次浓度基本相同，则说明催化转化器已失效。这是因为发动机刚起动时，由于催化转化器未达到起燃温度（250-350），转化效率在10%-20%以下，基本不起作用。只有经过3min-4min的预热，催化转化器才开始工作，转化效率可达80%-90%以上。2冷热怠速对比法精品课程精品课程电控发动机电控发动机 先预热车辆和催化转化器，在怠速条件下分别测量催化转化器的入口和出口温度，进行温差对比。如果出口温度高于入口湿度20-100，说明催化转化器工作正常。且在此温度范围内温差越大，说明催化转化器的转化效率越高。如果出口温度不比入口温度高

26、，甚至低于入口温度，则说明催化转化器可能失效。这是因为催化转化器在正常工作状态下，由于氧人反应会产生大量的反应热，所以其出口温度应高于入口温度。但温度若过高则不正常，说明进入催化转化器的废气中含有异常高浓度的CO和HC，只有大量的CO和HC发生氧化反应才可能造成温度过高。产生这一现象的原因在于发动机的燃烧过程或电控系统出了问题，如燃烧不完全、点火提前角或空燃比的控制失常等，此时需对发动机本身作进一步诊断。3怠速温差法精品课程精品课程电控发动机电控发动机 催化转化器由于结焦、烧熔或破碎等原因，会造成陶瓷蜂窝载体孔道阻塞，使气体实际流通面积急剧减小、流动阻力异常增大，直至失效。可用真空测量仪进行诊断。 将真空测量仪连接到进气歧管的真空口，起动发动机并使发动机转速从怠速逐渐升到3000r/min左右。这一过程如果真空测量仪的读为61.2kPa左右，当发动机转速达300r/min时真这代测量仪的读数为51kPa左右，且此后读数明显下降，则说明催化转化器有阻塞。 催化转化器阻塞故障也可通过测量其前后的压力损失或排气压力来判断。5真空测量法精品课程精品课程电控发动机电控发动机 对于使用时间较长的催化转化器，可采用“听、看”的经验判断法进行故障诊断。用橡皮槌轻轻敲