项目五汽油发动机排放控制系统认识与检修

1、一、项目要求一、项目要求 汽油发动机排放控制系统常见故障汽油发动机排放控制系统常见故障有有PCV阀堵塞；汽油蒸汽排放系统活性阀堵塞；汽油蒸汽排放系统活性炭罐、真空控制阀和电磁阀故障；废气炭罐、真空控制阀和电磁阀故障；废气再循环系统再循环系统EGR阀和电磁阀故障；三元阀和电磁阀故障；三元催化转化器中毒，氧传感器故障；二次催化转化器中毒，氧传感器故障；二次空气供给系统控制阀和电磁阀故障等。空气供给系统控制阀和电磁阀故障等。 该项目通过对汽油发动机排放控制该项目通过对汽油发动机排放控制各个系统检修的介绍，使读者在掌握汽各个系统检修的介绍，使读者在掌握汽油发动机排放控制系统结构与工作原理油发动机排放控

2、制系统结构与工作原理等方面理论知识的同时，具备对汽油发等方面理论知识的同时，具备对汽油发动机排放控制系统检修的能力。动机排放控制系统检修的能力。【知识要求知识要求】1熟悉汽油发动机排放控制系统的组成及熟悉汽油发动机排放控制系统的组成及功用功用2掌握曲轴箱强制通风系统的结构组成与掌握曲轴箱强制通风系统的结构组成与工作原理工作原理3掌握汽油蒸汽排放系统的结构组成与工掌握汽油蒸汽排放系统的结构组成与工作原理作原理4掌握废气再循环系统的结构组成与工作掌握废气再循环系统的结构组成与工作原理原理5掌握三元催化转换器和空燃比反馈控制掌握三元催化转换器和空燃比反馈控制系统的结构组成与工作原理系统的结构组成与工

3、作原理6掌握二次空气供给系统的结构组成与工掌握二次空气供给系统的结构组成与工作原理作原理7掌握汽油发动机排放控制系统主要组成掌握汽油发动机排放控制系统主要组成部件在不同工况下的基本参数部件在不同工况下的基本参数8掌握汽油发动机排放控制系统电路的组掌握汽油发动机排放控制系统电路的组成和控制原理成和控制原理 重点掌握内容：汽油发动机排放控重点掌握内容：汽油发动机排放控制各个系统的结构与工作原理。制各个系统的结构与工作原理。【能力要求能力要求】1能正确快速识别汽油发动机排放控制各能正确快速识别汽油发动机排放控制各系统的基本组成部件系统的基本组成部件2能正确对汽油发动机排放控制各系统进能正确对汽油发动

4、机排放控制各系统进行检修，并能对常见故障进行排除行检修，并能对常见故障进行排除（一）曲轴箱强制通风控制系统（一）曲轴箱强制通风控制系统1曲轴箱强制通风控制系统结构组成曲轴箱强制通风控制系统结构组成 曲轴箱强制通风（曲轴箱强制通风（Positive Crankcase Ventilation，PCV）的主要作用是将曲轴）的主要作用是将曲轴 箱内的气体通过箱内的气体通过PCV阀导入进气歧管，并阀导入进气歧管，并 有少量的空气由空气滤清器经有少量的空气由空气滤清器经PCV阀直接阀直接 进入进气歧管，这就避免了节气门处结冰、进入进气歧管，这就避免了节气门处结冰、 燃烧不充分、排放恶化等现象，防止窜气燃

5、烧不充分、排放恶化等现象，防止窜气 进入大气，同时防止机油变质。进入大气，同时防止机油变质。 图图5-1 曲轴箱强制通风控制系统示意图曲轴箱强制通风控制系统示意图1空气滤清器空气滤清器 2空气软管空气软管 3新鲜空气新鲜空气4曲轴箱气体曲轴箱气体 5汽缸盖罩汽缸盖罩 6PCV阀阀 曲轴箱强制通风控制系统利用歧管真曲轴箱强制通风控制系统利用歧管真空度将窜气吸入进气管燃烧，通过空度将窜气吸入进气管燃烧，通过PCV阀阀改变进入汽缸重新燃烧的窜缸混合气量，改变进入汽缸重新燃烧的窜缸混合气量，如图如图5-1所示。所示。 PCV阀靠进气管真空度的吸力和弹簧力阀靠进气管真空度的吸力和弹簧力的平衡来工作，其流

6、量由阀体与壳体间的最的平衡来工作，其流量由阀体与壳体间的最小气体通路控制，在大负荷时，进气管真空小气体通路控制，在大负荷时，进气管真空度很小，阀体在弹力的作用下右移。度很小，阀体在弹力的作用下右移。 此时此时PCV阀的流量最大；在怠速或阀的流量最大；在怠速或低速时，进气管真空度很大，阀体在真低速时，进气管真空度很大，阀体在真空力的作用下左移，此时空力的作用下左移，此时PCV阀的流量阀的流量最小；在部分负荷时，阀体居中，最小；在部分负荷时，阀体居中，PCV阀的流量也居中。阀的流量也居中。 发动机各种工况下发动机各种工况下PCV阀的开度如阀的开度如图图5-3所示。所示。图图5-2 PCV阀结构阀结

7、构1阀座阀座 2锥形阀锥形阀 3弹簧弹簧 4阀体阀体 图图5-3 发动机各种工况下发动机各种工况下PCV阀的开度阀的开度 1汽油蒸气排放控制系统结构组成汽油蒸气排放控制系统结构组成 汽油蒸气排放控制系统（汽油蒸气排放控制系统（EVAP）的功）的功能是收集汽油箱和浮子室内的汽油蒸气，并能是收集汽油箱和浮子室内的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入汽缸参加燃烧，从而防止汽将汽油蒸气导入汽缸参加燃烧，从而防止汽油蒸气直接排出大气，而造成污染。油蒸气直接排出大气，而造成污染。 同时，根据发动机工况，控制导入汽缸同时，根据发动机工况，控制导入汽缸参加燃烧的汽油蒸气量。参加燃烧的汽油蒸气量。 图图5-4 活性炭罐汽

8、油蒸发污染控制装置图活性炭罐汽油蒸发污染控制装置图 发动机工作时，发动机工作时，ECU根据发动机转根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制炭罐速、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。真空度，从而控制真空控制阀的开度。 当真空控制阀打开时，燃油蒸气通当真空控制阀打开时，燃油蒸气通过真空控制阀被吸入进气歧管。过真空控制阀被吸入进气歧管。 发动机怠速或温度较低时，发动机怠速或温度较低时，ECU使使电磁阀断电，关闭吸气通道，活性炭罐电磁阀断电，关闭吸气通道，活性炭罐内的燃油蒸气不能被吸入进气歧管。内的燃油

9、蒸气不能被吸入进气歧管。图图5-5 韩国现代轿车韩国现代轿车EVAP系统系统 1机械控制机械控制EGR系统系统 该控制方式用于较早的非电控发动该控制方式用于较早的非电控发动机，其控制规律完全依赖于进气管中的机，其控制规律完全依赖于进气管中的真空度，以此控制真空度，以此控制EGR阀膜片腔的真空阀膜片腔的真空度，从而达到根据发动机运转负荷控制度，从而达到根据发动机运转负荷控制EGR流量的目的。流量的目的。 机械控制机械控制EGR系统的控制精度低，系统的控制精度低，响应速度慢，无法满足发动机复杂工况响应速度慢，无法满足发动机复杂工况变化的要求，因此将会随着非电控发动变化的要求，因此将会随着非电控发动

10、机的淘汰而被淘汰。机的淘汰而被淘汰。1）普通）普通EGR电控系统电控系统图图5-6 普通普通EGR电控系统电控系统 图图5-7 可变可变EGR率的率的EGR电控系统原理及结构电控系统原理及结构 1）EGR阀开度反馈控制阀开度反馈控制2）EGR率反馈控制率反馈控制图图5-8 具有具有EGR阀开度反馈信号的闭环控制系统阀开度反馈信号的闭环控制系统 图图5-9 具有具有EGR率反馈信号的闭环控制系统率反馈信号的闭环控制系统 1三元催化转化器三元催化转化器 三元催化转化器装在排气管中，如三元催化转化器装在排气管中，如图图5-11所示，能把发动机排出的废气中所示，能把发动机排出的废气中的有害气体转化成无

11、害气体。的有害气体转化成无害气体。 图图5-10 三元催化转换器结构三元催化转换器结构 图图5-11 三元催化转化器安装位置三元催化转化器安装位置 图图5-12所示为三元催化转化器转化效所示为三元催化转化器转化效率与空燃比的关系曲线。率与空燃比的关系曲线。 从图中可以看出，只有当发动机在标从图中可以看出，只有当发动机在标准的理论空燃比准的理论空燃比14.7运转时，三元催化转运转时，三元催化转化器的转化效率最佳，因此必须对空燃比化器的转化效率最佳，因此必须对空燃比进行精确的控制，使其保持在理论值附近进行精确的控制，使其保持在理论值附近很窄的范围内。很窄的范围内。图图5-12 三元催化转化器转化效

12、率与空燃比的关系曲线三元催化转化器转化效率与空燃比的关系曲线 图图5-13 汽油发动机电控燃油喷射系统闭环控制原理汽油发动机电控燃油喷射系统闭环控制原理 在排气管中安装氧传感器，用以检在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈发出反馈信号，再由信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。值附近。 多数的电喷发动机在三元催化转化多数的电喷发动机在三元催化转化器的后面还装着一个氧传感器，两个氧器的后面还装着一个氧传感器，两个氧传感器分别称为主、副氧传感器，如图传感器

13、分别称为主、副氧传感器，如图5-14所示。所示。 图图5-14 氧传感器安装位置氧传感器安装位置 图图5-15 氧化锆式氧传感器在排气管中的结构氧化锆式氧传感器在排气管中的结构 图图5-16 氧化锆式氧传感器的电压输出特性氧化锆式氧传感器的电压输出特性 图图5-17 氧化钛式氧传感器的结构示意图氧化钛式氧传感器的结构示意图 图图5-18 氧传感器控制电路氧传感器控制电路 图图5-19 二次空气供给系统二次空气供给系统 （一）项目实施要求（一）项目实施要求 通过该项目的实施，应能够对汽油发通过该项目的实施，应能够对汽油发动机排放控制系统进行拆装与检修，并动机排放控制系统进行拆装与检修，并掌握汽油

14、发动机排放控制系统故障诊断掌握汽油发动机排放控制系统故障诊断与检测的步骤与方法。与检测的步骤与方法。 该项目应具备螺丝刀、扳手、油压表、该项目应具备螺丝刀、扳手、油压表、喷油器清洗仪、万用表、示波器、解码仪喷油器清洗仪、万用表、示波器、解码仪等拆装与检修工具和汽车汽油发动机排放等拆装与检修工具和汽车汽油发动机排放控制系统电路图等资料。控制系统电路图等资料。图图5-20 汽油发动机排放控制系统的故障诊断流程图汽油发动机排放控制系统的故障诊断流程图 图图5-21 PCV阀吹气检查阀吹气检查1汽缸盖侧汽缸盖侧 2干净的软管干净的软管 3进气室侧进气室侧 1）活性炭罐的检修）活性炭罐的检修2）VSV的

15、检修的检修图图5-22 活性炭罐检查活性炭罐检查 图图5-23 VSV阀检修阀检修 1）一般检查）一般检查2）检查）检查EGR电磁阀电磁阀3）检查）检查EGR阀阀图图5-24 EGR电磁阀的检查电磁阀的检查 1）三元催化转换器的检修）三元催化转换器的检修2）氧传感器的检修）氧传感器的检修图图5-25 EGR阀的检查阀的检查 1）检查）检查AS阀（二次空气控制阀）阀（二次空气控制阀）2）检查）检查VSV阀（二次空气电磁阀）阀（二次空气电磁阀）3）整体检查）整体检查 简单介绍柴油发动机的最新排放控制技简单介绍柴油发动机的最新排放控制技术。术。 过涡轮增压技术、电控技术、新型燃料过涡轮增压技术、电控

16、技术、新型燃料以及污染控制技术的应用，柴油发动机技术以及污染控制技术的应用，柴油发动机技术已经得到了很大的发展，臭味、噪声、动力已经得到了很大的发展，臭味、噪声、动力不足以及烟尘问题将不再是柴油汽车的负面不足以及烟尘问题将不再是柴油汽车的负面特征。特征。 那时，在汽车维修行业也将出现新的那时，在汽车维修行业也将出现新的赢利机会，不过，这些机会只会给予那些赢利机会，不过，这些机会只会给予那些与柴油发动机技术与时俱进的人们。与柴油发动机技术与时俱进的人们。 汽油发动机排放控制系统的结构、原理、汽油发动机排放控制系统的结构、原理、诊断参数知识与维修技能是学好电控发动机技诊断参数知识与维修技能是学好电控发动机技术的重要内容，国家职业标准术的重要内容，国家职业标准汽车修理工汽车修理工中也有相应的要求。中也有相应的要求。 汽油发动机排放控制系统作为电控汽油发动机排放控制系统作为电控发动机技术的重要内容，必须掌握其相发动机技术的重要内容，必须掌握其相关