《汽车发动机维修技术 （初级）》-单元8

任务一进、排气系统结构组成及功能一、进、排气系统的基本组成和功能进气与排气系统对于发动机的工作非常重要。进气系统能够完成以下功能：（１）提供发动机运转所需的空气。（２）滤清空气以防止发动机磨损。（３）监控进气温度和密度，以保证更完全的燃烧和降低碳氢化合物（ＨＣ）、一氧化碳（ＣＯ）的排放量。（４）与曲轴箱强制通风（ＰＣＶ）系统配合，将发动机曲轴箱内的气体引入气缸燃烧。下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能（５）为某些空气喷射系统提供空气。进气系统的基本结构如图８－１所示。进气系统必须为发动机提供充足的新鲜空气，以保证较高的充气效率。空气在进气系统任何一个部件中的流动阻力过大，均会降低充气效率。空气滤清器必须滤除进气中的所有灰尘和砂粒。如果空气滤清器允许任何的灰尘和微粒进入发动机，发动机的气缸壁、活塞和活塞环就会被划伤。在许多发动机中，进气系统还负责保证一定的进气温度，以改善燃油的蒸发和发动机性能。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能二、进、排气系统的部件结构及原理（一）空气滤清器空气滤清的功用是滤除空气中的杂质和灰尘，以减轻发动机气缸、活塞、活塞环等有关零件的磨损，延长发动机的使用寿命。同时，空气滤清器也可减轻发动机的进气噪声，如果发生进气管回火则可为发动机室提供防火保护。目前，汽车发动机广泛采用的空气滤清器结构如图８－５所示，其滤芯组件安装在空气滤清器壳体内，滤清器壳直接或通过空气流量计、管道等安装在节气门体上。发动机工作时，空气由滤清器盖与外壳之间的空隙进入，经过滤芯滤清后，由接管流向气缸。许多空气滤清器滤芯用树脂处理的微孔滤纸制成，滤芯制成波折状，具有较大的过滤面积。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能为保证滤芯上、下两端的密封，在滤芯顶端或底端都有大面积的耐热塑胶密封面，与壳体或端盖的密封表面紧密接触。如果密封不严，空气和砂粒都将通过这个缝隙进入发动机。有些发动机的空气滤清器内装有进气温度传感器和用于滤清的小过滤器。还有一些空气滤清器有一根连接到二次空气喷射泵上的软管。许多空气滤清器总成都有一根与空气滤清器壳体相连的进气管，如图８－６（ａ）所示。一些进气管的进口端直接暴露在发动机罩的空气中，还有一些进气管的进口端位于冷空气区（如散热器的前面或旁边）。有些空气滤清器的进气管还连接着具有特定形状的消声器，以降低气流进入空气滤清器时发出的声音，如图８－６（ｂ）所示。所有空气滤清器进气管的连接处都必须密封良好、连接紧密且安全可靠。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能（二）空气流量计空气流量计用于Ｌ型汽油喷射系统，其作用是将单位时间内吸入发动机气缸的空气量转换成电信号送至ＥＣＵ，作为决定喷油量和点火正时的基本信号之一。按其结构形式和进气量的检测原理可以分为以下四种：翼板式空气流量计、卡门涡旋式空气流量计、热线式空气流量计、热膜式空气流量计，其中热线式空气流量计和热膜式空气流量计在现代汽车上广泛使用。（三）进气管压力传感器进气管绝对压力传感器（ＩＭＡＰＳ）用来测量进气管内气体的绝对压力（等于大气压力与真空度的差值），并将信号输入ＥＣＵ，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能进气管绝对压力传感器的种类较多，按其检测原理可分为压敏电阻式、电容式、膜盒式和表面弹性波式等，但目前应用最广泛的是压敏电阻式和电容式。（四）进气温度传感器汽油机电控系统对混合气浓度的控制，是通过控制混合气中空气质量与汽油质量的比值（即空燃比）来实现的。除了热式空气流量计能够直接测量发动机实际进气的质量流量外，其他空气流量计或进气管绝对压力传感器都只能直接或间接测量发动机实际进气的体积流量。发动机进气的体积流量一定时，其质量流量取决于进气温度。进气温度传感器的功用就是给ＥＣＵ提供进气温度信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能进气温度传感器一般安装在空气滤清器、空气流量计（叶片式和卡门旋涡式）内或进气管上。进气温度传感器通常采用负温度系数的热敏电阻作为测量元件，其结构如图８－１３所示。传感器壳体内装有一个热敏电阻，进气温度变化时，热敏电阻的阻值发生变化，其特性如图８－１４所示，随着进气温度升高，阻值减小。进气温度传感器的电路图如图８－１５所示，在ＥＣＵ中有一个标准电阻Ｒ与传感器的热敏电阻串联，点火开关接通后，ＥＣＵ给串联的标准电阻和热敏电阻提供５Ｖ标准电压，当热敏电阻随进气温度变化时，传感器信号端子Ａ与搭铁端子Ｂ之间的分压值随之变化，ＥＣＵ根据此分压值判断进气温度。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能（五）节气门体总成及位置传感器在汽油机上，通常用节气门来控制发动机的负荷（即进气量），节气门位置传感器（ＴＰＳ）是用于检测节气门开度及开度变化的传感器。发动机工作时，ＥＣＵ主要根据节气门位置传感器信号判断发动机负荷的大小及变化情况，以便据此进行燃油喷射控制及其他辅助控制（如ＥＧＲ、开闭环控制等）。节气门位置传感器安装在节气门体上，由节气门轴驱动，可分为电位计式、触点式和综合式。（六）怠速控制阀电控汽油机的怠速可以理解为操作者完全松开加速踏板后的运行状况，此时汽油发动机功率不再由操作者控制，所需要的空气量全部由怠速执行器提供。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能怠速控制阀（ＩＳＣＶ）安装在节气门体上，在发动机电子控制单元的作用下，能自动控制怠速运转时进入发动机的空气量，实现对怠速转速的控制，保证其怠速时能够稳定地运转。发动机电子控制单元通过发动机转速传感器监测怠速转速，并根据自动变速器空挡开关、空调压缩机电磁离合器开关、蓄电池充电指示灯、动力转向压力开关等传输来的信号，不断将实际怠速与预置的目标怠速进行对比，根据对比出的转速差值，指令怠速控制阀调节旁空气通道的空气通过量进行怠速补偿，使怠速转速保持在目标怠速上。怠速控制阀大致分为两种：一种为控制节气门全关闭位置的节气门直动式；另一种为控制节气门旁空气通道空气通过量的旁通空气式。旁通空气式怠速控制阀应用普遍，其又可分为步进电动机式、旋转滑阀式、占空比控制式和开关控制式多种型式，其均是通过控制旁空气通道的空气通过量来达到控制目的的。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能（七）三元催化转化器和氧传感器１.三元催化转化器１）三元催化转化器功能电控燃油喷射汽车的三元催化转化器（ＴＷＣ）安装在排气歧管与消声器之间，ＴＷＣ中含有的催化剂分别是铂、钯和铑。其中铂和钯是氧化催化剂，使ＨＣ和ＣＯ分别与氧气化合成水和二氧化碳。铑是还原催化剂，当ＮＯｘ与灼热的铑接触时，ＮＯｘ将会脱去氧气，还原为氢气，如图８－３０所示。就这样，发动机排放废气中的有害气体ＨＣ、ＣＯ和ＮＯｘ即被转变成了无害的二氧化碳、氮气和水。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能２）三元催化转化器的构造根据催化剂载体的结构特点，ＴＷＣ可分为整体式和颗粒式两种类型，前者在整体式陶瓷金属芯表面覆以催化剂，后者在颗粒形的陶瓷小球表面覆以催化剂。在老式汽车上使用的颗粒式转化器由两个百叶窗状的薄金属板容器组成，这些容器内装有１０００００～２０００００个陶瓷小球。而现代汽车多使用整体式催化转换器，其结构如图８－３１所示。３）影响转化效率的因素发动机排出的废气流经ＴＷＣ时，三元催化剂不仅可使废气中的ＨＣ和ＣＯ等有害气体进一步氧化，生成无害气体二氧化碳和氢气，还能促使废气中的ＮＯｘ与ＣＯ反应生成无害的二氧化碳和氮气。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能ＴＷＣ将有害气体转变成无害气体的效率受诸多因素的影响，其中影响最大的因素是混合气的浓度和排气温度。ＴＷＣ的转换效率与混合气浓度的关系曲线如图８－３３所示，在理论空燃比１４.７∶１附近对废气中３种有害气体（ＨＣ、ＣＯ和ＮＯｘ）的转换效率均比较高。在发动机工作中，为将实际空燃比精确控制在标准的理论空燃比附近，在装用ＴＷＣ的汽车上，一般都装有用来检测废气中氧浓度的氧传感器。氧传感器将信号输送给ＥＣＵ后，用来对空燃比进行反馈控制，以实现电控燃油喷射系统的闭环控制。电控燃油喷射系统的闭环控制原理如图８－３４所示。在电控燃油喷射开环控制系统中，ＥＣＵ只是根据转速信号、进气量信号、冷却水温信号等确定喷油量，以控制空燃比，但并不对实际控制的空燃比是否精确进行检测。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能在电控燃油喷射闭环控制系统中，氧传感器安装在ＴＷＣ与发动机之间的排气管上，将检测到的废气中氧浓度的信号输送给ＥＣＵ，ＥＣＵ根据此信号对喷油器的喷油量进行修正，使实际的空燃比更接近理论空燃比。在装有氧传感器的电控燃油喷射式发动机上，电控燃油喷射系统并不是在所有工况下都进行闭环控制的，在发动机处在起动工况、怠速工况、暖机工况、加速工况、全负荷工况、减速断油工况等时，发动机不可能以理论空燃比工作，仍采用开环控制方式。此外，氧传感器温度在４００℃以下、氧传感器或其电路发生故障时，也只能采用开环控制。电控燃油喷射系统是进行开环控制还是进行闭环控制，由ＥＣＵ根据相关输入信号确定。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能此外，当发动机的排气温度过高（８００℃以上）时，ＴＷＣ的转换效率将明显下降。为此有些发动机装有排气温度报警装置，当报警装置发出报警信号时，应停机熄火，查明排气温度过高的原因，予以排除。在使用中，排气温度过高一般是由于发动机长时间在大负荷工况下工作或因故障而导致燃油燃烧不完全所致。２.氧传感器在使用三元催化转换器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的。为了发挥三元催化剂对ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ的最佳净化特性，必须把混合气的空燃比控制在接近理论空燃比的很窄的范围内。为了检测出实际空燃比，在排气管中设置了氧传感器，由此检测实际空燃比是浓还是稀，并向ＥＣＵ提供空燃比反馈信号，以此控制空燃比收敛于理论值。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能目前已实际应用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种类型。另外根据它们是否需要加热，又可以分为加热型和非加热型。氧传感器可以用来检测废气中氧气的含量，如果废气中氧气的含量高，则氧传感器的输出电压就低；如果废气中氧气的含量低，则氧传感器的输出电压就高。３.宽带氧传感器一些车辆上的前氧传感器是一个宽带氧传感器（调控用传感器）。此宽带氧传感器可不断测量废气中的残余氧含量，残余氧含量的摆动值作为电压信号继续传送给发动机控制单元，发动机控制系统通过喷射修正混合气成分。改进研发的宽带氧传感器ＬＳＵＡＤＶ（Ｂｏｓｃｈ）是最新研制的氧传感器。ＬＳＵ是“通用氧传感器”的缩写，而ＡＤＶ则代表“高级”。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能通过宽带氧传感器可以无级测得一个介于０.６５和空气之间的空燃比（稳定的特性线）。宽带氧传感器比先前版本ＬＳＵ４.９可更快地准备就绪。为了实现完全而完美的燃烧，需要的空燃比为１ｋｇ燃油和约１４.７ｋｇ空气。实际输送的空气质量与化学计算的空气质量的比称为空气过量系数。在车辆正常运行时空气过量系数会摆动。发动机在空气不足（空气过量系数约０.９＝浓混合气）时具有最佳功率；发动机在空气过量（空气过量系数约１.１＝稀混合气）时油耗最低。当混合气在空气过量系数等于１时，废气触媒转换器可最佳地减少有害物质的排放。转换率（即已转换的有害物质部分）在先进的废气触媒转换器上已达到９８％。油、气混合气的最佳成分由发动机控制调节，氧传感器这时提供关于废气成分的基本信息。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能宽带氧传感器的内部电路连接如图８－３８所示。在泵元件上施加一个电压，则很多氧气被抽送到测量元件中，直到测量元件的电极之间出现一个４５０ｍＶ的电压为止，其会产生泵电流（泵电流即空燃比的测量值），于是即可在燃烧室内建立每个希望的空燃比。宽带氧传感器的特点是工作曲线平滑，能够连续测量的空燃比为１０～２０，相当于过量空气系数从０.６８６～１０４０５的宽范围。新的调控用传感器的其他优点包括较高的温度耐受性、响应时间缩短到３０ｍｓ以下以及较高的信号精确度。其信号类型与传统氧传感器信号的比较如图８－３９所示。宽带氧传感器与发动机控制单元（ＤＭＥ）的线路连接如图８－４０所示。上一页下一页返回任务一进、排气系统结构组成及功能提示：宝马发动机Ｎ５２有两个废气触媒转换器前氧传感器。在宽带氧传感器失灵时，预计将出现以下情况：（１）在发动机控制单元中记录故障代码。（２）调校值或用替代值的紧急运行。（３）组合仪表中排放警示灯亮起。上一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修一、空气滤清器检查并更换（一）空气滤清器的检查或更换（１）拆掉空气滤清器盖上的蝶形螺母和固定螺栓以及空气滤清器滤芯的盖子。（２）从滤清器中拆去空气滤清器滤芯，确定没有异物，如小石子等，防止在拆除元件时异物掉入节气门体。如果空气滤清器总成较长，要清除空气滤清器套管和管道系统里所有的灰尘和砂粒等。（３）目视检查空气滤清器中纸制滤芯是否有小孔，密封面和滤芯两侧的金属网有没有损坏。如果滤芯损坏或有小孔，则必须更换滤芯。下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（４）在空气滤清器内表面放一个故障检验灯，从滤芯向灯看去，灯光应可以从纸制滤芯中透过但不能看见滤芯中有小孔。如果纸制滤芯被灰尘或油污堵塞，灯光将不能从滤芯透过。当滤芯被灰尘或油污堵塞后，须更换。如果空气滤清器被油污染、活塞漏气过多或ＰＣＶ系统故障，会造成发动曲轴箱内压力上升。（５）如果空气滤清器壳体内滤芯周围内壁有灰尘，则应拆下空气滤清器壳体，用一块清洁的毛巾擦掉壳体内壁周围的灰尘。（６）检查ＰＣＶ入口滤芯是否有灰尘。部分ＰＣＶ入口滤芯是用泡沫塑料制成的，这些滤清器可在专用的溶剂里清洗，从而可以重复使用。如果ＰＣＶ入口滤芯损坏或被灰尘堵塞，则须更换。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（７）确保空气滤清器和节气门体之间的垫片工作状态良好，然后安装空气滤清器壳体，如图８－４１所示。（８）安装空气滤清器的滤芯，确保滤芯下面的密封件与空气滤清器体的表面有很好的配合。（９）安装滤清器盖，确保端盖的密封面与滤芯配合良好。（１０）安装和拧紧翼形螺母或固定螺栓。（１１）确保ＰＣＶ软管和任何其他软管或传感器都与空气滤清器正确相连。可用维修厂的压缩空气枪来冲洗空气滤清器滤芯上的灰尘和杂质，如图８－４２所示。确保压缩空气枪和空气滤清器有２０ｃｍ左右的距离，并直接将气流对准空气滤清器滤芯内部。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修当从滤芯中吹出灰尘时，不要让空气压力超过２０７ｋＰａ。冲洗完灰尘后，再用车间检测灯来观察滤芯上有没有小孔或是否还有灰尘。注意：如果用压缩空气从滤芯的外部直接冲洗，喷射的气流会将灰尘颗粒从滤芯吹入，从而在滤芯上产生小孔；不要让空气枪对着身体的任何部位，因为压力很高，如果高压空气穿透皮肤进入血管，将使人重伤或死亡。（二）操作中应该注意的事项（１）要在了解空气滤清器工作原理后再做保养工作。（２）要使用厂家推荐的空气滤芯型号，在购买和使用前应做质量检查。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（３）要检查空气滤芯的密封圈，安装空气滤芯时不能装反，所有进气都必须通过空气滤芯。（４）不要在发动机运转时做空气滤清器保养工作。（５）在灰尘较大的环境中，不要拆空气滤芯，不能开着空气滤清器盖运转发动机。（６）没有空气滤芯过滤时不要起动发动机。（７）要及时清洁空气滤清集尘装置中的灰尘。（８）由于空气滤芯多为纸质，清洁时若采用在地面磕掉灰尘的方法时用力要轻。若用压缩空气吹空气滤芯，气压不能过高，不要向里吹滤芯。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修另外空气滤芯清洁次数不能过多，通常情况下应遵照厂家和特约维修站规定的更换周期更换。常见汽车空气滤清器的维护参考周期见表８－１。二、检查维修进、排气管（一）相关的检查项目（１）目视检查进气管的安装情况是否可靠、牢固。（２）目视检查进气管是否有裂纹和损坏，必要时可以用歧管真空表检查进气管道的真空度。（３）检查排气管螺栓的连接情况，如有松动应按照标准进行紧固。（４）检查排气管和消声器是否损坏。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（５）检查排气管支架上的Ｏ形圈是否损坏或脱落，如图８－４３所示。（６）检查连接垫片是否损坏。（７）通过观察接头周围是否存在任何炭黑，检查排气管连接部分是否泄漏废气。（８）用木块或扳手轻敲消声器和催化转化器，检查内部是否有部件松动。如果其内部结构出现松动，在敲击时会有“哗啦、哗啦”的响声。（二）操作中应该注意的事项（１）发动机运转时排气系统的温度会很高，在检查具体项目时应先让发动机和排气系统冷却到正常温度，并带上保护手套。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（２）在进行排气系统的所有检查和维护工作的过程中，一定要带护目镜或对眼睛进行同等的保护措施。（３）发动机的尾气中含有有毒的一氧化碳气体，这种气体会引起呼吸性疾病，在检查和维护过程中要避免吸入过量的尾气。三、进气系统传感器检修（一）空气流量计检修对热式空气流量计的检测主要是输出信号检测和自洁功能检测。输出信号的检测如图８－４４所示，检测时，拆开热式空气流量计的线束插接器，拆下空气流量计；将蓄电的电压施加于空气流量计的端子Ｄ和Ｅ之间（电源极性应正确），然后用万用表电压挡测量端子Ｂ和Ｄ之间的电压，其标准电压值为（１.６±０.５）Ｖ。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修检测热式空气流量计自洁功能时，安装好热式空气流量计及其线束插接器，拆下空气流量计的防尘网，起动发动机并加速到２５００ｒ／ｍｉｎ以上。当发动机停转后５ｓ，从空气流量计进气口处，可以看到热线自动加热烧红（约１０００℃）约１ｓ，如无此现象发生，则须检查自洁信号或更换空气流量计。自洁信号的检查方法是在发动机达到正常工作温度和转速超过２５００ｒ／ｍｉｎ后，测量Ｆ端子与Ｄ端子之间的电压。关闭点火开关时，电压应回零并在５ｓ后又跳跃上升，１ｓ后再回零，否则说明自洁信号不良；自洁信号不良说明线路或ＥＣＵ有故障，但若自洁信号正常，而看不到热线自动加热烧红的现象，则说明空气流量计有故障。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（二）进气管绝对压力传感器检修１.压敏电阻式进气管绝对压力传感器检修在使用中，对压敏电阻式进气管绝对压力传感器的检测内容和方法如下。１）电源电压检测将点火开关置于“ＯＦＦ”位置，拆开进气管绝对压力传感器的线束插接器，然后将点火开关置于“ＯＮ”位置（不起动发动机），在线束侧用万用表电压挡测量线束插接器电源端子ＶＣＣ和搭铁端子Ｅ２之间的电压，如图８－４５所示，其电压值应为４.５～５.５Ｖ。如有异常，应检查进气管绝对压力传感器与ＥＣＵ之间的线路是否导通。若断路，应更换或修理线束。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修如其电压值不符，则应更换空气流量计。在进行上述检查之后，给空气流量计的进气口吹风，同时测量端子Ｂ和Ｄ之间的电压。在吹风时，电压应上升至２～４Ｖ。如电压值不符，则须更换空气流量计。２）输出信号电压检测将点火开关置于“ＯＮ”位置（不起动发动机），拆下连接进气管绝对压力传感器与进气管的真空软管，然后用真空泵向进气管绝对压力传感器内施加真空，同时在ＥＣＵ侧用万用表电压挡测量端子ＰＩＭ与Ｅ之间的传感器输出信号电压，如图８－４６所示，标准输出信号电压值见表８－２，检测结果如不符合标准，应更换进气管绝对压力传感器。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修２.电容式进气管绝对压力传感器检修输出信号为频率信号的电容式进气管绝对压力传感器，又称数字式进气管绝对压力传感器。其检测项目和方法如下。１）电源电压检测ＥＣＵ给传感器提供标准的５Ｖ电源电压，其检测方法与前述压敏电阻式进气管绝对压力传感器基本相同。２）输出信号频率检测打开点火开关，但不起动发动机，用手动真空泵给进气压力传感器施加不同的真空度，同时用示波器测量传感器输出波形。波形的幅值应该是满５Ｖ的脉冲，同时形状正确，例如波形稳定、矩形方角正确、上升沿垂直、频率与对应的真空度符合标准等，见表８－３。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（三）进气温度传感器的检修在使用中，安装在空气流量计内的进气温度传感器，一般不能与空气流量计拆分开，其检测方法与安装在空气滤清器内或进气管上的进气温度传感器基本相同，检测内容及方法如下。１.电阻检测将点火开关置于“ＯＦＦ”位置，拆开进气温度传感器线束插接器，并将传感器拆下，如图８－４７所示，用热水（或电热吹风器、红外线灯）加热传感器，同时用万用表欧姆挡测量在不同温度下传感器两端子间的电阻值，测得的电阻值应符合标准，见表８－４，否则应更换进气温度传感器。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修２.电压检测安装好进气温度传感器，并接好传感器的线束插接器，将点火开关置于“ＯＮ”位置时，用万用表电压挡测量进气温度传感器两端子输出的信号电压。进气温度为２０℃时，信号电压应为０.５～３.４Ｖ，测得的电压值应随进气温度成反比变化。当拆开进气温度传感器的线束插接器，将点火开关置于“ＯＮ”位置时，在线束侧用万用表测量进气温度传感器的电源电压，正常应为５Ｖ标准电压。（四）节气门位置传感器检修综合式节气门位置传感器电路如图８－４８所示。其检测与调整方法如下。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修１.怠速触点检测将点火开关置于“ＯＦＦ”位置，拆开节气门位置传感器的线束插接器，用万用表欧姆挡测量传感器线束插接器的ＩＤＬ端子与Ｅ２端子导通情况。当节气门全闭时，ＩＤＬ端子与Ｅ２端子应导通（电阻为０）；当节气门在任意开启位置时，ＩＤＬ端子与Ｅ２端子间应不导通（电阻为∞）。否则应更换节气门位置传感器。２.电位计电阻检测将点火开关置于“ＯＦＦ”位置，拆下节气门位置传感器的线束插接器，用万用表的欧姆挡测量传感器线束插接器的ＶＴＡ端子与Ｅ２端子之间的电阻，该电阻应能随节气门开度增大而呈正比增大。在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的塞尺，用万用表欧姆挡测量传感器线束插接器各端子之间的电阻，电阻值应符合标准，见表８－５。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修３.电压检测连接好传感器的线束插接器，将点火开关置于“ＯＮ”位置，用万用表电压挡在ＥＣＵ侧分别测量端子ＩＤＬ与Ｅ２、ＶＣ与Ｅ２、ＶＴＡ与Ｅ２的电压。电压值应符合标准，见表８－６。４.调整松开传感器的固定螺钉，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入０.５０ｍｍ的塞尺，并用万用表欧姆挡的测量传感器端子ＩＤＬ与Ｅ２之间的导通情况，先逆时针转动传感器使端子ＩＤＬ和Ｅ２之间不导通（万用表读数为），再顺时针转动传感器直到端子ＩＤＬ和Ｅ２之间导通（万用表有读数显示）时，拧紧传感器固定螺钉，最后分别用０.４５ｍｍ或０.５０ｍｍ的塞尺，再检查端子ＩＤＬ和Ｅ２之间的导通情况。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修当塞尺为０.４５ｍｍ时，端子ＩＤＬ与Ｅ２之间应导通，当塞尺为０.５５ｍｍ时，端子ＩＤＬ和Ｅ２之间应不导通。否则，应重新调整节气门位置传感器。四、怠速控制阀检修（一）步进电动机式怠速控制阀检修步进电动机式怠速控制阀的检查测量包括电阻测量和电压测量等。步进电动机式怠速控制阀的线路连接如图８－４９所示，怠速控制阀测量部位及方法如图８－５０所示。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（二）旋转电磁阀型怠速控制阀旋转电磁阀型怠速控制阀的控制电路与步进电动机型基本相同，不同的是ＥＣＵ只须通过两个端子控制两个线圈搭铁。日本丰田大霸王（ＰＲＥＶＩＡ）汽车旋转电磁阀型怠速控制阀电路如图８－５２所示。在维修时，一般进行以下检查：（１）在怠速控制阀安装良好的情况下，将点火开关转至“ＯＮ”挡，分别测量ＥＣＵ端子Ｅ１与ＩＳＣ１和ＩＳＣ２之间的电压，均应为蓄电池电压（８～１４Ｖ），否则应进一步检查怠速控制阀电路、ＥＣＵ和怠速控制阀。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（２）发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使发动机维持怠速运转，用专用短接线短接故障诊断座上的ＴＥ１与Ｅ１端子，发动机转速应保持在１０００～１２００ｒ／ｍｉｎ，５ｓ后转速下降约２００ｒ／ｍｉｎ。若不符合上述要求，应进一步检查怠速控制阀电路、ＥＣＵ和怠速控制阀。（３）拆开怠速控制阀上的三端子线束连接器，分别测量中间端子（＋Ｂ）与两侧端子（ＩＳＣ１和ＩＳＣ２）之间的电阻，应为１８.８～２２.８Ω，否则应更换。五、三元催化转化器及氧传感器的检修（一）三元催化转化器的检修三元催化转换器一般不需要定期维护，但装有催化转换器的车辆要长久保持良好的排放就必须做到正确的使用，尤其注意严禁使用含铅汽油，以防止因催化剂“铅中毒”而失效。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修ＴＷＣ固定不牢或汽车在不平路面上行驶时的颠簸，容易导致ＴＷＣ中的催化剂载体损坏：装用蜂巢型ＴＷＣ的汽车，一般每行驶８００００ｋｍ应更换ＴＷＣ芯体；装用颗粒形ＴＷＣ的汽车，当其颗粒形催化剂的重量低于规定值时，应全部更换。（二）氧传感器的检修氧传感器的失效原因主要有两种：一是已过期使用；二是铅中毒、二氧化硅中毒或积炭等。对氧传感器通常做以下两项检查。１.外观检查从排气管上拆下氧传感器，观察其端部的颜色，可以判断其技术状况的变化及变化的原因，方法如下：（１）当端部为淡灰色时，氧传感器技术状况正常。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（２）当端部为黑色时，是由积炭造成的，在清除积炭并排除气缸上机油和混合气过浓等原因后，可继续使用。（３）当端部为棕色时，是由铅污染（铅“中毒”）造成的，应更换氧传感器并避免使用含铅汽油。（４）当端部为白色时，是由硅（维修中使用硅密封胶或燃油、润滑油中的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅）污染造成的，应更换氧传感器并应避免使用硅密封胶。处在排气气流中的氧传感器，如果在使用中被积炭、铅、硅等污染而无法与氧气接触，则将使其逐渐失效。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修２.电阻测量氧传感器电路如图８－５３所示。脱开氧传感器的导线连接器，用欧姆表测量氧传感器的端子１与２之间的电阻值。该电阻值一般在暖机后约为３００ｋΩ，在常温下应为无穷大，具体数据应查阅汽车维修手册。如果电阻值不符合要求，则应更换氧传感器。３.电压测量氧传感器的输出电压测量，按下列方法进行：（１）装回氧传感器的导线连接器。（２）起动发动机在２５００ｒ／ｍｉｎ下运转２～３ｍｉｎ，使氧传感器达到工作温度。氧传感器端部温度只有达到３００℃以上时才能输出电压信号，在８００℃左右时对混合气的变化反应最快。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（３）保持发动机在２５００ｒ／ｍｉｎ下稳定运转，用电压表测量氧传感器端子３与４的输出电压，电压值应为０.４５Ｖ左右。如果在改变节气门开度过程中输出电压无变化（氧传感器输出电压的变化范围为０.１～０.９Ｖ），表明氧传感器工作不良。（４）试验中如果拔掉一根发动机真空管使混合气变稀，氧传感器输出电压应降低至０.３～０.１Ｖ；如果堵住空气滤清器的进气口使混合气变浓，氧传感器输出电压应增大至０.８～０.９Ｖ。若输出电压不能随之快速变化或输出电压变化在１０ｓ内小于８次（电压表指针在１０ｓ内的波动次数），则表明氧传感器有故障，必须更换。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修（５）如果电压表读数持续偏高，可能是混合气浓或氧传感器被积炭、铅或硅污染造成的；如果电压表读数持续偏低，可能被积炭、铅或硅污染；如果电压表读数持续偏低，可能是混合气稀、氧传感器故障或氧传感器与电子控制器ＥＣＵ之间导线电阻过大等原因造成的；如果电压表读数持续为一个中间值，可能是ＥＣＵ回路不通或氧传感器损坏造成的。４.波形观测利用示波器可以观测到氧传感器输出信号电压的变化情况。如上所述，在发动机正常工作温度下，氧传感器输出电压随可燃混合气混合比变化的范围为０.１～０.９Ｖ。当输出电压大于０.４５Ｖ时表示混合气变浓，小于０.４５Ｖ时表示混合气变稀。上一页下一页返回任务二进、排气系统维护及故障检修电子控制器ＥＣＵ根据氧传感器输出电压的变化，及时加浓或稀释混合气，所以总能把混合气的空燃比控制在理论空燃比（１４.７：１）附近很窄的范围内。因此氧传感器输出电压必须快速地反映混合气混合比的变化，才能满足燃油闭环控制系统的要求。由于氧传感器工作在排气气流这种十分恶劣的环境中，因而使用寿命逐渐衰减，对混合气混合比的反映时间逐渐变长，输出的信号电压逐渐变低。氧传感器在临近失效时，输出的信号电压将不再变化或根本不输出信号电压，此时故障诊断系统产生一个诊断代码。上一页返回任务三进气增压系统组成、功能及检修（涡轮增压、谐波增压）一、电控进气惯性增压控制系统原理及检修进气惯性增压控制系统也称谐波进气增压控制系统，它利用发动机工作时进气管道的进气动态效应（视为惯性效应和波动效应共同作用的结果）来提高充气效率，以达到在发动机转速范围内增大发动机扭矩和功率的目的。（一）进气惯性增压的原理在发动机工作过程中，当进气管内的气体经进气门高速流向气缸时，若进气门关闭，进气门附近的气体会突然停止运动，由于气体流动惯性，使得进气门附近的气体受到压缩而压力增高；当气体惯性消减后，进气门附近被压缩的气体开始膨胀，向进气相反的方向流动，压力下降。下一页返回任务三进气增压系统组成、功能及检修（涡轮增压、谐波增压）膨胀的气体流动到进气管口时又被反射回来，这样在进气管内即产生了往复运动的压力波。在部分电控燃油喷射发动机上，对进气管内的压力波运行与进气门的开启时间进行了控制，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，形成进气增压的效果，从而达到提高充气效率的目的。进气管内的压力波反射回进气门处所需的时间，取决于压力波传播路线的长度。进气管较长时，压力波传播距离长，有利于提高汽油发动机低速性能（增加扭矩）；进气管较短时，压力传播距离短，有利于提高汽油发动机高速性能（增大输出功率）。进气惯性增压控制系统的功能就是根据发动机转速的变化，改变进气管内压力波的传播距离，以提高充气效率、改善发动机性能的，其工作原理如图８－５５所示。上一页下一页返回任务三进气增压系统组成、功能及检修（涡轮增压、谐波增压）在进气管中部增设了进气控制阀和大容量的进气室，当发动机转速较低时，大容量空气室出口的控制阀关闭，进气管内的脉动压力波传动长度为由空气滤清器到进气门的距离，是按发动机中低速进气增压效果要求设计的。当发动机转速较高时，空气室出口的控制阀打开，由于容量空气室的参与，在进气道控制阀处形成气帘，使进气压力脉动波只能在空气室出口和进气门之间传播，等效缩短了压力波传播距离，使发动机在高速区也能得到较好的进气增压效果。（二）可变进气管有效长度谐振增压控制系统进气气流在进气管中的变化是非常复杂的。对于电控燃油喷射发动机，为了有效地利用进气动态效应、提高充气效率，可以按照气体压力波传播的特点，通过改变进气道的长度、形状来提高充气效率。目前广泛采用的是一种改变进气管道有效长度的方法，如图８－５６所示，该方法通过控制变换阀的开或关，改变进气管有效长度。上一页下一页返回任务三进气增压系统组成、功能及检修（涡轮增压、谐波增压）（三）可变进气系统的检测１.进气增压控制阀和膜片式执行器的检测用三通接头把真空表接入进气增压控制阀的真空管路中。起动发动机，怠速时真空表应无变化。迅速将节气门全开，真空表指针在５３.３ｋＰａ处摆动，并且膜片式执行器的拉杆也应缩回，这说明进气增压控制阀在工作，膜片式执行器也没问题。２.电磁真空通道阀的检测电磁真空通道阀电路图如图８－６１所示。检查电磁真空通道阀线圈有无断路、短路或搭现象；两端子１和２之间的电阻值应为３８.５～４４.４５Ω。上一页下一页返回任务三进气增压系统组成、功能及检修（涡轮增压、谐波增压）３.真空罐的检测空气应能从真空罐Ａ向Ｂ流动，如图８－６３（ａ）所示，但不能从Ｂ向Ａ流动，如图８－６３（ｂ）所示。用手指封住Ｂ出口，向Ａ口施加５３.３ｋＰａ的真空，在１ｍｉｎ内真空应无变化，如图８－６３（ｃ）所示，否则应更换真空罐。二、废气涡轮增压系统原理及检修（一）废气涡轮增压系统的组成与工作原理涡轮增压系统一直被广泛应用于重载工作的发动机上，它根据发动机的负荷来控制排气的流动路线，通过涡轮增压器对吸入的空气进行压缩，增大气体密度，从而增加每个进气行程进入燃烧室的空气量，增加循环供油量，提高升功率和升扭矩，达到提高燃烧效率及整机使用经济性的目的。上一页下一页返回任务三进气增压系统组成、功能及检修（涡轮增压、谐波增压）国内常见的奥迪Ａ６、帕萨特Ｂ５、宝来等轿车的汽油发动机都曾先后采用废气涡轮增压系统。随着排放标准，特别是降低燃油消耗率、减少二氧化碳排放量标准的提高，为了使车辆在城市道路运行和在高速公路运行时都能具有较低的燃油消耗率、较好的动力性和排放性能，废气涡轮增压技术必将在汽油机中得到广泛应用。电控废气涡轮增压压力控制系统的组成如图８－６５所示，整个系统由增压器、释压电磁阀、气动执行器及旁通阀等部分组成。通过旁通阀的开、闭实现系统的压力控制，若旁通阀关闭，废气几乎全部流过增压器，增压压力提高；若旁通阀开启，部分废气经旁通通道直接排出，增压压力降低。旁通阀的开启和关闭，由ＥＣＵ通过释压电磁阀和气动执行器控制来实现，受工作温度的限制，系统采用气动式执行器操纵旁通阀，而不直接用电磁阀控制。上一页下一页返回任务三进气增压系统组成、功能及检修（涡轮增压、谐波增压）在正常情况下，ＥＣＵ输出高电平信号使释压电磁阀动作，切断气动执行器的气室与空气进口的连通，使气室与增压器出口连通，此时气室内的压力与增压压力相等，压力较高，气动式执行器推动弹簧使旁通阀关闭，废气涡轮处于正常工作状况。当增压压力过高时，ＥＣＵ输出低电平信号，释压电磁阀释放，切断气动执行器的气室与增压器出口的连通，使气室与空气进口连通，于是气室压力降低，弹簧恢复力使旁通气阀打开，增压压力下降。（二）废气涡轮增压系统检查涡轮增压系统出现故障可能会造成很多问题，如发动机功率不足、排气冒蓝烟或黑烟、机油消耗过大、涡轮增压器有噪声、压气机或涡轮密封润滑油泄漏等。引起涡轮增压器故障的主要因素有机油不足、机油中混入杂质和从进气口中吸入杂质等。为了防止这些故障的出现，对废气涡轮增压系统定期进行维护和检查是必要的。上一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修一、燃油蒸发控制系统原理及检修燃油蒸发（ＥｖａｐｏｒａｔｉｖｅＥｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｌ，ＥＶＡＰ）控制系统的功能是收集汽油箱内蒸发的汽油蒸气（ＨＣ），并将汽油蒸气引入进气歧管，与正常混合气混合后进入气缸参加燃烧。一方面根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量，使汽油得到充分利用；另一方面阻止汽油蒸气直接排入大气而造成环境污染（一）燃油蒸发控制系统（ＥＶＡＰ）的组成和结构现代电喷发动机汽车上燃油蒸发控制系统（ＥＶＡＰ）多采用动力控制模块进行控制，主要是针对燃油箱的控制。下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修它由燃油箱、活性炭罐、控制电磁阀、动力控制模块及相应的蒸气管道和真空软管等组成，如图８－６９所示，来自油箱的汽油蒸气先被送至炭罐储存，当燃油箱内压力高于设定值时，双向阀打开使蒸气进入炭罐，炭罐从底部吸入新鲜空气，通过控制膜片阀后进入节气门附近的入口，并最终被送入燃烧室燃烧，流经炭罐的气流量由动力控制模块（ＰＣＭ）根据各种输入控制信号通过控制电磁阀实现。（二）燃油蒸发控制系统检修１.一般诊断方法检查各连接管路是否破损、漏气、堵塞或连接松动，必要时更换连接软管；检查系统电路连接是否松动、接线端是否腐蚀、绝缘部分是否磨损，若炭罐电磁阀和相关电路有故障，系统会提示故障码；上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修检查活性炭罐壳体有无裂纹、底部进气滤芯是否脏污，必要时更换炭罐或滤芯，一般汽车每行驶２００００ｋｍ，应更换活性炭罐底部的进气滤芯。２.就车检测（１）将发动机预热至正常工作温度，并使之怠速运转。（２）拔下蒸气回收罐上的真空软管，检查软管内有无真空吸力。若燃油蒸发控制系统工作正常，在发动机怠速运转中，电磁阀应关闭，真空软管内应无真空吸力。如果此时真空软管内有真空吸力，则用万用表电压挡检查电磁阀线束连接器端子上是否有电压。若电磁阀线束连接器端子上有电压，则说明ＥＣＵ有故障；若无电压，则说明电磁阀有故障。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修（３）踩下加速踏板，当发动机转速大于２０００ｒ／ｍｉｎ时，检查上述真空软管内有无真空吸力。若真空软管内有真空吸力，则说明该系统工作正常；若真空软管内无真空吸力，则用万用表电压挡检查电磁阀线束连接器端子是否有电压。若电压正常，说明电磁阀有故障；若电压异常，则说明ＥＣＵ或控制线路有故障。３.真空控制阀的检查从活性炭罐上拆下真空控制阀，当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，从活性炭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，则应更换该真空控制阀。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修４.控制电磁阀的检查发动机不工作时，拆开控制电磁阀线束连接器，测量控制电磁阀两端子间电阻值应符合维修手册规定值，或者拆开控制电磁阀进气管一侧的软管，用手动真空泵由软管接头给控制电磁阀施加一定真空度，控制电磁阀不通电时应能保持真空度；若给控制电磁阀接通蓄电池电压，真空度应释放。若不符合上述要求，应更换该控制电磁阀。５.检查活性炭罐并清洁滤清器使用手动真空泵，将低压空气吹入油箱接管，空气应无阻碍地从其他管子中流出。用低压空气吹入排污接管，空气应不能从其他接管中流出。若有问题，应更换活性炭罐。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修二、废气再循环系统原理及检修当发动机气缸温度在１２０４℃～１３７１℃时，空气中氮气与氧气在高温、高压条件下将形成氮氧化合物（ＮＯｘ）。发动机排出氯氧化合物（ＮＯｘ）的量主要与气缸内的最高温度有关。气缸内最高温度越高，排出的氯氧化合物越多，这对环境有害。减少氮氧化合物（ＮＯｘ）生成量的办法是降低燃烧温度，这可以通过废气再循环（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，ＥＧＲ）系统实现。废气再循环（ＥＧＲ）系统的作用是把适量的排气重新引入进气系统，使其和新鲜混合气一起进入气缸参加燃烧。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修由于使用不能燃烧的废气来稀释空燃混合气，降低了燃烧速度，同时由于废气中的３种主要成分———ＣＯ２、Ｈ２Ｏ和Ｎ２的热容量较高，从而实现了降低气缸内最高温度，达到减少氮氧化合物（ＮＯｘ）排放的目的。由于过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火性能，使发动机输出功率下降，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。为保证发动机正常工作和性能不受过多影响，必须根据发动机工况的变化，控制废气再循环量。通常用ＥＧＲ率表示废气再循环（ＥＧＲ）系统的控制量，其定义为再循环废气的量占整个进气量的百分比。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修采用ＥＧＲ系统虽然可以降低氮氧化合物（ＮＯｘ）的排放，但是随着ＥＧＲ率的增加，将导致油耗上升、碳氢化合物排放增加，以及由于废气再循环造成缺火率增加，使得燃烧不稳定、发动机性能下降，所以必须对ＥＧＲ率进行控制。一般来说，根据发动机工况的不同，进入进气歧管的废气量应在６％～２３％之间变化。为改善废气再循环（ＥＧＲ）系统对发动机性能的影响，在ＥＧＲ系统工作时，相应地要调整点火提前角，以降低对油耗和碳氢化合物的影响。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修（二）废气再循环控制系统的检修１.一般检查在冷机起动后，立即拆下ＥＧＲ阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触摸真空软管口应无真空吸力；发动机温度达到正常工作温度后，在其怠速运转时按上述方法检查，结果应与冷机时相同；发动机在正常工作温度下，若将转速提高到２５００ｒ／ｍｉｎ左右，折弯真空软管并从ＥＧＲ阀上拆下软管，发动机转速应有明显提高（因中断废气再循环）。若不符合上述要求，则说明ＥＧＲ控制系统工作不正常，应查明故障原因，予以排除。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修２.ＥＧＲ电磁阀的检查在常温下测量电磁阀的电阻值，一般电阻值应为３３～３９Ω。ＥＧＲ电磁阀不通电时，从进气管软管接头吹入空气应畅通，从通气滤网处吹入空气应不通。当给ＥＧＲ电磁阀接通蓄电池电源电压时，吹气通畅情况应与上述相反。若不符合上述要求，则应更换该电磁阀。３.废气再循环（ＥＧＲ）阀的检查废气再循环（ＥＧＲ）阀的结构如图８－７８所示，通过特殊通道使排气歧管连通，其真空管上方的真空度由废气再循环真空电磁阀控制。ＥＣＵ根据转速、空气流量、进气压力以及温度信号，控制真空电磁阀的占空比，从而控制废气再循环阀的开度，以改变废气再循环率。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修在进行废气再循环（ＥＧＲ）阀的检查，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阀应该能完全关闭。若不符合上述要求，应更换ＥＧＲ阀。三、二次空气喷射系统原理及检修二次空气喷射（ＡｉｒＩｎｊｅｃｔｉｏｎ，ＡＩ）系统的功能是：在一定工况下，将一定的新鲜空气引入排气管，如图８－７９所示，或三元催化转换器中，促使发动机排出废气中的一氧化碳（ＣＯ）和碳氧化合物（ＨＣ）进一步燃烧，从而降低有害物的排放量。在起动工况下，二次空气喷射（ＡＩ）系统不但能降低ＣＯ和ＨＣ的排放量，而且还会加快三元催化转换器和氧传感器的升温，使发动机尽快进入空燃比闭环控制过程，从而提高发动机的性能。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修（一）二次空气喷射系统的组成与工作原理二次空气分为上游气流及下游气流，如图８－８０所示。上游气流流进排气歧管，下游气流进入三元催化转换器的空气室中。空气进入排气歧管及三元催化转换器的时机由发动机电控单元（ＥＣＵ）进行控制。目前所用的二次空气供给方法有两种：空气泵系统和脉冲空气系统。１.空气泵系统空气泵系统利用空气泵将压缩空气导入排气口或催化转换器。许多二次空气喷射系统都采用空气泵系统。空气泵系统如图８－８１所示，由真空控制空气旁通阀和空气分流阀组成，其可控制从空气泵到排气口或催化转换器的空气量。空气分流阀到排气口和催化转换器之间各有一个单向阀，以防止在减速等情况时，排气管中的废气倒流至二次空气喷射系统。上一页下一页返回任务四排气净化控制系统组成、功能及检修２.脉冲空气系统同空