学习项目15：汽车排放控制系统与维修.pptx

1、学习项目15汽车排放控制系统检测与维修一、一、汽油蒸气排放（汽油蒸气排放（EVAP）控制系统）控制系统二、二、废气在循环控制系统（废气在循环控制系统（EGR）三、三、三元催化转换器（三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统）与空燃比反馈控制系统四、四、二次空气供给系统二次空气供给系统1.EVAP控制系统功能控制系统功能 2.EVAP控制系统的组成与工作原理控制系统的组成与工作原理3.EVAP控制系统的检修控制系统的检修 一、汽油蒸气排放（一、汽油蒸气排放（EVAP）控制系统）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收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气，并将汽油蒸

2、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。机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量。（见视频见视频）1.EVAP控制系统功能控制系统功能2.EVAP控制系统的组成与工作原理控制系统的组成与工作原理 如图，油箱的燃油蒸如图，油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳罐下部罐上部，空气从碳罐下部进入清洗活性碳，在碳罐进入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制及受真空控制的排放控制阀，

3、排放控制阀沙锅内部阀，排放控制阀沙锅内部的真空度由碳罐控制电磁的真空度由碳罐控制电磁阀控制，电磁阀受控制。阀控制，电磁阀受控制。1、油箱盖、油箱盖 2、油箱、油箱 3、单向阀、单向阀 4、排气管、排气管 5、电磁阀、电磁阀6、节气门、节气门 7、进气门、进气门 8、真空阀、真空阀 9、真空控制阀、真空控制阀10、定量排放孔、定量排放孔 11、活性碳罐、活性碳罐下一页工作原理工作原理 发动机工作时，发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、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排放控制阀

4、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。放控制阀被吸入进气歧管。下一页 在部分电控在部分电控EVAP控控制系统中，活性碳罐上制系统中，活性碳罐上不设真空控制阀，而将不设真空控制阀，而将受受ECU控制的电磁阀直接控制的电磁阀直接装在活性碳罐与进气管装在活性碳罐与进气管之间的吸气管中。之间的吸气管中。如图韩国现代轿车装如图韩国现代轿车装用的电控用的电控EVAP控制系统。控制系统。3.EVAP控制系统的检修控制系统的检修 一般维护一般维护 检查管路有无破损或漏气，碳罐壳体有无检查管路有无破损或漏气，碳

5、罐壳体有无裂纹，每行驶裂纹，每行驶20000应更换活性碳罐底部的进气滤心。应更换活性碳罐底部的进气滤心。真空控制阀的检查真空控制阀的检查 拆下真空控制阀，用手真空泵由拆下真空控制阀，用手真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约真空管接头给真空控制阀施加约5KPa，从活性碳罐侧孔，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。吹入空气应畅通，不施加真空度时，吹入空气则不通。电磁阀的检查电磁阀的检查 拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手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，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

6、度，若接蓄电池电压，真空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度应释放。测量电磁阀两端子间电阻应为3644。1.EGR控制系统功能控制系统功能 2.开环控制开环控制EGR系统系统3.闭环控制闭环控制EGR系统系统4.EGR控制系统的检修控制系统的检修二、废气在循环控制系统（二、废气在循环控制系统（EGR）（见视频见视频）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，以减少温度，以减少NOx的排放量。的排放量。种类：开环控制种类：开环控制EGR系统和闭环控制系统和闭环控制EGR系统。系统

7、。1.EGR控制系统功能控制系统功能 如右图，主要由如右图，主要由EGR阀和阀和EGR电磁阀电磁阀等组成等组成 原理：原理：EGR阀安装在废气再循环通道阀安装在废气再循环通道中，用以控制废气再循环量。中，用以控制废气再循环量。EGR电磁电磁阀按装在通向阀按装在通向EGR真空通道中，真空通道中，ECU根根据发动机冷却液温度、节气门开度、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转速和起动等信号来控制电磁阀的通电或断电。电或断电。ECU不给不给EGR电磁阀通电时，电磁阀通电时，控制控制EGR阀的真空通道接通，阀的真空通道接通，EGR阀开阀开启，进行废气再循环；启，进行废气再循

8、环；ECU给给EGR电磁电磁阀通电时，控制阀通电时，控制EGR阀的真空度通道被阀的真空度通道被切断，切断，EGR阀关闭，停止废气在循环。阀关闭，停止废气在循环。2.开环控制开环控制EGR系统系统1、EGR电磁阀电磁阀 2、节气门、节气门 3、EGR阀阀 4、水温传感器、水温传感器5、曲轴位置传感器、曲轴位置传感器 6、ECU 7、起动信号、起动信号3.闭环控制闭环控制EGR系统系统（见视频见视频）闭环控制闭环控制EGR系统，检测实际的系统，检测实际的EGR率或率或EGR阀开度作为阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。反馈控制信号，其控制精度更高。与开环相比只是在与开环相比只是在EGR阀上增设

9、一个阀上增设一个EGR阀开度传感器，阀开度传感器，控制原理如图，控制原理如图，EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱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浓度，并转换成电信号送给ECU，ECU根据此反馈信号修正根据此反馈信号修正EGR电磁阀的开度，使电磁阀的开度，使EGR率保持在最佳值。率保持在最佳值。下一页用用EGR阀开度反馈控制的阀开度反馈控制的EGR系统系统 用用EGR率反馈

10、控制的率反馈控制的EGR系统系统 用用EGR阀开度反馈控制的阀开度反馈控制的EGR系统系统 用用EGR率反馈控制的率反馈控制的EGR系统系统 4.EGR控制系统的检修控制系统的检修（1）一般检查）一般检查 拆下拆下EGR阀上的真空软管，发动机阀上的真空软管，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，若转速提高到同，若转速提高到2500 r/min左右，拆下真空软管，发动机左右，拆下真空软管，发动机转速有明显提高。转速有明显提高。

11、（2）EGR电磁阀的检查电磁阀的检查 冷态测量电磁阀电阻因为冷态测量电磁阀电阻因为3339。如图电磁阀不通电时，从进气管侧吹入空气应。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。畅通，从滤网处吹应不通；接上蓄电池电压时，应相反。（3）EGR阀的检查阀的检查 如图，用手动真空泵给如图，用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约阀膜片上方施加约15Kpa的真空度，的真空度，EGR阀应能开启，不施阀应能开启，不施加真空度，加真空度，EGR阀应能完全关闭。阀应能完全关闭。下一页图图EGR电磁阀的检查电磁阀的检查 图图EGR阀的检查阀的检查1通大气滤网通大气滤网2

12、进气管侧软管接头进气管侧软管接头 3EGR阀侧软管接头阀侧软管接头1.TWC功能功能 2.TWC的构造的构造3.影响影响TWC转换效率的因素转换效率的因素4.氧传感器氧传感器5.TWC及氧传感器的检修及氧传感器的检修三、三元催化转换器（三、三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统）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。废气中的有害气体转变为无害气体。1.TWC功能功能（见视频见视频）2.TWC的构造的构造如上图，三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混物。如上图，三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混物。3.

13、影响影响TWC转换效率的因素转换效率的因素 影响最大的是混合气的浓影响最大的是混合气的浓度和排气温度。度和排气温度。如左图只有在理论空燃比如左图只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器附近，三元催化转化器的转化效率最佳，一般都装的转化效率最佳，一般都装有氧传感器检测废气中的氧有氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送的浓度，氧传感器信号输送给给ECU，用来对空燃比进行，用来对空燃比进行反馈控制。反馈控制。此外，发动机的排气温度此外，发动机的排气温度过高（过高（815以上），以上），TWC转换效率将明显下降。转换效率将明显下降。4.氧传感器氧传感器（1）氧化锆氧传感器氧化锆氧传感器（2

14、）氧化钛氧传感器氧化钛氧传感器（3）氧传感器控制电路氧传感器控制电路（1）氧化锆氧传感器）氧化锆氧传感器结构如右图，在结构如右图，在400以上以上的高温时，若氧化锆内外表面处的高温时，若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别，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，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，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氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低（接近的电压很低（接近0V），反之，），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的如排气中几乎没有氧，内

15、外侧的之间电压高（约为之间电压高（约为1V）。在理论）。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变。如右图信号值有一个突变。如右图氧化锆氧传感器及其输出特性氧化锆氧传感器及其输出特性a）结构）结构b）输出特性）输出特性1 法兰法兰2铂电极铂电极3氧化锆管氧化锆管4铂电极铂电极5加热加热器器6涂层涂层7废气废气8套管套管9大气大气（2）氧化钛氧传感器）氧化钛氧传感器 结构如右图，主要由二氧化钛元件、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。导线、金属外壳和接线端子等组成。当废气中的氧浓度高时，二氧化钛当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值

16、增大；反之，废气中氧浓度的电阻值增大；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转换成电压信号输送给ECU，用来确定，用来确定实际的空燃比。实际的空燃比。1二氧化钛元件二氧化钛元件2金属外壳金属外壳3陶陶瓷绝缘体瓷绝缘体 4接线端子接线端子5陶瓷元件陶瓷元件6导线导线7金属保护套金属保护套（3）氧传感器控制电路）氧传感器控制电路 右图为日本丰田右图为日本丰田LS400轿车氧传感轿车氧传感器控制电路。器控制电路。闭环控制，当实际空燃比比理论闭环控制，当实际空燃比比理论空燃比

17、小时，氧传感器向空燃比小时，氧传感器向ECU输入的高输入的高电压信号（电压信号（0.750.9V）。此时）。此时ECU减减小喷油量，空燃比增大。当空燃比增小喷油量，空燃比增大。当空燃比增大到理论空燃比时，氧传感器输出电大到理论空燃比时，氧传感器输出电压信号将突变下降至压信号将突变下降至0.1 V左右，左右，ECU立立即控制增加喷油量，空燃比减小。如即控制增加喷油量，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。理论空燃比附近一个极小的范围内。5.TWC及氧传感器的检修及氧传感器的检修（1）使用注意事项使用注意事项（2）热型氧传感器

18、加热器的检查热型氧传感器加热器的检查 （3）氧传感器信号检查氧传感器信号检查（1）使用注意事项）使用注意事项禁用含铅汽油，防止催化剂失效；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；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，一般汽车每行驶装用蜂巢型转换器的汽车，一般汽车每行驶80000km应更应更换转换器心体。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。重量低于规定值时，应

19、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，测量对热型氧传感器，测量其加热器线圈电阻其加热器线圈电阻。（3）氧传感器信号检查）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，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直到氧传感器工作温度达到400以上时再维持怠速运转。然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（时应输出高电压信号（0.750.90V），

20、减速时应输出低电压），减速时应输出低电压信号（信号（0.100.40V）。若不符合上述要求，应更换氧传感器。）。若不符合上述要求，应更换氧传感器。1.二次空气供给系功能二次空气供给系功能 2.组成与工作原理组成与工作原理3.二次空气供给系统的检修二次空气供给系统的检修四、二次空气供给系统四、二次空气供给系统 在一定工况下，将新鲜空气送入排气管，促使废气在一定工况下，将新鲜空气送入排气管，促使废气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步氧化，从而降低一氧中的一氧化碳和碳氢化合物进一步氧化，从而降低一氧化碳和化碳和HC的排放量，同时加快三元催化转换器的升温。的排放量，同时加快三元催化转换器的升温。1.二次空

21、气供给系功能二次空气供给系功能2.组成与工作原理组成与工作原理 如图控制阀主要由舌簧阀如图控制阀主要由舌簧阀和膜片阀组成。和膜片阀组成。工作原理：点火开关接通工作原理：点火开关接通后，蓄电池向二次空气电磁后，蓄电池向二次空气电磁阀供电，阀供电，ECU控制电磁阀搭控制电磁阀搭铁回路。电磁阀不通电时，铁回路。电磁阀不通电时，关闭通向膜片阀真空室的真关闭通向膜片阀真空室的真空通道，膜片阀弹簧推动膜空通道，膜片阀弹簧推动膜片下移，关闭二次空气供给片下移，关闭二次空气供给通道；通道；ECU给电磁阀通电，给电磁阀通电，进气管真空度将膜片阀吸起，进气管真空度将膜片阀吸起，使二次空气进入排气管。使二次空气进入

22、排气管。3.二次空气供给系统的检修二次空气供给系统的检修 （1）低温起动发动机后，拆下空气滤清器盖，应听到舌簧阀）低温起动发动机后，拆下空气滤清器盖，应听到舌簧阀发出的发出的“嗡、嗡嗡、嗡”声。声。（2）拆下二次空气供给软管，用手指盖住软管口检查，发动）拆下二次空气供给软管，用手指盖住软管口检查，发动机温度在机温度在1863范围内怠速运转时，有真空吸力；温度在范围内怠速运转时，有真空吸力；温度在63以上，起动后以上，起动后70s内应有真空吸力，起动内应有真空吸力，起动70s后应无真空吸力；发后应无真空吸力；发动机转速从动机转速从4000r/min急减速时，应有真空吸力。急减速时，应有真空吸力。（3）拆下二次空气阀，从空气滤清器侧软管接头吹入空气应）拆下二次空气阀，从空气滤清器侧软管接头吹入空气应不漏气。不漏气。（4）电磁阀的检查，阻值应为）电磁阀的检查，阻值应为3644。