1、【项目描述】现代汽油电控喷射式发动机除了具有汽油喷射控制和点火控制功能以外，还能对怠速转速、进气增压、配气相位、废气排放等进行综合控制。（1）了解怠速控制、进气增压、可变配气相位、废气排放等控制系统的组成和控制电路；（2）掌握汽油机辅助控制系统主要部件的结构原理及工作过程；（3）熟悉汽油机辅助控制系统的检修方法。熟悉各辅助系统的检测方法任务内容任务内容可变气门正时系统检修可变气门正时系统检修3进气增压控制系统检修进气增压控制系统检修2怠怠速控制系统检修速控制系统检修1排放控制系统检修排放控制系统检修4【任务目标】【任务导入】1.掌握怠速控制系统的功能、结构组成；2.掌握怠速控制系统的工作原理和
2、控制方法；3.熟悉发动机怠速控制系统的故掌诊断。一辆捷达轿车，行驶里程14万公里。据车主反映，凉车无法起步，抖动，严重时会熄火。需要你对怠速系统进行系统的检查，确定故障部位并排除故障。自动维持发动机怠速稳定运转，即在保证发动机排放要求且运转稳定的前提下，尽量使发动机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消耗量。ECU根据发动机工作温度和负载，自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机以稳定怠速运转，也将怠速控制系统称为怠速空气控制系统。一、怠速控制系统的作用【必备知识】传感器检测发动机的运行工况和负载设备的工作状况，ECU则根据各种传感器的输人信号确定一个怠速运转的目标转速，并与实际转速进行比
3、较，根据比较结果控制执行元件工作，以调节进气量，使发动机的怠速转速达到所确定的目标转速。由传感器、ECU、执行元件组成。二、怠速控制系统的组成2.2.怠怠速状态的判断速状态的判断1.怠怠速控制的实质速控制的实质怠速控制的实质是控制怠速时的充气量（进气量）。在怠速控制系统中，ECU需要根据节气门位置信号和车速信号确认怠速工况，只有在节气门全关、车速为零时，才进行怠速控制。发动机怠速时，节气门关闭，节气门位置传感器的怠速触点闭合，传感器输出端子IDL输出低电压信号，如果车速为零，就说明发动机处于怠速状态；如车速不为零，则说明发动机处于减速状态。三、怠速转速控制过程3.3.怠怠速控制过程速控制过程
4、怠速控制主要是根据发动机负荷变化和电器负荷变化控制怠速时的充气量（进气量）。当ECU判定为怠速工况时，根据发动机冷却液温度传感器信号、空调开关、动力转向开关等信号，从存储器存储的怠速转速数据中查询相应的目标转速n，然后将目标转速与曲轴位置传感器检测的发动机实际转速进行比较。当发动机负荷增大，需要发动机快怠速运转，目标转速高于实际转速时，ECU将控制怠速控制阀增大旁通进气量来实现快怠速；当发动机负荷减小，目标转速低于实际转速时，ECU将控制怠速控制阀减小旁通进气量来调节怠速转速。旁通空气式：在怠速时节气门完全关闭。结构简单、控制稳定性好，但反应速度较慢、动态响应性和热机怠速的稳定性差，目前主要应
5、用在大众、奥迪等欧洲车系中。节气门直动式：怠速时，油门踏板虽然完全松开，但节气门并不完全关闭，而是仍通过它提供怠速空气，应用较广泛。四、怠速控制系统类型D型空气供给系统的结构组成L型空气供给系统的结构组成补充空气阀：提高冷起动怠速，加快暖机预热过程，增加暖机过程中所需的空气量，也称高怠速。控制发动机完成暖机后，通过辅助空气阀的空气被自动切断，恢复正常怠速。按执行元件不同分为：步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制电磁阀型、开关型等。1.旁通空气式怠速控制系统旁通空气式怠速控制系统的组成1进气歧管；2稳压箱；3发动机ECU；4怠速控制阀；5大气；6节气门；7空气流量 传感器；8各种传感器 信号通过
6、怠速控制阀来控制怠速旁通空气式怠速控制系统的缺点：结构设计复杂、占用空间大、故障率较高。步进电机式怠步进电机式怠速控制阀速控制阀转子是一个具有N、S极的永久磁铁，定子有两个相独立的绕组。依次按顺序向绕组输入4个脉冲信号，电机就会沿顺或逆时针方向转动。步进电机步进电机 当发动机怠速负荷变化时，在怠速转速变化之前，ECU按照一定顺序，控制驱动电路中的三极管适时导通，分别接通步进电机定子绕组电流，使电子转子旋转，带动控制阀的阀芯移动，从而调节进气量，使发动机怠速转速达到目标转速。为了改善发动机的再次起动性能，在点火开关断开时，ECU将控制怠速控制阀处于全开状态，为再次起动做好准备。当ECU内部主继电
7、器控制电路接收到点火开关拨到“OFF”(断开)位置的信号时，ECU将利用备用电源输入端(Batt端子)提供的电压控制主继电器(燃油喷射继电器)线圈继续供电2s，使步进电机的控制阀退回到初始位置，以便下次起动时具有较大的进气量。初始位置确定初始位置确定起动控制特性起动控制特性暖机控制特性暖机控制特性皇皇冠冠3.0轿车轿车2JZ-GE怠速控制阀的电路怠速控制阀的电路 步进电机式怠速控制阀检修步进电机式怠速控制阀检修 在发动机熄火后的一瞬间倾听怠速控制阀是否有“嗡嗡”的工作声音（此时步进电动机应工作，直到怠速控制阀完全开启，以利发动机再起动）。如发出“嗡嗡”声，则怠速控制阀良好。为了检查步进电动机式
8、怠速控制阀的工作状况，也可以在发动机起动前拔下怠速控制阀线束连接器，待发动机起动后再插上，观察发动机转速是否有变化。如果此时发动机转速发生变化，则怠速控制阀工作正常；否则，怠速控制阀或控制电路有故障。工作状况的就车检查工作状况的就车检查怠速控制阀线圈电阻的检测怠速控制阀线圈电阻的检测各组线圈的阻值为1030步进电机工作情况检查步进电机工作情况检查将端子B1和B2与蓄电池正极相连，再将端子S1、S2、S3、S4依次（S1-S2-S3-S4）与蓄电池负极相接，此时步进电动机应转动，阀芯向外伸去；若将端子S1、S2、S3、S4按相反的顺序（S4-S3-S2-S1）与蓄电池负极相接，步进电动机应朝相反
9、方向转动，阀芯向内缩入。结构特点：主要由电磁线圈、复位弹簧、阀芯、阀座、固定铁心、活动铁心、进气口和出气口等组成。脉冲电磁阀式怠速控制阀脉冲电磁阀式怠速控制阀 当线圈通电时，线圈产生的电磁力将阀杆吸起，使控制阀打开。控制阀的开度取决于线圈产生的电磁力大小，ECU通过控制输入线圈脉冲信号的占空比来控制磁场强度，以调节控制阀的开度，实现对怠速空气量的控制。占空比-指脉冲信号的通电时间与通电周期之比。通电周期一般是固定的，所以占空比增大，即是延长通电时间。车上检查：车上检查：当发动机怠速运转时，用手触摸怠速控制阀应当具有明显地振动感。如无振动感或怠转速过高过低，说明怠速控制阀失效，应予更换新品。检测
10、电磁线圈电阻：检测电磁线圈电阻：断开点火开关，拔下怠速控制阀连接器插头，检测插座上两个端子之间线圈电阻值应约为20左右，如不符规定，应予更换新品。检查怠速控制阀工作情况：检查怠速控制阀工作情况：从节气门体上拆下怠速控制阀，用导线将其一个端子连接蓄电池正极，另一个端子连接蓄电池负极时，阀芯应当移动。如阀芯不能移动，说明怠速控制阀失效，应予更换新品。当断开一根导线时，阀芯应当迅速复位，如阀芯卡滞或不能迅速复位，说明控制阀故障或复位弹簧失效，应更换新品。脉冲电磁阀式怠速控制阀的检修脉冲电磁阀式怠速控制阀的检修旋转电磁阀型怠速控制阀旋转电磁阀型怠速控制阀 控制阀安装在阀轴的中部，阀轴的一端装有圆柱形永
11、久磁铁，永久磁铁对应的圆周位置上装有位置相对的两个线圈。1-控制阀 2-双金属片 5、7-线圈 6-永久磁铁9-怠速空气口 10-固定销 11-挡块 12-阀轴限位杆 由ECU控制两个线圈的通电或断电，改变两个线圈产生的磁场强度，与永久磁铁形成的磁场相互作用，即可改变控制阀的位置，调节怠速空气口的开度，以实现怠速空气量的控制。当占空比为当占空比为50%时时，两线圈的平均通电时间相等，两者产生的磁场强度相同，电磁力相互抵消，阀轴不发生偏转。当占空比大于当占空比大于50%，两个线圈的平均通电时间一个增加，而另一个减小，两者产生的磁场强度也不同，阀轴偏转一定角度，控制阀开启怠速空气口。占空比越大，两
12、个线圈产生的磁场强度相差越多，控制阀开度越大。ECU通过控制脉冲信号的占空比即可改变控制阀开度，从而控制怠速时的空气量。ECU控制的占空比调整范围约为18%82%。丰田丰田PREVIA（大霸王商务车）旋转电磁阀型怠速控制阀电路图（大霸王商务车）旋转电磁阀型怠速控制阀电路图将点火开关转至“ON”，在线束侧测量电源端子+B与搭铁之间的电压，应为914V。拆开怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制阀侧分别测量中间端子（+B）与两侧端子（ISC1和ISC2）之间的电阻，正常应为18.8 22.8 节气门直动式怠速控制系统取消了通向节气门的旁通空气道，由节气门控制组件J338对发动机的怠速转速进行综合控
13、制。2.节气门直动式怠速控制系统(a)结构图；(b)电路连接1整体式怠速调节装置；2怠速开关(F60)；3怠速节气门位置传感器(G88)；4应急弹簧；5怠速控制电机(V60)；6节气门位置传感器(G69)节气门控制组件节气门控制组件 Description of the contents2.怠速控制电机V60在怠速调节范围内，通过齿轮传动机构来操纵节气门，使其开度增大或减小。1.节气门位置传感器(节气门电位计)G69直接连接在节气门轴上，与驾驶员操纵的加速踏板联动。4.怠速节气门位置传感器(怠速节气门电位计)G88安装在节气门体内，与怠速控制电机连接在一起3.怠速开关F60与节气门位置传感器G
14、69一起安装在节气门轴上，向电控单元提供怠速状态信息。J338组成1电动机正极端子；2电动机负极端子；3怠速开关信号输出端子；4节气门位置传感器G69和 怠速节气门位置传感器 G88电源端子；5节气门位置传感器G69 信号端子；6备用端子；7搭铁端子；8怠速节气门位置传感器 G88信号端子节气门控制组件节气门控制组件J338的检修的检修任务内容任务内容可变气门正时系统检修可变气门正时系统检修3进气增压控制系统检修进气增压控制系统检修2怠怠速控制系统检修速控制系统检修1排放控制系统检修排放控制系统检修4【任务目标】【任务导入】1.认识进气增压系统；2.能检测增压系统。一辆帕萨特B5 1.8T,高
15、速（车速120km/h），有挫车现象。经检查，维修人员初步判断为进气系统故障，需进一步对进气系统进行检查。换气过程中进入气缸的新鲜充量越多，燃烧后的发热量就越多，每循环所作的功也越多。充气效率用来评价发动机换气过程的完善程度。可变进气系统：提高发动机的充气效率，增加功率和扭矩输出。充气效率充气效率：每循环实际进入气缸内的新鲜充气量与在进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充气量的比值。所谓废气涡轮增压是指利用发动机排出的高温高压的废气能量，驱动涡轮作高速运转，带动同轴上的压缩机，由此压缩吸入的空气并送入气缸内，因而可以吸入大量的空气，显著提高进气效率，达到提高发动机输出功率的目的。一、废气涡轮增压可
16、变进气系统【必备知识】1压缩器(压缩吸入的空气)；2废气涡轮(驱动压缩机)；3由中冷器散发的热量；4新鲜空气；5压缩升温后的空气进入中冷器；6发动机排气驱动涡轮；7空气入口；8排气废气涡轮增压器的基本结构废气涡轮增压器的基本结构主要部件有涡轮增压器、增压压力电磁阀、膜片式放气控制阀和冷却器组成。涡轮增压器内有动力涡轮和增压涡轮，它们安装在同一根轴上。涡轮增压器有两个难题：(1)在发动机转速很高时，涡轮转速也很高，压缩空 气量超出需要。(2)发动机转速低时，涡轮又达不到所要求的转速。空气压缩不足，发动机功率也就达不到要求(增压滞后)。为了保证发动机在不同转速及工况下都得到最佳增压值，防止发动机爆
17、震和限制热负荷，对涡轮增压系统增压压力必须进行控制。1、旁通放气法：调节进入动力涡轮室的废气量从而对增压压力进行控制。2、带有涡轮增压的汽油发动机电子控制系统。1进气歧管；2中冷器；3吸入的空气；4废气；5旁通支路；6压力箱；7大气；8排气歧管旁通支路式涡轮增压器旁通支路式涡轮增压器 利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮增压机内的涡轮（位于排气道内），涡轮又带动同轴的压缩轮（位于进气道内），压缩轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。真空膜片式真空膜片式涡轮增压系统涡轮增压系统执行器内有膜片将之分隔成左右两个腔，膜片左侧受进气增压压力的作用，膜片右侧装有弹簧。膜片与废气阀通过一根
18、推杆连接。当压缩轮侧进气增压压力增加到足以克服执行器内的弹簧力时，推杆推动废气阀开启。一部分废气绕过涡轮经排气歧管直接排放出去，增压压力也随之下降。1中冷器；2吸入的空气；3废气；4叶片；5真空；6大气压；7低压箱；8气缸盖可调叶片式涡轮增压系统可调叶片式涡轮增压系统 发动机低速时需提高充气压力，叶片减小废气流通截面，使其流速加快，涡轮转速提高。发动机高速时，涡轮增压器截面适应废气流量要求。叶片的调整由电磁阀和低压箱控制。叶片平置时的真空度控制：电磁阀通电产生真空，真空达到最大并作用在低压箱上。叶片竖置时的真空度控制：电磁阀不通电，大气压力作用在低压箱上。叶片中间状态的真空度控制：通过驱动电磁
19、阀，将低压箱内的真空度调整到大气压力 和最大真空之间。这时的真空度可根据速度和负荷将叶片调到最佳状态。膜片控制阀式涡轮增压系统膜片控制阀式涡轮增压系统工作过程工作过程 当VSV关闭时，受压缩轮增压的气体直接作用在执行器的膜片上，膜片受压变形增大，废气阀开度也相应增大，废气绕过涡轮的旁通量增多，增压压力下降。当当VSV开启，执行器内的受压空气经开启，执行器内的受压空气经VSV逸出到压缩轮侧逸出到压缩轮侧的进气管内，此时执行器内的受压气体压力的进气管内，此时执行器内的受压气体压力PaPb，执行器内，执行器内的膜片受压变形减小，废气阀开度也相应减小，废气绕过涡轮的膜片受压变形减小，废气阀开度也相应减
20、小，废气绕过涡轮的旁通量减少，增压压力上升。的旁通量减少，增压压力上升。发动机工作中，由于进排气门的不断开关，进气流在进气歧管内出现压力脉动。当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气管仍在进气，于是将进气门附近气体压缩，压力上升。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀，向进气气流相反方向流动，压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。利用进气行程进气管内高速流动的气体的惯性效应、波动效应来提高充气效率。为此，可按照气体压力波传播的特点设计进气道，使进气道的长度、形状都可改变。二、谐波进气增压控制系统利用电子控制单元使发动机的进气
21、管的长度随转速变化，使发动机在整个转速范围内充分利用进气谐振效应，有效提高发动机的动力性。进气管细长时，压力波波长长，可使发动机中低转速区功率增大；进气管短粗时，压力波波长短，可使发动机高转速区功率增大。可变进气歧管长度增压系统可变进气歧管长度增压系统 可变长度进气支管1-空气滤清器 2-节气门 3-转换阀 4-转换阀控制机构 5-ECU1节气门；2第一稳压箱；3进气控制阀；4第二稳压箱；5真空箱；6真空通断控制电磁阀；7真空促动阀；8发动机ECU；9发动机转速信号丰田汽车惯性增压可变进气系统丰田汽车惯性增压可变进气系统电磁真空通道阀:其作用是接通或切断通往促动器的真空源。真空电动机（促动器）
22、是一种膜片式驱动装置根据真空的通、断情况来打开或关闭进气控制阀。发动机工作时，ECU根据发动机转速和节气门开度信号对电磁真空通道阀进行通断控制，从而对真空罐与真空电动机的联接进行通、断控制。1节气门；2稳压箱；3、4可变进气阀(各缸各设一个)；5、7真空促动阀；6、8真空通断控制电磁阀；9、11真空箱；10通大气 进气管进气管长度有级可变的系统长度有级可变的系统进气管进气管长度无级可变的进气系统长度无级可变的进气系统 1外壳；外壳；2进气门；进气门；3进气口；进气口；4转鼓；转鼓；5进气通道进气通道 进气管进气管直径可变的进气系统直径可变的进气系统可变进气歧管直径增压系统可变进气歧管直径增压系
23、统 任务内容任务内容可变气门正时系统检修可变气门正时系统检修3进气增压控制系统检修进气增压控制系统检修2怠怠速控制系统检修速控制系统检修1排放控制系统检修排放控制系统检修4【任务目标】【任务导入】1.掌握可变气门正时系统的功能及组成；2.掌握可变气门正时系统的工作过程。一辆装备1ZR电控发动机的卡罗拉轿车，车主反映：加速不良，故障指示灯常亮。需要对可变气门系统进行全面的检查，确定故障部分并排除故障。传统的自然吸气式发动机，其配气机构的配气相位和气门升程都是固定的，这就使进气量相对是固定的，动力性、经济性以及排放性的潜力均未完全发挥。在中低速时，发动机需要的混合气量并不高，以保持转速的稳定以及减
24、少燃油消耗和污染物的排放。但到达高转速时便需要更大的进气量来满足高动力输出的需求。发动机的进气门的相位（开闭的时机）和升程（开度的大小）便是决定气缸进气量的最直接因素。随着轿车汽油机的高速化和排放法规的日趋严格，可变气门技术已经迅速发展起来。一、可变气门正时系统概述【必备知识】1-正时板2-中间摇臂3-次摇臂4-同步活塞B5-同步活塞A6-正时活塞7-进气门8-主摇臂9-凸轮轴 二、本田VTEC可变气门正时及气门升程电子控制系统VTEC发动机每个气缸都有与普通气门一样动作的四个气门（一个主进气门和一个副进气门、两个排气门），凸轮轴除原有控制两个气门的一对凸轮外，还增设一中间高位凸轮，三个凸轮轮
25、廓各不相同。三个凸轮三个凸轮1.结构气门摇臂分成并排在一起的主摇臂、中间摇臂和辅助摇臂。在主摇臂内有一油道与摇臂轴油道相通，在主摇臂的腔内有一正时活塞和同步活塞A，在正时活塞、同步活塞间有一正时弹簧，在主摇臂上设有一个正时板。中间摇臂的腔内同步活塞B。在辅助摇臂的腔内有限位活塞进气摇臂总成进气摇臂总成由电控单元、VTEC电磁阀总成和压力开关等组成。发动机控制ECU根据有关传感器信号控制VTEC电磁阀，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，利用中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮同时改变进气门的正时与升程。2.工作工程低速状态低速状态主摇臂、中间摇臂和辅助摇臂是彼此分离独立动作的，凸轮A与凸轮B分别
26、驱动主摇臂和辅助摇臂以控制气门的开闭。虽然此时中间摇臂已被凸轮C驱动，但由于中间摇臂与主摇臂、辅助摇臂是彼此分离的，故不影响气门的正常开闭。高速状态高速状态发动机高速运转时，ECU控制VTEC电磁阀打开，来自油泵的液压油流入正时活塞左侧，使同步活塞移动，将主、辅助摇臂和中间摇臂锁成一体、一起动作。由于凸轮C较凸轮B高，所以便由它来驱动整个摇臂，并且使气门开启时间延长，开启的升程增大，从而达到改变气门正时和气门升程的目的。由传感器、发动机ECU和执行机构（VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀）三部分组成。三、丰田VVT-i智能可变气门正时系统 发动机ECU根据发动机转速、进气量、节气门位置和水
27、温计算出一个最优气门正时，凸轮轴正时机油控制阀根据发动机ECU的控制指令选择至VVT-i控制器的不同油路以处于提前、滞后或保持这三个不同的工作状态。此外，发动机ECU根据来自凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门正时，从而尽可能地进行反馈控制，以获得预定的气门正时。VVT-i控制器控制器结构与工作结构与工作原理原理 由一个固定在进气凸轮轴上的叶片、一个与从动正时链轮一体的壳体、一个锁销组成。控制器有气门正时提前室和气门正时滞后室这两个液压室。通过凸轮轴正时机油控制阀的控制，它可在进气凸轮轴上的提前或滞后油路中传送机油压力，使控制器叶片沿圆周方向旋转，连续改变进气门正时，以获得最佳
28、的配气相位。凸轮轴正凸轮轴正时机油控时机油控制阀制阀 凸轮轴正时机油控制阀由一个用来转换机油通道的滑阀、一个用来控制移动滑阀的线圈、一个柱塞及一个回位弹簧组成。凸轮轴正时机油控制阀根据ECU的指令控制控制滑阀的位置，从而控制机油液压使VVT-i控制器处于提前、滞后或保持位置。当发动机停机时，凸轮轴正时机油控制阀多处在滞后状态，以确保启动性能。正时提前正时提前 根据来自发动机ECU的提前信号，总油压通过提前油路作用到气门正时提前室，使叶片与凸轮轴一起向正时提前方向转动，气门正时被提前。（叶片和凸轮轴同向）正时推迟正时推迟 根据来自发动机ECU的滞后信号，总油压通过滞后油路作用到气门正时滞后室，使
29、叶片与凸轮轴一起向正时滞后方向转动，气门正时被滞后。（叶片和凸轮轴反向）正时保持正时保持 预定的气门正时被设置后，发动机ECU使凸轮轴正时机油控制阀处于空挡位置（提前与滞后的中间位置），由此保持预定的气门正时。任务内容任务内容可变气门正时系统检修可变气门正时系统检修3进气增压控制系统检修进气增压控制系统检修2怠怠速控制系统检修速控制系统检修1排放控制系统检修排放控制系统检修4【任务目标】【任务导入】1.掌握汽油蒸汽排放系统、废气再循环系统、三元催化转换器等系统的的组成和工作原理；2.能正确快速识别汽油发动机排放控制各系统组成部件；3.能对各系统常见故障进行排除。一辆爱丽舍轿车，在使用过程中，由
30、于发动机排放控制系统有故障，造成燃油箱被吸瘪，燃油泵烧坏，发动机熄火后无法起动。传统的自然吸气式发动机，其配气机构的配气相位和气门升程都是固定的，这就使进气量相对是固定的，动力性、经济性以及排放性的潜力均未完全发挥。在中低速时，发动机需要的混合气量并不高，以保持转速的稳定以及减少燃油消耗和污染物的排放。但到达高转速时便需要更大的进气量来满足高动力输出的需求。发动机的进气门的相位（开闭的时机）和升程（开度的大小）便是决定气缸进气量的最直接因素。随着轿车汽油机的高速化和排放法规的日趋严格，可变气门技术已经迅速发展起来。一、可变气门正时系统概述【必备知识】汽油蒸汽排放控制系统废气再循环控制系统三元催
31、化转化器与空燃比反馈控制系统二次空气供给系统排放控制系统：降低发动机排放的有害气体成分，使汽车排放达标。【必备知识】汽油蒸汽排放(EVAP)控制系统的功能是收集由汽油箱蒸发出来的汽油蒸汽，并将汽油蒸汽导入气缸参加燃烧，从而防止汽油蒸汽直接排入大气中而造成污染。同时，根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸汽量。一、汽油蒸汽排放控制系统1.功能 发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度和空气流量等信号，控制炭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，燃油蒸汽通过排放控制阀被吸入进气歧管。2.结构 活性炭罐上部有接头与油箱和进气歧管相连，中间是具
32、有极强吸附燃油分子的作用的活性炭颗粒，下部与大气相通活性炭罐活性炭罐有些碳罐是圆柱形，有些则呈现长方体形，而且在每款车上的安装位置也不尽相同，有装在车架上的，也有装在发动机前罩附近的。图 2 中即为安装在车架上的圆柱形碳罐，图 3 则是安装在发动机舱内的长方形碳罐。图 2 车架上的碳罐 图 3 发动机舱内的碳罐 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，
33、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3644。3.检修与与碳罐相关的故障及注意事项碳罐相关的故障及注意事项 接下来我们来看一看，哪些故障与碳罐相关，以及车主们应该注意哪些细节问题，以降低由于蒸发控制系统引起的故障：踩油门唑车，车内油味较大踩油门唑车，车内油味较大 碳罐系统中的管路破损，汽油蒸汽会沿着破损处直接排入大气中，造成车内汽油味大。而如果这时管路漏油，造成进入发动机进气道的是空气而不是燃油蒸汽，势必会造成发动机混合气过稀，从而导致不定时的唑车现象。发动机熄火或不易启动发动机熄火或不易启动
34、 如果电磁阀一直处于开的转态，发动机的进气道的混合气就一直在处在加浓状态，而同时发动机的控制单元由于此时还没有控制碳罐电磁阀工作，也就不会发出降低喷油量的指令，这样便会造成热车时混合气过浓引起发动机熄火，以及热车熄火以后不易启动的现象。加油不宜过满或过快加油不宜过满或过快 每次加油不要过满，加注过满容易造成活性碳罐系统中的管路进入汽油，这些液态燃料进入碳罐不仅是对碳罐本身构成危害，而且会顺着管路流入进气道引起火花塞“淹死”，造成汽车加油就熄火直至无法启动的严重后果。而加油过快的话，如果膨胀的蒸汽加之汽油顶出来的气体来不及释放，就会产生呛油。车辆行驶异响车辆行驶异响 非怠速运转的发动机工作时，时
35、不时可以听到“哒哒”的响声。碳罐电磁阀在油门打开时会产生断续的开关动作，从而发出声音，而这属于正常现象。二、废气再循环控制系统废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，简称EGR)，是指在发动机工作时将一部分废气引入进气管，并与新鲜空气混合后吸入气缸内再次进行燃烧的过程。废气再循环是目前用于降低NOx的一种有效方法，它是通过降低燃烧室的燃烧温度来抑制NOx的生成。通常，废气再循环程度用EGR率来表示，其定义如下：EGR率=EGR流量/(吸入空气量+EGR流量)？：EGR对NOx的生成以及燃烧过程产生什么样的影响？EGR对对NOx的生成以及燃烧过程的影响的生成以及燃烧过程的
36、影响主要体现在以下几个方面：1）稀释效应:再循环废气替代了一部分新鲜空气，使得原有的新鲜充量减少的氧气浓度降低。氧气浓度降低后，一方面，燃料的焰前化学反应和燃烧反应速度都将降低，也就是着火滞燃期和燃烧持续期延长;另一方面，氮气与氧气接触的机会也减小，这样可以极大地降低NOx的生成量。2)热效应:再循环废气中的C02和H20是三原子分子，具有较高的比热容，能比空气吸收更多的热量;工质总热容增加后吸收等量的燃烧放热时，工质的温度变化较小，这有助于解决在EGR量较大时控制燃烧速度、防止压升率过高等问题。3)化学效应:在高温下，废气中CO、水蒸气会发生裂解，裂解是一个高的吸热过程，会吸收一部分燃烧热量
37、，使得缸内峰值温度降低，这样会减少因峰值温度过高而造成对NOx排放的影响。EGR对对NOx的生成以及燃烧过程的影响的生成以及燃烧过程的影响EGREGR系统的控制系统的控制 增加EGR率可以使NOx排出物降低，但同时会HC排出物和燃油消耗增加。因此在各种工况采用的EGR率必须是对动力性、经济性和排放性能的综合考虑。(1)试验结果说明：当EGR率小于10%时，燃油消耗量基本上不增加，当EGR率大于20%时，发动机燃烧不稳定，工作粗暴，HC排放物将增加10%。因此通常将EGR率控制在10%20%范围内较合适(2)由于NOX排放量随负荷增加而增加，因而EGR量亦应随负荷的增加而增加。怠速和小负荷时，N
38、OX排放浓度低，为了保证稳定燃烧，不进行EGR。在发动机暖机过程中，冷却水温和进气温度均较低，NOX排放浓度也很低，混合气供给不均匀，为防止EGR破坏燃烧稳定性，冷机时不进行EGR。大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，此时虽温度很高，但氧浓度不足，NOX排放生成物较少，通常也不进行EGR或减少EGR率。日产VG30型发动机所采用的EGR控制系统 在发动机工作时，ECU根据点火开关、曲轴位置、水温和节气门位置等传感器的输出信号，确定发动机运行工况，并同时输出指令，控制电磁阀电磁线圈的导通与截止，并利用进气管的真空来控制废气再循环控制阀开启或闭合动作，使废气再循环进行或停止。一、普通废气
39、再循环电子控制系统表6-1 废气再循环的工作过程工况废气再循环电磁阀废气再循环系统发动机起动时发动机起动时ON(电磁阀接通，电磁阀接通，阀门关闭阀门关闭)不起作用不起作用节气门位置传感器的怠速节气门位置传感器的怠速触点接通触点接通发动机温度低时发动机温度低时发动机转速发动机转速低于低于900r/min高于高于3 200r/min除以上工况外除以上工况外OFF(断开断开)起作用起作用图4-22 可变EGR率的废气再循环控制系统1EGR控制阀；2VCM真空控制阀；3电子控制器；4传感器输入信号；5节气门传感器；6EGR管路；7定压室二、可变EGR率的废气再循环控制系统发动机工作时微处理机根据各种传
40、感器送来的信号，确定发动机在哪一种工况工作。经过查表和计算修正输出适当的指令，控制电磁阀的开度。以调节排气再循环的EGR率。当发动机工作时微处理机根据曲轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却水温度传感器、点火开关、电源电压等，给排气再循环控制阀提供不同占空比的脉冲电压。使其具有不同打开关闭频率，调节进入调压阀的空气量，得到控制EGR阀不同开度所需各种真空度，从而获得为适应发动机工况所需不同的EGR率。脉冲电信号的占空比越大，电磁阀关闭时间越长，真空度越小，排气再循环控制阀开度越小，EGR率越小，当小至某一值时，排气再循环阀关闭，排气再循环系统停止工作。反之，脉冲电信号的占空比越小，EGR率越大。
41、上述两种形式的废气再循环控制系统均属开环控制，EGR率只能预先设定，不能检测发动机各种工况下实际的EGR率。目前，在更为先进的EGR控制系统中广泛采用了闭环反馈控制式废气再循环系统，控制系统以EGR率或EGR阀的开度作为反馈信号，来进行闭环控制。三、闭环控制式废气再循环控制系统 新鲜空气经EGR阀进入稳压箱，稳压箱中设置有EGR率传感器，它对稳压箱中新鲜空气与废气所形成的混合气中的氧气浓度不断地进行检测，并将检测结果输入微处理机。微处理机经过分析计算后向EGR阀输出控制信息，不断调整EGR率，使排气再循环的EGR率时刻在微处理机的控制下保持在理想状态，从而有效地减小NO 的排放量。初步检查：检
42、查真空软管有无破损，接头处有无松动、漏气等。就车检查：起动发动机，使发动机怠速运转。在冷车状态下踩下加速踏板，使发动机转速上升至2000r/min左右，此时手指上应感觉不到EGR阀膜片动作（EGR阀不工作）。在发动机热车（水温高于50）后再踩下加速踏板，使发动机转速上升至2000r/min左右，此时手指应能感觉到EGR阀膜片的动作（EGR阀开启）。四、微机控制EGR系统的检修 EGR控制电磁阀的检查：测量电磁阀电磁线圈的电阻，一般为3339；拔下与EGR控制电磁阀相连的各真空软管，从发动机上拆下EGR控制电磁阀。在EGR控制电磁阀的电磁线圈不接电源时检查各管口之间是否通气。a）不通电时 b）通
43、电时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阀应能完全关闭。三、三元催化转化器与空燃比反馈控制系统 三元催化转化器TWC安装在排气管中部消声器内，其功能是利用含有铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）等贵重金属的催化剂在300900的温度下将发动机排出废气中的NOx、HC、CO这些有害气体转化为无害气体，从而实现对废气的净化。三元催化转换器内部的化学反应过程双床式转化器三效转化器氧化型转化器三元催化转化器1.类型催化转化器可分为颗粒型和整块型。颗粒型转化器内含1020万个小颗粒。在颗粒型转化器中，以氧化铝作为制造颗粒催化材料的载
44、体。而整块型转化器内含表面积大约有10个足球场大的整体蜂窝块。蜂窝块可由金属或陶瓷制作。金属可以是含铁、铬或铝的合金。一种称为本青石的材料用来制造陶瓷蜂窝体。金属或陶瓷蜂窝块表面覆盖一层氧化铝。2.结构使用氧化铝颗粒的转换器使用氧化铝颗粒的转换器采用陶瓷整体结构的转换器采用陶瓷整体结构的转换器 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，理想运行温度为400800度发动机的排气温度过高（815以上），TWC转换效率将明显下降。3.影响TWC
45、转换效率的因素 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。4.使用注意事项二次空气供给系统的功能是：在一定工况下，将新鲜空气送入排气管，促使废气中的CO和HC进一步氧化，从而降低CO和HC的排放量，同时加快三元催化转化器的升温。四、二次空气供给系统 点火开关接通后，蓄电池向二次空气电磁阀供电，ECU控制电磁阀搭铁回路。电磁阀不通电时，关闭通向膜片阀真空室的真空通道，膜片阀弹簧推动膜
46、片下移，关闭二次空气供给通道；ECU给电磁阀通电，进气管真空度将膜片阀吸起，使二次空气进入排气管。在下列情况下ECU不给二次空气电磁阀通电：发现ECU有故障4电控燃油喷射系统进入闭环控制1冷却液温度超过规定范围2发动机转速和负荷超过规定值3发动机低温起动后，拆下空气滤清器盖，应能听到舌簧阀发出的“嗡、嗡”声。从空气滤清器上拆下二次空气供给软管，用手指盖住软管口检查，应符合下列要求：发动机温度在1863范围内怠速运转时，有真空吸力；发动机温度在63以上，起动后70s内应有真空吸力，起动70s后应无真空吸力；发动机转速从4 000r/min急减速时，应有真空吸力。拆下二次空气控制阀，从空气滤清器侧
47、软管插头吹入空气应不漏气；用手动真空泵从真空管接头施加20kPa真空度，从空气滤清器侧软管插头吹入空气应通畅；若不符合上述要求，说明膜片阀工作不良，应检修或更换。用手动真空泵从真空管插头施加20kPa真空度，从排气管插头吹入空气应不漏气，否则说明舌簧阀密封不良，应更换二次空气电磁阀的检查。二次空气供给系统的检修二次空气供给系统的检修五、曲轴箱通风 由于环保的原因，不能将这些混合气直接排入大气，所以在现代的汽车上一般都采用PCV系统，将这些进入曲轴箱的气体导入进气歧管，使其重新燃烧。1）机油变稀，性能变坏。2）形成泡沫，影响供油。3）生成酸类，腐蚀机件。4）油底壳内压力和温度升高，造成密封处渗漏
48、。5）加速机油的老化。发动机燃烧室内的混合气和燃烧后的废气顺着活塞和气缸体的内壁漏入曲轴箱内，我们必须将这些污染物从曲轴箱内排出。曲轴箱通风的作用（1）防止曲轴箱内气压过高，机油渗漏。（2）把渗入曲轴箱油蒸气引入气缸内燃烧。（3）防止油蒸气稀释机油而变质。曲轴箱通风方式（一）自然通风1、通风方式从曲轴箱抽出的气体直接导入大气中的通风方式称为自然通风。2、结构特点利用一根出气管接通曲轴箱，出气口的一端制成斜切口，切口背向汽车行驶方向。3、原理 利用汽车行驶和冷却风扇的气流，在出气口处形成一定真空度，产生吸力，将气体从曲轴箱抽出，并直接排入大气中。同时，新鲜的空气从小空气滤清器经加机油管进入，以形
49、成对流。（二）强制通风 1、通风方式从曲轴箱抽出的气体导入发动机的进气管，吸入气缸再燃烧。2、结构特点专设强制通风装置。现代汽油机曲轴箱一般都设有强制性通风装置。可延长机油的使用期限，减轻零件磨损和腐蚀，以利于提高发动机的经济性，减少排气污染。PCV阀 发动机工作时，进气管的真空度吸引新鲜空气从滤清器经空气软管进入气门室盖，再经过气门盖孔进入曲轴箱，并在曲轴箱中与从燃烧室泄漏的气体混合。最终在进气歧管的吸引下，向上经气缸盖孔流经气门室盖及PCV阀，进入进气歧管，然后再经进气门进入燃烧室燃烧。根据发动机工况的变化，改变通风量。1、发动机不工作时2、怠速或减速时3、在正常行驶时4、在大负荷下工作时当发动机回火时当发动机回火时 当发动机发生回火时，火焰传播到进气管进入PCV阀体内，火焰的压力压紧PCV阀使其关闭，以防止火焰传到曲轴箱中，如果系统中没有PCV阀，发动机回火时，曲轴箱中的蒸气就有可能发生爆炸。感谢学习Thank You昆山登云科技职业学院汽车工程系
