汽油機排放控制系統的檢修 一 相關知識 一 三元催化轉換器與空燃比反饋控制系統1 三元催化轉換器三元催化轉換器 three waycatalyst TWC 是利用轉換器中的三元催化劑 將發動機排出廢氣中的有害氣體轉變為無害氣體 三元催化轉換裝置 圖4 2TWC的轉換效率與混合氣濃度的關系 圖4 3電控燃油噴射系統的閉環控制原理圖 2 氧傳感器1 氧傳感器的類型氧傳感器可分為氧化鋯 ZrO2 式和氧化鈦 TiO2 式兩種類型 1 氧化鋯式氧傳感器氧化鋯式氧傳感器的結構如圖4 4所示 該傳感器的基本元件是氧化鋯管 氧化鋯管固定在帶有安裝螺紋的固定套內 在氧化鋯管內 外表面均覆蓋著一薄層鉑作為電極 傳感器內側通大氣 外側直接與排氣管中的廢氣接觸 2 氧化鈦式氧傳感器此種氧傳感器是利用化學反應強 對氧氣敏感 易于還原的半導體材料氧化鈦與氧氣接觸時發生氧化還原反應 從而導致電阻值變化的原理工作的 它是一種電阻型氣敏傳感器 圖4 4氧化鋯式氧傳感器結構1 防護置 2 氧化鋯體 3 殼體 4 輸出接頭 5 外套 6 導線 7 電動勢 8 大氣一側的白金電極 9 固態電解質 氧化鋯元素 10 排氣一側的白金電極 11 涂層 陶瓷 12 排氣 13大氣 圖4 5氧化鈦式氧傳感器結構圖1 二氧化鈦元件 2 金屬外殼 3 陶瓷絕緣體 4 接線端子 5 陶瓷元件 6 導線 7 金屬保護套 圖4 6氧傳感器控制電路圖 二 廢氣再循環控制系統廢氣再循環 exhaustgasrecirculation EGR 系統的功能是將一部分廢氣引入進氣系統 使其與新鮮混合氣一起進入氣缸中進行燃燒 以降低混合氣中氧的濃度 同時稀釋混合氣 使燃燒速度變慢 燃燒溫度降低 從而達到減少燃燒過程中NOx的生成的目的 1 廢氣再循環系統的控制原則再循環的廢氣量占整個進氣量的百分比 用EGR率表示2 EGR系統的控制原理EGR控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統兩種 3 EGR閉環控制系統以本田車型為例 EGR閉環控制系統由EGR閥 EGR真空控制閥 EGR控制電磁閥 ECU以及傳感器等組成 如圖4 14所示 圖4 7真空膜片式EGR閥的結構 圖4 9EGR開環控制系統的組成1 EGR真空調節器 2 EGR閥 3 E孔 4 R孔 5 真空控制閥 6 美國加州車型 圖4 10豐田EGR控制系統的工作原理示意圖 圖4 11節氣門開度位于E孔以左1 EGR真空調節器 2 E孔 3 R孔 4 EGR閥 關閉 5 真空控制閥 圖4 12節氣門開度位于E孔和R孔之間1 EGR真空調節器 2 E孔 3 R孔 4 EGR閥 開啟 5 真空控制閥 4 13節氣門開度位于R孔以右1 EGR真空調節器 2 E孔 3 R孔 4 EGR閥 開啟 5 真空控制閥 圖4 14EGR閉環控制系統的組成 二次空氣供給系統 1 二次空氣供給系統的工作原理二次空氣供給系統的作用是在一定工況下 將新鮮空氣送入排氣管 促使廢氣中的一氧化碳和碳氫化合物進一步氧化 從而降低一氧化碳和碳氫化合物的排放量 同時加快三元催化轉換器的升溫 圖4 15電控二次空氣供給系統 燃油蒸氣排放控制系統 1 燃油蒸氣排放控制系統的結構原理燃油蒸氣排放控制系統 evaporativeemissioncontrolsystem EVAP 的功能是收集汽油箱和浮子室 化油器式汽油器 內蒸發的燃油蒸氣 并將燃油蒸氣導入氣缸內燃燒 防止燃油蒸氣直接排入大氣造成污染 圖4 16EVAP控制系統的組成1 油箱蓋 2 油箱 3 單向閥 4 排氣管 5 炭罐電磁閥 6 節氣閥 7 進氣閥 8 真空室 9 真空控制閥 10 定量排放孔 11 活性炭罐 圖4 17韓國現代轎車EVAP控制系統 二 項目實施 一 項目實施環境 1 實訓車輛或發動機實訓臺 2 常用手動工具 檢測儀器 檢測元件 舉升機 二 項目實施步驟1 氧傳感器的檢修1 氧傳感器的使用注意事項裝有氧傳感器和三元催化轉換裝置的汽車 禁止使用含鉛汽油 防止催化劑 鉛中毒 而失效2 氧化鋯式氧傳感器的診斷氧化鋯式氧傳感器的信號電壓范圍是0 1 0 9V 圖4 18氧傳感器與ECM之間的連線 圖4 19氧傳感器上的加熱器接線端 2 EGR系統元 器件的檢測與維修下面以豐田車型為例 說明EGR控制系統元 器件的檢測與維修過程 EGR閥的檢測與維修 1 在發動機怠速運轉時 將進氣歧管的真空管直接加在EGR閥上 此時發動機應運轉不平穩甚至熄火 2 如果發動機運轉平穩 則從發動機上拆下EGR閥 檢查EGR閥的電樞軸有無積炭或黏結 若有則應清洗EGR閥 3 如圖4 20所示 使用一個手持真空泵給EGR閥膜片上方施加約15kPa 的真空度 EGR閥應能開啟 不施加真空度 EGR閥應能完全關閉 4 檢查通往進氣和排氣歧管的EGR通道 確保通道暢通無阻 5 使用新的墊片 將EGR閥重新安裝到發動機上 圖4 20手持真空泵給EGR閥施壓 1 真空控制閥的通斷檢查佳美3VZ FE發動機的真空控制閥低于56 時斷開 5S FE的真空控制閥低于60 時斷開 將發動機的冷卻液從散熱器中排入合適的容器內 從旁通出水口上拆下真空控制閥 將真空控制閥放入冷卻液中 在冷卻液溫度低于35 時 真空控制閥應關閉 將空氣吹入管口中 空氣應不能從閥門流過 如圖4 21 a 所示 將冷卻液加熱到56 時 真空控制閥應開啟 如圖4 21 b 所示 空氣應能自由地流過閥門 如果檢測結果與上述要求不符 則應更換真空控制閥 在真空控制閥的螺紋上涂敷黏結劑 重新裝上真空控制閥 并以29 N m的力矩擰緊真空控制閥 重新加注發動機冷卻液 并檢查有無泄漏 圖4 21真空控制閥的通斷檢測 a 空氣不能流過閥門 b 空氣能流過閥門1 低于35 時 2 空氣濾清器 3 空氣 4 冷水 5 高于56 時 6 熱水 EGR真空調節器的檢查 1 如圖4 24所示 從EGR真空調節器的P孔 Q孔和R孔上斷開真空軟管 用手指堵住P孔 R孔 朝Q孔內吹氣 空氣應能自由地通過過濾片蓋 2 起動發動機 使發動機轉速保持在2500r min 如圖4 25所示 用手指堵住P孔 R孔 朝Q孔內吹氣 此時 空氣應受到很大的阻力 圖4 22真空控制閥工作性能的檢測 一 圖4 23真空控制閥工作性能的檢測 二 圖4 24EGR真空調節器的檢測 一 圖4 25EGR真空調節器的檢測 二 廢氣溫度傳感器的檢測EGR廢氣溫度傳感器用于檢測進入EGR閥的廢氣溫度 并將信號輸入發動機ECU ECU把傳感器輸入的信號與存儲的標準溫度值進行比較 以便判斷EGR系統是否能正常工作 如圖4 26所示為廢氣溫度傳感器與ECU之