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1、项目五 汽油机辅助控制系统,汽车专业技能型教育一体化教材 汽车发动机电控系统原理与维修 配套课件,项目五 汽油机辅助控制系统,【学习目标】 1、怠速控制系统的认识 2、排放控制系统的认识 3、进气控制系统的认识 4、增压控制系统的认识 5、其他辅助控制系统的认识,怠速控制系统的认识,怠速控制系统的功能、结构组成及工作原理 。 节气门直动怠速控制器结构及工作原理 旁通怠速控制器结构及工作原理 。,怠速控制系统的功能、结构组成及工作原理,功能：用高怠速实现发动机起动后的快速暖机过程；自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。,组成：传感器、ECU、和执行元件,怠速控制系统的功能、结构组成及工作原理,
2、怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。 控制怠速进气量的方法： 节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。 旁通空气式通过执行元件控制怠速旁通气道的空气量来控制怠速进气量。,节气门直动怠速控制器结构及工作原理,组成：直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等。,节气门直动怠速控制器结构及工作原理,工作原理为：当直流电动机通电转动时，经减速齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将其旋转运动转换为传动轴的直线运动。传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上，发动机怠速运转时，ECU根据各传感器的信号，控制直流电动机的正反转和转动量，以改变节气门最小开度限制器的位置，从而控制节气门
3、的最小开度，实现对怠速进气量进行控制的目的。大众车系部分车型使用的即为节气门直动式怠速控制器。,旁通怠速控制器结构及工作原理,旁通怠速控制器主要有步进电机式、旋转电磁阀式、占空比控制式、开关控制式四种形式。,步进电机式怠速控制阀,旁通怠速控制器结构及工作原理,步进电机式怠速控制器 结构：主要由步进电机（转子和定子）、阀杆、插接器、轴承和阀等组成。 工作原理：步进电动机由ECU控制转动；阀杆为一丝杠机构，它将步进电机的旋转运动转变为直线运动，使阀心作轴向移动,从而改变阀心与阀座之间的间隙，以改变怠速旁通道通过的空气量大小。,旁通怠速控制器结构及工作原理,步进电机型怠速控制阀的检修,拆下控制阀线束
4、连接器，检测B1和B2与搭铁间的电压，为蓄电池电压； 熄火后，23s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声； B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的电阻，应为1030。 蓄电池正极接B1和B2端子，负极按顺序依次接通S1S2S3S4端子，控制阀应向外伸出；若负极按反方向接通S4S3S2S1端子，则控制阀应向内缩回。,旁通怠速控制器结构及工作原理,旋转电磁阀式怠速控制阀,结构：由永久磁铁、电枢、旋转滑阀、螺旋回位弹簧和电刷及引线等组成。,旁通怠速控制器结构及工作原理,旋转电磁阀式怠速控制阀的工作原理,占空比：脉冲信号的通电时间与通电周期的比值。,旁通怠速控制器结构及工作原理,旋转电磁
5、阀式怠速控制阀的检修规程及技术要求,断开线束插头，点火开关ON，但不起动发动机。测量电源端子+B与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。 断开线束插头，在控制阀侧测量端子+B与端子RSC及RSO之间的电阻值，正常值应为18.822.8。 发动机达正常工作温度，变速器空挡。发动机怠速运转，短接TE1与E1端子，发动机转速为10001200r/min，5s后转速应下降约200r/min。,旁通怠速控制器结构及工作原理,占空比控制式怠速控制阀,结构：主要由电磁线圈、阀轴、阀芯、弹簧等组成。,工作原理：ECU向电磁线圈通以占空比可调的脉冲信号，因此线圈中的平均电流取决于控制信号的占空比，而平均电流的大小又决
6、定了电磁阀的开度和发动机怠速的高低。占空比越大，线圈中平均电流就越大，线圈吸力强，阀门升程高，开度大，旁通空气量大，怠速高；反之怠速低。,旁通怠速控制器结构及工作原理,开关式怠速控制阀,开关式怠速控制阀的结构如图所示。 开关式怠速控制阀的怠速信号只有开、关两种状态。怠速时，ECU发出指令打开阀门，升高到某预定值时，切断电源，阀门关闭。开关式怠速控制阀不能单独使用控制怠速，只能配合其他类型的怠速控制阀使用。,排放控制系统的认识,排放控制系统概述。 曲轴箱通风控制系统。 燃油蒸汽排放控制系统（EVAP）。 废气再循环EGR系统。 三元催化转换器TWC与空燃比反馈控制系统。 二次空气供给系统。 热空
7、气供给系统,排放控制系统概述,汽车排放污染来源： 发动机排出的废气（约占65以上） 曲轴箱窜气（约占20） 燃料供给系统中蒸发的燃油蒸汽（约占1020） 汽油机的主要污染物： 一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOX 汽车排放控制系统（排污治理方法）： 曲轴箱强制通风PCV系统 汽油蒸汽排放EVAP控制系统 废气再循环EGR系统 三元催化转换器TWC与空燃比反馈控制系统 二次空气供给系统 热空气供给系统,排放控制系统概述,应用在汽车上的部分排放控制系统,曲轴箱通风控制系统,曲轴箱强制通风控制系统（PCV)的结构及工作原理,作用:防止曲轴箱气体排放到大气中。,结构：主要由曲轴箱强制通风阀（
8、PCV）阀，通风软管、出气管、机油过滤器和加热电阻等组成。,曲轴箱通风控制系统,曲轴箱强制通风控制系统的检修：,1）从曲轴箱通风阀（PCV阀）上拆下通风软管。 2）从气门罩盖上拆下曲轴箱通风阀。 3）重新将曲轴箱通风阀与拆下的通风软管连接 4）起动发动机并维持怠速运转。 5）将手指压在曲轴箱通风阀开口，感觉确认进气歧管真空，此时曲轴箱通风阀的柱塞会前后移动，如果柱塞没有移动。则检查PCV阀，如图所示对柱塞进行检查。 6) 如果未感觉到真空时，则应清洁或更换曲轴箱通风阀。,燃油蒸汽排放控制系统,燃油蒸汽排放控制系统（EVAP）的结构及工作原理,作用：收集燃油箱和浮子室（化油器式汽油机）内蒸发的汽
9、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而造成污染。同时，还必须根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸汽量。,EVAP主要有机械控制式和电子控制式两种形式。,结构：主要由活性碳罐通气控制阀（清污控制阀）、活性碳罐、活性碳罐净化电磁阀（清污电磁阀）及相关组件等构成。,燃油蒸汽排放控制系统,机械式EVAP控制系统,燃油蒸汽排放控制系统,电子式EVAP控制系统,燃油蒸汽排放控制系统,电子式EVAP控制系统典型布置,燃油蒸汽排放控制系统,燃油蒸汽排放控制系统（EVAP）的检修及技术要求,一般维护：经常检查管路是否漏气，滤芯是否堵塞。 真空控制阀的检查：拆下真空控制阀，用
10、手动真空泵对真空控制阀施加5kPa的真空度，从活性炭罐侧孔吹入空气应畅通；不施加真空度，吹入空气则不通。 电磁阀的检查：拆下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真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度；若电磁阀通以蓄电池电压，真空度应释放。 电磁阀电阻的检查：电阻为3644。,废气再循环系统,作用：将适量的废气引入气缸内参加燃烧，从而降低气缸内的最高温度，以减少NOX的排放量。为了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。,类型：开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。,NOX是空气中的氮气与氧气在高温、高压条件下形成的，发动机排
11、出的NOX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NOX量越多。,EGR率EGR量（吸入空气量EGR量）100,废气再循环系统,开环控制式EGR系统,开环控制EGR系统可以分为非ECU控制EGR和ECU控制式EGR两种。,由负荷控制的EGR系统,由水温和负荷控制的EGR系统,非ECU控制EGR,废气再循环系统,ECU控制的开环控制EGR系统,组成：EGR阀、EGR电磁阀等。 ECU根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EGR电磁阀的通电或断电。,控制方式：ECUEGR电磁阀真空EGR阀部分废气进入进气歧管,废气再循环系统,闭环控制式EGR系统,检测实际的EGR
12、率或EGR阀开度作为反馈控制信号来控制EGR系统，这种控制精度更高。,用EGR阀开度作为反馈信号,EGR阀开度传感器 工作原理与电位计式节气门位置传感器相同,废气再循环系统,EGR系统的检修：,一般检查 怠速时，拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空管口应无吸力；转速达2500r/min以上，同样拆下此真空软管，发动机转速应明显升高（中断了废气再循环）。 EGR电磁阀的检查 测量电阻值，应为3339。 不通电时，从通进气管侧接头吹入空气应畅通，从通大气的滤网处吹入空气应不通。 通电时，与上述刚好相反。 EGR阀的检查 给EGR阀施加15kPa的真空，EGR阀应能开启；不施加
13、真空时，EGR阀应能完全关闭。,三元催化转换器TWC 与空燃比反馈控制系统,三元催化转换器TWC的作用及结构,作用：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CO、HC和NOX变成无害气体。,结构：由转换芯子和外壳等构成。,三元催化转换器（TWC） 与空燃比反馈控制系统,影响TWC转换效率的因素,影响最大的是混合气的浓度和排气温度。 只有在标准混合气附近，对废气中的有害气体CO、HC和NOX的转换效率才最佳。 在装用TWC的汽车，一般装用氧传感器检测废气中的氧浓度，并将此信号送给ECU后，对空燃比进行反馈闭环控制。,装用TWC后，发动机的排气温度须在300815之间。低于300，氧
14、 传感器将不能产生正确信号，因此部分氧传感器内有加热线圈；高于815，TWC转换效率下降。,三元催化转换器TWC 与空燃比反馈控制系统,EFI系统的闭环控制过程,在带氧传感器的EFI系统中，并不是所有工况都进行闭环控制。在起动、怠速、暖机、加速、全负荷、加速断油等工况下，发动机不可能以理论空燃比工作，此时仍采用开环控制方式。,三元催化转换器TWC 与空燃比反馈控制系统,TWC使用注意事项,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
15、的汽车，其颗粒形催化剂的重量低于规定值时，应全部更换。,二次空气供给系统,作用：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；同时增加TWC的升温。 二次空气供给系统不工作的条件： EFI进入闭环控制； 水温超过规定； 发动机转速和负荷超过规定； ECU发现有故障。 控制方式：ECU二次空气电磁控制阀VSV 真空二次空气控制阀新鲜空气,二次空气供给系统,二次空气供给系统的检修流程及技术要求,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“嗡、嗡”声。 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1863范围内怠速运转时，有
16、真空吸力；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4000r/min急减速时，应有真空吸力。 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。 电磁阀的检查，阻值应为3644。,热空气供给系统,作用：保证汽车在低温条件下的迅速起动，同时对发动机在起动时的排放性能也有一定提高。,常用的进气预热方式主要有以下三种： 1）利用陶瓷加热器加热； 2）利用高温排气加热 ； 3）利用循环冷却液加热 。,热空气供给系统,1）利用陶瓷加热器 在进气支管4内装有陶瓷热敏电阻加热器1。在发动机冷起动前，打开陶瓷加热器电源，加热器通电加热，当温度升高后，加热器电阻加大，当温度升高到180时，其电阻变得无穷大，切断电流，停止加热。,陶瓷热敏电阻加热 1-陶瓷热敏电阻加热器 2-密封圈 3-密封垫 4-进气歧管,热空气供给系统,利用高温排气加热 1-进气管 2-石棉衬垫 3-混合气预热阀轴 4-混合气预热阀 5-排气管 6-混合气预热阀调节手柄,2）利用高温
