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1、 项目四项目四 丰田卡罗拉发动机丰田卡罗拉发动机 排放限制系统检修排放限制系统检修汽油蒸发回收控制系统（汽油蒸发回收控制系统（EVAPEVAP）4.1氧传感器氧传感器4.2三元催化转换器三元催化转换器4.3二次空气喷射系统二次空气喷射系统4.3随车自诊断随车自诊断4.3【项目学问点】【项目学问点】汽车的排气污染物主要是指从排气汽车的排气污染物主要是指从排气管排出的一氧化碳（管排出的一氧化碳（CO）、碳氢化合物）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（）、氮氧化合物（NOx）等有害污）等有害污染物。染物。（1）一氧化碳（）一氧化碳（CO）。）。CO是一种无色是一种无色无味的有毒气体。由于其能使血液的输
2、无味的有毒气体。由于其能使血液的输氧实力大大降低，因此高浓度的氧实力大大降低，因此高浓度的CO能够能够引起人体生理和病理上的变更，使心脏引起人体生理和病理上的变更，使心脏和大脑等重要器官严峻缺氧，从而引起和大脑等重要器官严峻缺氧，从而引起头晕、恶心、头痛等症状，轻则使中枢头晕、恶心、头痛等症状，轻则使中枢神经系统受损，重则使心血管工作困难神经系统受损，重则使心血管工作困难甚至死亡。甚至死亡。汽车尾气中的汽车尾气中的CO是燃烧的中间产物，是是燃烧的中间产物，是在燃烧缺氧或者低温条件下由于燃烧不完全而在燃烧缺氧或者低温条件下由于燃烧不完全而产生的。产生的。当汽车的负载过大、慢速行驶或者空挡运当汽车
3、的负载过大、慢速行驶或者空挡运转时，混合气过浓或者燃油不能完全燃烧，排转时，混合气过浓或者燃油不能完全燃烧，排气管中的气管中的CO含量会明显增加。含量会明显增加。（2）碳氢化合物（）碳氢化合物（HC）。）。HC包括没有包括没有燃烧和未完全燃烧的燃油、润滑油及其燃烧和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物。其中的某些成裂解产物和部分氧化物。其中的某些成分会对眼睛、呼吸道和皮肤有猛烈的刺分会对眼睛、呼吸道和皮肤有猛烈的刺激作用，浓度高时会使人头晕、恶心、激作用，浓度高时会使人头晕、恶心、贫血甚至导致白血病以及某些癌症；碳贫血甚至导致白血病以及某些癌症；碳氢化合物中的某些烃类成分还是引起光
4、氢化合物中的某些烃类成分还是引起光化学烟雾的主要物质。化学烟雾的主要物质。HC是由混合气过稀、点火不良、排气是由混合气过稀、点火不良、排气门泄漏等缘由导致燃烧不完全产生的。门泄漏等缘由导致燃烧不完全产生的。（3）氮氧化合物（）氮氧化合物（NOx）。）。NOx是燃烧过程是燃烧过程中形成的多种氮氧化物，包括中形成的多种氮氧化物，包括NO、NO2、N2O3、N2O4等。氮氧化合物中等。氮氧化合物中95%以上以上都是都是NO。NO是一种无色无味的气体，毒是一种无色无味的气体，毒性不大，但可被氧化成性不大，但可被氧化成NO2。NO2是一种红棕色的有毒气体，它能是一种红棕色的有毒气体，它能使血液输氧实力下
5、降，会损害心脏、肝、使血液输氧实力下降，会损害心脏、肝、肾等器官，另外肾等器官，另外NO2还是产生酸雨、烟雾还是产生酸雨、烟雾和引起气候变更的主要缘由。和引起气候变更的主要缘由。NOx是混合气在高温、富氧下燃烧时是混合气在高温、富氧下燃烧时产生的。产生的。4.1 4.1 汽油蒸发回收限制系统（汽油蒸发回收限制系统（EVAPEVAP）1汽油蒸发回收限制系统的功能汽油蒸发回收限制系统的功能汽油蒸发回收限制系统的功能汽油蒸发回收限制系统的功能是：阻挡燃油箱内蒸发的汽油蒸气泄漏到大是：阻挡燃油箱内蒸发的汽油蒸气泄漏到大气中，以免污染环境；将燃油箱的汽油蒸气气中，以免污染环境；将燃油箱的汽油蒸气进行收集
6、后，适时地送入进气管与空气混合，进行收集后，适时地送入进气管与空气混合，然后进入发动机燃烧，使汽油得到充分利用，然后进入发动机燃烧，使汽油得到充分利用，提高了燃油的经济性；同时，还依据发动机提高了燃油的经济性；同时，还依据发动机工况，限制导入气缸参与燃烧的汽油蒸气量。工况，限制导入气缸参与燃烧的汽油蒸气量。2汽油蒸发回收限制系统的组成与原理汽油蒸发回收限制系统的组成与原理图图4-1 典型的汽油蒸发回收限制系统图典型的汽油蒸发回收限制系统图3 3汽油蒸发回收限制电磁阀电路与检修汽油蒸发回收限制电磁阀电路与检修 卡罗拉轿车燃油蒸汽排放限制电磁卡罗拉轿车燃油蒸汽排放限制电磁阀限制电路如图阀限制电路如
7、图4-2所示。所示。图图4-2 卡罗拉轿车燃油蒸气排放限制电磁阀限制电路卡罗拉轿车燃油蒸气排放限制电磁阀限制电路（1）一般维护。）一般维护。在运用中，应常常检查各连接管路有在运用中，应常常检查各连接管路有无破损或漏气，必要时更换连接软管。无破损或漏气，必要时更换连接软管。检查活性炭罐壳体有无裂纹，底部进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气滤芯是否脏污，必要时更换炭罐或滤芯。芯。一般汽车每行驶一般汽车每行驶20000km，应更换活，应更换活性炭罐底部的进气滤芯。性炭罐底部的进气滤芯。（2）电磁阀及其电路的检查。）电磁阀及其电路的检查。拆开电磁阀进气管一侧的软管。拆
8、开电磁阀进气管一侧的软管。发动机怠速运行时，运用故障诊断仪发动机怠速运行时，运用故障诊断仪执行主动测试，当执行打开电磁阀动作执行主动测试，当执行打开电磁阀动作时，听软管是否有吸气的声音，如没有时，听软管是否有吸气的声音，如没有需对电磁阀及其电路做进一步的检测。需对电磁阀及其电路做进一步的检测。拆开电磁阀线束插接器，测量电磁阀两拆开电磁阀线束插接器，测量电磁阀两端子间的电阻，阻值一般应为端子间的电阻，阻值一般应为3644。测量电磁阀线束侧电源端子间的电压，测量电磁阀线束侧电源端子间的电压，应为应为12V。4.2 4.2 废气再循环限制系统（废气再循环限制系统（EGREGR）NOx是空气中的氮气与
9、氧气在高温、是空气中的氮气与氧气在高温、高压的条件下生成的。高压的条件下生成的。发动机排出发动机排出NOx的量主要与气缸内的的量主要与气缸内的最高温度有关，气缸内最高温度越高，排最高温度有关，气缸内最高温度越高，排出的出的NOx量越多。量越多。废气再循环简称废气再循环简称EGR，其功能是在发，其功能是在发动机工作过程中，将一部分废气引入进气动机工作过程中，将一部分废气引入进气管，与簇新空气（或混合气）混合后返回管，与簇新空气（或混合气）混合后返回气缸进行再循环。气缸进行再循环。废气再循环是目前用于削减废气再循环是目前用于削减NOx排放量的排放量的一种有效措施。一种有效措施。发动机工作并进行废气
10、再循环时，废气再发动机工作并进行废气再循环时，废气再循环量的多少可用废气再循环率（循环量的多少可用废气再循环率（EGR率）来率）来表示，表示，EGR率是指废气再循环量与进入气缸内率是指废气再循环量与进入气缸内的气体总量的比率，即的气体总量的比率，即EGR率率=EGR气体流量气体流量/（吸入空气量（吸入空气量+EGR气体流量）气体流量）100%废气再循环限制系统有机械式和电控废气再循环限制系统有机械式和电控式两种。式两种。一般机械式限制系统限制的一般机械式限制系统限制的EGR率较率较小（为小（为5%15%），即使接受能进行比较），即使接受能进行比较困难限制的机械式限制系统，限制的自由困难限制的机
11、械式限制系统，限制的自由度也受到限制。度也受到限制。电控式限制系统不仅结构简洁，而且电控式限制系统不仅结构简洁，而且可进行较大可进行较大EGR率（率（15%20%）限制。）限制。因此，在现代汽车电控发动机上通因此，在现代汽车电控发动机上通常接受电控式常接受电控式EGR限制系统。限制系统。电控式电控式EGR限制系统主要有两种类限制系统主要有两种类型：开环限制型：开环限制EGR系统和闭环限制系统和闭环限制EGR系统。系统。1 1开环限制开环限制EGREGR系统系统图图4-3 典型开环限制典型开环限制EGR系统图系统图在发动机工作时，在发动机工作时，ECU限制限制EGR真真空电磁阀通电，停止废气再循
12、环的工况空电磁阀通电，停止废气再循环的工况有：有：起动工况（起动开关信号）。起动工况（起动开关信号）。怠速工况（节气门位置传感器怠速触怠速工况（节气门位置传感器怠速触点闭合信号）。点闭合信号）。暖机工况（冷却液温度信号）。暖机工况（冷却液温度信号）。转速低于转速低于900r/min或高于或高于3200r/min的的工况（转速信号）。工况（转速信号）。2 2闭环限制闭环限制EGREGR系统系统在开环限制在开环限制EGR系统中，系统中，EGR率只率只受受ECU预先设置好的程序限制，系统不预先设置好的程序限制，系统不能检测发动机各种工况下的能检测发动机各种工况下的EGR率，因率，因此无反馈信号。此无
13、反馈信号。而在闭环限制而在闭环限制EGR系统中，系统中，ECU以以EGR率或率或EGR阀开度作为反馈信号实现阀开度作为反馈信号实现闭环限制，其限制精度更高。闭环限制，其限制精度更高。图图4-4 用用EGR阀开度作为反馈信号的阀开度作为反馈信号的闭环限制闭环限制EGR系统图系统图图图4-5 用用EGR率作为反馈信号的闭环限率作为反馈信号的闭环限制制EGR系统限制原理图系统限制原理图3 3电磁式电磁式EGREGR阀阀电磁式电磁式EGR阀由发动机阀由发动机ECU限制，限制，电磁式电磁式EGR阀由电磁线圈、电枢、锥形阀由电磁线圈、电枢、锥形阀、阀、EGR阀开度位置传感器等组成，如阀开度位置传感器等组成
14、，如图图4-6所示。所示。发动机发动机ECU限制电磁线圈通电，使限制电磁线圈通电，使电枢向上运动，当其带动锥形阀离开阀电枢向上运动，当其带动锥形阀离开阀座后，废气就可以进入进气歧管。座后，废气就可以进入进气歧管。通用凯越轿车通用凯越轿车EGR阀安装位置如图阀安装位置如图4-7所示。所示。图图4-6 电磁式电磁式EGR阀的结构阀的结构 1弹簧；弹簧；2位置传感器；位置传感器；3电磁线圈；电磁线圈；4阀杆；阀杆；5通道；通道；6EGR阀；阀；7阀体阀体图图4-7 凯越轿车凯越轿车EGR阀安装示意图阀安装示意图4 4电磁式电磁式EGREGR阀及其限制电路检测要点阀及其限制电路检测要点图图4-8 凯越
15、轿车废气再循环（凯越轿车废气再循环（EGR）限）限制电磁阀限制电路制电磁阀限制电路运用故障诊断仪指令运用故障诊断仪指令EGR阀至阀至25%、50%、75%等特定开度，视察发动机怠等特定开度，视察发动机怠速转速是否变更，如无变更说明速转速是否变更，如无变更说明EGR阀阀故障或线路故障。故障或线路故障。发出以上指令的同时，如发动机怠速发出以上指令的同时，如发动机怠速转速发生变更，则同时读取转速发生变更，则同时读取EGR阀开度阀开度是否增大，如无变更说明开度传感器或是否增大，如无变更说明开度传感器或线路故障。线路故障。如如中怠速转速无变更，应检查中怠速转速无变更，应检查EGR阀电源端子是否有阀电源端
16、子是否有12V电压。电压。4.3 4.3 三元催化转换器三元催化转换器三元催化技术是目前汽车上接受最多的一三元催化技术是目前汽车上接受最多的一种排气污染物处理净化技术。种排气污染物处理净化技术。TWC串联在排气系统中，当排气气流进串联在排气系统中，当排气气流进入催化器时，废气中的有害气体入催化器时，废气中的有害气体CO、HC和和NOx在三元催化剂（铂、钯和铑的混合物）的在三元催化剂（铂、钯和铑的混合物）的作用下发生化学反应，生成作用下发生化学反应，生成CO2、N2和和H2O，废气中的三类有害气体通过，废气中的三类有害气体通过TWC后均变成后均变成了无害气体，使废气得到净化。了无害气体，使废气得
17、到净化。1 1三元催化转换器的结构三元催化转换器的结构三元催化转换器安装在排气管前部，三元催化转换器安装在排气管前部，一般为可拆卸式。一般为可拆卸式。丰田雷克萨斯丰田雷克萨斯LS400轿车三元催化转轿车三元催化转换器的安装位置如图换器的安装位置如图4-9所示，该车型装备所示，该车型装备V型发动机，在左右排气管上各装一个三型发动机，在左右排气管上各装一个三元催化转换器。元催化转换器。图图4-9 丰田雷克萨斯丰田雷克萨斯LS400轿车三元催轿车三元催化转换器的安装位置图化转换器的安装位置图三元催化转化器（三元催化转化器（Three-wayCatalystConverter，TWC）主要由金属壳体、
18、陶）主要由金属壳体、陶瓷格栅底板及催化剂涂层组成，如图瓷格栅底板及催化剂涂层组成，如图4-10所示。所示。目前，三元催化转换器内装用的三元目前，三元催化转换器内装用的三元催化剂一般为铂与铑的混合物。催化剂一般为铂与铑的混合物。铂能促使排气中的有害成分铂能促使排气中的有害成分CO、HC被氧化成被氧化成CO2和和H2O，铑能加速有害气体，铑能加速有害气体NOx被还原成被还原成N2和和O2，从而起到净化排气，从而起到净化排气的作用。的作用。图图4-10 三元催化转化器结构示意图三元催化转化器结构示意图依据催化剂载体的结构特点，三元依据催化剂载体的结构特点，三元催化转化器可分为颗粒型和蜂巢型两种催化转
19、化器可分为颗粒型和蜂巢型两种类型，前者将催化剂沉积在颗粒状氧化类型，前者将催化剂沉积在颗粒状氧化铝载体表面，后者将催化剂沉积在蜂巢铝载体表面，后者将催化剂沉积在蜂巢状氧化铝载体表面，氧化铝表面有形态状氧化铝载体表面，氧化铝表面有形态困难的表层，可增大催化剂与废气的实困难的表层，可增大催化剂与废气的实际接触面积。际接触面积。2 2三元催化转化器的转化效率三元催化转化器的转化效率催化转化器的转化效率是指试验车辆或催化转化器的转化效率是指试验车辆或发动机依据某种指定的工况运行时，催化转发动机依据某种指定的工况运行时，催化转化器前后某种污染物排放量的变更率，即化器前后某种污染物排放量的变更率，即图图4
20、-11 三元催化转换器转化效率与空燃比三元催化转换器转化效率与空燃比3 3三元催化转换器运用与检修留意事项三元催化转换器运用与检修留意事项（1）运用）运用TWC时的留意事项。时的留意事项。装有氧传感器和装有氧传感器和TWC的汽车，禁止运用含的汽车，禁止运用含铅汽油，以防止催化剂铅汽油，以防止催化剂“铅中毒铅中毒”而失效。而失效。TWC固定不牢或汽车在不平路面上行驶时固定不牢或汽车在不平路面上行驶时的颠簸，简洁导致转换器中的催化剂载体损的颠簸，简洁导致转换器中的催化剂载体损坏，从而使催化器和排气系统堵塞。坏，从而使催化器和排气系统堵塞。装用蜂巢型装用蜂巢型TWC的汽车一般每行驶的汽车一般每行驶8
21、0000km时就应更换转换器芯体。装用时就应更换转换器芯体。装用颗粒型颗粒型TWC的汽车，其颗粒型催化剂的的汽车，其颗粒型催化剂的质量低于规定值时，应全部更换。质量低于规定值时，应全部更换。发动机的排气温度过高（发动机的排气温度过高（815以上）以上）时，时，TWC的转换效率将明显下降。的转换效率将明显下降。不要在易燃路面上行驶或者停车，由不要在易燃路面上行驶或者停车，由于于TWC的表面温度高达的表面温度高达370，因此假，因此假如路面上有酒精、干草或者其他易燃物如路面上有酒精、干草或者其他易燃物时，有可能引起火灾。时，有可能引起火灾。避开大油门冷起动，车辆冷起动后（尤避开大油门冷起动，车辆冷
22、起动后（尤其在冬季），应在水温达到确定温度后（约其在冬季），应在水温达到确定温度后（约40）行车，并且在行驶过程中留意水温，）行车，并且在行驶过程中留意水温，如水温过高应刚好停车。如水温过高应刚好停车。发动机长时间怠速是降低发动机长时间怠速是降低TWC运用寿运用寿命的一种最坏的工况。命的一种最坏的工况。当发动机着车困难或感觉车辆无力、当发动机着车困难或感觉车辆无力、抖动以及气缸不工作时，应刚好到专业抖动以及气缸不工作时，应刚好到专业的修理站修理。的修理站修理。（2）修理装有）修理装有TWC汽车时的留意事项。汽车时的留意事项。为了防止过量的排放污染物或燃油蒸汽为了防止过量的排放污染物或燃油蒸汽到
23、达到达TWC内部引起高温，汽车修理检测内部引起高温，汽车修理检测期间应留意以下几个方面。期间应留意以下几个方面。检查发动机各缸的工作状况时，最好用检查发动机各缸的工作状况时，最好用示波器而不要用短路法或从运转着的发动示波器而不要用短路法或从运转着的发动机上拔下高压线的方法试火或进行断缸试机上拔下高压线的方法试火或进行断缸试验。假如没有示波器，那么用卸下火花塞验。假如没有示波器，那么用卸下火花塞导线或短路法检查可疑气缸时，发动机的导线或短路法检查可疑气缸时，发动机的运转时间切勿超过运转时间切勿超过30s。对运用传统变速器的汽车不要推车起对运用传统变速器的汽车不要推车起动，而应运用备用蓄电池和跨接
24、电缆线动，而应运用备用蓄电池和跨接电缆线起动。起动。当出现不正常的工作状况，如自燃、当出现不正常的工作状况，如自燃、严峻喘振、回火或重复性失速时，应刚严峻喘振、回火或重复性失速时，应刚好停机修理，这些状况可导致好停机修理，这些状况可导致TWC永久永久性损坏。性损坏。行驶着的车辆切勿切断点火开关。行驶着的车辆切勿切断点火开关。当发动机间断性点火时，起动发动机当发动机间断性点火时，起动发动机的时间不要超过的时间不要超过30s。拓展学问拓展学问4-1三元催化转换器性能的检三元催化转换器性能的检测方法测方法1外观检查外观检查2TWC芯子堵塞的检测芯子堵塞的检测3TWC转化效率的检测转化效率的检测（1）
25、红外温度计测量法。）红外温度计测量法。（2）利用双氧传感器信号电压波形分析。）利用双氧传感器信号电压波形分析。4.4 4.4 氧传感器与空燃比反馈限制系统氧传感器与空燃比反馈限制系统4.4.1氧传感器氧传感器1氧化锆式氧传感器氧化锆式氧传感器混合气较浓时，排气气流混合气较浓时，排气气流中的中的O2含量较低，含量较低，CO的浓度较的浓度较高，这时在锆管负极铂膜的催化高，这时在锆管负极铂膜的催化作用下排气气流中的作用下排气气流中的O2几乎全部几乎全部参与反应，使得锆管外表面旁边参与反应，使得锆管外表面旁边的氧离子浓度几乎为零，此时锆的氧离子浓度几乎为零，此时锆管内外之间的管内外之间的O2浓度差很大
26、，正、浓度差很大，正、负电极之间的电势差较高，可达负电极之间的电势差较高，可达0.81.0V。图图4-12 氧化锆式氧传感器的结构及工作原理氧化锆式氧传感器的结构及工作原理1安装法兰；安装法兰；2隔热陶瓷管；隔热陶瓷管；3连接电缆；连接电缆；4护套；护套；5氧化锆管；氧化锆管；6信号电压引出套；信号电压引出套；7外壳；外壳；8加热元件；加热元件；9加热元件接电片加热元件接电片当混合气较稀时，排气气流中的当混合气较稀时，排气气流中的O2含含量较高，量较高，CO的浓度则较低，这时即使的浓度则较低，这时即使CO全部与全部与O2发生反应，锆管外部还是存发生反应，锆管外部还是存在多余的在多余的O2，可见
27、锆管内外两侧，可见锆管内外两侧O2的浓的浓度差较小，此时正、负电极之间的电势度差较小，此时正、负电极之间的电势差较低，约为差较低，约为0.1V。图图4-13 氧化锆式氧传感器的输出特性图氧化锆式氧传感器的输出特性图2氧化钛式氧传感器氧化钛式氧传感器图图4-14 氧化钛式氧传感器的结构原理与输出特性图氧化钛式氧传感器的结构原理与输出特性图1二氧化钛原件；二氧化钛原件；2金属外壳；金属外壳；3陶瓷绝缘体；陶瓷绝缘体；4接线端子；接线端子；5陶瓷原件；陶瓷原件；6导线；导线；7金属爱金属爱护套护套3氧传感器的限制电路氧传感器的限制电路图图4-15 卡罗拉轿车氧传感器连接电路卡罗拉轿车氧传感器连接电路
28、4氧传感器的故障及检测氧传感器的故障及检测（1）氧传感器常见的故障现象。）氧传感器常见的故障现象。氧传感器失效的缘由有两种：一种状况是氧传感器失效的缘由有两种：一种状况是传感器内部的敏感元件老化；另一种状况是敏传感器内部的敏感元件老化；另一种状况是敏感元件受到碳烟、铅化物、硅胶、机油等的污感元件受到碳烟、铅化物、硅胶、机油等的污染而失效，这种状况还被称为染而失效，这种状况还被称为“中毒中毒”，氧传感，氧传感器中毒包括铅中毒、硅中毒以及磷中毒。器中毒包括铅中毒、硅中毒以及磷中毒。氧传感器老化。氧传感器老化。氧传感器铅中毒。氧传感器铅中毒。氧传感器硅中毒。氧传感器硅中毒。氧传感器磷中毒。氧传感器磷
29、中毒。（2）氧传感器的检测。）氧传感器的检测。外观检查。从排气管上拆下氧传感器外观检查。从排气管上拆下氧传感器后，首先检查氧传感器爱护外壳上的气后，首先检查氧传感器爱护外壳上的气孔是否被堵塞，然后细致视察氧传感器孔是否被堵塞，然后细致视察氧传感器顶尖部位的颜色。顶尖部位的颜色。（a）呈淡灰色：氧传感器工作正常。）呈淡灰色：氧传感器工作正常。（b）呈棕色：氧传感器铅中毒，严峻时）呈棕色：氧传感器铅中毒，严峻时应更换氧传感器。应更换氧传感器。（c）呈白色：氧传感器硅中毒，应更换）呈白色：氧传感器硅中毒，应更换氧传感器。氧传感器。（d）呈黑色：积碳严峻，在解除发动机）呈黑色：积碳严峻，在解除发动机积
30、碳故障后，传感器可以接着运用。积碳故障后，传感器可以接着运用。加热元件检查。加热元件的检查方法加热元件检查。加热元件的检查方法如下。如下。（a）检查加热元件的电阻值。）检查加热元件的电阻值。（b）检查加热元件的工作电路。）检查加热元件的工作电路。氧传感器信号检查。氧传感器信号检查。（a）连接好氧传感器线束插接器，使发）连接好氧传感器线束插接器，使发动机以较高转速运转，直到氧传感器工动机以较高转速运转，直到氧传感器工作温度达到作温度达到400以上。留意，要使发动以上。留意，要使发动机以机以2500r/min的转速运转的转速运转2min以上以消以上以消退氧传感器表面的积碳。退氧传感器表面的积碳。（
31、b）保持发动机的转速为）保持发动机的转速为1500r/min左右，左右，视察万用表的指针是否在视察万用表的指针是否在01V来回摇摆，来回摇摆，并登记并登记10s内指针摇摆的次数。在正常状况内指针摇摆的次数。在正常状况下，随着燃油喷射系统反馈限制的进行，氧下，随着燃油喷射系统反馈限制的进行，氧传感器的输出电压在传感器的输出电压在10s内的变更次数不应内的变更次数不应低于低于68次。次。（c）反复踩动加速踏板，并测量氧传感）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器输出信号电压，加速时应输出高电压信号（信号（0.750.90V），减速时应输出低），减速时应输出低电压信号（电
32、压信号（0.10.4V）。）。检修氧传感器时应留意以下两点。检修氧传感器时应留意以下两点。（a）测量电控燃油喷射系统闭环限制氧）测量电控燃油喷射系统闭环限制氧传感器的输出信号时，确定要插好氧传传感器的输出信号时，确定要插好氧传感器的线束插接器。感器的线束插接器。（b）在更换氧传感器时，为了便利再次）在更换氧传感器时，为了便利再次拆卸，应运用专用防粘胶液刷涂氧传感拆卸，应运用专用防粘胶液刷涂氧传感器的安装螺纹。在刷涂时，留意不要将器的安装螺纹。在刷涂时，留意不要将防粘胶液涂到氧传感器的气孔中。防粘胶液涂到氧传感器的气孔中。4.4.2空燃比反馈限制系统空燃比反馈限制系统1空燃比反馈限制过程空燃比反
33、馈限制过程图图4-16 EFI系统的闭环限制原理图系统的闭环限制原理图2空燃比反馈限制条件空燃比反馈限制条件为了保证发动机具有良好的工作性为了保证发动机具有良好的工作性能，混合气的空燃比并不是在发动机全能，混合气的空燃比并不是在发动机全部工况下都进行反馈（闭环）限制。部工况下都进行反馈（闭环）限制。发动机电控单元发动机电控单元ECU对空燃比实施对空燃比实施反馈限制（闭环限制）的条件是：反馈限制（闭环限制）的条件是：发动机冷却液温度达到正常工作温度发动机冷却液温度达到正常工作温度（80）。）。发动机运行在怠速工况或部分负荷工发动机运行在怠速工况或部分负荷工况。况。氧传感器温度达到正常工作温度。氧
34、氧传感器温度达到正常工作温度。氧化锆式氧传感器温度达到化锆式氧传感器温度达到300，氧化钛，氧化钛式氧传感器温度达到式氧传感器温度达到600，因为此时氧，因为此时氧传感器才能正常输出信号。传感器才能正常输出信号。氧传感器输入氧传感器输入ECU的信号电压变更频的信号电压变更频率不低于率不低于10次次/min，这是因为信号电压，这是因为信号电压保持不变或变更频率过低，说明氧传感保持不变或变更频率过低，说明氧传感器失效。器失效。3空燃比开环限制条件空燃比开环限制条件在下述状况下，发动机电控单元在下述状况下，发动机电控单元ECU对对空燃比将不进行反馈限制，而是进行开环限空燃比将不进行反馈限制，而是进行
35、开环限制：制：发动机起动工况。此时须要浓混合气，以发动机起动工况。此时须要浓混合气，以便起动发动机。便起动发动机。发动机起动后暖机工况。此时发动机发动机起动后暖机工况。此时发动机温度低于正常工作温度（温度低于正常工作温度（80），须要快），须要快速升温。速升温。发动机大负荷（节气门全开）工况。发动机大负荷（节气门全开）工况。此时须要加浓混合气，使发动机输出最此时须要加浓混合气，使发动机输出最大功率。大功率。加速工况。此时须要发动机输出最大加速工况。此时须要发动机输出最大转矩，以便提高汽车速度。转矩，以便提高汽车速度。减速工况。此时须要停止喷油，使发减速工况。此时须要停止喷油，使发动机转速快速降
36、低。动机转速快速降低。氧传感器温度低于正常工作温度。因氧传感器温度低于正常工作温度。因为氧化锆式氧传感器的温度低于为氧化锆式氧传感器的温度低于300、氧化钛式氧传感器温度低于氧化钛式氧传感器温度低于600时，氧时，氧传感器不能正常输出电压信号。传感器不能正常输出电压信号。氧传感器输入氧传感器输入ECU的信号电压持续的信号电压持续10s以上以上时间保持不变时，说明氧传感器失效，时间保持不变时，说明氧传感器失效，ECU将将自动进入开环限制状态。自动进入开环限制状态。拓展学问拓展学问4-2主、副氧传感器主、副氧传感器图图4-17 主、副氧传感器安装位置与波形对比主、副氧传感器安装位置与波形对比拓展学
37、问拓展学问4-3宽带型氧传感器宽带型氧传感器图图4-18 宽量程氧传感器结构原理宽量程氧传感器结构原理图图4-19 宽量程氧传感器输出特性宽量程氧传感器输出特性拓展学问拓展学问4-4二次空气喷射（二次空气喷射（AI）系统）系统空气泵系统是运用空气泵迫使簇新空气泵系统是运用空气泵迫使簇新空气进入排气系统。空气进入排气系统。这种方法虽然能够供应二次燃烧须这种方法虽然能够供应二次燃烧须要的足够的空气，但是由于空气泵是由要的足够的空气，但是由于空气泵是由发动机驱动的，因此会消耗一部分发动发动机驱动的，因此会消耗一部分发动机的输出功率。机的输出功率。（1）空气泵系统的组成。）空气泵系统的组成。空气泵。空
38、气泵。空气旁通阀。空气旁通阀。空气分流阀。空气分流阀。单向阀。单向阀。图图4-20 二次空气喷射系统二次空气喷射系统 1空气滤清器；空气滤清器；2二次空气泵；二次空气泵；3发动机限制单元；发动机限制单元；4二次空气继电器；二次空气继电器；5二次空气限制阀；二次空气限制阀；6二次空气机械二次空气机械阀阀图图4-21 空气泵空气泵（2）空气泵系统的工作原理。空气泵系）空气泵系统的工作原理。空气泵系统的工作过程如下。统的工作过程如下。发动机处于起动工况时，发动机发动机处于起动工况时，发动机ECU限制旁通电磁阀和分流电磁阀处于断电限制旁通电磁阀和分流电磁阀处于断电状态，这样从空气泵泵出的簇新空气将状态
39、，这样从空气泵泵出的簇新空气将通过空气旁通阀流向大气。通过空气旁通阀流向大气。发动机处于暖机工况时，发动机发动机处于暖机工况时，发动机ECU限制旁通电磁阀和分流电磁阀处于通电限制旁通电磁阀和分流电磁阀处于通电状态，这样簇新空气会经空气旁通阀流状态，这样簇新空气会经空气旁通阀流到空气分流阀，然后进入排气歧管。进到空气分流阀，然后进入排气歧管。进入排气歧管后的簇新空气与排气气流中入排气歧管后的簇新空气与排气气流中的的HC污染物一起燃烧，从而起到净化排污染物一起燃烧，从而起到净化排气的作用。气的作用。发动机处于正常工况时，发动机发动机处于正常工况时，发动机ECU限制旁通电磁阀通电，而分流电磁阀处限制
40、旁通电磁阀通电，而分流电磁阀处于断电状态，这样簇新空气会经空气旁于断电状态，这样簇新空气会经空气旁通阀流到空气分流阀，然后进入通阀流到空气分流阀，然后进入TWC的的空气室，与排气气流中的空气室，与排气气流中的HC和和CO污染污染物一起燃烧，起到净化排气的作用。物一起燃烧，起到净化排气的作用。拓展学问拓展学问4-5柴油机排放限制系统简介柴油机排放限制系统简介1氧化催化转化器氧化催化转化器图图4-22 氧化催化转化器作用原理氧化催化转化器作用原理2选择性催化还原系统（选择性催化还原系统（SCR）图图4-23 选择性催化还原技术选择性催化还原技术3颗粒过滤系统颗粒过滤系统（1）颗粒过滤器。）颗粒过滤
41、器。（2）过滤器再生技术。）过滤器再生技术。再生技术是研制颗粒过滤器的关键。再生技术是研制颗粒过滤器的关键。过滤器再生方式可分为被动再生和主过滤器再生方式可分为被动再生和主动再生。动再生。被动再生指集催化转化技术和颗粒过被动再生指集催化转化技术和颗粒过滤技术于一体，利用柴油机排气本身所具滤技术于一体，利用柴油机排气本身所具有的能量（热量）使颗粒物氧化。有的能量（热量）使颗粒物氧化。图图4-24 颗粒过滤器颗粒过滤器主动再生指利用外加能源（如电加热器、主动再生指利用外加能源（如电加热器、燃烧器或发动机操作条件的变更）以提高排燃烧器或发动机操作条件的变更）以提高排气温度，使颗粒物过滤器（气温度，使
42、颗粒物过滤器（DPF）内部温度）内部温度达到颗粒物的氧化燃烧温度而进行的再生。达到颗粒物的氧化燃烧温度而进行的再生。拓展学问拓展学问4-6尾气分析与尾气分析仪的运用尾气分析与尾气分析仪的运用1故障诊断中尾气分析的方法及原则故障诊断中尾气分析的方法及原则汽车排放污染物超标受多方面因素中和影响。一汽车排放污染物超标受多方面因素中和影响。一般从燃油供应部分、点火部分、机械部分和排般从燃油供应部分、点火部分、机械部分和排气净扮装置四部分来考虑。气净扮装置四部分来考虑。下面具体分析以上下面具体分析以上5种气体对发动机性能种气体对发动机性能的影响。的影响。（1）HC的排放分析。的排放分析。（2）CO的排放
43、分析。的排放分析。（3）CO2的排放分析。的排放分析。（4）O2的排放分析。的排放分析。（5）NOx的排放分析。的排放分析。2依据尾气特点查找故障点依据尾气特点查找故障点（1）气门有故障的尾气排放特点。）气门有故障的尾气排放特点。（2）发动机正时不准时的尾气排放特点。）发动机正时不准时的尾气排放特点。（3）在活塞有问题时产生的废气排放特点。）在活塞有问题时产生的废气排放特点。（4）高压无火时的尾气特点。）高压无火时的尾气特点。表表4-1所示为以上所示为以上5种气体读数与发动机种气体读数与发动机常见故障的关系。常见故障的关系。COCO2HCO2NOx可能问题状态可能问题状态高高低低高高低低低低节
44、温器或水温传感器故障（发动机运转在冷态）节温器或水温传感器故障（发动机运转在冷态）低低高高低低低低高高节温器或水温传感器故障（发动机运转在热态）节温器或水温传感器故障（发动机运转在热态）低低低低低低高高低低催化转化器后有排气泄漏催化转化器后有排气泄漏低低高高低低高高中中喷油器失火，催化器有效工作喷油器失火，催化器有效工作高高高高高高高高高高喷喷油油器器失失火火，催催化化器器不不工工作作；真真空空泄泄漏漏且且混混合合气气空空燃燃比比过过浓浓；喷喷油油器泄漏器泄漏高高/低低高高/中中低低低低油油面面较较高高（油油压压高高）；空空滤滤过过脏脏；EVAP炭炭罐罐清清除除系系统统故故障障；PCV阀系统问
45、题；发动机控制问题；曲轴箱被未燃燃油污染阀系统问题；发动机控制问题；曲轴箱被未燃燃油污染高高低低中中/低低低低高高存在催化器有效工作存在催化器有效工作高高低低高高高高低低混合气浓且点火系统失火混合气浓且点火系统失火高高高高高高高高高高空空燃燃比比过过稀稀；点点火火失失火火；真真空空泄泄漏漏或或MAF与与节节气气门门体体间间漏漏气气；EGR不不良良或或真真空空管管安安装装错错误误；喷喷油油器器不不良良；氧氧传传感感器器工工作作不不良良；发发动动机机控控制故障；油面过低制故障；油面过低中中/低低中中/低低高高中中/低低主要是发动机故障；压缩压力低；气门升程不足主要是发动机故障；压缩压力低；气门升程
46、不足中中/低低中中/低低高高高高点火正时过早；高压线与地短路或开路点火正时过早；高压线与地短路或开路中中/低低中中/低低高高高高/中中发动机控制对真空泄漏补偿发动机控制对真空泄漏补偿低低高高低低高高低低燃烧效率高且催化器起作用燃烧效率高且催化器起作用表表4-1五气体分析仪各读数值的关系及常见故障缘由五气体分析仪各读数值的关系及常见故障缘由3五气体分析仪及运用方法五气体分析仪及运用方法（1）五气体分析仪前面板。五气体分析仪）五气体分析仪前面板。五气体分析仪器前面板及按键功能见图器前面板及按键功能见图4-25。图图4-25 五气体分析仪前面板按键功能五气体分析仪前面板按键功能1FLOW流量指示计；
47、流量指示计；2POWER电源开关键；电源开关键；3START测量模式键；测量模式键；4DUAL EXHAUST双排气模式选择键；双排气模式选择键；5操作模式状态指示灯；操作模式状态指示灯；6PUMP泵开关键；泵开关键；7ZERO调调“0”模式键；模式键；8CALLBRATE校准模式键；校准模式键；9EXHAUST DILUTION废气稀释检查功能键废气稀释检查功能键（2）五气体分析仪后面板。五气体分析）五气体分析仪后面板。五气体分析仪后面板及采样管连接见图仪后面板及采样管连接见图4-26。（3）仪器的校准。）仪器的校准。返回工厂校准状态。返回工厂校准状态。用标准气体现场校准。用标准气体现场校准
48、。图图4-26 五气体分析仪后面板及采样管连接五气体分析仪后面板及采样管连接（4）单排气管测量模式操作步骤。）单排气管测量模式操作步骤。将探头插入汽车排气管里，按将探头插入汽车排气管里，按“START”键，仪键，仪器进入测量模式，测量指示灯（器进入测量模式，测量指示灯（MEASURE）亮，）亮，泵运转。泵运转。在测量模式下按在测量模式下按“DISPLAY”键，可冻键，可冻结当前显示的读数，便于记录和分析测量结当前显示的读数，便于记录和分析测量结果。再按结果。再按“DISPIAY”键，可取消冻结键，可取消冻结显示。显示。仪器只有仪器只有4个数码显示窗口，个数码显示窗口，CO2与与以及以及O2与与
49、NO分别共用一个显示窗口。为了交替显示各分别共用一个显示窗口。为了交替显示各项数据，可在测量模式下通过反复按项数据，可在测量模式下通过反复按“ENTER”键来实现。每按一次键来实现。每按一次“ENTER”键，就按表键，就按表4-2所所示的依次切换显示。示的依次切换显示。操作操作左下窗口（左下窗口（CO2与与）右下窗口（右下窗口（O2与与NO）按按“ENTER”键键显示显示CO2显示显示O2按按“ENTER”键键交替显示交替显示CO2与与交替显示交替显示O2与与NO按按“ENTER”键键显示显示显示显示NO按按“ENTER”键键交替显示交替显示CO2与与交替显示交替显示O2与与NO按按“ENTE
50、R”键键重复循环重复循环重复循环重复循环表表4-2仪器运用说明仪器运用说明测量结束后，为了清除取样系统中的水测量结束后，为了清除取样系统中的水蒸气和吸附的废气，必需先将探头从排气蒸气和吸附的废气，必需先将探头从排气管中取出，再按一次管中取出，再按一次“START”键结束测量键结束测量模式，仪器进行模式，仪器进行2min的清洗模式；然后自的清洗模式；然后自动调零，进入备用模式。动调零，进入备用模式。（5）双排气管测量模式操作步骤。）双排气管测量模式操作步骤。在备用模式下按在备用模式下按“START”键，进入测量模键，进入测量模式后，按式后，按“DUALEXHAUST”键，仪器进入双排键，仪器进入