电控内燃机原理chap4
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1、湖北职业技术学院 机电工程系1湖北职业技术学院 机电工程系第四章第四章汽油机辅助控制系统汽油机辅助控制系统1三元催化转换器的功能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。2三元催化转换器的构造三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混合物。3影响三元催化转换器转换效率的因素 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，发动机的排气温度过高（815以上），TWC转换效率将明显下降。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机
2、排放控制系统及检修4.1.1 三元催化转换器与空燃比反馈控制系统4氧传感器（1）氧化锆氧传感器在敏感元件氧化锆的内外表面覆盖一层铂，外侧与大气相同。在400以上的高温时，若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别，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，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的电压很低（接近0V），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的之间电压高（约为1V）。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变，如下图。（2）氧化钛氧传感器 主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等组成。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机排放控制
3、系统及检修4.1.1 三元催化转换器与空燃比反馈控制系统4氧传感器4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机排放控制系统及检修4.1.1 三元催化转换器与空燃比反馈控制系统（3）氧传感器控制电路 日本丰田LS400轿车氧传感器控制电路。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机排放控制系统及检修4.1.1 三元催化转换器与空燃比反馈控制系统1EGR控制系统功能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NOx的排放量。种类：开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。2开环控制EGR系统如图，主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机排放控制系
4、统及检修4.1.2废气在循环控制系统（EGR）3闭环控制EGR系统闭环控制EGR系统，检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器，控制原理，EGR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EGR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ECU，ECU根据此反馈信号修正EGR电磁阀的开度，使EGR率保持在最佳值。4EGR控制系统的检修（1）一般检查：拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空软管应无真空吸力；发动机温度达到正常工作温度后，
5、怠速时检查结果应与冷机时相同，若转速提高到2500 r/min左右，拆下真空软管，发动机转速有明显提高。（2）EGR电磁阀的检查：冷态测量电磁阀电阻应为3339。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。（3）EGR阀的检查：如图，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。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机排放控制系统及检修4.1.2废气在循环控制系统（EGR）3闭环控制EGR系统闭环控制EGR系统，检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。与开环相比
6、只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器，控制原理，EGR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EGR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ECU，ECU根据此反馈信号修正EGR电磁阀的开度，使EGR率保持在最佳值。4EGR控制系统的检修（1）一般检查：拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空软管应无真空吸力；发动机温度达到正常工作温度后，怠速时检查结果应与冷机时相同，若转速提高到2500 r/min左右，拆下真空软管，发动机转速有明显提高。（2）EGR电磁阀的检查：冷态测量电磁阀电阻应为3339。
7、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。（3）EGR阀的检查：如图，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。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机排放控制系统及检修4.1.2废气在循环控制系统（EGR）1EVAP控制系统功能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燃烧，从而防止汽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。2EVAP控制系统的组成与工作原理如图，油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳
8、罐下部进入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放控制阀内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机排放控制系统及检修4.1.3 汽油蒸气排放（EVAP）控制系统 3EVAP控制系统的检测（1）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。（2）真空控制阀的检查：拆下真空控制阀，用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5KPa真空度时，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。（3）电磁阀的检查：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
9、阀施加一定的真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度，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。4. 1 汽油机排放控制系统及检修汽油机排放控制系统及检修4.1.3 汽油蒸气排放（EVAP）控制系统 谐波增压控制系统是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。1压力波的产生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被压缩，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。2压力波的利用方法一般而言，进气管长度长时，压
10、力波长，可使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时，压力波波长短，可使发动机高速区功率增大。 4. 2 汽油机进气控制系统及检修汽油机进气控制系统及检修4.2.1 谐波增压控制系统（ACIS） 3波长可变的谐波进气增压控制系统 丰田皇冠车型2JZGE发动机采用在进气管增设一个大容量的空气室和电控真空阀，以实现压力波传播路线长度的改变，从而兼顾低速和高速的进气增压效果。 系统工作原理如图，ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真空罐的真空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。此时进气管长度长，压力波长大，以适应低速区
11、域形成气体动力增压效果。高速时，ECU接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开，真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片，从而将进气增压控制阀打开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果。 4. 2 汽油机进气控制系统及检修汽油机进气控制系统及检修4.2.1 谐波增压控制系统（ACIS） 功用：根据发动机不同的负荷，改变进气流量去改善发动机的动力性能。 工作原理：受真空控制的动力阀在进气管上，控制进气管空气通道的大小。发动机小负荷运转时，受ECU控制的真空电磁阀关闭，真空室的真空度不能进入动力阀上部的真空室，动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出小
