（1）二次空气喷射系统 有脉冲式二次空气喷射系统及空气泵式二次空气喷射系统，前者已基本淘汰，不再讲述。空气泵式二次空气喷射系统实际上又主要有两种：一种是只在冷起动暖机时把二次空气引入排气歧管，二次空气喷射在氧传感器前方、三元催化转化器前方，即只有上游空气模式（或者叫逆流空气模式），如奥迪A8轿车（图8-3）；还有一种是在起动初期一定时间内为旁通模式，暖机期间为将二次空气泵入排气歧管的上游空气模式，在发动机正常工作温度下将二次空气引入前氧传感器后方的三元催化转化器中，称为下游空气模式（或称顺流空气模式），如福特车系一些轿车上就曾应用这种空气泵式二次空气喷射系统。
图8-3 奥迪A8BFM、BFL发动机二次空气喷射系统
1—二次空气泵电动机V101 2—二次空气泵继电器J299 3—发动机控制单元J220 4—右侧二次空气喷射用组合阀 5—二次空气喷射阀N112 6—单向阀 7—到进气管 8—左侧二次空喷射用组合阀 9—真空储气罐
奥迪A8轿车BFM、BFL发动机上应用空气泵式二次空气喷射系统的目的，主要是通过二次空气喷射系统可以在冷起动后实现更快的加热，并进而使尾气催化净化器更早地进入运行准备状态。由于冷起动阶段混合气过浓，在废气中产生较高比例的未燃烧碳氢化合物。通过二次空气喷射可以改善尾气催化净化器中的再氧化并进而减少有害物质排放值。由再氧化产生的热量可显著缩短尾气催化净化器的起动时间，因此冷态运转阶段的废气质量得改善。
在冷态运转阶段发动机控制单元3通过二次空气泵的继电器2控制二次空气泵1运转，空气到达二次空气喷射用组合阀4和8，与此同时控制二次空气喷射阀5使真空到达二次空气喷射用组合阀4和8，各个二次空气喷射用组合阀借此打开到气缸盖排放通道的二次空气通路。二次空气喷射用组合阀装在各侧的缸盖后端，如图8-4所示。
图8-4 二次空喷射用组合阀
1—接空气泵 2—去缸盖内排气歧管通道 3—真空管（接自二次空气喷射阀N112）
如果二次空气泵的电动机运转正常，但空气供应量不足，可能是滤芯被污染了。应对二次空气泵的滤芯进行清洁，如图8-5所示。
检查二次空气喷射电磁阀N112电阻，标准值：25～35Ω，如图8-6所示。
这种二次空气喷射系统仅在在冷态运转阶段工作，正常工作温度下不能工作，否则排气歧管处的二次空气使氧传感器信号失准，ECU将收到来自氧传感器的稀空燃比信号，势必增加喷油脉宽，从而混合气变浓、油耗增加、排放性能变差。
图8-5 二次空气泵
1—盖 2—滤芯 3—二次空气泵
图8-6 检查二次空气喷射电磁阀N112 电阻标准值：25～35Ω
（2）废气再循环系统EGR阀的形式很多，有真空膜片式、电控式两大类，其中真空膜片式又有正背压控制方式、负背压控制方式等。电控式有线性式EGR阀、数字式EGR阀、步进电动机式EGR阀。马自达6、日产风度A33、雷克萨斯LS430的发动机采用的EGR阀为步进电动机式，日产风度A33轿车发动机装用的EGR阀如图8-7所示。
在维修时，可用CONSULT-Ⅱ观察它的动态数据，正常的应如表8-5所示。
表8-5 CONSULT-Ⅱ数据监控模式下的参考值
还可用CONSULT-Ⅱ中的执行元件动作测试功能对EGR阀进行动作测试。如没有CON-SULT-Ⅱ，可按如下步骤观察EGR阀的动作，如图8-8所示。
①拆下EGR流量控制阀。
②重新连接ECM线束插头和EGR流量控制阀线束插头。
③将点火开关在ON位置与OFF位置之间转动。
④检查确认EGR流量控制阀轴能够根据点火开关位置变化顺畅地前后移动。
图8-7 步进电动机式EGR阀
图8-8 观察EGR阀的动作
图8-9是线性式EGR阀的结构。线性EGR阀由发动机控制模块控制，发动机控制模块控制电磁线圈通电，使枢轴及锥形阀抬起后，废气就可进入进气歧管进行再循环。因为线性EGR阀锥形阀的开启程度完全是线性渐变的，所以它能够提供发动机全工况下NOx排放水平的最佳控制。发动机工作时，发动机控制模块根据冷却液温度传感器、节气门位置传感器、空气流量传感器等的输入信号计算出最优的EGR开启程度，并通过控制EGR阀电磁线圈使EGR阀达到最佳开启位置。线性EGR阀中嵌有EGR枢轴位置传感器，枢轴移动后传感器马上将实际枢轴的移动位置反馈给PCM，实现了对废气再循环流量的精确反馈控制。上海别克轿车及广州本田奥德赛发动机的EGR阀就是这类线性EGR阀。
在带有电脑控制EGR系统的汽车上测试NOx的排放量时，应确保汽车在打开EGR阀所需要的条件下工作。
图8-9 线性式EGR阀结构
1—传感器盖 2—EGR阀位置传感器 3—初级极靴 4—电磁线圈与线圈架总成 5—衔铁套筒 6—锥形阀 7—衔铁和阀座总成
大多数汽车的NOx排气含量的基线，在发动机怠速时，NOx的排放量应该小于100×10-6。当汽车在正常的稳定速度范围内工作时，NOx的排放量应低于100×10-6～600×10-6。如果发动机是在节气门全开下或在超载时工作，NOx的排放量不应超过1000×10-6。
检查EGR系统时，除检查EGR阀是否能正常动作、EGR阀关闭是否严密外，还应注意EGR通道是否堵塞，如堵塞，应清除其内的积炭，使EGR通道畅通。
如果EGR阀在怠速时或低速时是打开的，则会发生发动机怠速不稳或低速喘振。也可能表现出加速时喘气、减速后过载熄火或冷起动后过载熄火的现象。
（3）曲轴箱强制通风系统（Positive CrankcaseVentilation—PCV）发动机从压缩到做功行程时，未燃烧的气体经活塞环、气缸的间隙窜入曲轴箱中，导致机油与废气混合使机油变稀，降低发动机的润滑性；机油产生热分解和变脏；生成油泥，使金属零件加速磨损；窜气使活塞和气缸过热，积炭造成早燃，引起活塞环胶着，造成气缸擦伤等，成为产生各种故障的原因。因此，曲轴箱内必须有新鲜空气不断循环。
窜气的主要成分是HC，占70%～80%，剩下的20%～30%是CO、CO2、NOx、SO2、PbO等成分。
曲轴箱强制通风系统采用曲轴箱强制通风阀（PCV）把曲轴箱中的气缸窜气送回进气歧管。在发动机节气门部分开启时，进气歧管通过PCV阀吸入曲轴箱窜气。正常情况下，PCV阀的通气量足够完全吸入曲轴箱窜气和少量通风空气。通风空气从进气管吸入曲轴箱。在这个过程中，空气通过连接进气管与摇臂室盖的软管。曲轴箱强制通风系统的工作及PCV阀在各种工况下的工作位置如图8-10、图8-11所示。在曲轴箱窜气特别严重的车辆上，PCV阀满足不了要求。这是因为在任何情况下，都会有一部分气体通过软管到达进气管内。此时泄漏的气体可能将机油带入空气滤清器。当PCV阀堵塞时也会发生类似情况。
图8-10 曲轴箱通风系统的工作情况
图8-11 PCV阀的工作位置
当PCV阀和软管堵塞时，将造成怠速不稳、失速或怠速过低、漏机油和曲轴箱及气门室罩油泥增加；当PCV阀和软管泄漏时，将造成怠速不稳、怠速失速和怠速过高的故障。
曲轴箱强制通风（PCV）的测试：在发动机处于正常工作温度且以怠速运转时，用废气分析仪检测尾气，观察O2和CO的读数。从摇臂盖上拆下PCV阀，PCV阀仍连接在进气歧管侧的管路上，让该阀吸入新鲜空气。此时O2的读数应增加，而CO读数应该减小。如果O2的读数未发生变化，则PCV系统已堵塞。如果O2的读数增加多于1%，或CO读数减小多于1%，表明窜缸混合气过多，或机油受燃油污染。(www.xing528.com)
PCV阀的检测方法是当发动机怠速运转时，从气门室罩上拆下PCV阀。工作正常的PCV阀应能听到气流经过时产生嘶嘶的噪声。当手指放在阀入口处时，会立刻感觉到很强的真空压力（图8-12）。如拆下PCV阀，摇动时应能听到阀内“咔嗒”声，否则应更换PCV阀。
（4）燃油蒸发控制系统（EVAP）为了防止燃油箱向大气排放燃油蒸气而污染大气环境，在发动机控制系统中采用了燃油蒸发控制系统。常见的燃油蒸发控制系统如图8-13所示，一般是采取由发动机ECU控制活性碳罐电磁阀蒸气清除。
当发动机未运转时，从密封的油箱中蒸发出的燃油蒸气被导入内有活性碳的EVAP碳罐中并被存储在那里。
当发动机运转时，发动机ECU根据发动机转速、速度、空气流量等信号，用占空比控制方式控制炭罐清洁量控制电磁阀的开闭，EVAP炭罐中的燃油蒸气就可以通过清洁管路被带入进气歧管，由EVAP炭罐清洁量控制电磁阀控制的蒸气流量随着空气流量的增加而成正比调整。减速时，一般EVAP炭罐清洁量控制电磁阀将会关闭蒸气清洁管路。有些车型在怠速时，EVAP炭罐电磁阀也将关闭蒸气清洁管路。在EVAP炭罐电磁阀工作时，发动机工作的燃油量就包括喷油器喷射油量和来自EVAP系统活性炭罐的燃油蒸气。
图8-12 检查PCV阀
图8-13 常见的燃油蒸发控制系统
当活性炭罐控制电磁阀失效或线路不良、活性炭罐损坏、软管裂开或连接错误时，将会引起怠速不稳和失速、发动机性能不良和空燃比不正确。
现在很多车型特别是美规车型用的燃料蒸发排放控制（EVAP）系统显得要复杂得多。美规车型的一个特点是加注燃料时为防止蒸发燃料逸出，而将其暂时地吸入炭罐内；同时它还有系统泄漏自诊断功能。
图8-14为日本丰田美规车型的燃料蒸发排放控制（EVAP）系统示意图。此系统在空气滤清器、进气歧管、活性炭罐和燃油箱之间设有通道和阀门，它有三个VSV阀，燃油箱上还装有燃油箱蒸气压力传感器，发动机ECU通过对VSV阀等的打开和关闭的控制，来实施对整个系统的蒸发的汽油运作进行控制。
图8-14 日本丰田美规车型的燃料蒸发排放控制（EVAP）系统
当燃油箱内蒸气压力超过限值时，压力阀开启，燃油箱内的汽油蒸气进入活性炭罐中，如图8-15所示。
图8-15 燃油箱内蒸气压力超过限值时EVAP系统的工作情况
当燃油箱内存在真空时，允许外界空气通过活性炭罐或者燃油箱盖的真空阀进入，如图8-16、图8-17所示。
图8-16 燃油箱内真空度大于限值时EVAP系统的工作情况（真空阀打开）
图8-17 燃油箱内真空度大于限值时EVAP系统的工作情况（燃油 箱盖内的真空阀开启）
净化过程：当发动机运转到一定状态下，发动机ECU打开活性炭罐进气口关闭VSV阀，并利用占空比控制方式来控制炭罐清洗VSV阀。因此，炭罐进气阀受到来自进气歧管的真空力作用而被打开，炭罐进气阀被打开后，外界空气经空气滤清器后方的活性炭罐进气口关闭VSV阀进入活性炭罐，与活性炭罐的燃料蒸发气混合后，流入进气歧管，如图8-18所示。
图8-18 发动机运转且处于净化模式时EVAP系统的工作情况
发动机ECU利用占空比控制方式来控制VSV（用于EVAP），是为了防止在怠速和其他状态下过多实施的净化流程，引起发动机故障和排放进一步恶化。
加注燃油时，当燃料箱内压力因加注燃料而增大时，燃油加注蒸气排放阀（ORVR阀）开启，蒸发气体流入炭罐内，此时炭罐排气阀也可能开启，如图8-19所示。
图8-19 加注燃油时EVAP系统的工作情况
监控（自诊断功能）：当空气温度传感器和冷却液温度传感器显示出接近相同数值，例如，在发动机冷机起动时，会被导入监控程序。
发动机ECU使用蒸气压力传感器连续监控燃油箱蒸气压力，并当探测到有压力损失故障时，DTC（故障诊断码）就被储存到存储器上，并且故障警告灯会亮灯用于警告驾驶人。
发动机ECU关闭活性炭罐关闭阀，并打开净除阀和压力开关阀以使整个系统进入真空状态，当达到有足够的真空时，发动机ECU关闭净化清除阀，从而关闭了贯穿系统的通道。然后，当系统压力逐渐增加到规定的真空时，发动机ECU导入监控程序对该系统的压力是否有泄漏进行检查。
发动机ECU按照活性炭罐关闭阀和压力开关阀的先后顺序操作他们的运作，而后，通过压力的变化来确定这两种VSV阀是否运行良好。监控的过程及原理如图8-20所示。
（5）三元催化转换器（TWC）三元催化转换器是用铂、钯、铑作为催化剂，将排气中的CO和HC氧化后，NOx与CO还原，最后形成CO2、H2 O及N2排入大气。三元催化转化器的典型结构如图8-21所示。
三元催化转化器的检查方法有多种，检查进出口温度差、检测前后氧传感器信号波形等方法可参见前述章节中的介绍。这里介绍一种用四气或五气分析仪来测试催化转化器效率的方法。在进行催化转化器测试之前，用软锤敲击转化器，检查内部元件是否松动。如果内部元件松动，必须更换催化转化器。检查并修理排气系统的所有泄漏部分。按下列步骤测试催化转化器：
1）关闭AIR泵。
2）确保发动机处于正常工作温度。
3）让发动机以2000r/min运转。
4）对于燃油喷射发动机，O2必须为零或很少，同时必须有一定的CO。为了获得一定的CO，必要时可用丙烷加浓工具向空气进气管内加入丙烷。
5）突然加速发动机，观察O2的含量。如果O2含量在1.2%以上，则催化转化器有故障。
图8-20 发动机ECU对EVAP系统的工作情况的监控过程及原理
图8-21 三元催化转化器
1—蜂窝状陶瓷体 2—垫子 3—内壳 4—不锈钢壳 5、6—网状密封件
图8-21 三元催化转化器（续）
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