汽车发动机EGR阀检修及排气污染物检测实训

【学生分组实训】

（1）检修仪器设备 尾气分析仪、手动真空泵、数字式高温检测计、万用表、示波器、手电筒等，如图4-181所示。

图4-181 污染物控制系统检修主要仪器设备

a）尾气分析仪 b）手动真空泵 c）温度计

（2）检修内容及方法

1）EGR系统的检修。

①一般检查。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）。

②EGR电磁阀的检查。

a.测量电阻值，应为33～39Ω。

b.如图4-182所示，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。

③EGR阀的检查。如图4-183所示，给EGR阀施加15kPa的真空，EGR阀应能开启；不施加真空时，EGR阀应能完全关闭。

图4-182 EGR电磁阀的检查

图4-183 EGR阀的检查

2）TWC系统的检修。

①用数字式高温检测计检测三元催化转化器入口和出口的温差不得小于38℃。

②用尾气分析仪检测排气中的有害物质是否超标，若超标说明三元催化转化器转换效率降低，必要时应更换。

③目视检查三元催化转化器是否有破裂、破损。

④用手电筒检查三元催化转化器进、出气口有无被积炭堵住。

⑤用示波器检查1号氧传感器（用来反馈混合气浓稀，进行喷油的闭环控制）和2号氧传感器（用来检测TWC的工作情况）的波形。其安装位置及波形如图4-184所示。当ECU检测到2号氧传感器信号为0.1～0.2V时，表示三元催化转化器工作正常，如果2号氧传感器与1号氧传感器信号一样时，说明TWC失效，必须更换。

图4-184 TWC系统工作情况的检查

TWC使用注意事项：

①禁用含铅汽油，防止催化剂失效。

②三元催化转化器固定不牢或汽车在不平路面上行驶时的颠簸，容易导致转化器中的催化剂载体损坏。

③装用蜂巢型转化器的汽车，一般汽车每行驶80000km应更换转化器芯体。装用颗粒型转化器的汽车，其颗粒形催化剂的重量低于规定值时，应全部更换。

3）排气污染物检测。这里以电喷汽油车排放污染物的检测方法及限值为例进行介绍。

①怠速检测法。

a.发动机处于怠速运转状态，离合器处于结合位置（对手动档而言），加速踏板位于松开位置，变速杆位于空档位置。

b.进气系统装有空气滤清器，排气系统装有排气消声器，不得有泄漏，汽油符合国标的规定。

c.使发动机冷却液和润滑油温度达到汽车使用说明书所规定的热状态。

d.必要时在发动机上安装转速计、点火正时仪、冷却液和润滑油测温计等测试仪器。

e.发动机由怠速工况加速至0.7倍的额定转速，维持60s（以清除燃烧室中的各种残留气体）后降至怠速状态。(www.xing528.com)

f.将测量仪的读数转换开关置于最高量程档位，在稳定怠速状态下，将部分光红外吸收型（NDIR）分析仪的取样探头直接插入排气管中，插入深度等于400mm，并固定于排气管上。

g.在怠速状态下维持15s后开始读数，读取30s内CO和HC的最高值和最低值，取其平均值为测量结果。

h.若为多排放管时，取各排放管测量结果的算术平均值。

②双怠速检测法。

a.必要时在发动机上安装转速计、点火正时仪、冷却液和润滑油测温计等测试仪器。

b.发动机由怠速工况加速至0.7倍的额定转速，维持60s后降至高怠速（即0.5倍额定转速）。

c.将发动机降至高怠速状态后，将取样探头直接插入排气管中，插入深度等于400mm，并固定于排气管上。

d.发动机在高怠速状态下维持15s后开始读数，读取30s内的最高值和最低值，取其平均值即为高怠速排气污染物检测结果。

e.发动机从高怠速状态降至怠速状态，在怠速状态维持15s后开始读数，读取30s内的最高值和最低值，取其平均值即为怠速排气污染物检测结果。

f.若为多排放管时，分别取各排放管高速排放检测结果的平均值和怠速排放检测结果的平均值。

③加速模拟（ASM）检测法。如图4-185所示，把汽车置于底盘测功机上，采用两阶段等速工况检测，工况分为ASM5025工况和ASM2540工况。

图4-185 加速模拟（ASM）检测法

a.ASM5025工况检测方法。车辆驱动轮位于测功机滚筒上，将分析仪取样探头插入排气管中，深度为400mm，并固定于排气管上，对独立工作的多排气管应同时取样。

b.ASM2540工况检测方法。ASM5025工况试验结束后，车辆立即加速至40km/h，按ASM2540工况检测方法进行测试。

④复检试验。

⑤排放限值。新车或已行驶80000～100000km以内的车辆废气排放物浓度值在怠速工况下的正常范围数值，见表4-5。

表4-5 怠速工况下车辆废气排放的正常浓度范围

项目小结

1.汽油机的工况不同，所要求的可燃混合气浓度也不同。可燃混合气的浓度通常用空燃比R表示。电控汽油发动机能够根据发动机运行工况的变化，实现最佳空燃比控制、最佳点火提前角控制及最佳排放污染物控制，提高了发动机的动力性、经济性和环保性。

2.现代电控汽油发动机由电子控制燃油喷射系统（也称EFI）、电子控制点火系统（也称SEA）和各种排放污染物控制系统等组成。由电子控制单元ECU集中进行喷油、点火、怠速等主要控制和废气再循环、三元催化转化等辅助控制。

3.EFI系统主要由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三部分组成。ASE系统主要由凸轮轴/曲轴位置传感器、节气门位置传感器、爆燃传感器、点火控制器、ECU、点火线圈、火花塞等组成。

4.EFI系统的空气供给系统主要由：空气滤清器、节气门体、进气总管、进气歧管等组成；汽油供给系统主要由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、汽油压力调节器、喷油器、供油管路、回油管路等组成。电子控制系统主要由传感器、电子控制单元ECU和执行器等三大部分组成。

5.空气流量计检测进气量，分为叶片式（也称翼板式）、卡门涡旋式、量芯式和热式空气流量计等。

6.进气管绝对压力传感器测量进气管压力。应用最多的是压敏电阻式进气管绝对压力传感器和电容式进气管绝对压力传感器。

7.节气门位置传感器用以检测节气门的开度及加速信号。有线性输出和开关量输出两种形式。

8.冷却液温度传感器和进气温度传感器分别用于检测发动机冷却液温度和进气温度，作为燃油喷射和点火正时控制修正信号。

9.凸轮轴/曲轴位置传感器的作用是给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）和判缸等信号，作为汽油喷射和点火控制的主控信号。有电磁式、霍尔式和光电式三种。

10.氧传感器用于检测排气中的氧浓度，提供空燃比校正的反馈信号，实现汽油喷射的闭环控制。

11.爆燃传感器用于检测发动机的爆燃情况，提供点火提前角校正的反馈信号，实现汽油机点火的闭环控制。

12.电控单元（ECU）是一种电子综合控制装置。ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间和最佳点火提前角等参数，在接受了各种传感器传来的信号后，确定满足发动机运转状态的汽油喷射量，并计算出控制喷油器的喷射时间和最佳点火时刻。

13.CO是汽油在局部缺氧或低温下不完全燃烧的产物；HC是未燃的燃料、不完全燃烧或裂解反应的碳氢化合物及少量的氧化反应的中间产物；NO_x的生成是由氧和氮在高温富氧条件下反应所形成的。

14.发动机的机内净化方法主要有改善发动机燃烧状况的喷油闭环控制、废气涡轮增压和废气再循环等，机外净化方法主要有三元催化转化器、二次空气喷射和曲轴箱强制通风装置等。