二次空气喷射系统的工作原理与检修

20kPa 真空度，从空气滤清器侧软管 封不良，应更换。
大气的滤网处吹入空气应畅通；当给
接头吹入空气应通畅。若不符合上述
3. 检查二次空气电磁阀
电磁阀接通蓄电池电源电压时，吹气
要求，说明膜片阀工作不良，应检修
测量二次空气电磁阀电阻值，正 通畅情况应与上述相反。若不符合上
或更换；用手动真空泵从真空管接头 常值应为 36～44Ω。拆开二次空气电磁 述要求，应更换该二次空气电磁阀。□
气。ECU 给二次空气电磁阀通
图 7 韩国现代轿车二次空气喷射系统的组成
空气泵 带轮
电时，电磁阀开启膜片阀真空 室的真空通道，进气管真空度 将膜片阀吸起，排气管内的脉 动真空即可吸开舌簧阀，使二
次空气进入排气管。
在下列情况下 ECU 不给二
滤清器
带轮螺栓
滤清器
图 8 空气泵带轮与离心式滤清器
次空气电磁阀通电： （1）电 控 燃 油 喷 射 系 统 进
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宝马 5 系轿车 CAN 总线系统原理与检修
朱双华
众所周知，汽车控制器局域网信 系 CAN），如图 1 所示。K-CAN 总线 有：①CAN-L 或 CAN-H 通信线短路
息传输系统有其特有的硬件和软件 传输速率大约为 l00kbit/s，控制单元 或断路；②连接器连接不良（端子损
入闭环控制。
排放量。脉冲空气系统的上、下游空
（2）冷 却 液 温 度 超 过 规 定
气道各有一个电磁阀和一个单向阀。 范围。
因为排气口的低压脉冲持续时间随
（3）发动机转速和负荷超过规定
发动机转速的提高而缩短，所以脉冲 值。
式二次空气喷射系统在发动机转速
（4）ECU 发现有故障。
二、系统检修 1. 工作情况检查 如果二次空气喷射系统发生故 障，则发动机温度升高时，系统不向 排气口泵入空气，造成 CO 和 HC 的 排放量升高。在对二次空气喷射系统 进行检查时，需注意以下几点： （1）诊断二次空气喷射系统，首 先要检查该系统上所有真空软管和 电路连接是否正常，有无老化、泄漏、 连接松动等。 （2）空气泵的皮带必须有一定的 张力，带轮松动会导致二次喷射系统 不能正常工作。此外空气泵在皮带轮 的后面有一个离心式滤清器，其作用 是过滤空气中的灰尘。皮带轮与滤清 器用螺栓连接在泵轴上，可分别检 修，如图 8 所示。如果皮带轮或滤清 器弯曲、磨损或损坏，应进行更换。 （3）二次空气喷射系统中泄压阀 的作用是在系统堵塞或阻力过大时 释放压力，以防止空气泵压力过高。 泄压阀通常连接在旁通阀和分流阀 上，也有的连接在空气泵上。如果泄 压阀卡在开启位置，来自空气泵的空 气流将通过该阀连续排出。 （4）如果二次空气喷射系统中的 软管出现烧坏的现象，这是高温排气 进入造成的，说明单向阀有泄漏故 障。 （5）发动机低温起动后，拆下空 气滤清器盖，应能听到舌簧阀发出的 “嗡、嗡”声。 （6）从空气滤清器上拆下二次空 气供给软管，用手指盖住软管口检 查，应符合下列要求：发动机温度在 18～63℃范围内怠速运转时，有真空 吸力；发动机温度在 63℃以上时，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。 检查结果若与上述不符，说明二 次空气喷射系统工作不正常，应进一 步检查。 2. 检查二次空气控制阀 拆下二次空气控制阀，从空气滤
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清器侧软管接头吹入空气应不漏气； 施加 20kPa 真空度，从排气管接头吹 阀上的软管，电磁阀不通电时，从进气
用 手 动 真 空 泵 从 真 空 管 接 头 施 加 入空气应不漏气，否则说明舌簧阀密 管侧软管接头吹入空气应不通，从通
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二次空气喷射（Air Injection，AI） 三元催化转换器的时机由发动机电
系统的功能：在一定工况下，将一定 控单元（ECU）进行控制。
量的新鲜空气送入排气管（如图 1 所
目前所用的二次空气供给方法
示），促使发动机排出废气中的 CO 有空气泵系统和脉冲空气系统两种
旁通阀和空气分流阀组成，他们又控
一、系统组成与工作原理
制从空气泵到排气口或催化转换器
二次空气分为上游气流和下游 气流，如图 2 所示。上游气流流进排 气歧管，下游气流进入三元催化转换 器的空气室中。空气进入排气歧管及
排气门
空气歧管
空气压力
的空气量。空气分流阀到排气口和催 化转换器之间各有一个单向阀，以防 止在减速等工况时，排气管中的废气 倒流至二次空气喷射系统。发动机控 制模块控制两个电磁线圈，分别给旁 通阀和分流阀供应真空。
空气分流阀
需动力源注入空气，
而是依靠大气压力与
单向阀
单向阀
消声器口
废气真空脉冲之间的 压力差使空气进入排 气管，因此减少了成 本及功率消耗，其工
催化转化器
排气歧管
作原理如图 6 所示。 空气来自空气滤清 器，发动机电控单元
图 3 空气泵系统
（ECU）控 制 电 磁 阀 的
二 工次 作空 原 气 邢
世
将一个控制单元从总线上拆下，然后
（车身 CAN）和 PT-CAN 总线（传动
CAN 总 线 上 常 见 的 通 信 故 障 测量 CAN-L 和 CAN-H 间的电阻。
车身模块
安全和网关模块 便捷进入及起动系统
宝马 5 系轿车 PT-CAN 总线上， 一个终端电阻位于车辆的右前侧（自 适应巡航控制系统控制单元附近），
空气泵是一种旋转叶片式容积
泵（图 4），其原理是利用离心方式将
排气歧管 干净的空气泵入系统中。图 5 所示为
空气泵的工作过程。由图可见，由于
转子带动翼板旋转，使空气泵内的压
力低于进气口外的压力，所以空气被
空气喷射
吸入空气泵。转子继续带动翼板旋
图 1 二次空气喷射系统的布置形式
转，使空气被压缩并流动到排气口， 此时由于排气口外的压力比排气口
电控模块将无法正常工作，从而为故 为 500kbit/s，控制单元包括发动机控 蓄电池电量快耗尽时或蓄电池电压
障诊断带来困难。因此，装有控制器 制单元、变速器控制单元、主动车速 缓慢下降可能导致故障记录存储）。
局域网信息传输系统的车辆一旦出 控制单元和电动燃油泵等，不能单线
3． 宝马 5 系轿车 CAN 总线系统
理 喷 凯
李
与 射 聚
霞
检系 修统
的
导线插接器
空装支架
空气入口
空气出口
图 4 空气泵 打开及关闭，电磁阀与单向阀相连。 由于排气中压力是正负交替的脉冲 压力波，当发动机以较低转速运转 时，排气压力为负，空气由滤清器通 过电磁阀和单向阀进入排气口；当排 气压力为正时，因有单向阀，所以空 气不能反向流动，但此时也没有新鲜 空气进入排气口，即不能降低 HC 的
2． 宝马 5 系轿车 CAN 总线系统
的检测 （1）测量电阻。为了避免信号反
射，在两个 CAN 总线上连接着电阻 值各为 120Ω 的终端电阻，两个终端 电阻并联成一个 60Ω 的等效电阻， 在电源电压关闭时可以测量该等效 电阻，此外，单个电阻可以各自分开 测量。测量 60Ω 等效电阻的方法是：
是线性总线系统，包括 K-CAN 总线 常见故障
停车预热装置 （电子）高度控制系统
微型供电模块
电动燃油泵
主动转向控制
动态转向控制
（电子）变速器控制 自动换挡控制 的手动变速器
车制动器控制单元附近）。 电阻测量过程中应注意：先断开
车辆蓄电池的接线，大约等待 3min， 直到系统中所有的电容器放完电后 再测量，因为控制单元内部电路的电 阻是变化的。
自动恒温空调
中央控制台开关中心
前乘客侧座椅模块
数字式柴油机电子伺控系统 数字式发动机电子伺控系统
（2）电压测量。检测时蓄电池应 连接，且打开点火开关。为了确定
K-CAN
PT-CAN
CAN-L 或 CAN-H 导线是否损坏，可
图 1 宝马 5 系轿车 CAN 总线系统的组成
测 量 CAN -L 或 CAN -H 的 对 地 电
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现故障，维修人员应首先检测信息传 输系统是否正常。本文将详细阐述宝 马 5 系轿车的 CAN 总线系统原理、 常 见 故 障 及 产 生 机 理 ，以 及 如 何 对 总线进行故障诊断和排除。
1． 宝马 5 系轿车 CAN 总线系统 基本组成
宝马 5 系轿车的 CAN 总线系统
运行。系统中的控制单元分为主控制 单元和副控制单元，主控制单元是主 动式通信方，他能够在总线网络中向 被动式通信方（副控制单元）发送信 息并根据被动式通信方的要求接受 信息；副控制单元是被动式通信方， 他被要求接受和发送数据。
内的小，而且还有翼
排气进口
板的推动作用，最终
排气出口
空气室
上游气流
使空气从排气口排 出。空气泵工作时，这
一 过 程 周 而 复 始 ，将
下游气流
图 2 二次空气喷射系统的组成
空气进口
空气连续不断地泵入 排气系统。
2. 脉冲空气系统
控制真空
空气旁通阀 控制真空 空气泵
同空气泵系统相 比，脉冲空气系统不
来自空气滤清器
节气门位置传感器 发动机转速传感器
氧传感器
发动机冷却液温度传感器
流。 点火开关接通后，蓄电池
即向二次空气电磁阀供电，ECU
控制二次空气电磁阀的搭铁回
路。二次空气电磁阀不通电时，
பைடு நூலகம்
关闭通向膜片阀真空室的真空
通道，膜片阀弹簧推动膜片下
移，关闭二次空气供给通道，不
催化转化器
允许向排气管内提供二次空
阀组成，来自空气滤清器的二
排气
次空气进入排气管的通道受膜
图 6 脉冲空气喷射系统原理图
片阀控制，膜片阀的开闭用进 气歧管的真空度驱动，其真空
二次空气电磁阀
通道由 ECU 通过二次空气电磁
开-关 来自进
二次空气控制阀
气歧管
点火开关
阀控制。装在二次空气控制阀 中 的 舌 簧 阀 是 一 个 单 向 阀 ，主 要用来防止排气管中的废气倒
和 HC 进一步氧化，从而降低汽车废 方式。
气中有害物的排放量。起动工况下，
1. 空气泵系统
二次空气喷射系统还可以加快三元
空气泵系统利用空气泵将压缩
催化转换器的升温，使发动机尽快进 空气导入排气口和催化转换器。空气
入空燃比闭环控制过程，从而改善发 泵系统如图 3 所示，由真空控制空气
动机的工作性能。
无钥匙便捷起动控制单元
活动天窗
自适应转向灯
并且可以从 PT-CAN 总线上拔下，另
驻车距离报警系统
中央信息处理器
主动式侧翻稳定装置
一个终端电阻作为剪切夹紧连接器
防盗报警系统
组合仪表
主动车速控制
安装于后下线束中（在电子机械式驻
雨天/行车灯传感器 挂车模块 灯光模块
后行李箱盖提升装置 驾驶员侧座椅模块
控制器 前视投影显示屏
配置，如果信息传输系统本身有故 包括组合仪表、活动天窗、车身模块、 坏、脏污、锈蚀）；③车用电源系统故
障，则整个汽车控制器局域网中的一 灯光模块和自动恒温空调等，能够单 障；④某个控制单元的通信部件故
些信息将无法传输，接收这些信息的 线运行。PT-CAN 总线传输速率大约 障；⑤某个控制单元的供电故障（当
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汽车诊所
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转子
翼板
泄压阀
压缩空气 排气口
进气口 空气进入空气泵
压缩空气
被压缩的空气经排气口排出
图 5 空气泵的工作过程
较低时，降低排放的效果更加 ECU
明显。
单向阀
电磁阀
空气
韩国现代轿车二次空气喷 射系统的组成如图 7 所示。二 次空气控制阀由舌簧阀和膜片