《燃油蒸发排放控制系统和曲轴箱通风控制系统检修》学习手册

《燃油蒸发排放控制系统和曲轴箱通风控制系统故障检修》学习手册

知识要求

5.1.1 燃油蒸发排放控制系统

5.1.1.1 燃油蒸发排放控制系统的作用

发动机在运转的过程中，燃油箱中的燃油会受热蒸发，这些蒸发出来的燃油蒸气(HC)如果排入大气既污染环境又浪费能源。燃油蒸发控制(Evaporative Emission Control,即EVAP)系统能够将燃油系统产生的燃油蒸气(HC)储存起来，并适时地送入进气歧管，与正常混合气混合后进入发动机燃烧，使汽油得到充分利用，减少环境污染。

5.1.1.2 燃油蒸发排放控制系统的类型

燃油蒸发控制(EVAP)系统的控制方法有利用发动机的真空度来控制和利用电控单元来控制两种。早期的燃油蒸发控制(EVAP)系统多利用真空控制，现在大都直接由发动机ECU控制。

5.1.1.3 燃油蒸发排放控制系统的工作原理

燃油蒸发控制(EVAP)系统的控制的原理是先利用活性炭罐内的活性炭把燃油蒸气吸附在活性炭罐内，当发动机进入小负荷到中负荷的工况范围时，通过发动机的真空吸力把活性炭罐内的燃油蒸气脱附后吸入汽缸内燃烧掉。在发动机怠速工况和全负荷工况，活性炭罐中的燃油蒸气不应进入发动机汽缸，以免造成怠速时可燃混合气过浓而熄火，全负荷时引起混合气过稀影响发动机的动力输出，所以活性炭罐内的燃油蒸气进入发动机进气歧管的时机和流量必须受到控制。

1．真空控制

早期的LS400发动机EVAP控制系统即为真空控制，其系统组成和原理如图5-1-1所示。该系统主要由燃油箱、活性炭罐、双金属EVAP控制阀和橡胶管路组成。

当燃油箱内由于燃油蒸发而压力增大时，燃油蒸气将由燃油回收管经止回阀2

送到活性碳罐。如果（由于外部温度低等原因）燃油箱内有负压，大气经过止回阀3和燃油箱盖止回阀，使外部大气进入燃油箱，平衡压力。当发动机运转，水温高于54℃时，双金属EVAP控制阀自动打开真空管路，活性碳罐内的燃油蒸气就通过止回阀1和真空管路被吸进发动机燃烧室燃烧。但要注意，当节气门开度过小时，真空管路在进气道的开口还不处于节气门后方，也就不会产生负压作用于活性碳罐，当节气门全开时，真空管路内的负压过低不足以将止回阀1打开，这就是说，发动机在怠速运转或低负荷、以及大负荷时，燃油蒸发控制系统都不工作。

图5-1-1 LS400 燃油蒸发控制系统原理

2．发动机ECU控制

目前，燃油蒸发控制(EVAP)系统多数采用发动机ECU直接控制炭罐控制电磁阀的通断来控制系统管路的开启和关闭，但不同车型控制电磁阀开闭的时机和方法并不完全一样。一般说来，发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、节气门等信号，用占空比控制碳罐电磁阀的开闭来实现排放控制阀上部的真空度，从而控制排放控制阀的开度。当排放控制阀打开时，燃油蒸气通过排放控制阀被吸入进气歧管。

满足了下列条件的情况下，才净化燃油蒸汽:

·必须在发动机起动后经过了一个预定的时间段。

·发动机冷却液温度传感器必须显示冷却液的温度在预定范围内。

·发动机必须在节气门保持稳定半开状态下运行。

·发动机的转速必须高于预定值。

只有满足以上条件时，发动机ECU使电磁阀线圈电路接地通电，电磁阀的阀门开启，贮存在活性炭罐内的燃油蒸气经软管被吸入发动机汽缸内燃烧。此时由于发动机的进气量较大，少量的燃油蒸气进入发动机不会影响混合气的浓度。较先进的燃油蒸发控制系统，能根据发动机负荷等情况，通过控制电磁阀的通电占空比，来控制电磁阀开启程度，进而控制了燃油蒸气流量。

对于电控EVAP而言，则是由电控单元根据水温传感器、发动机转速传感器和节气门位置传感器的工作电压等发动机运转参数，通过燃油蒸发控制电磁阀来控制系统的工作。目前常见的电脑控制的燃油蒸发控制系统如图5-1-2和图5-1-3所示。它主要由燃油箱、活性炭罐、橡胶管路、燃料止回阀、炭罐控制电磁阀和发动机ECU等组成，能够提供比较精确的蒸发流量的控制。

图5-1-2 发动机ECU控制EVAP原理图

图5-1-3 发动机ECU控制EVAP系统组成和原理

技能要求

5.1.1.4 燃油蒸发排放控制系统的检修

1.丰田8A-FE发动机燃油蒸发控制(EVAP)系统的检修

1．1 基本组成和控制原理

丰田8A发动机燃油蒸发控制(EVAP)系统组成和原理如图5-1-4和图5-1-5所示。该系统主要由活性炭罐、EVAP电磁阀、和真空管路组成，发动机ECU根据水温、节气门开度、发动机转速等工况来控制电磁阀的开闭时机和开度，进而控制燃油蒸气的

回收时机和流量。

图5-1-4 丰田8A-FE发动机的燃油蒸发控制系统组成

图5-1-5 丰田8A发动机燃油蒸发控制(EVAP)系统原理1）活性炭罐

图5-1-6 活性炭罐

活性炭罐内充满活性炭颗粒，能吸附汽油蒸汽分子；其外观和组成如图5-1-6所示。活性炭罐上方的进气口与燃油箱相通；出气口经软管与发动机节气门后方进气

管相通，该软管中间有一个电磁阀控制真空管路的通断。当电磁阀开启且控制气路中的真空度较大时，吸附在活性炭表面的汽油分子重新蒸发，被吸入发动机进气管参加燃烧。

2）EVAP电磁阀

EVAP电磁阀的作用是根据发动机ECU的信号控制燃油蒸气通道的开闭，发动机ECU还可根据发动机工况，控制电磁阀的通断频率，以调节进气量。当发动机停止或怠速运转时，电磁阀关闭；当发动机以中速或高速运转时，电磁阀控制信号的占空比增大，通道流过的燃油蒸气量也增多。这时发动机的进气量较大，少量的燃油蒸汽不会影响混合气的成份。

1.2燃油蒸发控制(EV AP)系统检修

EV AP系统的诊断方法如下：

（1）目视检查EV AP系统所有软管是否泄漏、堵塞和连接松动。检查EV AP系统中的电路连接是否松动，绝缘部分是否磨损。

（2）EV AP系统元件的诊断

①将发动机预热至正常工作温度，然后使发动机怠速运转。

脱开活性炭罐上的真空软管，用手感觉软管开口端有没有真空吸力。怠速时电磁阀不通电，软管内应无真空吸力，若有吸力，检查电磁阀线束插头的电源电压，若有电压，则检查ECU；若无电压，则检查电磁阀是否泄漏。

踩下加速踏板，使发动机转速升高到2000r／min以上，检查软管内有无真空吸力，若有吸力则为正常；若没有吸力，则检查电磁阀线束插头内电源电压，若电压正常，说明电磁阀有故障；若电压不正常或没有电压，则检查线路和ECU。

（3）检查EV AP电磁阀。

①脱开连接软管和电磁阀插头，用万用表测量电磁阀两插头间的电阻，如图5-1-7所示，应符合要求，该电磁阀电阻为27Ω~33Ω。

脱开电磁阀插头，向进气孔吹气时应不导通；将蓄电池电压加在电磁阀的两端子上，再向进气孔吹气应导通。否则说明电磁阀有故障，应更换。