第4章辅助控制系统
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第4章 电控发动机辅助控制系统
通过本节的学习，应做到： (1) 掌握汽车排放物的分类，了解排气净化的
途径及措施。 (2) 掌握现代汽车上所采用的机外净化方法的
种类、特点及原理。 (3) 了解电控可变气门控制系统、电子节气门
和废气涡轮增压系统的结构组成和工作原理。 (4)了解车载诊断系统的原理和OBD-Ⅱ的主要
曲轴箱通风 蒸发损失控制
（一）防止汽油蒸气的泄漏
1. 曲Fra Baidu bibliotek箱通风
传统方法：是将曲轴箱和空气滤清器 用管子连接起来。使窜入曲轴箱的气 体经由管子吸入空气滤清器，再进入 汽缸燃烧。 缺点：空气滤清器负压小，处理不够 彻底，且机油和水会污染空气滤清器 的滤芯。
现在一般采用曲轴箱强制通风装置：
在原先通风 结构基础上， 再通过PCV 阀（曲轴箱 强制通风阀） 将曲轴箱和 进气管连接 起来。阀门 开度由进气 管真空度自 动控制。
被动式空气喷射装置：发动机通过皮 带驱动空气压缩机，空气经压缩以后通 过管道由空气喷嘴向排气门的方向喷出。 整个装置除空气压缩机外，还必须有防 止发动机减速时产生后燃现象的防后燃 阀，防止废气倒流到空气压缩机去的单 向阀等。
HC是不完全燃烧的产物——主要是未燃的或 燃料分解的产物。
一切妨碍燃料燃烧的因素都是HC形成的原因。 HC的形成与空燃比的关系：
空燃比<14.7：
空燃比
缺氧
HC
雾化不良
空燃比> 空燃比
14.7：混入废气
量增多
氧化 反应慢
HC
（三）NOX的形成
NOX主要是：NO（99%）和NO2（1%） 1、NO 热NO：由空气中的N生成（主要） 燃料NO：由燃料中含N成分生成。(<0.02%)
燃油蒸发排放控制装置一般由燃油箱、活性炭罐 、 一些控制阀和相互连接的软管与专用管路组成。
在发动机不工作时，燃油蒸发排放控制装置将燃油 蒸气收集到活性炭罐中。发动机启动后，在燃油蒸 发排放装置的控制下，燃油蒸气从活性炭罐中排出 并进入进气歧管或空气滤清器，最后到达发动机燃 烧室燃烧。
微机控制的活性碳罐，其驱气量控制阀的真空度 由真空度电磁阀控制。ECU根据发动机各工况、状 态传感器的电信号确定一个最佳的驱气流量值，以 不同占空比的脉冲电压形式输出控制信号，控制电 磁阀工作，将驱气量阀的真空度调到适当的值，使 膜片阀处于最佳的开度位置，从而使最佳数量的驱 气进入进气歧管。
1.燃油箱 2.加油口盖 3.单向阀 4.驱气量控制阀 5.去 进气歧管空气 6.真空度电磁阀 7.活性碳罐 8.新鲜空 气 9.发动机电信号
存储燃油蒸气的活性
炭罐，一般为黑色圆
柱形，常位于发动机
舱室的右前角或左前
角。
来自燃油箱的蒸
气从燃油蒸气进口进
入，被活性粒子吸附，
在真空的作用下可从
燃油蒸气排泄口吸出，
空燃比>14.7： 空燃比 NO
大于理论空燃比 10%处，燃烧速 度和温度最高
NO生成 量最大
之后：
空燃比
燃烧温度
下降
NO
五、排气净化的途径
汽车有害气体排入大气的三条途径：
废气（65%~85%） 曲轴箱排出（20%左右） 汽油蒸发（油箱、化油器等）
排气净化的途径
研制低污染动力源的汽车 促进燃料的完全燃烧 对发动机进行排气净化处理 防止汽油蒸气的泄漏：
内容
第1节 排放控制
一、汽车排放的主要有害气体：
CO
HC
NOX 二、汽车有害气体排入大气的三条途
径： 废气 曲轴箱排出 汽油蒸发
三、汽车排气污染物的性质及危害
四、排气污染物的形成机理
（一）CO的形成
汽油、柴油：CnHm 完全燃烧：CnHm + O2 —— CO2+H2O 不完全燃烧：CnHm + O2 —— CO+H2O 所以： （1）CO是在空气量不足情况下的不完全
NO生成三要素： 高温 富氧 氧与氮在高温中停留时间长
2、 NO2的生成
NO2不是在汽缸内产生的，而是在 废气排入大气，温度下降后，由NO 生成的，即：NO+O2——NO2 NO2数量取决于燃料产物和外界空 气之间的扩散条件。
NOX的生成与空燃比的关系
空燃比<14.7：
空燃比
含氧量
NO （氧浓度起主要作用）
进入发动机燃烧室，
同时空气经滤清网进
入活性碳罐。
1.燃油蒸汽进口 2.燃油蒸汽排泄口
3.7.栅格 4.塑料外壳 5.活性碳
6.滤清网 8.空气
（二）机外净化方法
即在排气管中安装附加装置，用化学或 物理方法对排气中的有害成分加以净化 处理。 常用方法有： 空气喷射法（二次空气法） 热反应器法 催化剂法
含油较多的废气中导入过多的空气会在消声器内产生 回火甚至爆炸。当节气门突然关闭时会产生较浓的 混合气。尾气中的HC能够与来自空气泵的空气燃烧， 形成回火。为了避免这种现象，空气泵的空气要很 快分流到大气中。
可分主动式和被动式两种。
主动式带空气泵，用在计算机控制的 发动机上。被动式（不带空气泵）主要 用在化油器式发动机上；
发动机工作时， 进气歧管形成 相对真空，把 曲轴箱蒸气和 吸入的空气混 合（空气通过 发动机空气滤 清器中的PCV 滤清器和软 管），再通过 软管和PCV阀 导入进气歧管 进入气缸燃烧。
2. 蒸发损失控制—活性炭罐
利用活性炭吸 附原理，把油 箱、化油器等 蒸发出来的HC 收起来，再从 活性炭中分离 出来，送入发 动机内燃烧。
1、空气喷射法（二次空气法）
将新鲜空气 （二次空气） 喷射到排气门 的背后，使高 温废气中的 HC、CO在这 里与空气接触 进一步燃烧。
典型的二次空气系统
暖机时，空气旁通阀（AIRD ）将空气导入排气歧管 暖机后，排气歧管过多的空气会影响EGR的工作— —AIRB将空气导入到催化转化器内 热真空开关控制空气控制阀上的真空度。冷却液温 度较低时，让控制阀把空气引入排气歧管内。当发 动机的温度达到正常的工作温度时，热敏真空开关 会让控制阀把空气引入催化转化器内。 空气旁通阀（ AIRB ）：装在空气泵和空气控制阀 之间，有时与空气控制阀作成一体。减速时真空信 号作用于空气旁通阀，使压缩空气被引入大气中， 避免排气系统中产生回火。
燃烧的产物。 （2）CO的排量基本上受空燃比支配。
空燃比<14.7：
空燃比
CO浓度呈线性增加
• 空燃比>14.7： 理论上不会有CO。 但因：
（1）混合气混合及分配不均 （2）燃烧后高温：
CO2——CO+O2 H2O——H2+O2 H2+CO2——CO+H2O 会有少量的CO产生。
（二）HC的形成
通过本节的学习，应做到： (1) 掌握汽车排放物的分类，了解排气净化的
途径及措施。 (2) 掌握现代汽车上所采用的机外净化方法的
种类、特点及原理。 (3) 了解电控可变气门控制系统、电子节气门
和废气涡轮增压系统的结构组成和工作原理。 (4)了解车载诊断系统的原理和OBD-Ⅱ的主要
曲轴箱通风 蒸发损失控制
（一）防止汽油蒸气的泄漏
1. 曲Fra Baidu bibliotek箱通风
传统方法：是将曲轴箱和空气滤清器 用管子连接起来。使窜入曲轴箱的气 体经由管子吸入空气滤清器，再进入 汽缸燃烧。 缺点：空气滤清器负压小，处理不够 彻底，且机油和水会污染空气滤清器 的滤芯。
现在一般采用曲轴箱强制通风装置：
在原先通风 结构基础上， 再通过PCV 阀（曲轴箱 强制通风阀） 将曲轴箱和 进气管连接 起来。阀门 开度由进气 管真空度自 动控制。
被动式空气喷射装置：发动机通过皮 带驱动空气压缩机，空气经压缩以后通 过管道由空气喷嘴向排气门的方向喷出。 整个装置除空气压缩机外，还必须有防 止发动机减速时产生后燃现象的防后燃 阀，防止废气倒流到空气压缩机去的单 向阀等。
HC是不完全燃烧的产物——主要是未燃的或 燃料分解的产物。
一切妨碍燃料燃烧的因素都是HC形成的原因。 HC的形成与空燃比的关系：
空燃比<14.7：
空燃比
缺氧
HC
雾化不良
空燃比> 空燃比
14.7：混入废气
量增多
氧化 反应慢
HC
（三）NOX的形成
NOX主要是：NO（99%）和NO2（1%） 1、NO 热NO：由空气中的N生成（主要） 燃料NO：由燃料中含N成分生成。(<0.02%)
燃油蒸发排放控制装置一般由燃油箱、活性炭罐 、 一些控制阀和相互连接的软管与专用管路组成。
在发动机不工作时，燃油蒸发排放控制装置将燃油 蒸气收集到活性炭罐中。发动机启动后，在燃油蒸 发排放装置的控制下，燃油蒸气从活性炭罐中排出 并进入进气歧管或空气滤清器，最后到达发动机燃 烧室燃烧。
微机控制的活性碳罐，其驱气量控制阀的真空度 由真空度电磁阀控制。ECU根据发动机各工况、状 态传感器的电信号确定一个最佳的驱气流量值，以 不同占空比的脉冲电压形式输出控制信号，控制电 磁阀工作，将驱气量阀的真空度调到适当的值，使 膜片阀处于最佳的开度位置，从而使最佳数量的驱 气进入进气歧管。
1.燃油箱 2.加油口盖 3.单向阀 4.驱气量控制阀 5.去 进气歧管空气 6.真空度电磁阀 7.活性碳罐 8.新鲜空 气 9.发动机电信号
存储燃油蒸气的活性
炭罐，一般为黑色圆
柱形，常位于发动机
舱室的右前角或左前
角。
来自燃油箱的蒸
气从燃油蒸气进口进
入，被活性粒子吸附，
在真空的作用下可从
燃油蒸气排泄口吸出，
空燃比>14.7： 空燃比 NO
大于理论空燃比 10%处，燃烧速 度和温度最高
NO生成 量最大
之后：
空燃比
燃烧温度
下降
NO
五、排气净化的途径
汽车有害气体排入大气的三条途径：
废气（65%~85%） 曲轴箱排出（20%左右） 汽油蒸发（油箱、化油器等）
排气净化的途径
研制低污染动力源的汽车 促进燃料的完全燃烧 对发动机进行排气净化处理 防止汽油蒸气的泄漏：
内容
第1节 排放控制
一、汽车排放的主要有害气体：
CO
HC
NOX 二、汽车有害气体排入大气的三条途
径： 废气 曲轴箱排出 汽油蒸发
三、汽车排气污染物的性质及危害
四、排气污染物的形成机理
（一）CO的形成
汽油、柴油：CnHm 完全燃烧：CnHm + O2 —— CO2+H2O 不完全燃烧：CnHm + O2 —— CO+H2O 所以： （1）CO是在空气量不足情况下的不完全
NO生成三要素： 高温 富氧 氧与氮在高温中停留时间长
2、 NO2的生成
NO2不是在汽缸内产生的，而是在 废气排入大气，温度下降后，由NO 生成的，即：NO+O2——NO2 NO2数量取决于燃料产物和外界空 气之间的扩散条件。
NOX的生成与空燃比的关系
空燃比<14.7：
空燃比
含氧量
NO （氧浓度起主要作用）
进入发动机燃烧室，
同时空气经滤清网进
入活性碳罐。
1.燃油蒸汽进口 2.燃油蒸汽排泄口
3.7.栅格 4.塑料外壳 5.活性碳
6.滤清网 8.空气
（二）机外净化方法
即在排气管中安装附加装置，用化学或 物理方法对排气中的有害成分加以净化 处理。 常用方法有： 空气喷射法（二次空气法） 热反应器法 催化剂法
含油较多的废气中导入过多的空气会在消声器内产生 回火甚至爆炸。当节气门突然关闭时会产生较浓的 混合气。尾气中的HC能够与来自空气泵的空气燃烧， 形成回火。为了避免这种现象，空气泵的空气要很 快分流到大气中。
可分主动式和被动式两种。
主动式带空气泵，用在计算机控制的 发动机上。被动式（不带空气泵）主要 用在化油器式发动机上；
发动机工作时， 进气歧管形成 相对真空，把 曲轴箱蒸气和 吸入的空气混 合（空气通过 发动机空气滤 清器中的PCV 滤清器和软 管），再通过 软管和PCV阀 导入进气歧管 进入气缸燃烧。
2. 蒸发损失控制—活性炭罐
利用活性炭吸 附原理，把油 箱、化油器等 蒸发出来的HC 收起来，再从 活性炭中分离 出来，送入发 动机内燃烧。
1、空气喷射法（二次空气法）
将新鲜空气 （二次空气） 喷射到排气门 的背后，使高 温废气中的 HC、CO在这 里与空气接触 进一步燃烧。
典型的二次空气系统
暖机时，空气旁通阀（AIRD ）将空气导入排气歧管 暖机后，排气歧管过多的空气会影响EGR的工作— —AIRB将空气导入到催化转化器内 热真空开关控制空气控制阀上的真空度。冷却液温 度较低时，让控制阀把空气引入排气歧管内。当发 动机的温度达到正常的工作温度时，热敏真空开关 会让控制阀把空气引入催化转化器内。 空气旁通阀（ AIRB ）：装在空气泵和空气控制阀 之间，有时与空气控制阀作成一体。减速时真空信 号作用于空气旁通阀，使压缩空气被引入大气中， 避免排气系统中产生回火。
燃烧的产物。 （2）CO的排量基本上受空燃比支配。
空燃比<14.7：
空燃比
CO浓度呈线性增加
• 空燃比>14.7： 理论上不会有CO。 但因：
（1）混合气混合及分配不均 （2）燃烧后高温：
CO2——CO+O2 H2O——H2+O2 H2+CO2——CO+H2O 会有少量的CO产生。
（二）HC的形成