汽车发动机电控换气系统常见故障的诊断

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：图5.23进气歧管压力过低故障诊断流程③PCV 阀卡在大开度位置，清洁或更换PCV 阀。⑤汽油蒸发控制系统阀常开，检修或更换炭罐控制阀。3）故障诊断方法进气歧管压力过高故障诊断流程如图5.24 所示。电控系统一般有故障代码，但数据流中往往有多项数据不正常。3）故障诊断方法在装有催化转化器的发动机上，发动机排气背压过高通常是由催化转化器堵塞引起的。燃油蒸汽控制系统是为了减少HC 化合物的排放而采取的一种措施。

（1）进气歧管压力过低

1）故障现象

发动机运转时，进气歧管压力过低或真空度过高；发动机怠速运转时发抖，转速不稳；发动机动力不足，加速不灵，排气管冒黑烟或放炮，耗油增加。

2）故障主要原因及处理方法

①空气滤清器过脏或堵塞，清洁或更换空气滤清器滤芯。

②电子节气门开度不足或打开动作迟缓，清洁、初始化电子节气门，更换节气门电动机、检修加速踏板位置传感器。

③涡轮增压器增压效果不良，检修或更换进气压力传感器、涡轮增压器的泄（限）压装置或涡轮增压器。

④增压器后进气道泄漏或中冷器堵塞，检查、紧固进气道各连接处，清洁中冷器。

⑤PCV 阀发卡不能开启或PCV 阀脏堵，清洁或更换PCV 阀。

3）故障诊断方法

进气歧管压力过低故障诊断流程如图5.23 所示。

（2）进气歧管压力过高

1）故障现象

发动机运转时，进气歧管压力过高或真空度过低；发动机怠速不稳；发动机动力不足，加速不灵；发动机有时回火；水温过高。

2）故障主要原因及处理方法

①进气系统泄漏，需检查、紧固或更换废气再循环、汽油蒸汽排放系统、涡轮增压器、可变进气道或进气涡流控制装置、制动助力装置等的真空控制器或执行器所用的各个真空软管。

②电子节气门关闭动作迟缓，清洁、初始化电子节气门、电子节气门电路，更换节气门电动机、加速踏板位置传感器。

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图5.23　进气歧管压力过低故障诊断流程

③PCV 阀卡在大开度位置，清洁或更换PCV 阀。

④EGR 阀废气循环时机不当或循环量过大，检修EGR 阀的控制电气部件，清洗或更换EGR 阀。

⑤汽油蒸发控制系统阀常开，检修或更换炭罐控制阀。

⑥涡轮增压器压力过高，检修或更换增压压力控制单元软管和泄（限）压装置。

⑦催化转化器堵塞，更换催化转换器。

3）故障诊断方法

进气歧管压力过高故障诊断流程如图5.24 所示。

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图5.24　进气歧管压力过高诊断流程

（3）排气背压过高

1）故障现象

发动机启动困难，怠速不稳；发动机动力不足，没有超速挡；加速时进气管“回火”，急加速熄火，进气管向外冒白烟。电控系统一般有故障代码，但数据流中往往有多项数据不正常。

2）故障主要原因及处理方法

①催化转化器堵塞，更换催化转化器。

②消音器堵塞，更换消音器，寒冷环境下排气管冰堵除外。

③废气风门不能正常打开，检修或更换废气风门控制装置。

3）故障诊断方法

在装有催化转化器的发动机上，发动机排气背压过高通常是由催化转化器堵塞引起的。因此，拆下氧传感器，用气压表检测排气压力，若确认过高，则一般先通过敲击法或内窥镜检查法等方法，检查催化转化器是否堵塞，然后再检查排气管消音部位是否堵塞。当然，若发动排气系统装有废气风门，则应首先检查废气风门是否能随工况变化正常打开。

【项目小结】

本节主要介绍了三元催化转化器的结构与检修、废气再循环控制系统的结构与检修、燃油蒸汽控制系统的结构与检修、曲轴箱通风系统的结构与检修。

汽车对大气的污染主要源自发动机排出的废气，3 种有害排放物中，全部CO、NOx和约占60%的HC 都是由发动机排气管排出的。此外，曲轴箱窜气和燃油箱燃油蒸发的HC 排放各约占汽车HC 总排放的20%。对汽车排放的控制，就是通过改善燃烧、降低燃烧温度、阻断曲轴箱窜气进入大气和燃油蒸发排放、净化排气管废气等手段，使汽车对大气的污染降低到最低限度，以缓解汽车保有量增加对环境所带来的负面影响、满足人类对环境质量不断提高的要求。

为了有效降低汽油发动机有害物的排放，现代电控汽油机普遍采用三元催化转化器对废气CO、HC、NOx进行净化处理。安装三元催化转化器的汽油机，除了必须使用无铅汽油外，为了使三元催化转化器转化效率最佳，必须把空燃比精确控制在14.7∶1 附近，为此普遍采用氧传感反馈控制。氧传感根据废气中氧的浓度，向ECU 输出高低变化的电压信号，ECU 据此对实际喷油时间进行修正。实际应用的氧传感器主要有氧化钛型氧传感器和氧化锆型氧传感器两种。氧化锆型氧传感器本质上是一个氧电池，当空燃比在14.7∶1 附近变化时，氧传感所产生的电压会发生从高到低或从低到高阶跃变化。氧化钛型传感器本身是一个氧电阻，当空燃比在14.7∶1 附近变化时，氧传感所产生的电压也会发生从高到低或从低到高阶跃变化。

废气再循环是为了减少NOx的量而采取的一种措施，废气再循环中废气量一般用EGR 率来衡量，EGR 率有一定的控制范围不能过大也不能过小，EGR 率过低时降低NOx效果不明显，并且发动机还有可能产生爆燃、爆震，EGR 率过高则会使发动机的经济性、动力性及排放性恶化。

燃油蒸汽控制系统是为了减少HC 化合物的排放而采取的一种措施。曲轴箱通风系统一般采用PCV 阀强制通风系统，能有效降低HC 化合物的排放。PCV 阀易出现故障，一般要对PCV 阀进行检修。

【知识拓展】

国家机动车排放法规发展的特点和趋势

（一）国家机动车排放法规是针对污染问题的出现而产生的。我国使用和生产机动车已有很长的历史，但直到20 世纪80 年代才开始控制机动车污染，主要原因是此前虽然机动车污染控制水平不高，但因机动车保有量小，污染物排放总量少，机动车污染对环境质量的影响不大。随着经济的发展、社会交通需求量增加，我国汽车工业发展进入快车道。机动车产量和保有量快速增长，机动车污染问题逐步显现，需要采取强制性措施控制机动车排放负荷，制定排放法规、控制机动车污染成为必然。

（二）机动车排放法规体系经历了由简到繁、由粗糙到完善，控制车型范围不断扩大的发展过程。如在控制车型方面，由轻型汽车发展到重型汽车，再到摩托车和轻便摩托车以及非道路车辆、机动船舶等；在燃料方面，由最初的汽油车到柴油车，再到气体燃料车、两用燃料车、双燃料车、混合动力车等；在排放测量方法方面，经历了由简单工况法（如怠速法、双怠速法、自由加速法等）到稳态多工况法，再到瞬态工况法，进而采用非循环工况法的过程，目的是使排放测量工况更加符合车辆实际使用状况；由仅控制新车的模拟排放控制性能，到对车辆排放控制性能的耐久性提出要求，进而要求采用车载诊断系统（OBD）来监控车辆实际使用过程中的排放控制状况等。

（三）采取综合措施，将源头控制（新车开发与生产）与末端控制（在用车使用）相结合，并向机动车制造和废弃过程延伸，对车辆制造过程中使用的有害物质和材料进行控制，防止车辆废弃后造成环境污染。

（四）与排放控制技术的发展相适应，污染物的排放限值不断降低。如轻型汽车欧洲第一阶段排放法规污染物排放限值比初始阶段降低80%，第二阶段进一步降低到90%，到第四阶段又降低到95%，一辆欧0 汽车的污染物排放水平大约相当于20 多辆达欧Ⅳ的汽车排放量。低排放、零排放汽车将成为未来汽车工业的发展方向，而制定和实施更加严格的排放标准，降低排放负荷是解决机动车污染问题的必然选择和有力手段。

（五）机动车排放法规作为法律体系的组成部分，是行政管理和执法部门依法管制机动车排污行为的技术依据，依法具有强制力。排放法规属于法律法规范畴，在法律效力、制定机关、实施方式等方面均与通过标准化工作程序制定的标准有区别。

（六）将机动车与车用燃料作为一个整体，采用各种法律、政策、经济措施，促进机动车排放控制水平与车用燃料清洁化程度一同提高，使车用燃料质量能够满足不断提高的机动车排放控制技术的要求。其中，汽油无铅化、柴油低硫化等对机动车排放控制技术的提高起到了重要的作用。

（七）适应国际机动车排放法规协调、统一的趋势，根据国情逐步调整国家排放法规体系的内容。在经历了50 年的发展后，各大机动车排放法规体系之间的差异已成为国际贸易的非关税壁垒，阻碍了汽车贸易的发展。建立全球统一的机动车安全、环保技术法规体系已成为各主要汽车生产国的共识。

汽车发动机电控换气系统常见故障的诊断

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