《汽车发动机电控系统检修》电子教材
一辆车由于辅助控制系统工作不良导致发动机性能故障,需对辅助控制系统各元件及控制电路进行检查,确定故障部位,并维修或更换。
任务6.1  燃油蒸发排放控制系统检修
1.能准确讲述蒸发排放吹洗电磁阀的作用,并在发动机上指明部件所在位置。
2.能准确讲述燃油蒸发排放系统的作用及类型。
3.结合原理图能准确叙述废气再循环闭环控制系统的工作原理。
4.能准确规范地完成蒸发排放吹洗电磁阀的诊断与检修。
一辆2013款1.6自动挡科鲁兹轿车,发动机指示灯点亮,对故障车进行检测,发现蒸发排放吹洗电磁阀故障,经维修处理后,车辆运行正常。
一、燃油蒸发排放系统的作用
汽车上排放的HC有20%来自于汽油蒸发,如图6-1所示,燃油蒸发排放系统简称为EVAP 系统,其功能是
收集汽油箱和浮子室(化油器式汽油机)内蒸发的汽油蒸气,并将汽油蒸气送入进气歧管,与正常混合气混合后进入气缸参加燃烧,从而防止汽油蒸气直接排入大气而造成污染。汽油蒸气应在发动机处于闭环控制时导入燃烧室燃烧,只有在闭环控制时才能对因额外蒸气作用导致混合气变浓的情况下调节喷油量。同时,还必须根据发动机工况,控制导入气缸内参加燃烧的汽油蒸气量。EVAP系统不正确的操作会造成因混合气浓而出现驱动性下降、怠速不稳或排放不合格等问题。
图6-1 汽车废气来源
二、燃油蒸发排放(EVAP)系统的基本组成
燃油蒸发排放(EVAP)系统的组成和构造,随汽车制造厂和生产年代的不同而不同。早期的燃油蒸发排放(EVAP)系统多是利用真空进行控制,而现在基本上都采用发动机控制模块进行控制。目前常见到的比较简单的燃油蒸发控制系统如图6-2所示。它主要由燃油箱、活性碳罐(有的吸附罐),碳罐控制电磁阀和发动机控制模块等组成,能够提供比较精确的蒸发流量的控制。
图6-2 燃油蒸发控制系统示意图
活性碳罐是燃油蒸发系统中贮存蒸气的部件,如图6-3所示。活性碳罐的下部与大气相通,上部有接头与油箱和进气歧管相连,用于收集和清除燃油蒸气。中间是活性碳颗粒,它具有极强的吸附燃油分子的作用。燃油箱内的燃油蒸气(HC),经油箱管道进入活性碳罐后,蒸气中的燃油分子被吸附在活性碳颗粒表面。活性碳罐有一个出口,经软管与发动机进气歧管相通。软管的中部设一个活性碳罐电磁阀(常闭),以控制管路的通断。当发动机运转时,如果发动机控制模块控制活性碳罐电磁阀开启,则在进气歧管真空吸力的作用下,空气从活
性碳罐底部进入,经过活性碳至上方出口,再经软管进入发动机进气管,吸附在活性碳表面的燃油分子又重新脱附,随新鲜空气一起被吸入发动机气缸燃烧。这一过程一方面是燃油得到充分利用;另一方面也使活性碳罐内的活性碳保持良好的吸附燃油分子的能力,而不会因使用太久而失效。当活性碳罐电磁阀关闭时,燃油蒸气贮存在活性碳罐中。
图6-3 活性碳罐
三、燃油蒸发控制(EVAP)系统的控制
在装有EVAP控制系统的汽车上,汽油箱盖上只有真空阀,而不设蒸气放出阀。对EVAP 系统的监测是OBDⅡ系统进行排放监测的重要组成部分。EVAP控制系统有两种类型:非加强型EVAP系统和加强型EVAP系统。
(1)非加强型EVAP系统该系统用在1999年以前设计的具有随车诊断系统的车型上,它只能监测是否净化,不能监测EVAP系统是否出现泄漏。典型的非加强型EVAP系统主要由下列元件组成:EVAP排放压力控制阀、活性碳罐、诊断开关、EVAP净化电磁阀,如图6-4所示。
EVAP净化电磁阀是由脉宽调制控制的。当该阀开启时,活性碳罐内的燃油蒸气在外界大气压力和进气歧管压力差的作用下,流入进气歧管,回到燃烧室燃烧。当电控单元控制净化电磁阀关闭时(或者发动机熄火,进气歧管无真空),EVAP压力控制阀膜片在弹簧力的作用下处于关闭状态。
图6-4 非加强型EVAP系统
(2)加强型EVAP系统加强型EVAP系统既能监测净化量,又能监测EVAP系统蒸气泄漏情况。与非加强型EVAP系统相比,加强型EVAP系统增添了燃油箱蒸气压力传感器、通风
电磁阀和旁通电磁阀(部分配置),如图6-5、6-6所示。
图6-5 通用汽车上的加强型EVAP系统
图6-6 丰田汽车上的EVAP系统
蒸汽压力传感器用于检测燃油箱气体压力与外界大气压力之差,采用该传感器可监测到0.020mm直径的孔洞造成的泄漏,正常情况下信号电压为2.4-2.8V。净化电磁阀(VSV)安装在活性炭罐和进气岐管之间,当发动机ECU接收到转速、进气温度、冷却液温度、进气量和氧传感器等信号后,来控制净化VSV的打开和关闭,以实施对整个系统燃油蒸汽的流动进行控制。净化VSV是占空比式的,能迅速开启和关闭,以便准确地控制燃油蒸汽返回进气歧管的净化量。通风电磁阀安装在活性炭罐的新鲜空气进入通道中,当其关闭时可保证EVAP 系统的密封性。旁通电磁阀安装在燃油箱和活性炭罐之间,代替了原来的三通阀,在对EVAP 系统的监测过程中起作用。
解析1 科鲁兹轿车蒸发排放吹洗电磁阀
以雪佛兰2013款科鲁兹发动机采用的蒸发排放吹洗电磁阀的检测为例,加以说明,图6-7为其实物图。
汽车压力传感器