《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
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燃油蒸发控制系统的原理与检修摘要燃油蒸发(EV AP)控制系统是利用活性炭罐作为燃油蒸汽的存储器来吸收油箱中的汽油蒸汽,防止蒸汽进入大气中。
在发动机运行时,活性炭罐中被活性炭吸附的汽油蒸汽重新被吸入进气系统中,进入气缸进行燃烧。
关键词燃油蒸发;控制;工作原理;检修采用燃油蒸发控制可以有效地减少未燃的燃油蒸发排放,达到减少污染和提高发动机经济性的目的。
1 燃油蒸发(EV AP)控制系统的组成及工作原理1.1 高压油箱盖其作用是为防止因油箱内燃油压力波动而引起燃油溅出和燃油蒸汽逸出,对环境造成污染。
1.2 过满限制装置该装置安装在油箱内侧上表面,为占油箱容积1/10的膨胀箱。
膨胀箱上加工有一系列的节流孔,节流孔使加油时约需15分钟,燃油才能充满膨胀箱。
当燃油表显示加满时,膨胀箱还留有一定空间,以补偿燃油箱置于阳光暴晒时燃油膨胀,该空间还能用做燃油蒸汽的收集区。
1.3 油气分离器其作用是防止液态燃油进入活性炭罐。
液态燃油会使活性炭罐中的活性炭失效。
1.4倾翻漏油保护装置该装置安装在从油箱到活性炭罐的燃油蒸汽管路上,此装置可保证车辆倾翻后没有液态燃油从油箱漏出。
该装置是一个气体流动单向阀,允许燃油蒸汽从油箱流向活性炭罐而不允许反向流动。
1.5 活性炭罐活性炭罐安装在发动机罩下或前轮翼子板内,里面装有活性炭粒,能吸附燃油蒸气,并可将吸附的燃油蒸汽导入节气门后的进气歧管内。
活性炭罐壳体上接有三根管子。
第一根管子从油箱来,它把油箱里经油气分离出来的燃油蒸汽导入活性炭罐;第二根管子与大气相通。
当发动机运行时,新鲜空气由此进入活性炭罐;第三根管子与活性炭罐的电磁阀相连。
当发动机工作时,ECU控制电磁阀的开闭。
当电磁阀开启时,进气真空度把活性炭罐内存储的燃油蒸汽吸入进气歧管,随新鲜混合气体一起进入气缸燃烧。
1.6活性炭罐电磁阀活性炭罐电磁阀在ECU控制下,接通或断开燃油蒸汽进入发动机进气歧管的通道。
2 燃油蒸发(EV AP)控制系统的检修取下活性炭罐(EV AP)上的真空软管,检查该真空软管内有无真空吸力。
插头A(□)(44芯)处的ECM/PCM输入和输出凹头插头端子侧说明:蓄电池标准电压为12V。
端子号导线颜色端子名称说明信号39 棕BKSWNC(制动踏板位置开关)测试踏板位置开关信号打开点火开关至ON(II),制动踏板释放:蓄电池电压打开点火开关至ON(II),制动踏板下压:约0V40 淡绿BKSW(制动踏板位置开关)测试踏板位置开关信号制动踏板释放:约0V制动踏板下压:蓄电池电压41*2淡蓝CRMTCLS(巡航离合器踏板位置开关)测试离合器踏板位置信号打开点火开关至ON(II),离合器踏板释放:约0V打开点火开关至ON(II),离合器踏板释放:蓄电池电压42 红WEN(写启动信号) 测试写启动信号打开点火开关至ON(II):约0V44 粉红S-NET5V(防起动装置串行通信)发送通信信号打开点火开关至ON(II):脉冲关闭点火开关:约5.0V*2:带巡航控制的手动变速器插头B(△)(44芯)处的ECM/PCM输入和输出凹头插头端子侧说明:蓄电池标准电压为12V。
端子号导线颜色端子名称说明信号1 黑PG2(电源地线) ECM/PCM电路地线任何时间均低于1.0V2 蓝/红EGR(废气再循环阀) 启动EGR阀EGR运转时:负荷控制EGR未运转时:约0V3 黄/蓝PCS(燃油蒸发(EVAP)活性炭罐净化阀)启动EVAP活性炭罐净化阀发动机运转、发动机冷却液温度低于60°C(140 °F)时:蓄电池电压发动机运转、发动机冷却液温度高于60°C(140 °F)时:负荷控制4 黑/白SO2SHTC(辅助加热氧传感器(副HO2S)加热器(传感器2)启动后副HO2S加热器(传感器2)打开点火开关至ON(II)时:蓄电池电压工作温度下发动机运转时:负荷控制7 黄/红OPSW(油压开关) 测试发动机油压信号关闭点火开关时:约0V发动机运转时:蓄电池电压8*1蓝/黄OP2SW(变速箱2档离合器液压开关)测试变速箱2档离合器液压开关输入打开点火开关至ON(II)时:无2档离合器压力时:约5.0V处于2档离合器压力时:约0V9*1黑/红OP3SW(变速箱3档离合器液压开关)测试变速箱3档离合器液压开关输入打开点火开关至ON(II)时:无3档离合器压力时:约5.0V处于3档离合器压力时:约0V10*1蓝SHA(换档电磁阀A) 启动换档电磁阀A 发动机在位置2和D(2、4档)和D3位置(位于2档位)运转时:蓄电池电压发动机在P、R、N和1位置(1、3和5档)和D3位置(位于1、3档)运转时:约0V11*1绿/红SHD(换档电磁阀D) 启动换档电磁阀D 发动机在P和R位置运转时:蓄电池电压发动机在驻车档、R档、空档、1档或D、D3位置(位于1、3、4档)运转时:约0V12*1红/黑APTN(变速箱空档位开关)测试变速箱档位开关N位置信号输入位于N位置时:约0V位于N位置以外的任何位置时:约5.0V13*1蓝/黑ATPP(变速箱驻车档位开关)测试变速箱驻车档位开关位置信号输入位于驻车位置时:约0V位于任何位置时:蓄电池电压14*1白/绿ATPR(变速箱档位开关R)测试变速箱档位开关R位置信号输入位于R位置时:约0V位于R位置以外的任何位置时:蓄电池电压15*1红ATPD3(变速箱档位开关D3)测试变速箱档位开关D3位置信号输入位于D3位置时:约0V位于D3位置以外的任何位置时:蓄电池电压*1:自动变速箱(续)插头B(△)(44芯)处的ECM/PCM输入和输出凹头插头端子侧说明:蓄电池标准电压为12V。
《燃油蒸发排放控制系统和曲轴箱通风控制系统故障检修》学习手册知识要求燃油蒸发排放控制系统.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。
强制式曲轴箱通风系统与汽油蒸发控制系统强制式曲轴箱通风系统又称PCV系统。
在发动机工作时,会有部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内。
当发动机在低温下运行时,还可能有液态燃油漏入曲轴箱。
这些物质如不及时清除,将加速机油变质并使机件受到腐蚀或锈蚀。
又因为窜入曲轴箱内的气体中含有HC及其他污染物,所以不允许把这种气体排放到大气中。
现代汽车发动机所采用的强制式曲轴箱通风系统就是防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置。
汽油蒸发控制系统
汽油箱和化油器浮子室中的汽油随时都在蒸发汽化,若不加以控制或回收,则当发动机停机时,汽油蒸气将逸入大气,造成对环境的污染。
汽油蒸发控制系统的功用便是将这些汽油蒸气收集和储存在炭罐内,在发动机工作时再将其送入气缸燃烧。
1.真空直接控制的汽油蒸发控制系统。
《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。
图5-1-7 燃油蒸发电磁阀的检查(4)检查活性炭罐①检查活性炭罐表面应无损坏或裂开。
②如图5-1-8所示,用低压空气吹入油箱接管,空气应从其他出口流出。
用低压空气吹入排污接管,空气应不能从其他接管流出。
如有问题,更换活性炭罐。
图5-1-8 活性炭罐的检查③清洗活性炭罐中的滤清器。
堵塞排污管,用294kPa的压缩空气吹入油箱接管,可清洗活性炭罐滤清器。
2.桑塔纳2000AJR发动机燃油蒸发控制系统的检修2.1 系统的组成和工作原理桑塔纳2000燃油蒸发控制系统由活性炭罐、活性炭罐电磁阀(N80)、蒸气管路和真空管路等组成,其结构如图5-1-9所示,工作原理如图5-1-10所示。
图5-1-9 SANTANA 2000 AJR发动机燃油蒸发控制系统结构图5-1-10 SANTANA 2000 AJR发动机燃油蒸发控制系统工作原理活性炭罐为黑色圆柱形塑料罐,位于发动机舱内的右前轮处,它内部的活性炭粒子对燃油蒸气具有极大的吸附作用。
发动机不工作时,燃油蒸气全部被吸收到活性炭罐中,防止燃油蒸气溢出污染大气。
活性炭罐电磁阀安装在活性炭罐的上方,由发动机电控单元(J220)控制,其形状和电路原理如图5-1-11所示。
图5-1-11 炭罐电磁阀外形及其控制电路发动机起动后,如果未达到正常工作温度,发动机电控单元控制电磁阀断电,阀门关闭,没有真空到达活性炭罐,燃油蒸气不能被吸人发动机燃烧;发动机温度正常后,发动机控制单元控制电磁阀通电,阀门打开,在真空的作用下,燃油蒸气进入发动机燃烧。
2.2燃油蒸发控制系统的检修(1)软管的检查从活性炭罐开始对每根软管进行仔细的检查,保证软管连接良好没有损坏、裂缝和泄漏故障。
同时可用鼻子闻,因为任何损坏或开裂的软管都会有燃油泄出,而发出很强的刺激味。
发现损坏的软管应立即更换,更换前要做标记,以免装错,注意更换的软管一定是相应规格的软管。
(2)活性炭罐的检查对通往活性炭罐的软管做好标记,然后拆下活性炭罐的连接软管,拆下固定活性炭罐的螺栓和固定夹,最后取出活性炭罐。
检查活性炭罐是否有开裂或损坏现象,如果发现上述情况或活性炭罐内部被燃油浸泡,就必须更换活性炭罐。
更换活性炭罐时,可按拆卸相反的程序进行安装,注意软管不要装错。
(3)活性炭罐电磁阀的检查首先查看连接活性炭罐电磁阀的软管是否有损坏或泄漏现象,查看导线连接插头和插座的插接是否牢固可靠。
然后从活性炭罐电磁阀上拆下所有的真空软管,保持完好的导线连接,对把活性炭罐电磁阀进行测试。
当点火开关打开时,应能听到咔哒声。
如果活性炭罐电磁阀不发出咔哒声,应拆下导线插头,用V.A.G1526袖珍式数字万用表测量电磁阀两触点间的电阻,其标准值为22~30Ω,如果数值不在范围内,更换新的电磁阀。
测量电磁阀的供电电压。
拔下电磁阀的导线插头,用V.A.G1527发光二极管测试灯连接发动机接地点和插头触点1,起动发动机,发光二极管测试灯应亮。
如果测试灯不亮,应检查触点1和熔丝间是否开路,如果需要,排除开路故障;如果线路正常,测试燃油泵继电器。
其次可用V.A.G1551或V.A.G1552故障阅读仪对活性炭罐电磁阀进行检测。
2)输入03功能,显示器上显示:3)此时,电磁阀必须动作,可用手感觉电磁阀动作时的振动,并持续到按“”键为止。
如果电磁阀不动作,从阀上拔下2针插头,将发光二极管检测灯V.A.G1527连接在拔出的插头上。
如果发光二极臂闪动发光,说明发动机电控单元控制信号正常,电磁阀有故障,应更换电磁阀;如果发光二极管不闪动发光,表明发动机电控单元控制信号没有加到电磁阀上,必须对发动机电控单元和它的控制线路进行检查。
4)5)输入06,并按下“Q”键确认,结束输出。
6)关闭点火开关,将2针插头插到活性炭罐电磁阀上。
更换损坏的电磁阀时,先拔下连在上面的软管,再拆下连接插头,最后卸下电磁阀。
安装时可按拆卸相反的顺序进行,注意软管不要装错。
3.别克君威2.0发动机蒸发排放(EVAP)控制系统的检修1.系统电路原理君威2.0发动机蒸发排放(EVAP)控制阀电路见图5-1-12。