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空燃比的闭环控制工作原理和工作条件
【工作原理】装用TWC后,一般采用氧传感器检测废气中氧含量的变化,并将此信号输入ECU,判断实际进入气缸的混合气空燃比,再通过ECU与设定的目标空燃比进行比较,根据误差修正喷油量,这就是发动机空燃比的闭环控制。
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【工作条件】在带氧传感器的EFI系统中,并不是所有工况都进行闭环控制。在起动、怠速(?)、暖机、加速、全负荷、加速断油等工况下,发动机不可能以理论空燃比工作,此时仍采用开环控制方式。
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三元催化转换器的工作原理 影响三元催化转换器转换效率的因素
三元催化转换器的工作原理
TWC先利用铑做催化剂,将NOx还原成无害的氮气(N2)和二氧化碳(CO2)。
还原过程中所生成的O2,再加上TWC内由二次空气导管所导入的新鲜空气中的O2 (有些车型才有),以铂(Pt)或钯(Pd)做催化剂一起和CO、HC进行氧化反应,使其转变成无害的CO2和H2O,这种还原-氧化的过程又称为二段式转化。
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影响三元催化转换器转换效率的因素
【主要因素】:
混合气的浓度、排气温度
装用TWC后,发动机的排气温度须在300℃~815℃之间。低于300℃,氧传感器将不能产生正确信号,因此部分氧传感器内有加热线圈;高于815℃,TWC转换效率将明显下降。
当空燃比维持在14.7:1的标准混合气附近时,对废气中的有害气体CO、HC和NOx的转换效率才最佳。
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三元催化转换器(Three-way Catalyst,TWC)也称为触媒转换器,简称触媒。所谓“三元”,是指能同时处理CO、HC和NOx三种有害气体。安装在排气管中部,排气消声器的前面,一般为整体式。
1、三元催化转换器的功能
利用转换器中的三元催化剂,将发动机排出废气中的有害气体HC、CO和NOx转变为无害气体H2O、CO2和N2 。
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2、三元催化转换器的结构
【组成】由载体、外壳和隔离层等组成。
载体:载有催化活性层。常用蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体,在陶瓷载 体上浸渍铂(或钯)与 铑的混合物作 为催化剂。
外壳:一般用钢板制成。
隔离层:载体与钢板壳体之间。
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电控汽油机排放污染的控制方法

单从控制汽油机的污染物排放来说,现代汽油发动机排放控制可以通过以下技术来进行:
1)发动机结构优化技术(CO、HC)
2)闭环电控发动机管理技术
3)燃油蒸发排放控制技术(HC)
4)闭式曲轴箱强制通风技术(HC)
5)废气再循环技术(NOx)
6)三元催化转化器技术(CO、HC、NOx )
7)改进油料、燃油的质量、组分、添加剂
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汽车排放污染的生成机理与危害
1. 一氧化碳(CO)
【生成机理】1)燃烧不完全(空气不足或者空气中氧含量不足;混合气的掺混不均匀);2)高温条件下CO2与H2O的离解反应。
{离解又称解离,指化合物分裂而形成离子或原子团的过程。}
【危害】人吸入后与体内血红蛋白结合成一氧化碳-血红蛋白,将降低血液吸收和运送氧的能力,容易造成低氧血症,导致组织缺氧。当吸入CO达0.3%(体积)时,可致人死亡。
【改进措施】促进形成良好质量混合气,适当提高燃烧温度。
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2. 碳氢化合物(HC)
【来源】包括未燃和未完全燃烧的燃油蒸汽;供油系统中燃料的蒸发和滴漏。尾气HC占总量的60%;曲轴箱窜气HC占总量的25%;供油系统的蒸气占HC总量的15%~20%左右。

【成因】:
1)混合气过浓,燃烧不完全,则未燃烧的燃料或燃烧过程中生成的HC增加;
2)混合气过稀,或缸内废气过多时,则可能引起火焰不充分甚至完全断火,致使排气中的HC浓度显著增加。
3)缸壁激冷效应;
4)缝隙效应。
2. 碳氢化合物(HC)
【危害】碳氢化合物(HC)具有一定的毒性,并且易燃易爆,其中的苯类物质又具有致癌作用;HC和NOx在阳光照射下产生臭氧(O3),形成光化学烟雾,对人类、植物、环境危害极大,震惊世界的“洛杉矶光化学烟雾事件”就是一个典型的例子。
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【控制方法】:采用C含量少的代用燃料或采用电控技术改善燃烧,保证混合气浓度和燃烧温度最佳等。

3. 氮氧化合物(NOx)
【成分】主要是NO(占95%),NO2排出量较少。
【成因】三个条件:1)高温;2)富氧;3)缸内的滞留时间。
【生成机理】点燃式发动机:1)空燃比的影响;2)点火正时的影响;3)已燃气体的影响。
【危害】一方面:发动机废气刚一排出时,气体内存在的NO毒性较小,但容易被氧化成毒性较大的NO2等其他氮氧化合物。NOx进入肺泡后能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作用。 另一方面:NOx与HC受阳光中紫外线照射后发生化学反应,形成有毒的光化学烟雾。
【控制方法】降低混合气中氧的浓度,降低燃烧温度,缩短在高温燃烧带内的滞留时间以及改善混合气的形成等。
4. 颗粒物(PM)
【来源】主要是柴油发动机燃烧不完全的产物,其内含有大量黑色的碳颗粒和其它杂质粉尘。
【成因】由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。
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汽车排放污染物有哪些化学元素
汽车排放污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOX)、二氧化硫(SO2)、铅(Pb)和碳烟(PM)等。
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汽车排放的尾气不仅污染环境,而且对人体健康带来严重的危害!

电控点火系统故障诊断与检修
一、发动机缺火检测
导致原因:供电电压、塔铁、传感器信号、点火线圈、点火模块、火花塞、ECU等故障。
诊断方法:跳火试验(要求距离:1-2cm)

二、发动机点火正时检测
导致原因:分电器、传感器转速信号、ECU、信号盘等故障。
诊断方法:点火正时枪、示波器
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光电式凸轮轴/曲轴位置传感器
组成:由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器组成。
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原理:利用发光二极管作为信号源。随转子转动,当透光孔与发光二极管对正时,光线照射到光敏二极管上产生电压信号,经放大电路放大后输送给ECU。

检测:点火开关转至“ON”位置,检测电脑侧1和2端子间电压为12V,给传感器施加12V电压,正在信号输出端子3和4与1之间接上电流表,转动转子一圈,两个电流表应分别摆动1次和4次,电流应约为1mA。
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霍尔效应式曲轴位置传感器的结构、原理
1. 霍尔效应原理
当电流以垂直于磁场方向通过置于磁场中的半导体基片的霍尔元件时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生一个与电流和磁场强度成正比的电势 ,即霍尔电势UH :
UH=k IB
当电流I一定,则UH与磁场强度B成正比。
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2、霍尔传感器工作原理
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(二)霍尔效应式曲轴位置传感器的检修

1)、点火开关转至“ON”位置,检测A、C之间的电压应为5V,B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替变化。
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2)、霍尔传感器输出波形分析
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