空气喷射系统

科技工作者之家 2020-11-17

空气喷射系统,是向排气歧管提供增补空气的装置。多用于触媒催化转换嚣装置。

概念空气喷射系统,由以下几部分组成:1 - 尾气取样接口;2 - 空气喷射管路;3- 捧气歧管;4 - 空气

泵;5 - 气动阀;6 - 电磁阀;7 - 真空罐。

为降低歧宇航局内初始触媒催化转换器的预热时间和主触媒催化转换器的碳氢化合物和一氧化碳的排放含量,空气喷射系境向排气歧管提供增补空气。空气由一个电动泵进入回路,并经过适当的过滤,该装置可以输送大量的空气,电动泵由电子控制单元进行控制。

注入的增量空气使尾气中的残留碳氢化台物完全燃烧。

当冷却液温度在 -10℃到40℃±3℃时,该系统注入空气,在冷却液温度低于-10℃时停止注入空气,避免混合气过浓引起热排放系统过热。

应用触媒催化转换嚣

车辆配备金属触媒催化转换器,催化系统包括四个初始触媒催化转化器和两个主触媒催化转换器。

触摸催化转换器可以降低尾气中的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化合物的含量。

每个排气歧管配备一个初始触媒催化转换器,由于它接近燃烧室气体出口,能够确保较快的强热,并且降低发动机刚剐点火后的尾气捧放水平。

排气歧管带有两个支座(一个位于初始触媒催化转换器进气口,另一个位于排气口),用来固定前后氧气传感器。主触媒催化转换器的进气口上带有一个热电偶,它与发动机电子控制单元相连。

排放尾气的取样可以通过歧管上的接口进行,不要在发动机运转时让这些接口处于打开状态,因为这样可能导致检查阀过热并引起阀体损坏。

为防止损坏触媒催化转换器,仅使用无铅汽油至关重要。

不要在纸张、干草、干树叶或易燃材料上停车,它们可能在接触排放系统的发热部件时起火。1

空气喷射系统的工作原理与检修空气喷射(AirInjection,AI)系统的功能:在一定工况下,将一定量的新鲜空气送入排气管(如图1所示),促使发动机排出废气中的CO和HC进一步氧化,从而降低汽车废气中有害物的排放量。起动工况下,二次空气喷射系统还可以加快三元催化转换器的升温,使发动机尽快进入空燃比闭环控制过程,从而改善发动机的工作性能。

系统组成与工作原理二次空气分为上游气流和下游气流,如图2所示。上游气流流进排气歧管,下游气流进入三元催化转换器的空气室中。空气进入排气歧管及三元催化转换器的时机由发动机电控单元(ECU)进行控制。所用的二次空气供给方法有空气泵系统和脉冲空气系统两种方式。

(1)空气泵系统

空气泵系统利用空气泵将压缩空气导入排气口和催化转换器。空气泵系统如图3所示,由真空控制空气旁通阀和空气分流阀组成,他们又控制从空气泵到排气口或催化转换器的空气量。空气分流阀到排气口和催化转换器之间各有一个单向阀,以防止在减速等工况时,排气管中的废气倒流至二次空气喷射系统。发动机控制模块控制两个电磁线圈,分别给旁通阀和分流阀供应真空。

空气泵是一种旋转叶片式容积泵,其原理是利用离心方式将干净的空气泵入系统中。由于转子带动翼板旋转,使空气泵内的压力低于进气口外的压力,所以空气被吸入空气泵。转子继续带动翼板旋转,使空气被压缩并流动到排气口,此时由于排气口外的压力比排气口内的小,而且还有翼板的推动作用,最终使空气从排气口排出。空气泵工作时,这一过程周而复始,将空气连续不断地泵入排气系统。

(2)脉冲空气系统

同空气泵系统相比,脉冲空气系统不需动力源注入空气,而是依靠大气压力与废气真空脉冲之间的压力差使空气进入排气管,因此减少了成本及功率消耗。空气来自空气滤清器,发动机电控单元(ECU)控制电磁阀的打开及关闭,电磁阀与单向阀相连。由于排气中压力是正负交替的脉冲压力波,当发动机以较低转速运转时,排气压力为负,空气由滤清器通过电磁阀和单向阀进入排气口;当排气压力为正时,因有单向阀,所以空气不能反向流动,但此时也没有新鲜空气进入排气口,即不能降低HC的排放量。脉冲空气系统的上、下游空气道各有一个电磁阀和一个单向阀。因为排气口的低压脉冲持续时间随发动机转速的提高而缩短,所以脉冲式二次空气喷射系统在发动机转速较低时,降低排放的效果更加明显。

系统检修工作情况检查

如果二次空气喷射系统发生故障,则发动机温度升高时,系统不向排气口泵入空气,造成CO和HC的排放量升高。在对二次空气喷射系统进行检查时,需注意以下几点:

(1)诊断二次空气喷射系统,首先要检查该系统上所有真空软管和电路连接是否正常,有无老化、泄漏、连接松动等。

(2)空气泵的皮带必须有一定的张力,带轮松动会导致二次喷射系统不能正常工作。此外空气泵在皮带轮的后面有一个离心式滤清器,其作用是过滤空气中的灰尘。皮带轮与滤清器用螺栓连接在泵轴上,可分别检修,如图8所示。如果皮带轮或滤清器弯曲、磨损或损坏,应进行更换。

(3)二次空气喷射系统中泄压阀的作用是在系统堵塞或阻力过大时释放压力,以防止空气泵压力过高。泄压阀通常连接在旁通阀和分流阀上,也有的连接在空气泵上。如果泄压阀卡在开启位置,来自空气泵的空气流将通过该阀连续排出。

(4)如果二次空气喷射系统中的软管出现烧坏的现象,这是高温排气进入造成的,说明单向阀有泄漏故障。

(5)发动机低温起动后,拆下空气滤清器盖,应能听到舌簧阀发出的“嗡、嗡”声。

(6)从空气滤清器上拆下二次空气供给软管,用手指盖住软管口检查,应符合下列要求:发动机温度在18~63℃范围内怠速运转时,有真空吸力;发动机温度在63℃以上时,起动后70s内应有真空吸力,起动70s后应无真空吸力;发动机转速从4000r/min急减速时,应有真空吸力。检查结果若与上述不符,说明二次空气喷射系统工作不正常,应进一步检查。

检查二次空气控制阀

拆下二次空气控制阀,从空气滤清器侧软管接头吹入空气应不漏气;用手动真空泵从真空管接头施加20kPa真空度,从空气滤清器侧软管接头吹入空气应通畅。若不符合上述要求,说明膜片阀工作不良,应检修或更换;用手动真空泵从真空管接头施加20kPa真空度,从排气管接头吹入空气应不漏气,否则说明舌簧阀密封不良,应更换。

检查二次空气电磁阀

测量二次空气电磁阀电阻值,正常值应为36~44Ω。拆开二次空气电磁阀上的软管,电磁阀不通电时,从进气管侧软管接头吹入空气应不通,从通大气的滤网处吹入空气应畅通;当给电磁阀接通蓄电池电源电压时,吹气通畅情况应与上述相反。若不符合上述要求,应更换该二次空气电磁阀。2

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学

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