三元催化器、涡轮增压器的检查要点与故障诊断方法

http://www.qipei.hc360.com2020年11月27日17:12 来源: 汽车维修技术与知识T|T

  1. 排气系统检查

  发动机出现动力不足、加速不良等故障都有可能是排气系统的某个部件损坏所导致的。例如,三元催化转化器堵塞、氧传感转化器失效、涡轮增压器失效等。

  这些情况需要及时维修或者更换相关部件,需要遵照规范的程序执行拆解,必要时进行各种参数的检查和测量,视实际维修情况,对不能分解维修的,只能更换总成。

  2. 三元催化转化器故障

  ■ 例如,三元催化转化器温度超过800℃时,催化活化层就会开始老化。温度超过1000℃时,三元催化转化器就会过热损坏。这种情况可能是由于点火断火造成的,未燃烧的燃油进入三元催化转化器并在此处燃烧。

  ■ 含铅汽油会使催化活化层中毒并导致三元催化转化器失效。活塞环损坏时,发动机机油的燃烧残留物也会造成三元催化转化器失效。

  

  ▲ 三元催化器正常与失效波形比较

  ■ 当三元催化转化器损坏时,其转化能力失效,这时前后排气管的氧含量基本一致,甚至接近于没有安装三元催化转化器时,这时前氧传感器和后氧传感器的波形信号趋于相同,这样的波形表现表明三元催化转化器失效,应更换。

  3. 涡轮增压器故障

  01

  涡轮增压器注意事项

  ■ 发动机启动后,不可急踩加速踏板,应先怠速运转3~5min,这是为了使机油温度升高,流动性能变好,且使涡轮增压器得到充分润滑,然后才能提高发动机转速,起步行驶。

  ■ 在非独立冷却系统的涡轮增压系统中,高速运转的发动机不可以突然熄火,否则机油润滑会中断,涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走,容易造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”。此外,发动机突然熄火后,通往涡轮增压器的机油停止流动,如果此时排气歧管的温度很高,其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上,将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口,导致轴套缺油,加速涡轮转轴与轴套之间的磨损,甚至产生“咬死”的严重后果。因此,发动机熄火前应怠速运转3min左右,以使涡轮增压器转子转速下降。但涡轮增压发动机也不可长时间怠速运转,否则增压器也会因机油压力过低而导致润滑不良,一般怠速时间不应超过10min。

  ■ 涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,因此发动机机油和滤清器必须保持清洁,防止杂质进入,否则机油润滑能力下降,从而造成涡轮增压器的过早报废。

  ■ 按时清洁空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。

  ■ 增压器的涡轮端装有合金密封环,如果此密封环损坏,发动机高速运转时,废气会通过密封环进入发动机润滑系统,使机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,发动机低速运转时,机油会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗。因此,当出现上述两种异常情况时,即说明涡轮增压器有故障,必须拆下检修。

  ■ 经常注意涡轮增压器有无异响或振动加剧的现象,机油管和接头均不得有渗漏现象。

  02

  涡轮增压器故障判断

  ■ 在维修动力不足问题的过程中,建议维修技师注意涡轮增压器的故障,更要注意发动机相关数据流。动力不足是维修日常工作中常遇到的问题,维修过程中要依据实际的故障表现进行具体分析。例如,发动机加速不良,且油耗增加;机油消耗大,但排气烟色正常,动力下降。

  ■ 涡轮增压器可能出现故障的元件:废气涡轮增压器、增压压力限制阀、增压真空膜片室、增压空气再循环阀、机械式增压空气再循环阀和管路。

  03

  涡轮增压器漏气导致汽车加速慢

  某汽车加速时车速提升慢,发动机动力不足。

  ■ 检查和分析:

  a.排除电控系统其他导致该故障的元件问题,也检查了燃油系统压力,符合标准。b.3挡以发动机转速2000r/min全负荷加速,进入01-08-115读取4区数值为960~990mbar,压力不在参数范围内。c.检查涡轮增压器发现压气端有比较明显的裂缝。

  ■ 故障排除:更换涡轮增压器。

  ■ 影响急加速时车速提升速度的部件:

  a.进气系统,涡轮增压器、可变进气相位装置等。

  b.排气系统(三元催化转化器)。

  c.燃油系统,燃油泵、燃油压力调节器。

  d.电控系统中的空气流量计、节气门电位计、氧传感器等。该车已经直观地发现涡轮增压器漏气故障,其他问题排除在外。

  4. 废气再循环故障

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  故障判断

  废气再循环失效会导致废气不能再循环,如果机械阀处于打开位置,会使发动机怠速不稳定甚至会导致发动机熄火。

  ■ 例如大众车,如果N18出现故障,那么废气再循环系统将停止工作。发动机控制单元将监控到相应的故障信息。

  ■ 废气再循环机械阀内部容易产生积炭,使其通道受阻或泄漏,清洗后必须更换垫圈。

  ■ 废气再循环电磁阀N18的正常电阻值为14~20Ω。

  02

  EGR阀故障导致发动机加速慢故障

  某宝来1.8T轿车,汽车行驶过程中踩下加速踏板时加速缓慢,且发动机无力。

  ■ 检查和分析:

  a. 执行故障诊断仪检测:发动机控制单元存储1个故障码17608—涡轮增压器空气再循环阀N249机械故障。清除故障码后试车,当发动机转速为3000r/min时,故障码17608重现,测量空气再循环阀N249电阻值,符合规定;再测量再循环阀的线路,也正常。

  b. 发动机控制单元存储该故障码,应与检测到涡轮增压系统的增压压力不正常有关。检查与N249真空管相连接的再循环机械阀,发现汽车急加速,发动机转速超过3000r/min时该机械阀有明显的“嘶、嘶”漏气声音,这是漏气的再循环机械阀通入气压而发出的气流声音。拆下再循环机械阀,用嘴对准阀的进气口吹气,能比较明显感觉漏气。

  ■ 排除过程:

  更换再循环机械阀,路试,提速正常,再次检测,发动机故障码消除,数据流正常。废气再循环机械阀为真空膜片式EGR阀,由进气歧管真空度控制,真空膜片EGR阀由膜片、弹簧、排杆、锥形阀等组成,膜片上方是密闭的膜片室,进气歧管的真空与膜片室的真空入口相连,膜片推杆下部安装有锥形阀,没有真空作用到膜片室时,膜片上方的弹簧向下压迫膜片,这时锥形阀位于阀座上,EGR阀关闭。

  当发动机启动后,进气歧管的真空作用到EGR阀上方的密闭膜片室,膜片推杆将克服弹簧的压力向上运动,带动锥形阀向上提起,EGR阀关闭,这时废气就可以从排气管进入进气歧管。废气再循环控制原理图如下图。

  ▲ 废气再循环控制原理图

责任编辑:庞小涵

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