4.3三元催化转化器与闭环控制（课件）-高二《汽车发动机电子控制系统故障诊断与检测》同步教学（劳动版）

了解三元催化转化器的作用。 了解三元催化转化器的结构。 了解三元催化转化器的工作原理。 掌握开闭环控制的工作原理。 §单元3 三元催化转化器与闭环控制 知识目标 能力目标 了解影响三元催化转化器工作的因素。 一、三元催化转化器的外观和安装位置 三元催化转化器的外观 三元催化转化器的安装位置 三元催化转化器安装在发动机排气管中段。 二、三元催化转化器的作用 利用转化器中的三元催化剂，将发动机排出的废气中的有害气体HC、CO、NOx转变为无害气体H2O、CO2和N2。 BENZ车系三元催化转化器的安装情况 三、三元催化转化器的结构 整体式三元催化转化器的内部结构 根据催化剂载体的结构特点，三元催化转化器可分为颗粒式和整体式两种类型。 1.三元催化转化器的工作原理 四、三元催化转化器与闭环控制的工作原理 三元催化转化器内部的化学反应过程 TWC的转化效率与混合气浓度的关系 2.闭环控制的工作原理 空燃比由发动机计算机控制，即控制喷油量，而喷油量的大小取决于氧传感器送给计算机的废气中的含氧量信息。发动机计算机根据氧传感器的信号调节喷油量，这就是所谓的发动机闭环控制。 3.闭环控制的条件 在装有氧传感器的电控燃油喷射发动机上，电控燃油喷射（EFI)系统并不是在所有工况下都进行闭环控制。在发动机启动、怠速、暖机、加速、全负荷、减速断油等工况下，发动机不可能以理论空燃比工作，仍采用开环控制方式。此外，氧传感器温度在400℃以下、氧传感器或其电路发生故障时，也只能采用开环控制。电控燃油喷射系统进行开环控制还是闭环控制，由ECU根据相关输入信号确定。 1.短期/长期燃油修正的概念 五、短期/长期燃油修正 （1）短期燃油修正方法 短期燃油修正转化示意图 （2）长期燃油修正方法 长期燃油修正 2.短期/长期燃油修正的特点 （1）在闭环工况下起作用。 （2）ECU通过对喷油量进行微调来控制空燃比。 （3）短期燃油修正是ECU依据氧传感器的电压信号进行喷油量的修正。 （4）长期燃油修正是ECU通过对短期燃油修正（长时间修正的趋势）的计算得来的，其目的是尽可能地让短期燃油修正的数值接近0%。如果长期燃油调整的数值超过5%，则表示发动机系统有故障，应该进行检查。 （5）短期燃油修正值是临时存储的，在点火开关关闭后自动消失。长期燃油修正值被存储在记忆单元中，并被用于确定基本喷油量，对开环和闭环中喷油器的喷射量控制都有影响。 （6）切记燃油修正的方向与故障码是相反的。 六、OBDII系统对三元催化转化器转化效 率的监控方法 发动机在稀薄混合气燃烧期间，催化转化器储存氧气，而在浓混合气燃烧时释放这些储存的氧气，以烧掉过多的碳氢化合物。催化转化器转化效率的测量是通过闭环控制期间对转化器内储氧量进行监控而完成的。下游氧传感器的输出电压波形应是非常平直的。拥有高储氧量表示催化转化器良好，低储氧能力则代表催化转化器已劣化。一个失效的催化转化器会出现与上游氧传感器相符的电压尖峰波形，在下游氧传感器上出现的尖峰波形表示催化转化器已失去储存氧气的能力。 1.发动机性能方面。如高转速时功率损失大、难于启动、加速性能差或燃油经济性差等。 2.催化转化器过热。由于混合气过浓或发动机熄火导致未燃的燃油排放太多，造成在催化转化器内燃烧而导致过热。 3.过多的燃油和机油消耗。催化转化器的故障也可能与使用旧零件或排放系统泄漏等因素有关。 七、影响三元催化转化器转化效率的原因 技能训练 一、实训准备 花冠整车或试验台架、电路图、示波器或者诊断仪、维修手 册、实习报告。 二、实训要求 通过实训，认识三元催化转化器实物、安装位置和电路图， 掌握三元催化转化器的检测，完成实习报告。 三元催化转化器的检测 三、操作步骤 1.直观检测 2.波形检测 $$