P1二次空氣噴霧(Air Injection，AI)系統(tǒng)的本質(zhì)是將一定量的新鮮空氣引入排氣管或三元催化轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步燃燒廢氣中的有害氣體和空氣，進(jìn)一步減少有害物質(zhì)的排放。

A.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常工作溫度時(shí)，二次空氣噴射系統(tǒng)可以減少HC和CO排放量。

B.發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，二次空氣噴射系統(tǒng)不僅可以減少HC排放量，還可以縮短氧傳感器的加熱時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊能夠盡快進(jìn)入空燃比閉環(huán)控制過程。

一、系統(tǒng)工作原理

二次空氣噴射系統(tǒng)示意圖

二次空氣分為上游氣流和下游氣流。上游氣流進(jìn)入排氣歧管，下游氣流流入轉(zhuǎn)換器的空氣室，空氣進(jìn)入排氣歧管和三元催化轉(zhuǎn)化器的時(shí)間由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECU)控制。

目前使用的二次送風(fēng)方法有兩種。

1、空氣泵系統(tǒng)。

使用氣泵將壓縮空氣導(dǎo)入排氣系統(tǒng)。

2、脈沖空氣系統(tǒng)。

利用排氣壓力引導(dǎo)空氣進(jìn)入排氣系統(tǒng)。

一、空氣泵系統(tǒng)

空氣泵系統(tǒng)

許多二次空氣噴射系統(tǒng)使用氣泵將空氣泵入排氣口或催化轉(zhuǎn)換器?？諝獗孟到y(tǒng)，即真空控制空氣旁路閥和空氣節(jié)流閥，用于控制從空氣泵到排氣口或催化轉(zhuǎn)換器的空氣量?？諝夥诸愰y與排氣口和催化轉(zhuǎn)換器之間各有一個(gè)單向閥，在減速等情況下，防止排氣管的廢氣回流到二次空氣噴射系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊分別控制向旁路閥和節(jié)流閥提供真空的兩個(gè)電磁閥(電磁閥未在圖中繪制)。點(diǎn)火開關(guān)打開后，電磁閥增加電壓，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過控制電磁閥接地來通電。

空氣泵

空氣泵的原理是，如圖所示，利用離心力將干凈的空氣泵到系統(tǒng)中。

空氣泵工作原理

圖中顯示了空氣泵的工作過程。如圖所示，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)翼子板，使空氣被吸入空氣泵，因?yàn)榭諝獗玫膲毫Φ陀谶M(jìn)氣口外部的壓力。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)翼板，壓縮空氣，使其流向排氣口，因?yàn)榇藭r(shí)排氣口外的壓力小于排氣口內(nèi)的壓力。另外。在虛盤的推動(dòng)作用下，空氣最終從排氣口排出。空氣泵工作時(shí)，這個(gè)過程反復(fù)將空氣持續(xù)泵入排氣系統(tǒng)。

空氣泵系統(tǒng)的工作方式如下：

1)發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊關(guān)閉電磁閥的電源，電磁閥切斷旁路閥和節(jié)流閥的真空。這樣，從氣泵出來的空氣通過防通閥旁邊進(jìn)入大氣。這種工作狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，溫度越低，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。

2)發(fā)動(dòng)機(jī)暖氣車，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊為防通電磁閥和分流電磁閥供電，空氣從氣泵經(jīng)過防通閥流向分類閥，分類閥將空氣流入排放口。進(jìn)入排氣口的空氣使HC排放物在排氣歧管中燃燒。這種燃燒能快速加熱氧傳感器。在這種操作模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊以空燃比開環(huán)方式運(yùn)行。

3)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作溫度下工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊以空燃比閉環(huán)工作。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊只為旁路電磁閥供電，關(guān)閉分流電磁閥的電源，切斷供應(yīng)給子閥的真空。這樣，從空氣泵流出的空氣可以通過旁路閥流向節(jié)流閥，然后流入催化轉(zhuǎn)換器，與HC和CO燃燒，從而減少HC和CO的排放量。旁路閥和節(jié)流閥都有卸壓閥，如果系統(tǒng)堵塞或阻力過大，卸壓閥會(huì)釋放壓力，防止空氣泵壓力過高。發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常工作溫度時(shí)，二次空氣噴射系統(tǒng)不能將空氣泵入排氣口。否則，排放空氣中的額外空氣會(huì)減弱氧氣傳感器的信號(hào)。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊對(duì)這些微弱信號(hào)的反應(yīng)是通過增加燃油噴射脈沖而增加

燃油消耗和CO的排放量。

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二 、脈沖空氣系統(tǒng)

同空氣泵系統(tǒng)相比，脈沖空氣系統(tǒng)不需動(dòng)力源注入空氣，而是依靠大氣壓力與廢氣真空脈沖之間的壓力差使空氣進(jìn)入排氣歧管，因此減少了成本及功率消耗。其工作原理如圖所示。

脈沖空氣系統(tǒng)原理圖

空氣來自空氣濾清器，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECU)控制電磁閥的打開及關(guān)閉，電磁閥與單向閥相連。由于排氣中壓力是正負(fù)交替的脈沖壓力波，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排氣壓力為負(fù)，空氣由濾清器通過電磁閥和單向閥進(jìn)入排氣口，與排出的HC進(jìn)一步燃燒，故可降低HC的排放量；當(dāng)排氣壓力為正時(shí)，固有單向閥，所以空氣不能反向流動(dòng)，但此時(shí)也沒有新鮮空氣進(jìn)入排氣口，即不能降低HC的排放量。脈沖空氣系統(tǒng)的上、下游空氣道各有一個(gè)電磁閥和一個(gè)單向閥。因?yàn)榕艢饪诘牡蛪好}沖持續(xù)時(shí)間隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而縮短，所以脈沖式二次空氣噴射系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，降低HC排放的效果更好。如下圖所示為日本豐田公司采用的脈沖空氣噴射系統(tǒng)。

豐田脈沖空氣系統(tǒng)

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三、二次空氣噴射系統(tǒng)的診斷

• 系統(tǒng)測(cè)試

如果二次空氣噴射系統(tǒng)發(fā)生故障，則發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高時(shí)，它不向排氣口泵人空氣，HC的排放量也會(huì)升高。進(jìn)行測(cè)試時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）診斷二次空氣噴射系統(tǒng)，首先要檢查該系統(tǒng)上所有真空軟管和電路連接。

2）此外空氣泵在皮帶輪的后面有一個(gè)離心式濾清器，空氣通過濾清器將灰塵過濾后流入氣泵。皮帶輪與濾清器用螺栓連接在泵軸上，可分別檢修它們，如下圖所示。如果皮帶輪或?yàn)V清器彎曲、磨損或損壞，應(yīng)將其更換。

空氣泵帶輪與離心式濾清器

3)空氣泵的皮帶必須有特定的張力。帶輪松動(dòng)或二次空氣噴射系統(tǒng)有故障，會(huì)導(dǎo)致二次噴射系統(tǒng)不能正常工作，最終導(dǎo)致廢氣成分升高或燃油消耗過量。

4)二次空氣噴射系統(tǒng)的泄壓閥(其作用是當(dāng)系統(tǒng)堵塞或阻力過大時(shí)，釋放壓力以防止空氣泵壓力過高)有的連在旁通閥和分流閥上，也有的連在空氣泵上。如果泄壓閥卡在開啟位置，來自空氣泵的空氣流將通過該閥連續(xù)排出，導(dǎo)致有害氣體的排放量增加。

5)如果二次空氣噴射系統(tǒng)中的軟管有燒壞的跡象，這表明單向閥有泄漏，使排氣進(jìn)入該系統(tǒng)。

6)空氣歧管和管道的泄漏會(huì)導(dǎo)致廢氣漏出和產(chǎn)生大量噪聲。

7)如果在旁通閥電磁閥或分流閥電磁閥中或相應(yīng)的導(dǎo)線內(nèi)有故障，或者是來自空氣泵的氣流連續(xù)逆流(從空氣泵流至排氣口)或順流(從空氣泵至催化轉(zhuǎn)換器)，二次空氣噴射系統(tǒng)可能會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊內(nèi)設(shè)置故障碼。應(yīng)使用故障診斷儀檢查與二次空氣噴射系統(tǒng)有關(guān)的所有故障代碼。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步診斷之前，應(yīng)查明這些代碼的原因。

• 旁通閥和分流閥的診斷

1)旁通閥的診斷。

在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，聽一聽短時(shí)間內(nèi)是否有空氣從旁通閥排出。如果沒有空氣排出，則從旁通閥拆下真空軟管，再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。如果現(xiàn)在從旁通閥排出了空氣，應(yīng)檢查旁通電磁閥和連接導(dǎo)線。當(dāng)旁通閥仍無排出空氣時(shí)，應(yīng)檢查從氣泵至該閥的空氣輸送情況，如果有空氣輸送，需更換旁通閥。

2)分流閥的診斷。

在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高時(shí)，從分流閥處拆下至空氣泵排氣口的軟管，檢查是否有來自該軟管的氣流，如下圖所示。如果有氣流，表明系統(tǒng)工作正常。如果沒有空氣流動(dòng)，應(yīng)從分流閥上拆下真空軟管，再將真空計(jì)連接到該軟管上。如果真空度高于3．38kPa，則應(yīng)更換分流閥。如果真空度為零，應(yīng)檢查至分流電磁閥的真空軟管、旁通電磁閥和連接導(dǎo)線。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常工作溫度時(shí)，將分流閥至催化轉(zhuǎn)換器間的空氣軟管拆下，檢查是否有來自于該軟管的氣流。如果有氣流，表明在順流模式下系統(tǒng)工作是正常的。如果沒有氣流，則從分流閥上拆下真空軟管，再將真空表連接到該軟管上。如果真空表指示真空度為零，應(yīng)更換分流閥。如果在真空表上指示有一定的真空度，應(yīng)檢查至分流電磁閥的軟管管路、旁通電磁閥和連接導(dǎo)線。

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