二次空气喷射系统的工作原理与检修

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二次空气喷射（Air Injection ，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。

三元催化转换器的时机由发动机电）进行控制。控单元（ECU

目前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空气导入排气口和催化转换器。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

空气歧管

空气压力

一、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

排气门

邢

世凯李聚霞

通阀和分流阀供应真空。

空气泵是一种旋转叶片式容积），其原理是利用离心方式将泵（图4

排气歧管

干净的空气泵入系统中。图5所示为空气泵的工作过程。由图可见，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

工

作原理与检修

空气喷射

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

排气进口

导线插接器

二次空气喷射系统的

空装支架

图1二次空气喷射系统的布置形式

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

空气入口

空气室

排气出口

上游气流

空气进口

下游气流

图2二次空气喷射系统的组成

空气旁通阀

控制真空

空气泵

控制真空

空气分流阀

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

空气出口

图4空气泵

单向阀

消声器口

单向阀

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

压力差使空气进入排气管，因此减少了成本及功率消耗，其工

排气歧管

作原理如图6所示。空气来自空气滤清器，发动机电控单元

催化转化器

图3空气泵系统

（ECU ）控制电磁阀的

2011.9

9

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转子

翼板

二、系统检修

泄压阀

压缩空气排气口

1. 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

进气口

空气进入空气泵

压缩空气

被压缩的空气经排气口排出

进行检查时，需注意以下几点：

）诊断二次空气喷射系统，首（1

先要检查该系统上所有真空软管和泄漏、电路连接是否正常，有无老化、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。如果皮带轮或滤清磨损或损坏，应进行更换。器弯曲、

（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，有真空起吸力；发动机温度在63℃以上时，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。

2. 检查二次空气控制阀

拆下二次空气控制阀，从空气滤

图5

ECU

空气泵的工作过程

较低时，降低排放的效果更加明显。

韩国现代轿车二次空气喷射系统的组成如图7所示。二

空气

单向阀电磁阀

次空气控制阀由舌簧阀和膜片阀组成，来自空气滤清器的二次空气进入排气管的通道受膜片阀控制，膜片阀的开闭用进气歧管的真空度驱动，其真空通道由ECU 通过二次空气电磁

排气

图6脉冲空气喷射系统原理图

二次空气电磁阀开-关

二次空气控制阀

来自进气歧管

点火开关

阀控制。装在二次空气控制阀中的舌簧阀是一个单向阀，主要用来防止排气管中的废气倒流。

点火开关接通后，蓄电池ECU 即向二次空气电磁阀供电，控制二次空气电磁阀的搭铁回路。二次空气电磁阀不通电时，关闭通向膜片阀真空室的真空通道，膜片阀弹簧推动膜片下移，关闭二次空气供给通道，不

来自空气滤清器

节气门位置传感器发动机转速传感器

氧传感器

发动机冷却液温度传感器

催化转化器

允许向排气管内提供二次空气。ECU 给二次空气电磁阀通电时，电磁阀开启膜片阀真空室的真空通道，进气管真空度

带轮

图7韩国现代轿车二次空气喷射系统的组成

空气泵

将膜片阀吸起，排气管内的脉动真空即可吸开舌簧阀，使二次空气进入排气管。

在下列情况下ECU 不给二次空气电磁阀通电：

滤清器

滤清器

带轮螺栓

（1）电控燃油喷射系统进入闭环控制。

（2）冷却液温度超过规定

范围。

（3）发动机转速和负荷超过规定值。

（4）ECU 发现有故障。

图8空气泵带轮与离心式滤清器

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

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宝马5系轿车CAN 总线系统原理与检修

朱双华

众所周知，汽车控制器局域网信息传输系统有其特有的硬件和软件配置，如果信息传输系统本身有故障，则整个汽车控制器局域网中的一些信息将无法传输，接收这些信息的电控模块将无法正常工作，从而为故障诊断带来困难。因此，装有控制器局域网信息传输系统的车辆一旦出现故障，维修人员应首先检测信息传输系统是否正常。本文将详细阐述宝马5系轿车的CAN 总线系统原理、常见故障及产生机理，以及如何对总线进行故障诊断和排除。

系CAN ），如图1所示。K-CAN 总线传输速率大约为l00kbit/s，控制单元包括组合仪表、活动天窗、车身模块、灯光模块和自动恒温空调等，能够单线运行。PT-CAN 总线传输速率大约控制单元包括发动机控为500kbit/s，

制单元、变速器控制单元、主动车速控制单元和电动燃油泵等，不能单线运行。系统中的控制单元分为主控制单元和副控制单元，主控制单元是主动式通信方，他能够在总线网络中向被动式通信方（副控制单元）发送信息并根据被动式通信方的要求接受信息；副控制单元是被动式通信方，他被要求接受和发送数据。

有：①CAN-L 或CAN-H 通信线短路或断路；②连接器连接不良（端子损坏、脏污、锈蚀）；③车用电源系统故障；④某个控制单元的通信部件故障；⑤某个控制单元的供电故障（当蓄电池电量快耗尽时或蓄电池电压缓慢下降可能导致故障记录存储）。

3．宝马5系轿车CAN 总线系统

的检测

（1）测量电阻。为了避免信号反射，在两个CAN 总线上连接着电阻值各为120Ω的终端电阻，两个终端电阻并联成一个60Ω的等效电阻，在电源电压关闭时可以测量该等效电阻，此外，单个电阻可以各自分开测量。测量60Ω等效电阻的方法是：将一个控制单元从总线上拆下，然后测量CAN-L 和CAN-H 间的电阻。

宝马5系轿车PT-CAN 总线上，一个终端电阻位于车辆的右前侧（自适应巡航控制系统控制单元附近），

1．宝马5系轿车CAN 总线系统

基本组成

宝马5系轿车的CAN 总线系统是线性总线系统，包括K-CAN 总线（车身CAN ）和PT-CAN 总线（传动

2．宝马5系轿车CAN 总线系统

常见故障

CAN 总线上常见的通信故障

安全和网关模块

车身模块

无钥匙便捷起动控制单元

驻车距离报警系统防盗报警系统雨天/行车灯传感器

挂车模块灯光模块后行李箱盖提升装置驾驶员侧座椅模块自动恒温空调

便捷进入及起动系统

活动天窗中央信息处理器

组合仪表控制器前视投影显示屏停车预热装置（电子）高度控制系统微型供电模块中央控制台开关中心

数字式柴油机电子伺控系统

前乘客侧座椅模块

数字式发动机电子伺控系统

自适应转向灯主动式侧翻稳定装置

主动车速控制电动燃油泵主动转向控制动态转向控制（电子）变速器控制

自动换挡控制

的手动变速器

并且可以从PT-CAN 总线上拔下，另一个终端电阻作为剪切夹紧连接器安装于后下线束中（在电子机械式驻车制动器控制单元附近）。

电阻测量过程中应注意：先断开车辆蓄电池的接线，大约等待3min ，直到系统中所有的电容器放完电后再测量，因为控制单元内部电路的电阻是变化的。

（2）电压测量。检测时蓄电池应连接，且打开点火开关。为了确定CAN-L 或CAN-H 导线是否损坏，可测量CAN -L 或CAN -H 的对地电阀上的软管，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。□

K-CAN PT-CAN

图1宝马5系轿车CAN 总线系统的组成

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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。

3. 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

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