任务二  EGR阀检测

任务引入

汽修厂接收了一辆待维修的车辆，客户反映汽车存在发动机怠速运转时抖动严重，有时还会熄火；加速时动力不足；排气管有冒黑烟等现象。请根据你的专业知识对EGR阀进行检测维修。

一、废气再循环系统

（一）作用

废气再循环控制系统（EGR）。废气再循环系统将适量的废气重新引入气缸与新鲜混合气一起参与燃烧，降低混合气的氧含量和燃烧室的工作温度，达到有效降低NO_x排放量的目的。

（二）组成

废气再循环控制系统主要部件有EGR阀、EGR位置传感器和空气流量计等，其中EGR阀是最关键的部件。废气再循环控制系统如图3-16所示。

图3-16  废气再循环控制系统的组成

EGR阀作为一个连接排气管和进气管的开关，主要在发动机大负荷时，负责控制气门，将排气管中的部分废气吸到气缸中重新参与燃烧。EGR阀按其控制方式的不同可分为进气歧管真空度控制的真空膜片式EGR阀和发动机控制模块控制的电磁式EGR阀，前者已经被淘汰了，这里主要介绍发动机模块控制的电磁式EGR阀。

1．真空膜片式EGR阀

在废气再循环系统中一个开启量受到控制单元和进气歧管真空度控制的废气通道和进气歧管相通。废气再循环系统通道上的EGR阀主要负责控制废气循环的废气量，EGR阀内有一膜片，膜片上方为封闭的真空室，负责控制废气量的锥形阀通过推杆和膜片相连。真空室真空度大时，阀开启量大，废气输送量大；真空度小时，阀开启量小，废气输送量小。真空度小于真空室弹簧张力时，EGR阀将关闭，停止向进气歧管输送废气。

2．电磁式EGR阀

发动机控制模块控制的电磁式EGR阀主要分为数字式EGR阀和线性EGR阀两种。

（1）数字式EGR阀

工作原理：三个电磁线圈中间都有一个可动铁心，未通电时可动铁心（一端是锥形阀）堵住小孔，此时废气不能进入进气歧管参与燃烧；通电时，可动铁心被抬起，此时废气可以从小孔进入进气歧管重新参与燃烧。

废气再循环量：可以用EGR率表示，它是指再循环的废气量进入气缸内的气体中所占的比率，即EGR率=[EGR量/（进气量+EGR量）]×100%。

思考重新参与燃烧的废气量都是相同的吗？如果不同该如何控制废气进气量呢？数字EGR阀中三个电磁线圈及三个小孔的通道面积各不相同。当发动机工作时，发动机控制模块根据冷却液温度、节气门位置和空气流量传感器的输入信号控制这三个电磁阀的工作，使三个电磁阀按照七种不同的方式组合，产生七种不同的EGR率，从而精确控制EGR流量。

（2）线性EGR阀

线性EGR阀内部由线圈驱动（电磁线圈）、枢轴位置传感器（可动铁心位置传感器）、电驱组成，由发动机控制模块进行控制，线性EGR阀如图3-17所示。发动机控制模块控制电磁线圈通电，使枢轴和锥形阀抬起后，废气进入进气歧管参与再次燃烧。

图3-17  线性EGR阀

发动机工作时，发动机控制模块根据冷却液温度传感器、节气门位置传感器和空气流量传感器的输入信号计算出最优的EGR开启程度，并通过控制EGR阀电磁线圈使EGR阀达到最佳开启位置。因为线性EGR阀锥形阀的开启程度完全是线性渐变的，所以它能够提供发动机在全工况下NO_x排放水平的最佳控制。

思考线性EGR阀如何检测阀门的开度？线性EGR阀中的枢轴位置传感器，其作用就是检测EGR阀门开度，并利用电位计将位置信号转变为电信号，反馈给ECU，ECU再根据相关信号做出决策，实现了对废气再循环流量的精确反馈控制。

二、EGR阀故障诊断现象

（一）EGR阀关闭不严

EGR阀密封不良时怠速抖动非常严重，加速不良，但中速运转稳定（中速时，EGR阀是开启的）。

（二）EGR阀不开启

高怠速负载做工况测试时NO_x含量高，加速时易产生爆燃。

思考废气量是否能100%进入进气歧管参与燃烧？如果不能，废气量应该是多少呢？发动机转速在1500～4500 r/min时，EGR阀处于开启状态，并根据发动机冷却液温度和发动机转速或进气管的负压对废气量进行控制，使废气量根据需要保持在进气总量的6%～13%。EGR阀若不开启有可能会造成NOx含量过高，这是因为燃烧温度升得过高会导致爆燃，而爆燃是导致NOx升高的直接原因。

三、EGR阀故障诊断

（一）检测EGR阀的供电线路

关闭点火开关，拔下EGR阀的线束连接器。使用万用表电压挡检测电磁阀电源线与车身搭铁之间的电压，所测电压值为12 V左右（应与蓄电池电压一致）。若不符，则说明EGR阀的供电线路存在故障，需要进行检修。

（二）检测EGR阀的电阻

关闭点火开关，拔下EGR阀的线束连接器。使用万用表电阻挡检测电磁阀电源线与电磁阀接地线之间的电阻，所测电阻值应为10 Ω左右。

（三）检测EGR枢轴位置传感器与ECU之间的电压

关闭点火开关，拔下EGR阀的线束连接器。使用万用表电压挡检测EGR枢轴位置传感器电源线与车身搭铁之间的电压，所测电压值应为5 V左右（ECU电源）。若不符，则说明EGR枢轴位置传感器与ECU之间的连接线路存在故障。

（四）检测EGR枢轴位置传感器信号线的电压

关闭点火开关，拔下EGR阀的线束连接器。万用表电压挡检测EGR枢轴位置传感器信号线与车身搭铁之间的电压，车辆未工作情况下是0.8 V左右。若不符，则说明EGR枢轴位置传感器信号线损坏。如果EGR阀在检测仪上工作不正常，但是以上测试良好，则需要更换EGR阀。

四、任务实施

（一）实施方案

1．作业准备

使用万用表时，不要将红黑表笔接反。

设备器材：本田实训车一辆、常用工具（一套）、万用表、故障诊断仪。

耗材：干净抹布。

2．学生分组

以6～8人为一组，选出组长并进行任务分配，填入表3-7中。

表3-7 小组概况及分工情况表

（二）操作步骤

1．检查EGR阀外观是否有损坏现象

检查EGR阀外观是否完好。

检查线束连接器是否插接牢固。

2．检查EGR阀是否能正常工作

以本田汽车为例，采用的是线性EGR阀，其线束端子如图3-18所示。

端子1—电磁阀电源线；端子2—EGR枢轴位置传感器电源线；端子3—EGR枢轴位置传感器信号线；端子4—EGR枢轴位置传感器接地线；端子5—电磁阀接地线

图3-18  EGR阀线束端子

（1）检测EGR阀的供电线路

①关闭点火开关，拔下EGR阀的线束连接器。

②使用万用表电压挡检测端子1与车身搭铁之间的电压，所测电压值为12 V左右（应与蓄电池电压一致）。若不符，则说明EGR阀的供电线路存在故障，应进行检修。万用表检测EGR阀供电线路如图3-19所示。电压值为12.3 V，与蓄电池电压一致，说明供电线路正常。

图3-19  万用表检测EGR阀供电线路

（2）检测EGR阀的电阻

①关闭点火开关，拔下EGR阀的线束连接器。

②使用万用表电阻挡检测端子1与端子5之间的电阻，所测电阻值应为10 Ω左右。万用表检测EGR阀的电阻如图3-20所示。测得电阻值为9.4 Ω，在正常范围值内，电阻正常。

图3-20  万用表检测EGR阀的电阻

（3）检测EGR枢轴位置传感器与ECU之间的电压

①关闭点火开关，拔下EGR阀的线束连接器。

②使用万用表电压挡检测端子2与车身搭铁之间的电压，所测电压值为5V左右（应与ECU电源一致）。若不符，则说明EGR枢轴位置传感器与ECU之间的连接线路存在故障。万用表检测EGR枢轴位置传感器与ECU之间的电压如图3-21所示。测得电压值为4.9V，与ECU供电电压一致，EGR枢轴位置传感器电源供电正常。

图3-21  万用表EGR枢轴位置传感器与ECU之间的电压

（4）检测EGR枢轴位置传感器信号线的电压

①关闭点火开关，拔下EGR阀的线束连接器。

②万用表电压挡检测端子3与车身搭铁之间的电压，车辆在未工作情况下应为0.8 V左右。若不符，则说明EGR枢轴位置传感器信号线损坏。检测EGR枢轴位置传感器信号线的电压如图3-22所示。测得电压值为0.84 V，在0.1～5 V正常范围值内。

图3-22  检测EGR枢轴位置传感器信号线的电压

请将测量的数据与对故障的判断填入表3-8中。

表3-8 实测数据与故障判断信息表

（三）任务评价（每组一份）

将小组成员评价分数填入表3-9中。

表3-9　任务评价表