EGR系统的原理及维修浅析

徐惠明

徐惠明（杭州技师学院，桐庐311500）

摘要：汽车排放的污染主要是HC、NOx、CO以及柴油车的碳烟。本文所叙述的EGR系统，就是为了减少NOx的排放而实施的技术。本文简要介绍了EGR系统的工作原理以及在维修中本人碰到的一则本田雅格轿车出现的故障，希望通过讨论来达到对这个系统更深的认识。

关键词：EGR系统；EGR阀；EGR控制电磁阀

中图分类号：U46文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）09-0227-02

废气再循环系统（ExhaustGasRecirculation），简称EGR，是将发动机产生的废气的一小部分（10%左右）再送回气缸，以期达到减少排放中的氮氧化合物。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，会使燃烧速度放慢，导致燃烧室中的高温形成过程放慢，同时再循环废气本身可以吸收一部分燃烧产生的热量，从而使氮氧化合物减少。另外，提高废气再循环率会使总的废气流量减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。

1EGR系统的结构和组成

EGR系统就形式而言一般可分为机械式、电气式和电控式，其中电控式EGR最具典型性，代表EGR技术的发展方向。本文叙述的本田雅格轿车EGR系统就属于该类，主要结构见图1。该系统由电脑根据各种传感器传来的信息来检测发动机的各种工况，然后通过EGR真空控制阀的动作去调节EGR阀的真空度，以控制EGR阀的开闭。EGR系统由ECR阀、EGR真空控制阀、EGR控制电磁阀、发动机控制器ECM和EGR阀升程传感器等组成，如图1所示。废气再循环系统和三元催化剂配合，能使排放污染气体中的NOx含量得到有效地降低。由于NOx产生的条件有两个：一是高温，二是多氧，所以EGR不是所有工况都工作，为保证发动机工作正常，以下状况废气不能通过EGR阀进入进气歧管：①发动机温度低时。②减速过程时（节气门全关）。③发动机怠速或小负荷工况时（进气量很小）。④发动机需要发出最大功率和扭矩时（转速≥4000r/min）。

2EGR系统的工作原理

EGR系统是将一部分排放废气引入到进气管的新鲜混和气中，以抑止发动机有害气体NOx的生成。该装置能根据发动机的工况，适时的调节废气再循环的流量，在该系统中，通过一个特殊的通道将排气管与进气管联通，在该通道上，装有EGR阀，膜片上方真空室的真空度受EGR电磁阀控制。EGR电磁阀受发动机控制器ECM控制。其工作原理是，发动机工作时，发动机控制器ECM根据各种传感器，如曲轴位置传感器、节气门位置传感器、水温传感器、点火开关、蓄电池电压、发动机的转速等信号，确定发动机目前处于哪种工况下工作，以输出控制指令，给废气再循环控制电磁阀提供不同脉冲电压，以控制其开闭的时间，控制进入EGR阀真空室上方的真空度，真空度增大至约0.01MPa时，真空吸力克服回位弹簧弹力使膜片、阀杆逐渐上移，打开锥形阀门，部分废气经进气管送入气缸。真空度达到0.013~0.026MPa，膜片上升到最高位置，锥形阀全开。怠速时进气管内真空度很小，锥形阀关闭，不进行废气循环，以保证怠速稳定。

3故障维修实例

有一台广州本田轿车，装备F22B1电控发动机。有一天，发动机启动后，运转正常约6分钟后，加油，发动机正常升速，但一松开加速踏板，发动机便出现怠速抖动，约10S后发动机自动熄火。再次启动发动机时需加大油门方可启动，但松开加速踏板，发动机又熄火。

分析，一般能造成发动机怠速熄火的原因很多，如进气系统某气阀或管接头漏气，燃油系统压力不足或系统因某种原因脏堵，点火系统漏电或火花能量不足，以及EGR系统工作不正常等。

起动发动机，加大油门，维持发动机运转，此时拔下1、4缸高压线，发动机转速均无明显变化，拔下2、3各缸高压线，发动机转速均降低。拆下各缸火花塞，发现1、4缸火花塞中心电极有部分烧蚀，更换全部火花塞后，发动机转速略有好转，但着火后，挂D档行驶，2分钟后，一旦松开加速踏板，发动机便又抖动，然后熄火。

发动机抖动时，指示灯亦不亮，在仪表盘下找出两端子故障检测插座，用诊断跨接线将两端子跨接，在接通点火开关，发动机不运转的情况下，诊断故障代码，无故障代码输出。

由于该车曾在多家修理厂维修过，而各修理厂的水平又参差不齐，所以必须对很多环节引起注意，以免被一些人为因素所干扰。经过仔细考虑，决定就以上怀疑的地方逐项进行检查。为此，先测量了进气系统的真空度，测量结果在正常范围之内，说明进气系统密封正常。然后再连接油压表测量了发动机在怠速工况和急加速时的燃油压力，也未发现异常，证明燃油系统应该没有什么问题。然后检查节气门位置传感器、进气歧管压力传感器、冷却水温度传感器，电源、搭铁等，均无异常现象。于是怀疑分电器及发动机电脑有故障，借用其他同型号车辆的电脑和分电器总成，起动发动机，怠速运转1小时，无故障发生，挂入D档行驶试车，大约行驶100米，原故障重现。于是怀疑该车的故障是由EGR系统工作异常所致。于是将检测重点放到了EGR系统上，在发动机怠速运转抖动时，我们将废气再循环控制阀上的真空管拔下，结果发动机马上就恢复正常了。再将其插回也无任何异常。踩下加速踏板后再松开，故障重现，发动机熄火。由此判断该车的故障就是由EGR工作异常所致。

①对废气再循环控制系统的就车检查。a.起动发动机，使发动机怠速运转。b.在冷车状态下踩下加速踏板，使发动机转速上升至2000r/min左右，将手指按在废气再循环阀上，此时手指上感觉到废气再循环阀膜片动作（此时废气再循环阀开启了，本应不工作）。c.在发动机热车（水温高于50℃）后再踩下加速踏板，使发动机转速上升至2000r/min左右，将手指按在废气再循环阀上，此时手指应能感觉到废气再循环阀膜片的动作（废气再循环阀开启）。结论：说明废气再循环控制系统工作不常。②对废气再循环控制电磁阀的检查。将点火开关置于“OFF”位置，拔下废气再循环控制电磁阀线束连接器，用万用表Ω档测量电磁阀电磁线圈的电阻，其电阻值为零，不符合规定（一般为20Ω-50Ω）。电磁线圈断路。换用新的EGR电磁阀后，故障就排除了。③结论。由上述分析可知，在松开加速踏板（节气门位置传感器怠速触点接通）时，废气再循环电磁阀应接通，切断废气再循环真空室上方的真空，使废气再循环阀关闭，停止废气再循环。而该车则相反，在松开加速踏板后，真空软管种仍有真空存在，致使废气再循环阀门不能关闭废气再循环通道，致使废气继续参与再循环造成进气中废气含量过高，混和气过稀，从而导致发动机运行不稳，发生抖动，甚至熄火的故障。这说明废气再循环电磁阀损坏，或者是卡在“开”的位置，故通过更换新的废气再循环电磁阀后，故障自然排除。