2.7.2 描述和操作 2.7.2.1 排气歧管 本发动机上采用的排气歧管是一个整体式四端口、可从后部拆 卸的歧管。排气歧管的作用是以最小背压排出燃烧室排出的气 体。前氧传感器(HO2S)安装在三元催化净化器前端。 2.7.2.2 三元催化净化器 三元催化净化器总成和消声器的外观很相似，然而，在不锈钢 外壳里是一个顺着排气方向呈蜂窝状排列的陶瓷载体。陶瓷载 体被衬垫包围，衬垫的主要功能是固定陶瓷载体，以防止和内 壳有任何接触和碰撞。转换器的每一端都有网状密封件，以防 止废气污染和衬垫被腐蚀。2.7.3 系统工作原理 2.7.3.1 系统工作原理 三元催化净化器总成内的陶瓷载体暴露在废气中的表面涂有一 层催化剂。催化剂包含铂、钯和铑等3 种贵金属，这些催化剂 起到促进化学反应的作用。 催化剂是加速化学反应而本身不变化的一种物质。发动机的废 气中包含一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOX)。 当废气流经陶瓷载体时，化学反应在三元催化净化器总成总成 内发生。一氧化碳和碳氢化合物被废气中的氧气(O2)氧化，转 换成二氧化碳(CO2)和水蒸汽(H2O)。 氮氧化物通过和一氧化碳 的还原反应，被转化成氮气(N2)。这种三元催化净化器总成被 称作三效型，因为它可以同时将废气中的三种成分(CO、HC 和 NOX)转化成无害的中性气体。2.7.5 诊断信息和步骤 2.7.5.1 诊断说明 参见“描述和操作”中的2.7.2.1 排气歧管，熟悉系统功能和操作内容以后再开始系统诊断，这样在出现故障时有助于确定正确的故 障诊断步骤，更重要的是这样还有助于确定客户描述的状况是否属于正常操作。 2.7.5.2 目视检查 – 检查可能影响排气系统操作的售后加装装置。 – 检查易于接触或能够看到的系统部件，以查明其是否有明显堵塞或泄露的情况。 – 检查排气管中的废气颜色是否正常。 2.7.5.3 排气系统堵塞 当发动机出现功率损失、燃油经济性变差或加速性能不良时需要检查是否存在“排气系统堵塞”故障，使用排气背压表监测系统背 压是否超过50kPa 来确认故障,可能造成的原因有： – 排气管损坏。 – 排气管里有碎屑。 – 消声器或谐振器内部故障。 – 排气管内部锈蚀后堵塞排气口。 2.7.5.4 排气系统泄漏2.7.5.6 排气系统维修注意事项 警告! 参见“警告和注意事项”中的“有关排气系统维修的警告”。 警告! 碎裂的三元催化净化器总成必须更换，不允许使用去除三元催化净化器总成的排气系统，否则会严重污染空气。 注意 如果出现以下情况，三元催化净化器总成可能被损坏或失效： – 工作超出闭环混合气控制系统的限制。 – 发动机燃烧大量发动机油。 – 在三元催化净化器处的废气温度过高，超过840℃(1544 ºF)。 注意 – 安装三元催化净化器总成的车辆不能使用含铅汽油。铅会污染三元催化净化器总成。 – 切勿坠落三元催化净化器总成，因为这可能损坏陶瓷载体。 – 不要让水、发动机油或燃油进入转换器，因为这可能污染陶瓷载体。 – 切勿在发动机缺火或火花塞引线断开的情况下启动车辆。2.7.6 拆卸与安装 2.7.6.1 排气歧管的更换 拆卸程序： 警告! 参见“警告和注意事项”中的“有关断开蓄电池的警告”。 注意 螺栓在热态时拆卸有可能会损坏螺栓或排气歧管法兰上的 焊接螺母，应在发动机冷却后再拆卸。 FE02-0290b 1. 断开蓄电池负极电缆，参见2.11.8.1 蓄电池电缆的断开连 接程序。 2. 拆卸三元催化净化器总成左连接螺栓。注意 螺栓在热态时拆卸有可能会损坏螺栓或排气歧管球凹法兰 焊接螺母，应在发动机冷却后再拆卸。 FE02-0307b 1. 断开蓄电池负极电缆，参见2.11.8.1 蓄电池电缆的断开连 接程序。 2. 断开前氧传感器线束连接器。 注意 把红色的插销拨出就可断开线束连接器。 FE02-0308b 3. 断开后氧传感器线束连接器。 注意 把红色的插销拨出就可断开线束连接器。6. 拆卸三元催化净化器总成右连接螺栓。 FE02-0309b 7. 拆卸三元催化净化器总成排气管连接螺母，取下排气管密 封垫，拆下三元催化净化器总成，取出排气管出口垫圈。 注意 在拆卸时防止三元催化净化器总成掉落。2. 安装三元催化净化器总成右连接螺栓。 力矩：40Nm(公制) 29.6lb-ft(英制) FE02-0310b 3. 安装排气管密封垫。 注意 安装前应清洁排气管密封垫及接口。 4. 安装三元催化净化器总成排气管连接螺母。7. 连接前氧传感器线束连接器。 8. 连接蓄电池负极电缆。 2.7.6.3 前消声器的更换 拆卸程序： 警告! 参见“警告和注意事项”中的“有关车辆举升的警告”。 FE02-0309b 1. 举升车辆。 2. 拆卸三元催化净化器总成与前消声器总成之间的固定螺母 及排气管密封垫。4. 拆卸前消声器总成上前橡胶支座。 注意 在拆卸时防止消声器总成掉落。 5. 拆下前消声器总成。 6. 检查前消声器总成与三元催化是否有孔洞、损坏及裂缝。 安装程序： FE02-0310b 1. 安装前消声器总成与三元催化净化器总成之间的排气管密 封垫。 2. 安装并紧固前消声器总成与三元催化净化器总成固定螺母。5. 安装前消声器两侧橡胶支座。 6. 从举升机上降下车辆。 7. 检查排气系统是否漏气。 2.7.6.4 后消声器的更换 拆卸程序： 警告! 参见“警告和注意事项”中的“有关车辆举升的警告”。 警告! 热车时禁止拆卸，这样有可能会造成烫伤。 FE02-0313b 1. 举升车辆3. 拆卸后橡胶支座1。 2 FE02-0317b 4. 拆卸后橡胶支座2。 5. 卸下后消声器总成。 6. 检查后消声器是否有孔洞、损坏、裂缝。2. 安装后橡胶支座1。 FE02-0315b 3. 安装排气管密封垫。 4. 安装前消声器总成与后消声器总成的固定螺母。 力矩：52Nm(公制) 38.4lb-ft(英制) 5. 降下车辆。 6. 检查排气系统是否漏气。2.8.2 描述和操作 2.8.2.1 描述和操作 发动机工作时因为混合气在气缸燃烧室内燃烧产生高温，热量 通过缸体传递，如果不加以降温，发动机将无法工作，所以在 气缸体内设置有发动机冷却液道，通过发动机冷却液的循环与 外界进行热交换。这样能将发动机的工作温度保持在一定范围 内，以使发动机在所有工况下都能有效工作。当发动机在冷机 时，冷却系统通过节温器控制发动机冷却液的循环量，这样可 以使发动机迅速预热。冷却系统包括散热器、膨胀罐总成、冷 却风扇总成、节温器及其壳体、水泵和水泵传动皮带，水泵由 附件传动皮带驱动。只有以上正常发挥各自的功能，冷却系统 才能正常工作。当发动机冷却液达到节温器的工作温度时，节 温器打开。此时，发动机冷却液返回散热器并得到冷却。冷却 系统通过水管，将部分发动机冷却液导入加热器芯体。用于加 热和除霜，膨胀罐总成与散热器连接，用于回收因升温膨胀而 排出的发动机冷却液，膨胀罐总成的作用是保持正确的发动机 冷却液液面。 膨胀罐总成是一个透明塑料罐，类似于前风窗玻璃清洗剂罐。 膨胀罐总成通过两根水管分别与散热器和发动机冷却系统连接。 随着车辆行驶，发动机冷却液的温度逐渐升高并膨胀。部分发 动机冷却液因膨胀而从散热器和发动机中流入膨胀罐总成。散 热器和发动机中滞留的空气也被排入膨胀罐总成。当发动机熄 火时，发动机冷却液自动冷却并收缩，先前排出的发动机冷却 液则被吸回散热器和发动机。从而，使散热器中的发动机冷却 液一直保持在合适的液面，并提高冷却效率。当冷却系统处于 冷态时，发动机冷却液面应保持在膨胀罐总成上的MIN(最低)和 MAX(最高)标记之间。 冷却风扇总成安装在发动机舱内散热器的后部，它可增加散热 器和空调冷凝器的通风量，从而有助于加快车辆怠速或低速行 驶时的冷却速度。风扇采用双风扇，高低速的控制模式，通过 两个不同的电机驱动扇叶。主风扇直径310mm(12.20in)，辅助 风扇直径270mm(10.63in)，都有5 个叶片。冷却风扇总成由发 动机控制模块(ECM)利用冷却风扇低速继电器和冷却风扇高速 继电器直接控制，在低速电路中，串联了一个0.35Ω 的限流电 阻。当发动机冷却液温度达到95℃( 203 ºF)时，发动机控制模 块使冷却风扇总成低速运转，而当发动机冷却液温度达到102℃ (215.6 ºF)时，使冷却风扇总成高速运转。当温度回降到97℃ ( 206.6 ºF)时，发动机控制模块将冷却风扇从高速切换到低速， 当温度达到90℃(194 ºF)时将风扇关闭。 警告! 即使在发动机不运行时，发动机舱下的冷却风扇也会启动 而伤人，保持手、衣服和工具远离发动机舱下的电动风 扇。 警告! 如果风扇叶片有任何程度的弯曲或损坏，不要修理或重复 使用损坏的部件，必须更换弯曲或损坏的风扇叶片。损坏 的风扇叶片不能保证正常的平衡并在连续使用中可能出现 故障和飞脱，这种情况非常危险。 警告! 只要冷却系统中有压力，即使散热器中溶液没有沸腾，溶 液温度也会比沸腾温度高很多。如果在发动机未冷却且压 力还很高时打开压力盖，发动机冷却液就会立即沸腾并可 能会产生爆发力，喷到发动机、翼子板和打开散热器压力 盖的人身上。2.8.3 系统工作原理 2.8.3.1 系统工作原理 – 发动机冷机时：发动机正常工作温度一般为95℃(203 ºF)左 右，在这个温度范围内，发动机所有机件配合状态最为理 想，如果发动机长时间无法到达理想的工作温度，会加剧机 体的磨损。因为温度低，混合气体在燃烧室内燃烧不够充 分，会形成严重积炭。所以当发动机在低温时就要求其工作 温度尽可能的在短时间内达到正常工作温度，要求发动机产 生的热量尽可能少的与外界发生热交换。此时节温器控制机 体内的发动机冷却液只在发动机体内部循环流动，把气缸壁 周围产生的热量带到发动机其它部位，使其温度迅速上升， 水泵使缸体内的发动机冷却液循环流动，然后，发动机冷却 液在发动机体的水套、节气门体总成和气缸盖内循环，这种 状态称之为“小循环”。 – 发动机达到正常工作温度时：随着发动机的运转，机体内部 的发动机冷却液迅速升温，当达到节温器的打开温度82℃ (179.6 ºF)时，发动机冷却液被水泵抽取到发动机体的水套、 进气歧管、气缸盖、散热器，这种状态称之为“大循环”。 – 节温器：蜡丸式节温器的作用是控制发动机冷却液在冷却系 统中的流动。节温器安装在机体前部，由发动机进水管接头 组件密封，位于气缸盖前部。节温器可以阻止发动机冷却液 从发动机流向散热器，使发动机快速预热并调节发动机冷却 液温度。当发动机冷却液温度较低时，节温器保持在关闭位 置，阻止发动机冷却液通过散热器循环。此时，仅允许发动 机冷却液通过加热器芯循环，从而迅速、均匀地预热发动 机。当发动机预热后，节温器打开。使发动机冷却液流过散 热器并通过散热器散热。节温器的开启和关闭，可使足够的 发动机冷却液进入散热器，将发动机保持在正常工作温度范 围内。节温器内的蜡丸封装在一个金属壳体内。节温器蜡丸 受热膨胀，遇冷收缩。随着车辆行驶和发动机预热，发动机 冷却液温度上升。当发动机冷却液达到规定温度时，节温器 内的蜡丸膨胀，向金属壳体施加压力，打开阀门。这样就可 以使发动机冷却液流过发动机冷却系统并将发动机冷却，当 蜡丸冷却收缩时，在弹簧的作用下，阀门会关闭。节温器的 开启温度为82℃( 179.6 ºF) ， 完全开启温度为 95℃(203 ºF)。 – 冷却风扇低速电路说明：发动机冷却风扇电路控制主冷却风 扇和辅助冷却风扇。冷却风扇由发动机控制模块(ECM)根据 发动机的发动机冷却液温度传感器和空调压力开关的输入来 控制。ECM 监测到满足冷却风扇低速运转时，ECM 控制发 动机线束连接器EN01 的62 号端子内部接地，此时冷却风 扇低速继电器吸合，电源经过低速继电器的87 号端子到达 冷却风扇线束连接器CA16 号的1 号端子，然后经过线路中 间的限速电阻，最后到达处于并联关系的两个风扇电机，由 于风扇电机的负极是经过冷却风扇线束连接器CA16 的3 号 端子常接地的，所以风扇电机低速运转。 – 冷却风扇高速电路说明：发动机控制模块接收到发动机冷却 液温度传感器及空调压力开关信号，经过内部程序计算达到 冷却风扇高速运转的条件后，ECM 控制发动机线束连接器 EN01 的52 号端子内部接地，此时冷却风扇高速继电器吸 合，电源经过高速继电器87 号端子到达冷却风扇线束连接器 CA16 的2 号端子，直接给处于并联关系的两个冷却风扇电 机供电，由于风扇电机的负极是经过冷却风扇线束连接器 CA16 的3 号端子常接地的，所以风扇电机高速运转。2.8.7 诊断信息和步骤 2.8.7.1 诊断说明 参见2.8.2.1 描述和操作，熟悉系统功能和操作内容以后再开始系统诊断，这样在出现故障时有助于确定正确的故障诊断步骤，更重 要的是这样还有助于确定客户描述的状况是否属于正常操作。 2.8.7.2 冷却风扇电路诊断 诊断提示： – 如果用户报修过热故障，先确认客户反映的故障是发动机冷却液沸腾，还是发动机冷却液温度表指示过热。如果发动机的确过热 但是冷却风扇还是正常运行，这时应检查发动机冷却系统。 – 如果发动机保险丝盒中的保险丝EF29 安装后立即熔断，检查冷却风扇高低速继电器与冷却风扇电机间的线路导线是否存在对地 短路。如果发动机控制模块刚控制继电器吸合保险丝就熔断，则冷却风扇电机可能有故障。 – 当空调系统启用时，发动机控制模块使冷却风扇低速运转。当空调高压侧压力达到1520Pa(220.5psiI)时，发动机控制模块将使 冷却风扇从低速切换到高速，而当空调高压侧压力回降到1450kPa(210.3psi)时，冷却风扇将返回低速。 – 可以使用故障诊断仪中的“功能测试”，强制驱动冷却风扇高低速继电器吸合，查看风扇是否能正常工作，以快速判断故障。 注意 在执行本诊断程序前，请先检查机舱EF29 保险丝是否正常，主继电器工作是否正常。在利用故障故障诊断仪的“动作 测试”时，确保故障故障诊断仪与ECM 的通讯正常。(a) 转动点火开关至“OFF”位置。 (b) 断开冷却风扇线束连接器CA16。 (c) 转动点火开关至“ON”位置。 (d) 连接故障诊断仪到诊断测试接口上。 (e) 依次选择：发动机/动作测试/风扇1。 (f) 使低速继电器工作。 (g) 测量冷却风扇线束连接器CA16 的1 号端子与可靠接地间的 电压值。(a) 转动点火开关至“OFF”位置。 (b) 拆卸冷却风扇低速继电器。 (c) 断开冷却风扇线束连接器CA16。 (d) 测量冷却风扇低速继电器B 的30 号端子插孔与冷却风扇线束 连接器CA16 的1 号端子是否导通。 (e) 测量冷却风高速继电器B 的30 号端子插孔与可靠接地间的电 阻值，检查是否有对地短路。(a) 转动点火开关至“OFF”位置。 (b) 拆卸冷却风扇低速继电器。 (c) 断开冷却风扇线束连接器CA16。 (d) 测量冷却风扇低速继电器B 的30 号端子插孔与冷却风扇线束 连接器CA16 的1 号端子是否导通。 (e) 测量冷却风高速继电器B 的30 号端子插孔与可靠接地间的电 阻值，检查是否有对地短路。(a) 转动点火开关至“OFF”位置。 (b) 拆卸冷却风扇低速继电器。 (c) 断开冷却风扇线束连接器CA16。 (d) 检查并修理继电器与连接器之间的线路对电源短路故障。(a) 转动点火开关至“OFF”位置。 (b) 断开ECM 线束连接器EN01。 (c) 拆卸冷却风扇低速继电器B。 (d) 测量冷却风扇低速继电器B 的86 号端子插孔与ECM 线束连 接器EN01 的62 号端子之间的导通性。 (e) 测量冷却风扇低速继电器B 的86 号端子插孔与可靠接地间的 电阻值，检查线路是否对地短路。(b) 连接故障诊断仪到诊断测试接口上。 (c) 关闭A/C 开关。 (d) 转动点火开关至“ON”位置。 (e) 依次选择：发动机/数据列表/发动机冷却液温度。 (f) 观察发动机冷却液温度传感器显示的温度，在发动机完全冷 却的状态下，显示的温度应该比环境温度略高。(b) 连接故障诊断仪到诊断测试接口上。 (c) 关闭A/C 开关。 (d) 转动点火开关至“ON”位置。 (e) 依次选择：发动机/数据列表/发动机冷却液温度。 (f) 观察发动机冷却液温度传感器显示的温度，在发动机完全冷 却的状态下，显示的温度应该比环境温度略高。