二次空气喷射装置

二次空气喷射系统将一定量的新鲜空气引入排气管或三元催化转化器中，使排气中的HC和CO进一步氧化燃烧，转化成水和二氧化碳，从而减少有害气体排放。

二次空气喷射系统有以下三种工作模式。

(1)旁通模式:从滤清器或滤网进来的新鲜空气又回到大气，二次空气没有被利用。

(2)上游喷射模式:从滤清器或滤网进来的新鲜空气被引入排气歧管。

(3)下游喷射模式:从滤清器或滤网进来的新鲜空气被引入三元催化器的空气室中。

二次空气喷射系统的工作模式取决于发动机工况，由发动机控制单元根据有关传感器信号控制切换。

按照空气喷射的动力不同，二次空气喷射系统可分为泵式二次空气喷射系统和脉冲式二次空气喷射系统。

4.6.1 泵式二次空气喷射系统

多数二次空气喷射系统都采用泵供气。空气泵可以是安装在发动机前端由曲轴带动的机械泵，也可以是自由安装的电动泵。在空气泵的前端装有一个离心过滤式风扇，进入空气泵的空气中的杂质在离心力的作用下被分离出去，空气从空气泵流入旁通阀，旁通阀能够将空气送回大气或导入换向阀，换向阀将空气导入排气歧管或催化转化器。ECU通过开关电磁阀，接通或者切断旁通阀或换向阀的真空供应，从而使系统在三种模式之间转换。单向阀用来阻止当排气压力大于喷射管压力时的废气倒流和排气管回火。

泵式二次空气喷射系统的工作模式有以下三种。

1.旁通模式

旁通电磁阀接通，真空作用于旁通阀上，于是大气口被打开，通往换向阀的出口被关闭，二次空气又被导回大气。有以下三种情况。

(1)在空燃比较小时，ECU认为汽车正处于减速期间或者系统发生了故障。

(2)在冷启动和暖机前期，当发动机冷却液的温度低于设定温度时，系统会一直处于旁通模式。

(3)有些发动机在ECU的计算机内部有一个定时器，它可以记录自发动机启动以来的时间。在预设的时间内，二次空气将一直处于旁通模式。

2.上游喷射模式

旁通电磁阀和换向阀都得电，真空作用于旁通阀和换向阀，旁通阀关闭大气口而打开通往换向阀的出口，换向阀关闭下游出口而打开上游出口，二次空气流入排气歧管。

发动机热启动或冷却液温度达到设定值时，系统将工作在上游喷射模式1～3min，以控制排放，同时使氧传感器快速加热，以便快速进入氧传感器闭环控制。

应该注意:上游喷射模式会导致排气中的氧含量增加。所以ECU在激活上游喷射模式的同时，会自动进入燃油喷射的开环控制模式。在这种模式中，ECU会忽略氧传感器的输入信号。

3.下游喷射模式

旁通电磁阀得电，换向电磁阀断电，旁通阀如上所述，换向阀关闭上游出口而打开下游出口，二次空气流入三元催化转化器。

在大部分工况下，二次空气喷射系统都处于下游喷射模式。发动机充分暖机后，混合气必然会变稀，这样在燃烧后的排气中HC的含量将大大减小，没有必要让二次空气系统继续工作在上游喷射模式。另外，此时氧传感器已达到工作温度，所以ECU会自动将系统切换到下游喷射模式，以帮助三元催化转换器进行氧化反应。同时燃油喷射系统也转入氧传感器闭环控制。因为二次空气从三元催化转化器的中部导入，避开了还原反应，所以不会增加NOx的排放。

4.6.2 脉冲式二次空气喷射系统

与泵式二次空气喷射系统相比，脉冲式二次空气喷射系统不需要气泵，而是依靠当排气脉冲压力小于大气压力时的真空将空气吸入排气歧管，因此有助于提高燃油经济性。空气来自空气滤清器，ECU开关电磁阀接通或切断脉冲的真空通道，脉冲阀通过单向阀与排气歧管或三元催化转化器连接。当发动机以较低转速运转时，排气压力小于大气压力，如此时脉冲阀是打开的，空气便由滤清器通过脉冲阀和单向阀进入排气歧管或三元催化转速器。任何情况下，只要排气压力大于大气压力，单向阀都能够阻止废气进入脉冲阀，但同时也没有新鲜空气进入排气歧管或三元催化转化器。

脉冲式二次空气喷射系统的工作模式和泵式二次空气喷射系统类似，只是由于排气低压脉冲时间随发动机转速提高而缩短，脉冲式二次空气喷射系统在发动机转速较低时，降低HC排放的效果较好。