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主讲:申祥正

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主讲:申祥正

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  1. 发动机电控系统故障诊断与排除 主讲:申祥正

  2. 教学要求: 1、掌握发动机电控系统传感器、执行器的检测诊断方法 2、掌握发动机电控系统检测规律、检测内容 3、掌握发动机电控点火系统的检测方法 4、掌握发动机电控综合试验及检测方法 5、了解柴油电控系统的检测原理 重点:传感器、执行器的检测与诊断 难点:检测规律 学时:8

  3. 目录 第一节 传感器、执行器原理及检测 第二节 点火系统检测与故障排除 第三节 电控系统检测要点及检测规律 第四节 电控喷射系统使用性能的检测内容 第五节 柴油机电控系统原理与检测

  4. 第一节 传感器、执行器原理及检测 一、电控系统的基本组成: 1)供油系统a、供油系统组成:包括油箱、油泵、滤油器、油压调节器、分配管、喷油器等。b、供油系统功能:供油、滤油、调压、喷油。

  5. 第一节 传感器、执行器原理及检测 电控系统的基本组成: 2)进气系统a、进气系统组成:包括空气滤清器、进气主管、节气门、怠速旁通道、怠速空气调节器等。b、进气系统功能:滤清空气、计量、调节和均匀分配。

  6. 第一节 传感器、执行器原理及检测 电控系统的基本组成: 3)控制系统a、控制系统组成:包括电脑ECM、主继电器EFI、10个传感器和10个执行元件。(结构如图示)

  7. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 二、电控系统十个传感器及作用: • 点火正时和曲轴位置传感器IGT/NE:检测活塞上止点TDC的信号,以便点火和喷油。它多装在曲轴的前端或后端,或在分电机中。 • 转速传感器SP:产生曲轴转速和转角信号,它多和IGT/NE信号发生器成为一体。

  8. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 节气门位置传感器TPS:产生节气门开度大小和快慢的信号,它在节气门轴的一端,与轴同步动作。 • 压力传感器MAP:测出进气管中的负压值,度量喷油的多少。它可直接固定在进气管上,或在其它位置用软管与进气管连接。

  9. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 氧传感器OX:安装在排气管上,监控废气中的氧的含量,以便调节空燃 比的大小。 • 水温传感器CTS:监测发动机水温的高低,多装在水温较高的气缸盖上。 • 气温传感器ATS:监测进气温度的高低,多安装在进气主管上。

  10. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 车速传感器VSS:提供车速信号,多安装在变速器输出轴后端。 • 爆震传感器KNK:监测爆震信号,调节点火时间,多安装在燃烧室附近的气缸盖上。

  11. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 三、电控系统十个执行器及作用: • 电动油泵FP:多淹没在油箱内或油箱外的底部排油、排气、升压、便于喷油雾化。 • 喷油器INJ:安装在各缸的进气歧管上或节气门体中。在恒压下定时喷油、定时断油,提高雾化质量,改善燃烧条件。

  12. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 真空电磁阀VSV:安装在机体后方隔板上,多用来开闭执行器元件的真空管路,控制范围较多。 • 废气再循环装置EGR:多安装在进气主管附近,控制NOx的生成量。

  13. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 怠速空气调节器IAC:多跨接在节气门的前后方,调节高、低怠速的进气量,保证平稳运转。 • 空调系统A/C:发动机额外的负载,调节车内的温度。

  14. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 点火器:接收ECU的点火信号,使点火线圈通断产生高压电。 • 碳罐电磁阀:使碳罐及时地在中等负荷工况投入工作,对油箱中的燃油蒸气充分利用和回收。

  15. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 风扇继电器:使电动风扇根据水温的高低,及时运转,控制发动机正常温度。 • 仪表显示器:使仪表盘中的各种仪表显示,供驾驶员对汽车的各系统及时监控。如果打开点火开关,仪表不显示,发动机就难以着火运转。

  16. 第一节 传感器、执行器原理及检测

  17. 第一节 传感器、执行器原理及检测 四、检测与诊断 1、电动汽油泵的检测: a、电动汽油泵为不可拆式,只能一次性使用。工作电压多为12V;绕组和炭刷的电阻值为0.2—0.3欧;油压为200—350Kpa;流量为80—120L/H为好,这是检验汽油泵好坏的依据。

  18. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • b、在分配管的测压孔上接油压表,静态油压应略高于动态油压。夹住调压器上的回油管,油压应升高100Kpa,转速上升100r/min以上为好。如转速不上升,说明油泵失效。 • c、熄火后,分配管内的油压应保持5min不降低为好。否则,说明调压器、油泵中止回阀门的功能失 效,应更换新件。

  19. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 汽油泵的故障: • a、汽油泵故障的征侯是起动困难、怠速不稳、加速不良、行驶无力、走走停停、停停走走、夏季故障高于冬季(热气阻影响)。 • b、脏堵造成的泵油量降低。 • c、泵油能力衰退或失效多为滤油器脏堵或接反,有时因加油不及时性,造成热负载加大。炭刷、弹簧、换向片、绕组发热、磨损加大、电阻值变大、转速下降、油压和油量下降而失效。

  20. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 2、油压调节器工作原理: • a、夹住调压器上的回油管,油压应升高。其工作原理是油压P、 • 弹簧力F、进气管真空度 • △Px的相互作用。 • 其关系如下:

  21. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • b、其关系如下: • 时回油,回油是经常的,定压250Kpa。 • 时停回,熄火后储压,定压250Kpa。 • 时阀门维持一定开度定压250Kpa。

  22. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 油压调节器的故障: • a、膜片弹簧疲劳:回油过多,分配管内油压过低,喷油量和雾化质量变差。卡住回油管,压力又正常,说明汽油泵和滤油器无问题,应更换调压器。 • b、膜片破漏:汽油流入进气管中,造成空燃比极浓时冒黑烟,严重时发动机窒息。 • c、膜片和阀结胶、硬化、发卡:会造成油压过高,排气冒黑烟故障。

  23. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 3、喷油器的检测: • a、当喷孔的断面、喷油压力一定时,喷油量的多少决定于喷油持续时间的长短,即电磁线圈中脉冲电流信号的宽度。这是衡量喷油控制电路好坏的重要依据。 • b、当脉冲电流宽度一定时,则喷孔的端面、喷油压力是喷油量多少的关键因素。这是清洗喷油器和更换汽油泵的重要依据。

  24. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • c、喷油时脉冲宽度的大小,是多个高频喷油信号的组合,不是一次完成的,其叠加量之和谓“喷油脉冲宽度”。 • 喷油器的检测参数: • d、喷油持续时间2~8ms;稳定电流为2A;;针阀的升程为0.15mm,电磁线圈的电阻值为3~15Ω;一般15s的喷油量为45~55mL;各缸的差值应小于5mL。

  25. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 喷油器的故障: • a、脏堵 : 碳化物和胶油是脏堵的物质,使循环供油量减少,造成怠速不稳、 加速不良等故障,应适时检查清洗或更换。 • b、针阀发卡有4种症状: • (1)不喷油:单缸断电无降速征状。 • (2)常喷油:不雾化、冒黑烟;不着火、冒白烟。

  26. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • (3)滴漏:不雾化、不熄火;断电后1min少于1滴为好。 • (4)雾化不良:锥角、射程不良、怠速游车或冒黑烟,排气管中有不规则的突噜声。 • c、升程扩大: 噪声大、喷油关断时间变化失常,喷油量失常。 • d、密封圈失效:漏油、漏气。

  27. J220 31 第一节 传感器、执行器原理及检测

  28. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 4、热膜空气流量计:

  29. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 热膜空气流量计的检测: • 检测参数: • a、V1-E间——输入电压12V; • b、V2-E间——输出电压0—5V。 • c、对LH-AFS检测,可用压缩空气向管中吹气测量:不吹气时V2、E间的基准电压为0.8-1V;吹气时的随动电压变为2V,吹气口距离的变化,电压也应随动变化。

  30. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 热膜空气流量计的故障: • 如发现有怠速不稳、加速无力、熄火等现象时:将SW置OFF,拔下AFS电接头,起动发动机,运转情况反而明显好转,表明AFS应更换新件。

  31. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 5、进气压力传感器的检测: • a、拔下真空管;将SW置为ON;AC端即输入5V的工作电压。 • b、用手动真空泵对MAP施加13.3—66.7KPA的负压(即节气门全开、全闭时的压力),测出B、C端的随动电压值。其电压值应与绝对压力成正比;与真空度成反比。 • c、无真空泵时,就车用真空表,动态下配合测量。或用嘴软管,一般真空度可达20Kpa左右;对应电压值4.4V为好。

  32. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 进气压力传感器的故障: • MAP是一次性使用的元件,因其本身无摩擦的影响,故障率较少。它最怕漏气和真空度不正常,真空度直接受发动机密封性能、点火性能、空燃比的影响、故MAP报警,往往是假性故障,它本身通过检测各工况输出电压值后,应从其它方面排除影响MAP的因素。

  33. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 6、怠速空气调节器 • (1)保证低温起动后的快怠速热起,使发动机转速达1500r/min。此时,ECU根据CTS和ATS的信号多喷油,怠速调节器也应多进气。 • (2)热起后喷油时减少,进气量也相应减少,维持平稳的低怠速运转。

  34. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • (3)额外负荷加大时,又处于快怠速状态或稳定的怠速状态,防止发动机熄火。 • “额外负荷”是指:空调(A/C)接通、动力转向工作、自动变速器P/N档开关进入运行档位、全车电器投入使用等情况,都会造成怠速运转下降200—400 r/min 不等。

  35. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 步进电机的特点: • (1)定子未通电前,转子的永久磁铁的磁性,可使转子保持定位。关键在于在什么位置定位。为此,初始位置应该设定。所以SW为OFF断电后延时2s,使转子和锥阀到达关闭位置,咔的一声落座。否则,正反转失控。 • (2)转子的旋转方向,决定于输入定子的第一个脉冲时定子的极性,为此,转子的初始位置是关键。

  36. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • (3)步进电机的起动开关有四个,目的是为了防止LAC“无为的工作”。 • 节气门位置传感器TPS的“怠速触点”IDL为ON,也就是回到了怠速的位置。 • 空调开关(A/C)为ON; • 转向助力开关为ON; • ECT的P/N档开关为D、R档位置。

  37. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 步进电机的检测方法: • (1)绕组的电阻值为10—30Ω;有的为50 Ω,工作电压为12V • (2)因为大螺旋角传动,人工推拉锥阀时,应能自由进出,否则需清洗其阀杆并润滑。 • (3)就车检查时,拆下IAC,接头不拔下;SW为ON/ST,锥阀缩回,打开旁通道,便于起动。SW为OFF,锥阀伸出,切断旁通道。因ECU有2S的延时控制,防止不熄火,并完成初始位置的设定。

  38. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 步进电机的故障: • a、主要是脏、堵、发卡、运动迟缓:SW为OFF,2S内不落座复位,造成初始位置不对, 致使怠速过高、过低、游车、熄火或不能熄火。应清洗或更换。 • b、节气门位置传感器TPS失调;IDL为OFF,LAC停止工作,也失去了异步喷射的加速能力。多为乱调节气门开度限位螺钉造成的无知故障。又造成EGR阀和炭罐系统过早的投入工作而游车。

  39. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 步进电机的正确调整: • a、IAC清洗、换新、蓄电池、换电脑后,都应对初始位置和步数重新设定。目的是熟悉工作程序,恢复记忆存储,又叫“学习控制”。 • b、方法是:静态下将SW置ON/OFF数次,每次间隔5S,使LAC正反落座到初始设定的关闭位置。

  40. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • c、并在正常动态下,使发动机加速到3000—3500r/min,保持3—5min,此时IDL为OFF,再回到怠速位置,IDL为ON,目的是使IAC的控制电路在正常工作范围内,全行程的恢复学习控制功能。即从最大开度到最小开度的记忆功能得到恢复和存储。

  41. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • d、以10S的间隔时间,开关空调A/C两次,AT挂入D档和R档;转向助力的汽车,将转向盘打到极限位置,并保持5S时间。发动机转速应等于或略高于怠速转速100r/min为好。这说明LAC的负荷自调功能良好。

  42. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • e、通过3项额外负荷加载试验,如不符合要求,应在仪器的监控下调整节气门限位螺钉或节气门位置传感器TPS,使IDL为ON,或更换新的IAC。 • f、有些车种无IAC的故障代码,如丰田车系,福特车系,多由OX代为报警,应合理分析。

  43. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 7、节气门位置传感器的作用: • a、反映了节气门度的大小和动作的快慢,是电脑ECU感知负荷大小的输入信号。它是怠速控制、急加速控制、急减速控制、断油控制、异步喷射、点火提前修正控制的主要信号。 • b、点火提前角的控制:TPS的IDL为ON时,点火提前角即减小,保证怠速平稳运转和减少排放污染。

  44. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • c、急加速控制:TPS的加速率信号给ECU,调动浓度单元使空燃比变大,同时增加一次异步喷射,提高了响应性。 • d、急减速控制:TPS的关闭信号,使IDL为ON,产生了断油信号,因发动机被反拖,转速较高,如转速N>1800f/min时即断油控制,减少污染和省油;N<1200r/min时又喷油,保证怠速运转.

  45. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • e、怠速控制:怠速触点IDL导通,触发步进电机LAC的电路的而投入工作,保证平稳怠速运转. • 起步加速控制:IDL为ON/OFF,增加一次或多次异步喷射,提高了起步加速性能.否则,起步加速不平顺.

  46. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 节气门位置传感器的检测: • 输入电压为5V,输出电压为0—5V的随动电压,全闭时为0.7V,全开时5V,全闭时电阻值为0.6—1k Ω,全开时为4—5 Ω;全闭时IDL为ON,稍开大时IDL为OFF。不少TPS为三接头式,其IDL在ECU中或单独安装在节气门附近为一碰撞式开关电路。

  47. 第一节 传感器、执行器原理及检测

  48. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 8、进气温度、水温位置传感器的检测: • 在车上就态测测量,也可拆下用水加热测量其电阻值。 依据特性曲线,测其电阻或电压值,一般测量0℃、20℃、80℃的电阻和电压值。80℃时电阻为200—400欧;电压为0.1—1V。20℃时电阻为2—3k Ω;电压为1—3V。0℃时电阻为8k Ω,电压为4V左右。

  49. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 进气温度、水温位置传感器的故障: • a、水垢、油垢是绝热失准的大害,造成空燃比(A/F)失准。因此会造成冷起动困难、怠速不稳、加速不良或冒黑烟费油。 • b、失效是指断路或导通,断路时,其电阻为无穷。喷油量增大,怠速过高。导通时,电阻为0,不再加浓,冷起动困难,热起时无快怠速。他生故障影响自身性能的好坏-节温器的失效或失准,影响了机体温度的高低,特别是电动机风扇受CTS控制的冷却系统成为严重,造成: