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1、汽车常见故障诊断与分析1绪论12汽车发动机22.1 汽车发动机电控系统的组成22.1.1 电控点火系统(ESA)22.1.2 电子燃油喷射系统(EFI)22.1.3 废气再循环控制(EGR)32.1.4 怠速控制(ISC)32.1.5 燃油蒸发控制系统(EVAP)32.1.6 可变气门正时和升程电子控制技术(VTEC)32.1.7 系统自诊断42.2 汽车发动机电控系统中的传感器42.2.1 温度传感器42.2.2 压力传感器42.2.3 节气门位置传感器42.2.4 空气流量传感器42.2.5 爆震传感器42.2.6 凸轮轴位置传感器52.2.7 曲轴位置传感器53发动机电子设备的故障诊断6
2、3.1 测量点的选择63.2 电路故障的检修要点64发动机各电控系统的检修74.1 发动机燃油供给系统的检修74.1.1 燃油系统的基本检查74.1.2 燃油系统油压及喷油器的检修74.2 点火提前角检查时的注意事项85微电脑点火系统的检修程序95.1 利用自诊断系统进行故障诊断95.2 点火系统故障诊断953发动机迸排气系统的检修105.4 发动机冷却系统电动冷却风扇的检修H5.4.1 电路分析H5.4.2 维修范例125.5 发动机充电、启动系统的故障检修125.5.1 充电、起动电路故障检修方法125.5.2 充电系统的常见故障125.5.3 起动系统的常见故障126发动机电控系统常见故
3、障的检修136.1 不能起动或起动困难故障的检修136.1.1 症状定义136.1.2 可能的原因和排除方法136.2 不能起动或起动困难检修案例136.3 怠速不稳、易熄火故障的检修146.3.1 怠速过高146.3.2 怠速过低156.3.3 怠速运转不平稳156.3.4 发动机怠速不稳、易熄火故障诊断与排除案例166.4 发动机游车故障的诊断检修166.4.1 症状定义166.4.2 发动机游车可能的原因和排除方法17结论18参考文献181结论汽车作为现代人的代步工具已经越来越普及,越来越成为我们生活中的一部分,随着科技的发展呈结构复杂化、系统功能多样化、控制自动化和智能化、显示现代汽车
4、性能的主要标志,同时汽车的故障也日益复杂化,由以机械故障为主体发展为以电控系统为主体,为了改变和突破发动机电控系统故障诊断的传统观点,以现代故障诊断理论和技术为基础,建立科学、系统、合理、完善的发动机故障检测诊断系统,已成为目前汽车发动机故障检测诊断行业的必然要求。这给汽车的故障诊断与检修带来了困难和挑战,对故障诊断与检修的方法要求越来越高。为了及时发现和排除故障,各国都纷纷投入大量的人力、物力对汽车电控系统的故障诊断和检修也越来越重要,诊断技术已日益趋于完善。本课程的主要研究内容是发动机电控系统,研究伊兰特发动机电控系统的组成、结构、功用,以及常见故障的诊断和检修。介绍了发动机电控系统的基本
5、知识:包括诊断的一般原则、步骤和常用工具、仪器等,并列举了伊兰特各电控系统的诊断和常见故障案例分析。2汽车发动机2.1 汽车发动机电控系统的组成汽车发动机电控系统通常由电控点火装置(ESA)、电子燃油喷射系统(EFI).废气再循环控制(EGR)、怠速控制(ISC)、气门正时控制、二次空气喷射、油气蒸发控制及系统自诊断等组成。2.1.1 电控点火系统(ESA)电控点火系统一般由电源、传感器、ECU、点火电子组件、点火线圈、分电器和火花塞等组成。其相互之间的工作关系如图2.1所示。点火电子组件点火信号2点火线圈rYVYrm图2.1电控点火系统的组成2.1.2 电子燃油喷射系统(EFI)电子燃油喷射
6、系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器(有的汽车无)、燃油压力调节器、冷起动喷射器(有的汽车无)及供油总管等组成。电子燃油喷射系统根据传感器测得的发动机各种工作参数,按照在计算机内设定的控制程序,通过控制喷油器的喷油时间,即喷油脉宽来精确地控制喷油量,再根据其他传感器(如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等)信号对喷油量进行修正,使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高功率,降低油耗,实现低公害排放的目的。此外,电子燃油控制喷射系统还通过计算机的控制程序,实现启动加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能,满足发动机在特殊工况下对混合气的要求。2.1.3 废气再
7、循环控制(EGR)废气再循环是指发动机废气的一部分再送回到进气管,并与新鲜的混合气混合后一起进入气缸参加燃烧。由与废气中含有的C02能吸收大量的热,气缸中混合气燃烧的最高温度降低,因此,燃烧过程中NOX的生成量减少,排放污染减低。但是,新鲜混合气中掺入废气后热值降低,因此,发动机的输出功率会下降。为了使废气再循环系统能更有效地发挥作用达到既能减少NoX生成量,又能保证发动机动力性能好的目地,必须对参与再循环的废气量加以控制,既根据发动机的迸气温度及负荷适当地控制进入迸气管的废气量。当发动机水温较低或处于怠速及小负荷运转时,NOX的生成量少,通常不需要引入废气;发动机水温已达到正常工作温度,而且
8、处于大负荷运转工况时,NOX的生成量较多,从此,应引入,并随发动机负荷的增大相应地增加引入的废气量。2.1.4 怠速控制(ISC)怠速控制的实质是对怠速时充气量的控制。ECU通过检测从各传感器的输入信号所决定的目标转速进行比较,根据比较得出差值,确定相当于目标转速的控制量,去驱动控制空气量的执行机构,从而实现对怠速充气量的控制2.1.5 燃油蒸发控制系统(EVAP)燃油蒸发控制系统的作用是防止汽油油箱内蒸发的汽油蒸气排入大气,它由活性炭罐、炭罐控制电磁阀、蒸气管道和真空气软管组成。蒸气分离阀安装在油箱的顶部,油箱内的汽油蒸气从该阀出口经管道进入活性炭罐,该阀的作用是防止汽车翻倾时,油箱内的燃油
9、从蒸气管道中漏出。活性炭罐内充满了活性炭颗粒,活性炭可以吸附汽油蒸气中的汽油分子。2.1.6 可变气门正时和升程电子控制技术(VTEC)汽油发动机要达到良好的动力性、燃油经济性和排放性能,首先必须控制合适的汽油与空气的混合比例,以满足自然吸气式普通进气机构的发动机其配气相位和气门升程都是固定的,这就使进气量相对是固定的。发动机在中低速时,主要考虑省油和改善排放,供给的汽油少,这时进气量实际会偏大;在高速时,发动机的动力性是主要的,需多供给汽油,但供给的汽油又受到进气量的限制而不能太多,这时进气量实际又偏少。因此,传统的自然吸气式发动机由于受进气量的限制,动力性、经济性、以及排放性的潜力均未完全
10、发挥。随着轿车汽油机的高速化和废气排放法的日趋严格,配气机构固定不变的缺点变得越来越突出,为此,可变气门机构作为内燃机设计的新技术已经迅速发展起来。2.1.7 系统自诊断系统自诊断是用来提示驾驶员发动机出现故障,同时系统将故障信息以设定的数码(故障码)形式储存在存储器中,以便帮助维修人员确定故障类型和范围。以上时,丢失几个信号,ECU不会判定为故障。2.2 汽车发动机电控系统中的传感器2.2.1 温度传感器温度传感器主要检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度、机油温度、催化温度等,实际应用的温度传感器主要有线绕电阻式、热敏电阻式、半导体式和热电偶式。所谓热敏电阻,是指这种电阻对温度
11、敏感,当作用在这种电阻上的温度变化时,其阻值会随温度的变化而变化。其中,随温度升高的叫做正温度型热敏电阻,相反随温度升高阻值减少的,叫做负温度系数型热敏电阻。热敏电阻温度传感器的测量电路比较简单,只要把传感器与一个精密电阻串联接到一个稳定的电源上,就能够用串联电阻的分压输出反映温度的变化。2.2.2 压力传感器压力传感器的功用是把压力信号转变为电压信号,它在汽车上主要有两个方面的应用。一是用于气压的检测,包括进气真空度、大气压力、气缸内的气压等;二是用于用于油压的检测,包括变速箱油压、制动阀油压及悬架油压等。车用压力传感器目前已有若干种,应用较多的有电容式压力传感器、差动变压器式压力传感器、半
12、导体应变式压力传感器。2.2.3 节气门位置传感器节气门位置传感器安装在节气门体上,它将节气门开度信号转换成电压信号输出,以便计算机控制喷油量。2.2.4 空气流置传感器为了形成符合要求的混合气,使空燃比达到最佳值,我们就必须对发动机进气流量进行精确控制。下面介绍一下几种常用的空气流量传感器。2.2.5 爆震传感器爆震传感器能把爆震信号传给控制系统,抑制爆震的发生。爆震传感器主要有磁致伸缩式和非共振型压电式。2.2.6 凸轮轴位置传感器提供曲轴转角基准位置信号。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,并输入ECU,以便EeU识别气缸1压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆
13、燃控制。此外,凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点,所以称为气缸识别传感器。2.2.7 曲轴位置传感器检测曲轴转角位移,给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号。其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号,并输入电子控制单元(ECU),以便确定点火时刻和喷油时刻。3发动机电子设备的故障诊断3.1 测量点的选择需要把线束连接端子作为测点时,则应拆开线束连接器,如果必须在线束连接器处于插接状态时测量参数(如传感器输出信号电压),则应先将线束连接器上的橡胶水套向后脱出,将万用表测量表笔从后端以适当角度插入并触及端子,进行检查。3
14、.2 电路故障的检修要点(1)分析电路原理、弄清总体电路及联系。遇到不熟悉的车型和线路,常常要分析电路原理,良至测绘必要的电路图。(2)先外后内逐一-排除,最后确定其技术状况。汽车上许多电子电路,出于性能要求和技术保护等多种原因,往往采用不可拆卸封装,如若某一故障可能涉及到其内部时,则往往难于判断,需要先从外围逐一排除,最后确定它们是否损坏。(3)注意元件替代的可行性。如一些迸口汽车上的电子电路,虽然可以拆卸,但往往缺少同型号分立元件代换,故往往需要设法以国产或其它进口元件替代。这涉及到元件替换的可行性问题。(4)不允许采用“试火”的办法判明故障部位与原因。在装有电子线路的进口汽车上,不允许使
15、用试火方法。因为“试火”产生过电流,会给某些电路或元件带来意想不到的损害。因此维修进口汽车电器时,必须借助些仪表和.工具,按一定的方法迸行。(5)防止电流过载。不允许使用欧姆表及万用表的RxWO以下低阻欧姐档检测小功率晶体管,以免使之电流过载而损坏。(6)当心静电击穿三极管。更换三极管时,应首先接入基极,拆卸时,则应最后拆卸基极。对于金属氧化物半导体管,则应当心静电击穿。焊接时,应从电源上拔下烙铁插头,切断电源,防止烙铁烫坏元件。如无特殊说明,元件引脚距焊点应在IOmm以上,以免烙铁烫坏元件,应使用恒温或功率小于75W的电烙铁。4发动机各电控系统的检修4.1 发动机燃油供给系统的检修4.1.1 燃油系统的基本检查(1)电控汽油喷射发动机燃油系统的基本元件组成油箱I%油泵I滤清器I%分油管I)油压,节I1回油管I余油返喷油器注意:现在有许多车将油压调节器集成在油箱底部,在外部油管上已经无法看到了(2)燃油泵检查要点油泵线圈电阻O159。油泵耗用电流:一般在7A左右,最大输出阻力时应在IOA以下。检查油泵的燃油输出压力和保压压力(此项必须在油压测试中才能进行,若将油泵单