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电控燃油喷射系统故障诊断综合分析.doc

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燃油 喷射 系统故障 诊断 综合分析
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建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 1 - 建东职业技术学院 毕 业 设 计 说 明 书 题 目 :电控燃油喷射系统故障综合分析 二级学院(直属学部) : 机电工程学院 专业: 汽车检测与维修 班 级: 09 汽车二 学 生 姓 名: 周建伟 学 号: 090306230 指导教师姓名: 桑楠 职 称: 副教授 评阅教师姓名: 桑楠 职 称: 硕士 2010 年 6 月 摘要 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 2 - 从 60年代后半期开始,随着半导体技术的高速发展,尤其是微型计算机的出 现导致电控燃油喷射系统的产生,使汽车发动机进入一个电子控制的新时代。 1967 年,德国 Bosch公司研制成D型电子控制汽油喷射系统,随后又开发了 L型电子控制喷射系统,后来这些技术被不断改进、完善。到 1979 年,发动机电 子控制技术己达到相当高的程度。 电控燃油喷射系统(Electronic fuel injection 简称EFI)就是用计算机控 制燃油供应量的装置。 电控燃油喷射系统中的计算机综合各种不同传感器送来的信息作出判断,控 制喷油器以一定的压力,正确迅速地把燃油喷射到发动机进气歧管里,与吸入的 空气混合后,进入发动机气缸,配合电于控制点火在最佳时刻点燃可燃混合气。 电子燃油喷射(Electronic Fuel Injection)系统,是用电子控制器(ECU)控 制燃油喷射代替传统化油器的系统,简称为 EFI系统。 电控燃油喷射发动机的控制原则是以电控单元为控制核心,以空气流量和发动机 转速为控制基础,以喷油器和点火时刻为控制对象,使发动机在各种工况下都能 得到与工况相匹配的最佳空燃比和最佳点火时刻。显然,电控燃油喷射系统能实 现空燃比和点火的高精度控制。 现代电控汽油喷射系统采用闭环控制的供油特性,在电控汽油喷射系统的控制过 程中,有结果参与的反馈控制,这使得电控燃油喷射系统的发动机功率得到了较 大的提高,降低燃料消耗,使废气排放量减少到了最低。 本文主要介绍了电控燃油喷射系统常见故障的现象、故障原因、解决方法, 电控汽油喷射系统的组成和工作原理,电控燃油喷射系统故障诊断,电控燃油喷 射系统维修实例,电控发动机启动困难分析等。电控燃油喷射系统对电控汽车起 着关键性的作用, ECU 通过对燃油喷射系统的控制,不断的调节喷油量使其达到最 佳的空燃比。电控燃油喷射系统故障主要分为:供油系统故障、点火高压电路故 障、其他机械故障等。 关键字:电控燃油喷射系统 半导体 故障 组成 分析 空燃比 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 3 - 目录 第一章 概述??????????????????????????1 1.1 本课题的研究现状???????????????????? 1 1.2 本课题的研究内容???????????????????? 1 1.3本课题的研究意义?????????????????????1 第二章 电控汽油喷射系统的组成和工作原理??????????2 2.1空气供给系统的组成和工作原理 ?????????????? 3 2.2 燃油供给系统的组成和工作原理 ??????????????4 2.3电控系统的组成和工作原理?????????????????5 第三章 电控燃油喷射系统故障诊断?????????????? 7 3.1 检测诊断及维修电控汽油喷射系统注意事项?????????7 3.2 基本的诊断方法?????????????????????7 3.3 电子控制燃油喷射系统的常见故障????????????? 8 3.4 几种最常见故障的诊断程序????????????????9 3.5 电控系统的故障诊断及检修????????????????10 第四章 电控发动机启动困难分析??????????????? 12 4.1 电喷车启动困难分析???????????????????12 4.2 不能启?????????????????????????12 4.3 启动困难????????????????????????13 4.4 电喷发动机熄火故障浅析?????????????????14 4.5 维修实例???????????????????????17 第五章 电控燃油喷射系统经验总结?????????????? 21 5.1 电控汽油喷射系统使用注意????????????????21 5.2 燃油喷射系统维修诊断技巧????????????????23 5.3 电子点火系统检修技巧??????????????????24 5.4 电控燃油喷射系统故障诊断综合分析???????????24 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 4 - 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 1 - 第一章 概述 1.1 本课题的研究现状 传统的化油器不能满足现代汽车对发动机高经济性、低污染的要求。人们开 始研究怎样同时解决汽车排气净化和节油的两大问题。 从 60年代初开始, 人们首先对点火系统进行改造, 采用无触点电子点火装置。 它克服了传统的触点式点火装置的缺陷,提高了点火能量,在节油和排气净化方 面都有较大改善。但是,由于分电器中的运动部件会产生磨损,一旦驱动部件松 旷就会影响点火正时,失去无触点电子点火的优点。而且由于仍采用机械式点火 提前装置,不能实现点火特性的多维调节。 今天,发动机应该控制的项目有:点火时刻、空燃比、排气再循环(EGR)和 怠速速度等。目的在于获得高功率、大扭矩、低油耗、清净的排气以及行驶稳定 性。 1.2 本课题的研究内容 本文主要介绍了电控燃油喷射系统常见故障的现象、故障原因、解决方法, 电控汽油喷射系统的组成和工作原理,电控燃油喷射系统故障诊断,电控燃油喷 射系统维修实例,电控发动机启动困难分析等。 1.3本课题的研究意义 现代汽车发展与时俱进,不断地向智能化、自动化发展,但这一切的支撑就 是“电控” 。在电控汽车中电控燃油喷射系统就像是人的神经网络一样,起着至关 重要。 由于现代汽车微机控制装置是一很复杂的机电一体化综合控制系统,在进行 维修和维修前,首先应系统全面的掌握整个系统的结构、原理和电气线路。各种 电子控制系统的使用及其不断的完善,使得汽车检测维修技术要求越来越高。 通过对本课题的研究使我们掌握了电控燃油系统组成、结构、功能及基本的 故障分析等,对我们以后的发展有很大的促进作用。 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 2 - 第二章 电控汽油喷射系统的组成和工作 原理 电控汽油喷射系统(EFI)由空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统组 成,如图所示。 空气供给系统的作用是根据发动机运行工况提供适量的空气,并根据 ECU 的指令 完成空气量的调节。 燃油供给系统的作用根据发动机各个工况提供适量的燃油,并根据 ECU 的指令完 成燃油量的调节。 电控单元(ECU)是整个电控汽油喷射系统的中心,发动机状态信息通过各种传 感器收集后进入电控单元,经电控单元处理后发出相应的指令来控制执行元件动 作。 设计者预先将发动机所有可能的工作状况进行优化,并以数据形式全部存贮 在存贮器内。这样 EFI 系统就可以控制发动机总是在最佳工况下工作。还可以按 照汽车的使用目的,将确定的优化了的实验数据预先存贮。如以节油、减少排气 污染即经济性指标为目的,或以缩短汽车行驶时间即以动力性为目的发动机实验建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 3 - 数据,将这些控制数据优化确定下来,发动机的工作性能也就不随发动机的使用 而改变了。 空气流量信号和发动机转速信号是汽油喷射系统的主要信号。 ECU 根据它确定 发动机各个工况下的基本燃油供给量和基本的点火时刻。 2.1空气供给系统的组成和工作原理 1.空气供给系统的组成 空气供给系统由空气滤清器、空气计量装置、节气门体、节气门位置传感器 和怠速控制(阀)等装置组成。如图所示。 空气计量装置的作用是用来测量发动机吸入的空气量,并将信号输入发动机 电控单元(ECU) ,作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。 L 型空气计量装置有翼片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式。翼片式、卡门旋 涡式空气流量计属于体积流量测量方式,可直接测量空气体积流量。热线式、热 膜式空气流量计属于质量流量测量方式,可直接测量空气质量流量。 D 型空气计量装置有主要有半导体压敏电阻式、膜盒传动的可变电感式等。进 气歧管绝对压力传感器是一种间接检测空气流量的传感器。 节气门体由节气门、怠速旁通气道、怠速调整螺钉、怠速控制阀等组成。 节气门位置传感器安装在节气门体上,用来测量节气门的开度。 怠速控制阀的作用是控制发动机暖机时的快怠速,加快发动机暖机过程。发 动机正常怠速运转空气经怠速旁通气道进入进气总管,在旁通气道上安装有怠速建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 4 - 调整螺钉。 一些电控发动机设置有怠速控制阀,其怠速运行是由 ECU控制的。 2.空气供给系统的工作原理 基本工作原理是:空气通过进气通道并经过空气流量计,空气流量计的传感 器(电位计)在气流压力(流量)的作用下,输出一个电压信号。并把此电压信 号传输给ECU,ECU 根据此信号和转速等信号来决定基本喷油量。 当发动机怠速时,节气门处于全关闭位置。ECU根据此信号和冷却水温度信号 来确定怠速喷油量。怠速运转所需的空气量流经旁通通路,在旁通通道中,安装 了能改变通路面积的怠速调整螺钉,以调整正常怠速时的空气流量;从而调整怠 速运行状况,调整怠速转速。 电控怠速控制系统在 ECU 控制下的怠速控制阀能够根据发动机实际工况变化 来改变怠速时流入发动机的空气量,使发动机在不同工况下都能以最佳转速(怠 速)运转。 2.2 燃油供给系统的组成和工作原理 1.燃油供给系统的组成 燃油供给系统一般由油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油分配管、喷油器、 压力调节器、油压脉动衰减器、冷起动喷油器、输油管等组成,如图 3.3所示。 电动汽油泵的作用是向喷油器提供具有一定压力、一定流量的燃油。 燃油滤清器的作用,是把汽油中的的固体夹杂物质除去,防止燃油系统堵塞, 减小机械磨损。 喷油器安装在进气管上,按喷嘴的形式喷油器又分轴针式和孔式喷油器。 冷起动喷油器装在进气总管上,它只有在发动机低温起动时才工作,其喷嘴 的几何形状与一般的喷油器不同。 压力调节器的作用是为保持燃油分配管内的燃油压力相对进气歧管内的压力 稳定在0.25Mpa左右。 脉动衰减器有效地吸收了脉动油压的能量,可有效地降低了压力波动产生的建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 5 - 油压波动 2.燃油供给系统的工作原理 当燃油供给系工作时,由电动汽油泵将燃油从油箱中泵出,经汽油滤清器过 滤杂质后输送到燃油分配管中,由安装在燃油分配管上的油压调节器根据进气歧 管内压力将油压自动调节到规定值,再经输油管分配到各个喷油器。喷油器根据 电控单元发来的控制信号,把适量的燃油喷入进气歧管中。当油路压力超过规定 值时,汽油压力调节器工作,使过量的燃油返流回油箱。从而使喷油器的喷射油 压不变。当冷却水温度低于发动机工作温度时,冷起动喷油器工作,将燃油喷入 进气总管,以改善发动机低温起动性能。 2.3电控系统的组成和工作原理 1.电控系统的组成 ECU 主要由输入回路(包括 A/D转换器) 、微机、以及输出回路等组成,如图 3.4所示。 输入回路:输入回路的作用是对输入信号进行预处理。即将传感器输入的信建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 6 - 号中的杂波去除掉,将正弦信号转换为矩形波信号,然后将其转换成输入电平。 微机:微机将中央处理器、存储器、定时/计数器、输入/输出(I/O)接口电 路等主要计算机部件集成在一块电路芯片上的微型计算机。 输出回路:其作用是将微机发出的控制指令转换成能够控制驱动执行器工作 的控制信号。 2.电控系统工作原理 汽车在运行中,电控系统中的各种传感器将各种状态参数,如发动机转速、 进气流量、节气门位置、进气温度、冷却水温度、曲轴位置等工作状态参数转变 为电信号输入ECU; 输入回路把传感器输入的这些信号转换为计算机可以识别的标 准信号;再由 ECU 中的微处理器进行计算、比较后,发出控制指令信号;然后, 由输出回路将微机发出的控制指令(控制信号) ,经放大、变换等处理后,转变成 控制喷油器动作信号、电动汽油泵运转信号、点火控制信号、怠速控制阀等执行 器工作。使发动机得到最佳混合比、最佳点火时间和最稳定怠速运转。使发动机 获得最优化状态下的动力性、经济性和排气净化性。 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 7 - 第三章 电控燃油喷射系统故障诊断 3.1检测诊断及维修电控汽油喷射系统注意事项 (1)该系统比较复杂,检修时不可大意,未搞懂时千万不要乱动,否则会引起 新的故障; (2)控制系统中的微机一般不易损坏,坏了也不易维修,所以不要随意打开微 机盒盖; (3)在拆卸EFI 系统各电线接头及线束连接器时,首先要关闭点火开关,并拆 下蓄电池负极接线柱上的搭铁线,拆下搭铁线后,微机存储器中的故障诊断代码 会被清除,因此,应在拆下搭铁线之前读取故障诊断代码; (4)EFI系统对高电压很敏感, 所以不论发动机是否工作, 只要点火开关接通, 就不要再断开任何电气工作装置,否则会因断开而使有关线圈产生很高的自感电 动势,造成微机、传感器等严重损坏; (5)不要使用测试灯测试任何与微机相连的电气设备,以防微机、传感器等受 损,而应使用高阻抗的数字测试仪表进行测试; (6)在车身上使用电焊时, 应断开汽车电源;在靠近微机、 传感器等处施焊时, 更应采取一些必要的防护措施; (7)安装蓄电池时,注意正、负极不能接反; (8)清洗发动机或雨天检修时,注意电气线路不可溅水; (9)对于带有安全气囊的汽车, 检修工作应在点火开关转到关闭位置和蓄电池 负极搭铁线拆下20s 以后方可进行。 3.2基本的诊断方法 (1)人工经验诊断法:看、听、观察;连接,渗漏,破损,响声,烟色; 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 8 - (2)自诊断系统诊断法:利用车载诊断系统进行诊断。按使用手册说明,用故 障诊断跨接线短接故障检测插座中相应插孔(诊断输入插孔和搭铁插孔) ;或按压 故障检出开关,读取故障码; (3)仪器诊断法: 利用通用或专用解码器对故障进行诊断; 解码器能检测电气、 电控、传感器的故障,但不能检测机械部分的故障; 3.3 电子控制燃油喷射系统的常见故障 (1)计算机电子控制单元工作虽较为可靠, 一般不易出现问题, 但对于老车(行 驶里程达16万公里以上)却难免会产生故障。例如某集成块损坏,电喷单元固定 脚螺栓松动,某电子元件焊脚接头松脱,以及电容元件失效等,都可能造成发动 机难启动或不能启动,无高速,热车反而难以启动等现象。出现这些问题,一般 应送到该车型特约维修部门进行测试和维修。实在无条件时,可用类比方法,在 运行正常的同型号车上互换元器件后进行效果比较。 (2)插接件连接故障。电子喷射系统的电路引线有很多插接件,常因为长期使 用而老化,或由于多次拆卸造成接头松动或接触不良,造成发动机工作不稳定, 时好时坏。 (3)传感器产生故障。传感器虽结构不尽相同,但大致有以下几种形式:热敏 电阻式、真空压力式、机械传动式等,因传感器的零件损坏,如弹片弹性失效、 真空膜片破损、回位弹簧断裂或脱落,都将不能及时、准确地反映发动机工况, 从而使得电子控制系统失控或控制不正常,发动机工作不协调,甚至不能工作。 (4)管道密封不严。如胶管老化造成漏气、管口破裂或卡子未卡紧、混合气过 稀,从而使发动机启动困难,或怠速不良、运转无力等。 (5)电子燃油喷射系统的汽油雾化,类似于柴油机的高压喷油器喷油雾化情 况。不过这种汽油喷嘴是由一组电磁线圈、吸铁开关、喷针阀和座组成,针阀开 启时就喷油雾化。针阀的开启是由电子控制单元产生的电脉冲控制的,有时候会 因为电磁线圈工作不良,或喷油嘴卡死,造成某缸汽油雾化不良或不雾化(滴袖 状),从而造成某缸工作不良或不能工作。 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 9 - (6)电子控制汽油喷射装置也有启动加浓装置,但它只在启动时起作用,启动 加浓吸铁线圈在启动时打开针阀,启动后应关闭针阀。它的工作好坏,将直接影 响着发动机的启动性能。如有一辆车,老是不好起动,但若起动着火后,发动机 运转正常。后来查明,原来是启动加浓装置不起作用,更换一只新的启动加浓阀 后,不好启动的现象消除。 (7)气流传感器是关键传感元件,它若有故障会引起发动机工作不正常。一是 触点在碳膜镀层上频繁滑动,逐渐磨出沟槽,久而久之,电阻值发生变化而使检 测信号不准确。二是在传感器轴上装有预紧度可调的弹簧发条,如果调整不当或 弹力变差,会使供油量发生变化和加油滞后,造成发动机加速不良。 (8)系统内的汽油压力调节器虽不可调整, 但却不可因此而忽略汽油的油路压 力。有一台发动机修理后忘记接上真空小软胶管,由此影响了回油量,从而使喷 油嘴两端的压力差发生了变化,造成发动机转速加不起来。如果压力调节器内的 膜片损坏,也会产生类似故障,这种故障一般也只能用类比法来帮助判断。 (9)因气流传感器上的微动开关(触点)拆装不当或其它原因(系统中的燃油 泵受气流传感器的控制),使杠杆动作延迟,造成输油泵不泵油或出油不足。此故 障可在启动发动机时拆下汽油滤清器进油接头,通过观察接头油流情况判断输油 泵是否泵油。 (10)空气滤清器若发生阻塞,会造成混合气过浓;若汽油滤清器堵塞会造成 混合气过稀。这两种情况都会导致发动机启动困难、转速不稳与运转无力。这与 传统化油器供油系统的故障现象相似。 3.4 几种最常见故障的诊断程序 (1)发动机通过拖车可以顺利发动,但用起动机驱动却不能启动着火。出现这 种情况,可先按上述“启动困难”一项进行检查,若均无问题,则应检查气温传 感器和热控开关,若仍不能启动,则检查电动输油泵控制电路及输油管路。若因 电动输油泵供油较迟所致,可调整杠杆的角度予以解决。 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 10 - (2)发动机失速。首先检查辅助空气装置是否工作不良。冷车时,阀门孔应与 辅助气道相通;热车时,则应在弹簧作用下关闭。若此装置无问题,再检查电子 计算机控制单元输入输出插件是否工作不良,启动加浓阀能否在热车时关闭,最 后再检查温度传感器是否工作正常。 (3)发动机怠速粗暴或喘振。应先检查各喷油阀的电路连接是否良好,然后检 查每油阀是否能触发,处理太靠近高压线的控制信号线。检查各进气软胶管接头 及真空软管有无破损与漏气处,若有则应予以密封。 (4)高速性能差。在大开节流阀时,检查节流阀开关位置是否合适对中(打开 壳盖),再用压力表接在供油管道上测试供油压力(该压力应为1471kPa)。过低时, 应更换汽油压力调节器。如压力正常,再检查啧油嘴触发系统功能是否失调,检 查各传感器并清查导线与插接件,若传感器有问题则应予更换。 (5)耗油量过大。遇到这一问题时,应先检查各真空胶管是否有泄漏,再检查 气温传感器是否失效或接头是否短路,测试装在气流传感器上的气温传感器的电 阻,如不符合规定,则应予以更换。如果是接头短路,则应清理或更换。最后, 再检查启动加浓阀能否关闭,若有问题,应予排除。 3.5电控系统的故障诊断及检修 汽车运行时,各种传感器将工作状态参数(发动机转速、进气流量、节气门 位置、进气温度、冷却水温度、曲轴位置、排气氧含量、爆燃、启动信号、变速 器挡位、转向助力器工作情况、点火开关、空调开关)等,转变为电信号输入微 机。电信号经放大处理后,再由微机计算、比较、然后发出指令信号给喷油器、 点火器和怠速控制阀等执行器,使发动机得到最佳混合比、最佳点火时间和最稳 定的怠速,使发动机的动力性、经济性和排气净化性等处于最佳状态。 电控系统中传感器出现故障,则故障报警灯点亮,并闪烁故障诊断代码,通 过查阅故障代码或用解码器读取故障码判断故障,传感器损坏一般只能更换。 (1) 喷油器的就车检测 就车检测时, 可检测喷油器线圈电阻和电磁阀是否动作。 1) 检测喷油器线圈电阻。断开点火开关,拔下喷油器的插头,用万用表电阻 档测量喷油器线圈的电阻值,喷油器按其阻值可分为低阻和高阻两种形式,低阻建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 11 - 2~3,高阻 13~18。 2)检查喷油器电磁阀是否动作。发动机怠速运行时,用手接触喷油器,应有 振动感,或用一把旋具搭在喷油器上听诊,应能听到清脆的电磁阀开、关“嗒嗒” 声。如用手摸无振动感或听不到电磁阀动作声音,说明该喷油器不工作,但如果 手摸有振动感或听到电磁动作声音,并不能确定喷油雾化是否良好或是否漏油, 还需将喷油器拆下进一步检查。 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 12 - 第四章 电控发动机启动困难分析 4.1电喷车启动困难分析 发动机能正常启动必须具备三个要素:压缩、火花和混合气。如果某一要素工作异常便 会引起发动机不能启动或启动困难。导致电喷发动机启动故障因素较多,下面分析的故障都 是在蓄电池电压、启动系统工作正常、发动机具有良好的压缩和火花、排气净化装置工作正 常的情况下发生的。 启动故障一般表现为不能启动和启动困难,其中启动困难又分为冷启动困难 和热启动困难。 4.2不能启动 发动机不能启动且无着火征兆,一般是由于燃油没有喷射引起的,其原因主 要有以下几点: 1、转速信号系统故障 发动机转速和曲轴位置传感器在发动机工作时检测其转速信号、提供曲轴位 置信号,并作为控制系统进行各项控制的主要依据和基础。如果传感器或其线路 出现故障,电控单元不能接收到速度信号和曲轴位置信号,就无法正确地控制燃 油喷射和点火正时,就会出现喷油器不动作,火花塞不跳火的现象。用听诊器和 正时灯进行检查,便可确认喷油器和火花塞是否工作。 出现上述故障时,一般自诊断系统可显示出故障代码,应对转速传感器、1 和2号凸轮轴位置传感器及其线路进行全面检查。首先断开各传感器的接线器, 检查它们的电阻,如阻值不正常,则须更换;如正常,再检查 ECU与各传感器的 配线和接线器是否正常。 2、燃油泵及控制电路故障 如果燃油泵或控制电路出现故障,也会造成供油系统没有燃油压力。即使喷 油器工作正常,燃油也不能正常喷射。检查方法是:用短接线连接诊断插端子+B建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 13 - 和FP然后接通点火开关(不启动),检查进油软管中有无压力。如果软管中有压 力且可听到回油声,说明燃油泵本身没有问题;否则,应检查燃油泵,可用万用 表测量端子4和5之间的电阻,如与规定不符,则需更换燃油泵。如果燃油泵工 作正常,则应检查其控制电路,主要包括保险丝、EFI主继电器、燃油泵继电器、 电阻器以及各配线和接线器。 4.3 启动困难 冷启动困难和热启动困难的影响因素和检查方法大体相同。就混合气浓度而 言,有混合气过稀和混合气过浓两种情况。影响供油的故障可能出现在燃油质量、 燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、冷启动系统、喷油器和水温传感器上; 影响进气的故障多表现为空气滤清器堵塞、进气系统漏气和怠速控制故障。 1、燃油压力调节器故障 燃油系统的油压对混合气浓度有直接的影响,因此首先应检查燃油压力。方 法是:先将燃油压力表接入燃油管路中,然后启动发动机,测量燃油压力。如果 燃油压力过高,则应更换压力调节器;压力过低时,可夹住回油软管,若燃油压 力上升到正常值说明燃油压力调节器损坏,否则可检查燃油泵和燃油滤清器。停 机后检查燃油压力应保持在规定值 5min,否则说明喷油器渗漏,导致混合气过浓。 2、燃油泵及燃油滤清器故障 启动困难时,一般燃油泵是能正常工作,其问题多是油泵滤网堵塞致使油泵 不能足量吸入燃油或燃油滤清器不畅通引起供油系统压力不足。 3、冷启动系统故障 在有些车型中设有冷启动喷油器,在冷启动时将混合气加浓以改善冷启动性 能。冷启动喷油器由启动开关和热敏时控开关控制,喷油持续时间取决于热敏时 控开关加热线圈电流和冷却水的温度。 冷启动系统故障多表现为:冷启动喷油器被胶质物堵塞,影响喷油雾化质量, 导致冷启动困难;冷启动喷油器失效不能正常工作;热敏时控开关短路(触点常 闭)或断路(常开),如果触点常闭,则热车时仍控制冷启动喷油器喷入过多燃建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 14 - 油而导致热启动困难,如果时控开关短路,冷启动喷油器始终不能工作而导致冷 启动困难。 4、喷油器故障 喷油器故障一般表现为:喷油器喷孔被胶质物体堵塞,积炭或密封不严造成 滴漏,从而导致混合气浓度过小或过大。其检测方法是:首先启动发动机,用听 诊器在每个喷油器处检查运作声音,如听不到声音,应检查配线连接器、喷油器 或来自ECU的喷射信号;然后,用万用表测量喷油器端子间的电阻,如电阻值与 规定值不符,则更换喷油器;最后,检查喷油器的喷油量,其值应在正常范围内 且各缸喷油量差值小于 5cm。 5、水温传感器故障 水温传感器是用来检测冷却水的温度,并将其转化为与温度有关的电压信号 输入ECU, 作为ECU 修正喷油量的依据。 如果水温传感器失效或与 ECU 间配线断路、 短路、表面水垢严重时,都会造成输出信号出现较大偏差,最终使喷油器不能适 时增大或减少喷油量,导致启动困难。 6、怠速控制阀(ISC)故障 大多数电喷发动机都采用步进电机型怠速控制阀,ECU根据发动机的工况,调 节步进电机电磁线圈的通电顺序,使步进电机轴上的锥阀体旋入或旋出,调节旁 通空气道的开度,实现旁通进气量的调节。 如果发动机启动困难但稍踩油门却能启动,则说明怠速控制阀故障。拆解 ISC 阀 会发现阀体锥面有较多积炭、胶质粘滞、油污堆积,结果减小了锥形阀的可调范 围,致使冷车启动时,进气量减小、混合气过浓而出现启动困难。 4.4 电喷发动机熄火故障浅析 电子控制燃油喷射发动机与传统的化油器式发动机相比,不仅性能优良,而 且油路电路故障率大为减少。可是,一旦出现故障,故障的判断排除也较为复杂。 由于电控发动机,采用了较多的控制电路,即使发动机出现某一单个故障现象时, 故障原因可能也会很多。掌握真基本原理和造成故障的最直接原因,对电控发动 机故障诊断将会带来很大的帮助。就电控发动机在运行时非正常熄火现象而言,建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 15 - 造成该故障的直接原因不外乎三个方面:供油系统故障;高压电故障;其他机械 故障。 1.供油系统故障 供油系统导致发动机运行熄火的原因有两个,一是没有燃油喷出,二是喷油 量过小。 想知道供油系统是怎样引起发动机熄火的,首先必须了解电控发动机供油系 统的工作过程。电喷发动机气缸内的汽油是由喷油嘴直接喷出的,喷油嘴安装在 喷油管上,喷油管内的燃油是经安装在汽油箱的电动燃油泵泵油,再经燃油滤清 器(压力调节器调压)供给的。在整个供油系统中,喷油嘴和电动燃油泵由控制电 脑或继电器加以控制。因此,喷油嘴和电动燃油泵是排除电脑发动机供油故障首 选的两个器件。 目前,电动燃油泵一般安装在汽油箱内,燃油对油泵有很好的冷却何用,大 多数汽车只装有一只燃油泵,但也有安装有主、副两只燃油泵的(比如卡迪拉克轿 车)。燃油泵分为滚柱式、蜗轮式、内齿式和侧槽式等不同结构形式,但它们外在 的性能碰撞有其共同点。因此,电喷汽车熄火后,应按下述方法对燃油泵进行检 查: 打开点火开关(“ON”位),听燃油泵有无运转声音,若有明显的运转声音, 则说明燃油泵工作正常(但对于采用翼板式空气流量计的发动机而言,由于在空气 流量计中设有燃油泵控制开关,打开点火开关后,还需要启动发动机来检查燃油 泵工作情况)。检查时,除听声音外,也可以用手捏住供油软管,应能够感觉到有 油的压力,当将捏瘪的油管松开时,油管应该能立即复原。当然,若采用松开回 油管接头的方法,看油管内是否向外喷油的检查,更可以进一步证明油泵的好坏。 在检查油泵有故障后,应排除故障。若油泵无问题,下一步应该检查喷油器。 造成发动机熄火的喷油器故障,往往是喷油器堵塞或者是控制电路失效。喷油器 失效的原因是喷油嘴上的沉积物和积炭所致,从而使喷油器喷油量减少或者喷油 不稳定。检查喷油嘴堵塞的简便方法是:拆下喷油器,连接上供油管,在喷油器 导线连接器处接上 3V的电源线(或者用专用的电阻器线,去点触蓄电池正极),如 果喷油干脆、停油及时为正常。一旦发现喷油嘴阻塞,就应该在专用清洗机上对 此进行清洗,或者在喷油器不拆下的情况下,用与汽油相混合的清洗剂,通过车建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 16 - 上的汽油管路对喷油嘴进行清洗。喷油器控制电路的正常与否,也可以在发动机 启动时,用手指放在喷油器上,去感觉喷油器是否有振动,若有则说明控制电路 工作正常,否则,应按说明书指示线号去检查导线连接器到控制电脑间导线是否 有断路现象,或者控制电脑本身是否有故障。 2.点火高压电路的故障 汽车行驶中,若发动机突然熄火,故障往往在点火高压电上。电喷发动机的 点火系统是将来自蓄电池和发电机的低压电,经过控制电脑对发动机综合性能不 同的信号监测分析后,接通或者断开点火器电路,通过点火线圈给每个汽缸的火 花塞送去高压电,点燃可燃混合气。一般情况下,造成发动机熄火的点火高压电 故障,往往是无高压电输出。此时,应首先检查高压线连接是否正常,在此前提 下,采用换件比较的方法对点火器和点火线圈进行检查,以判断故障发生的部位, 这是由于点火器和点火线圈是采用换件修理的缘故。如上述检查均无问题,故障 就集中在电脑以及与之有关的信号传感器和连接线上。这类故障在读取故障代码 时,都有较为明显的指示,可以根据不同情况加以区别判断和排除故障。 3.其他机械故障 除燃油、高压电外,其他的机械故障有时也会造成汽车熄火。比如:电控线 路保险丝接触不良或者熔断;因空气流量计损坏致使进气量监测失准;燃油调节 器上安装的真空软管泄漏等。现将两则故障实例分述于后,供大家参考。 a)热丝式空气流量计热丝过脏造成发动机启动后立即熄火(日产 VG30型发动 机)。空气流量计传感器热丝变脏后,空气不能正常带走热量,使检测的空气流量 值比实际空气流量偏低(输出电压低200mV),导致控制器控制喷油量减少,而使混 合气过稀,发动机熄火。 b)线路磨损搭铁使发动机熄火。发动机启动后,工作不稳冒黑烟而自动熄火。 经检查,火花塞跳火正常,喷油器良好,用 12V试灯检查喷油器线路时,指示灯 只亮不闪。进一步用万用表检查,发现白色控制线搭铁。顺白线检视,发现此线 磨损后与发动机左后吊耳短路,指使二、四、六缸 3个喷嘴在发油机工作时始终 开启,而且3个气缸内有浓足的汽油味。用绝缘线包住导线磨破点,重新布置导 线的走向,熄火故障消除。 建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 17 - 4.5 维修实例 1.车型:丰田皇冠 3.0 故障现象:起动后冷机运转时,怠速运转不稳。 调整怠速螺钉,故障依然存 在。 故障分析与排除:该车装有电子控制诊断装置。可用其检查故障,方法是: 打开车头盖,在进气歧管附近找到一个标有 Diagnosisde 的小盒。开启诊断的塑 料盖,在其背面插座找到 TE1及E1的插孔。用一根短导线连接两个插孔,然后将 点火开关置于ON挡,此时不必启动发动机,不必踩油门踏板,使节气门保持原位。 仪表板上的故障警告灯开始有规律地闪烁 4 次和1次,表示故障代码为 41。查阅 有关资料,表明节气门位置传感器有故障。 该车节气门位置传感器为电位计输出型结构, 上有 4个接线柱, 分别为 Vc (电 源脚)IDL(怠速脚),VTA(输出脚)和E2(接地脚)。检查该传感器接线没发 现断脱,但检查接插件时发现其上有锈蚀。对接插件除锈后,电路恢复正常。启 动发动机,再细调怠速螺钉,其转速可稳定在 750r/min左右,消除电脑中的记忆, 再复查电脑故障显示码,故障显示码不再出现,表明故障已排除。最后拆下诊断 盒上的短导线即可,该车节气门位置传感器随着节气门转动而改变电位计上可变 电阻,控制器则从变化的电压信号中得知节气门的开度与位置。若节气门位置传 感器短路或断路,都会引起发动机不易起动,怠速不稳或熄火。 2.发动机暖机前怠速不稳的故障检测与诊断分析 1)故障现象:发动机启动后冷机运转时,怠速运转不稳。2)故障原因:进气系 统:混合气浓度(辅助空气控制阀)。 点火系统:点火正时失准。 控制系统: 发动机水温传感器不良。 EGR系统:EGR控制阀卡住不能关闭,EGR 电磁阀常断。 3)诊断方法:(1)利用点火正时灯检查发动机点火正时,(2)检查辅助空气控 制阀工作是否正常,(3)拔下油压调节器真空管,给调节器提供真空或加压,检 查怠速,若有变化,检查混合比反馈系统,(4)检查废气再循环控制阀的工作状建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文 - 18 - 况,(5)在发动机怠速状态检查 EGR电磁线圈的端电压,(6)检查节气门位置 传感器,(7)检查水温传感器及其电路,(8)拔下发动机水温传感器接头后起 动发动机,检查怠速运转情况,若不良,检查发动机水温传感器及其电路。 3.车型:福特天霸 VIN:1FAPD36X5PH 121840 L4 2.3L,M/T 1)故障现象:此车能起动,发动机启动后 1min就熄火。在熄火前发动机灯 会闪烁几次, 重新起动, 发动机起动后马上熄火。 2) 故障原因: 用红盒子 SCANNER 扫描仪读故障码,也可用手动来读取。诊断接头在发动机防火墙内,将自诊断输 入端(ST1)与信号回输端以跨线跨接,连接电压表,正极棒接蓄电池正极,负极 棒接自诊输出端(STO),当点火开关ON后,由电压表摆动的次数,即可读取故 障码。清除故障码,则在点火开关 ON后,正要显示故障码时,立即拆除跨接线即 可,该车读出的故障码为进气温度传感器线路不良。3)故障排除:拆下进气温度 传感器,测量其电阻,在不同温度下应有不同的阻值。如下表: 温度(℃) 信号电压(V) 传感器电阻(kΩ ) 10 3.51 58.75 20 3.07 37.3 30 2.6 24.27 40 2.13 16.15 50 1.7 10.97 60 1.33 7.7 70 1.02 5.37 假如电阻正常,测量信号端电压源(即 25号脚接线),其电压应在 5V左右。 另外,当点火开关 OFF时,46号共同搭铁线与车身搭铁的电阻应在 5欧以下。检 查结果,26号线开路,修好此线路,车辆恢复正常。 分析:进气温度传感器(ACT)装在进气歧管上,或装在空气器滤芯旁边,用 以检测进入气缸的空气温度,以修正喷油量,使空气燃油的混合比更适合于燃烧。
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