毕业设计（论文）-菲亚特palio 1.5L发动机故障诊断与检测.doc

第I页 菲亚特菲亚特 palio 1.5L 发动机故障诊断与检测发动机故障诊断与检测 第I页 摘 要 发动机作为汽车的心脏部件，其技术水平和性能指标要求也越来越高，随着现代汽 车工业的高速发展，发动机的结构越来越复杂，电子化程度越来越高，这就对发动机检测 与诊断带来了不便。论文以菲亚特轿车1.5L发动机为课题设计的主线进行阐述，该发动机 动力强劲，发动机低转速高扭矩特性突出，在同级车中居于领先地位。本文对菲亚特汽车 发动机的工作原理和结构组成进行了叙述。在这个基础上，结合搜集到的大量资料详细的 论述了该发动的故障检测与诊断方法，全面系统地介绍了菲亚特轿车发动机检修、调整和 维护的综合技术，文中还利用所学知识，结合资料的整理，针对该发动机，建立了大量的 诊断流程图。 ，最后还列举了检测诊断和维修中的实例。 关键词：菲亚特；发动机；检测；诊断 第II页 目 录 摘 要 .I 1 绪论.1 1.1 本课题研究的目的和意义.1 1.2 发动机故障诊断的基本原则.2 2 菲亚特 1.5PAILO 发动机参数及主要结构.4 2.1 发动机参数.4 2.2 菲亚特发动机的主要结构.5 3 发动机机械系统的组成故障诊断与检测.6 3.1 配气机构组成、故障诊断与检测.6 3.2 曲柄连杆机构组成、故障诊断与维修.9 3.2.1 发动机曲柄连杆机构产生异常响声 .9 3.2.2 曲轴箱通风的检查与维修 .9 3.3 润滑系统的组成、故障诊断与维修.11 3.3.1 机油压力过高 .11 3.4 冷却系统的组成、故障诊断与检测.13 3.4.1 冷却液液面下降 .13 4 发动机电控系统的功用故障诊断与检测.15 4.1 电喷系统的工作过程.16 4.1.1 电控部分检查 .17 4.2 点火系统.18 4.3 喷油管理及故障诊断.18 4.3.1 加速不良 .20 4.3.2 燃油系统静态油压的测量 .23 4.3.3 燃油系统保持压力的测量 .23 4.5 起动和暖机及故障诊断.24 4.5.1 起动机运转无力 .25 4.6 冷运转.26 4.7 点火管理及故障诊断.27 4.7.1 发动机断火、高压火花不正常 .29 结 论.31 第1页 1 绪论 随着我国国民经济的持续迅猛发展以及人民生活水平的不断提高，轿车的社会保有量 迅速上升，其检测及维修工作量也随之陡增，加之各种新技术、新结构在轿车上的广泛应 该，使现代轿车的结构大大复杂化，进而增加了维修的难度。传统的汽车维修技术和工艺 已远远不能适应现代汽车工业的民主，现代汽车的维修技术已上升到和汽车设计同等重要 的地位。但现代轿车发动机维修作业的类型、发动机大修送修的标志、发动机大修的工艺 过程等一些基础知识却没发生根本性的变化 本论文以菲亚特 1.5L 发动机为研究对象，以故障分析、诊断针对发动机的机械系统、 电控系统诊断中的故障机理、故障特征提取和故障诊断方法，并有效地实现了对发动机故 障的诊断和分析，还利用所学知识，结合资料的整理，针对该发动机，建立了大量的诊断流程图。 ， 最后还列举了检测诊断和维修中的实例 1.1 本课题研究的目的和意义 随着汽车工业的进一步发展和有关汽车的各种法规的日趋完善和强化，人们对汽车性 能指标的要求越来越高，因此，汽车的故障诊断性能显得越来越突出和重要。 发动机作为汽车的心脏部件、动力之源和故障率最高的总成，其技术水平和性能指标 要求也越来越高，除了从发动机结构设计、制造工艺和电子控制等方面不断加以改进和优 化外，可靠性测试水平和智能化故障诊断水平的提高也显得越来越重要。随着现代汽车工 业的高速发展，发动机的结构越来越复杂，电子化程度越来越高，电子控制燃油喷射系统、 电子点火系统等装置在汽车上的应用日益普及。这些不仅使传统的人工经验检测与诊断方 法难以适应，而且对汽车检测与维修人员提出更高的要求。目前国内汽车检测人员由于维 修人员的技术水平普遍不高，这就对发动机检测与诊断设备的功能、性能提出了较高的要 求，其功能的强弱、性能的优劣直接影响着发动机的检测和维护工作。 由于发动机在运行过程的工作过程参数、伴随过程参数以及这些参数的变化趋势，与 发动机的技术状况、故障状态及其发展趋势密切相关，因此，通过实时检测发动机的工作 过程参数或伴随过程参数，并利用微机进行理论计算、统计分析和可视化显示，汽车使用 和维护人员就可以轻易的判断出发动机的技术状况是否正常，发动机有无故障以及故障发 展趋势，并可通过采取合理的措施，及时维护修理，清除故障隐患或排除已有故障。 第2页 该课题的主要目的就是针对菲亚特 1.5L 发动机进行检测和故障诊断。选取发动机执 行元件等参数作为检测对象，为发动机的状态趋分析和故障诊断打下基础，使操作人员能 够及时了解发动机的技术状况，减少故障判断所需要的时间，这无疑对于降低汽车的运行 成本、维修成本，减少排放污染有着积极的作用，并将大大提高汽车使用的经济效益和社 会效益。 1.2 发动机故障诊断的基本原则 电控发动机的电子控制系统是一个精密而又复杂的系统，其故障的诊断也较为困难。 而造成电控发动机不工作或工作不正常的原因可能是电子控制系统，也有可能是电子控制 系统外的其他部分，故障检查的难易程度也不一样。如果我们能够遵循故障诊断的一些基 本原则，就可能以较为简单的方法迅速找出故障所在，电控发动机故障诊断排除的基本原 则可概括为以下几点: 先外后内、先简后繁、先熟后生、代码优先、先思后行、先备后用。 第3页 向用户询问：故障产生的时间、症状、状况、条件、如何 发生、是否检修过、动过什么部件等 直接诊断：系统各部件是占丢失线路连接器及配线是否松动、脱接电 线、软管有儿零件和传感器有无明显损坏，真空软管有无破裂等 基本检查：进行基本怠速检查和基本点火正时检查，检 查燃油压力，检查蓄电池等 更正故障码：代码显示的故障是否存在，是否故障已经排 除了而鼓掌代码未清除 用故障码来确定故障码位 置 按单个故障代码故障排 除法来处理 用故障征兆模拟试验方法验证故障 当代码显示正常，而故障仍然存在， 可按“故障诊断表”和“常见故障 的判断方法“来判断故障 按查明的故障原因进行检修 验证故障是否已经排除 读出 未读出 图 1-1 发动机故障诊断 第4页 2 2 菲亚特菲亚特 1.5pailo1.5pailo 发动机参数及主要结构发动机参数及主要结构 菲亚特发动机动力强劲，有效功率随转速稳步提升，在5500rpm时达到最高功率 70kW，强大的后备功率在整车上表现为更高的车速和更顺畅的加速能力；发动机低转速 高扭矩特性突出，在2500rpm时即可输出最高扭矩的97，达到136Nm的小峰值！在 4000rpm时达到最高扭矩140Nm，在同级车中居于领先。 1）进气系统； 2）气缸盖总成；3）排气系统；4）启动系统；5）气缸体总成； 图2-1发动机立体图 2.1 发动机参数 下表为fiat1.5L四缸发动机性能参数，用于派力奥、西耶那、周末风等车型，动力强 劲，能完全应和车辆对发动机动力的要求。 第5页 表为表为fiat1.5L四缸发动机的技术参数四缸发动机的技术参数 2.22.2 菲菲 亚亚 特特 发动机的主要结构发动机的主要结构 菲亚特轿车的发动机，由以下系统和总成组成。气缸体总成气缸盖总成活塞连杆机 构；曲轴飞轮总成；配气机构供给系统；进排气系统点火系统；启动系统；润滑系统；冷 发动机代码 178E5027 生产日期见钢体 排量cm3 1461 功率（）转速 （r/min） 7095/5500 扭矩（.m）转换 （r/min） 140/4000 缸径mm 83 行程mm 77.4 压缩比9.50.15：1 燃油标号95号无铅汽油 喷射，点火系统 Mortonic 爆烯控制有 自诊断有 控制有 废气再循环有 催化净化器有 增压无 二次空气进气无 气门正时，气门升程为mm且气门间隙为mm时 上止点后进气门打开 120 下止点后进气门关闭 420 下止点前排气门打开 380 上止点前排气门 80 排放标准欧III 第6页 却系统。 3 3 发动机机械系统的组成故障诊断与检测发动机机械系统的组成故障诊断与检测 3.1 配气机构组成、故障诊断与检测 发动机配气机构由气门组和传动组组成。 配气机构的作用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火次序的要求，开启 和关闭各缸的进、排气门，使新鲜混合气及时地进入气缸而废气得以及时地排出气缸体外。 图3-1配气机构 (1)怠速不稳、 易熄火的故障诊断与排除其程序见图3-1 (2)冷车怠速不稳、易熄火 1)故障现象。发动机冷车运转时怠速不稳或过低，易熄火，热车后怠速正常： 2)故障原因。 附加空气阀故障。 怠速控制阀故障。 冷却液温度传感器故障。 第7页 3)故障诊断与排除。 . 进气故障自诊断，检查有无故障代码。如有，可按显示的故障代码查障原因。 检查附加空气阀。拆下附加空气阀，检查在冷车状态下附加空气阀的是否开启。如有异 常，应更换。 检查怠速控制阀。发动机熄火后拔下怠速控制阀线束插头，待发动机后再插上。如果发 动机转速无变化，说明怠速控制阀不工作，应检查控制或拆检怠速控制阀。 测量冷却液温度传感器。如有短路、断路或电阻值不符合标准的情况，换冷却液温度传 感器。如果没有被测车型的冷却液温度传感器检测标准数 第8页 怠速不稳、易熄火 检查进气系统是否漏气修理 检查怠速控制阀是否工作 拆检或更换 重新调整发动机初步怠速 检查火花塞调整间隙或更换 检查燃油压力检查电动燃油泵、油压调节器、燃有滤清器 拆卸、清洗喷油器 检查空气流量计更换 检查汽缸压力拆检发动机 坚持调整气门间隙 漏气 不工作 正常 工作 不良 正常 正常 正常 太低 异常 正常 图 3-2 怠速不稳流程图 第9页 3.2 曲柄连杆机构组成、故障诊断与维修 曲柄连杆机构装置在发动机机体内部，主要由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组三个部 分组成，其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并将作用在活塞顶上的燃气 压力转变为曲轴的转矩对外输出。 3.2.1 发动机曲柄连杆机构产生异常响声 发动机曲柄连杆机构产生异常响声的原因有哪些? (1)活塞环、活塞与汽缸磨损严重，间隙过大。 (2)活塞销与连杆铜套磨损严重，间隙过大。 (3)曲轴轴承和连杆轴承磨损严重，间隙过大。 (4)凸轮轴与液压挺住之间间隙过大。 (5)正时皮带与凸轮轴正时齿轮磨损，松旷。 (6)凸轮轴承与轴颈间隙过大。 3.2.2 曲轴箱通风的检查与维修 1.检查管路情况 (1)拆下曲轴箱通风装置的出气软管和回流软管，拆下有关部件(呼吸器、或单向阀、或油 气分离器)。 (2)检查管路有无压扁、坏、漏等情况，然后清洗干净，并用压缩空气吹净。 (3)按拆卸时相反的顺序装回。 2.检查单向阀情况 在装有单向阀式的强制曲轴箱通风装置，要重点检查单向阀。如果单向阀粘着而一直 打开或阻塞，就不能保证曲轴箱的正常通风。当阀粘住阻塞后时，发动机大负荷通风不足， 箱内的油气将窜入大气，污染环境；当阀门一直打开时，就会使发动机的机油消耗量过大。 3.检查阀的真空情况 在发动机上拧下单向阀，然后接好通风软管，怠速运转发动机，把手指放在单向阀的 开口端，这时手指应有真空感，若抬起手指，阀口应有“啪、啪”的吸力响声。如果手指 没有真空感或没有响声，应用清洗溶液清洗单向阀和通风软管再检查，如仍不行应更换。 第10页 4.检查阀的运动情况 在发动机上拧下单向阀，用木质细杆插入单向阀，这时阀的柱塞应前后运动自如。如 果阀的柱塞不动，应清洗或更换。 液压挺杆的检修 轿车采用的是顶置凸轮轴式液压挺杆，凸轮的驱动力通过液压挺杆直接传递给气门， 使气门的开闭更及时。这种结构具有工作噪音小、不需检查与调整气门脚间隙等优点，工 作可靠。但随着汽车行驶里程的增加，气门挺杆会因机械磨损或挺杆内腔进入空气等原因 而出现异晌等故障。 (1)液压挺杆工作情况的检测。起动发动机并升温至正常工作温度，将发动机转速提 高到 2500r/min 并运转约 2min。若液压挺杆处一直有异响，则应熄火停机进行以下检查: 一查机油的数量和质量，若机油量不足应补充，若机油过脏、粘度不合要求应更换；二查 自由行程，拆下气门室罩，检查所有凸轮尖向上(即气门处在关闭状态)时液压挺杆的自由 行程。用木棒压下挺杆，用厚薄规测量气门打开之前挺杆的自由行程，此值应不大于 0.lm，否则，应更换液压挺杆。当凸轮尖顶压挺杆时，可转动曲轴使凸轮尖向上后，再按 以上方法逐个检查。 (2)压挺杆与凸轮接触面的检查。该接触面即液压挺杆的端面，如有轻微的凹坑、磨 痕、麻点等，可将其在磨床上磨平。若上述现象较严重，则应更换新的液压挺杆。 (3)挺杆体圆柱工作面的检查。当圆柱工作面磨损严重或出现沟槽时，应更换新挺杆。 检查时，还应注意挺杆体在其导孔内能否上下滑动自如，有无卡滞现象。如有上述情况也 应更换新的液压挺杆。 (4)挺杆体与导孔配合间隙的检测。用外径干分尺测量挺杆体外径，用内径千分尺测 量导孔内径，两者数值之差即为其配合间隙，其极限值应不超过 0.1mm。间隙过大，应更 换液压挺杆。 (5)液压挺杆柱塞与柱塞套密封性的检查。先将清洗后的液压挺杆浸泡在洗油或柴油 中，用力压缩(可就地取材，如用气门杆等)柱塞若干次，以排出腔体内的空气。将排净空 气后的挺杆放置在泄漏回降试验台上，在手柄上施加 196N 的力，先使柱塞套下降 2mm， 然后再测它下降 1mm 所需的时间，此值应在 7-10s 之间。若小于 7s，说明柱塞与柱塞套 第11页 配合间隙过大；若大于 10s，说明柱塞有卡滞现象。泄漏回降试验不符合标准，应更换新 的液压挺杆。 液压挺杆检修时应注意:挺杆不可互换，应按原位装回；挺杆装复前应排尽空气(方法 与泄漏回降试验之前的操作相同)，否则会引起液压挺杆异响。此外，发动机在使用中， 应加注规定牌号的优质润滑油，并及时清洁或更换机油滤清器滤芯，保持润滑系正常的油 压，以使液压挺杆正常工作和减少磨损，延长其使用寿命 3.3 润滑系统的组成、故障诊断与维修 润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器等组成。此外，润滑系还包括 机油压力表、温度表和机油管道等。 3.3.1 机油压力过高 1.故障现象 (1)发动机早正常温度和转速下，主油道机油压力高出正常值。 (2)机油压力传感器显示机油压力过高而主油道机油压力过低。 2.产生原因 (1)机油滤清器滤芯过脏，而下方的旁通阀打不开，保证不了主油道的机油压力。 (2)主油道压力突然过高，往往是由于滤清器滤芯堵塞，而滤清器旁通阀打开过迟所造成。 3.排除方法 (1)及时清洗或更换滤芯。 (2)修复或更换机油滤清器旁通阀 在磨合期内，发动机限速在最高转速75%以下，避免超负荷运转。 第12页 机油压力过高 检 查 压 力 表 和 传 感 器 机 油 粘 度 过 大 连 杆 曲 轴 间 隙 过 小 曲 轴 轴 承 间 隙 太 小 主 油 道 出 油 口 渗 透 或 堵 塞 限 压 阀 机 油 滤 清 器 压 力 表 传 感 器 损 坏 按 规 定 牌 号 更 换 机 油 重 新 调 整 间 隙 检 修 或 清 洗 弹 簧 过 硬 或 卡 死 修 复 或 更 换 弹 簧 堵 塞 清 洗 或 更 换 图 3-3 机油压力过高流 程图 第13页 3.4 冷却系统的组成、故障诊断与检测 1 散热器 ；2 散热器盖；3 补偿水桶；4 散热器出水软管；5 风扇传动带；6 暖风机出水软管7管箍；8 暖风机芯；9 暖风机进水软管；10 节温器；11 水泵；12 冷却风扇；13 护风圈；14 散热器进水软管 3.4.1 冷却液液面下降 1）故障现象 由于发动机冷却系统是全封闭的，在正常情况下，冷却液不需要经常添加。若冷却液液面 下降很快，则说明冷却系统有故障。 2）产生原因 （1）散热器盖及密封垫损坏时，轿车行驶时的晃动易造成冷却液洒出流失，使冷却液液 面下降过快。 （2）冷却系统的软管、软管接头、散热器芯和滴水泵等部位有渗漏。 （3）冷却系统内部（气缸盖、气缸垫、气缸体）渗漏。 3）故障判断 （1）进行散热器加压检验，可断定散热器密封垫及盖是否破损。 （2）观察冷却系统外部是否有染色的冷却液，可断定渗漏的地方。 （3）检查螺栓拧紧力矩、气缸垫是否密封、气缸盖气缸体是否变形或有裂纹，可判断冷 却系统是否内部渗漏。 第14页 冷 却 液 液 面 下 降 检 查 散 热 器 盖 及 其 密 封 件 检 查 冷 却 系 统 外 部 各 部 件 检 查 汽 缸 盖 螺 栓 检查散热器盖及其密封件破损修复或更换新件 散热器芯渗漏更换新件 水泵渗漏修复或更换水泵 软管、软接头 破裂或渗漏 修复或更换软管及 接头 没有拧紧按规定力矩拧紧 检查汽缸垫 破损 更换新件 检查汽缸盖汽 缸体是否有变 形或裂纹 修复或更换新件 图 3-4 冷却液液面下降 第15页 4 发动机电控系统的功用故障诊断与检测 发动机电子燃油喷射系统的电控系统。由各种传感器、ECU和执行器三部分组成。电控系统的功 用是接收来自表示发动机工作状态的各个传感器输送来的信号，根据ECU内预存的程序加以比较和修 正，决定喷油量和点火提前角。各种传感器分别检测进气管中进气绝对压力、发动机转速、排气中的 氧浓度、冷却液温度、进气温度和大气压力等，并将信息转换成电信号，输送给ECU根据这些信号， ECU算出现工况最佳的点火正时，并启动各喷油器。ECU不仅控制燃油喷射正时、点火正时、怠速转 速、EGR(废气再循环)、燃油压力和电动燃油泵，而且还具有故障自诊断功能。 1 ECU；2 蓄电池；3 点火开关；4 燃油泵；5 发动机仓ECU；6 冷却风扇；7 空调系统压缩机；8 里程表传感器；9 发动机转速表；10 车速表里程表；11 冷却液温度表；12 喷油报警灯；13 诊断插座；14 后风窗加热启动信号；15 车身计算机；16 喷油器；17 火花塞；18 点火线圈；19 燃油蒸汽电磁阀；21 发动机冷却液温度传感器；22 爆震传感 器；23 节气门位置传感器；24 发动机转速和TDC传感器；25 发动机怠速执行器；26 进气温度和压力传感器；27 发 动机机油低压开关 第16页 4.1 电喷系统的工作过程 该系统工作过程如下，驾驶员通过节气门控制进气量，而节气门的开度由节气门位置 传感器检测并将检测的信息一起传给电喷控制器。由电喷控制器综合诸因素调整喷油量， 使混合气配制最佳。发动机工作时，控制系统根据进气空气流量确定喷油量。该系统采用 速度密度法，将进气压力和进气温度传感器安装在节气门与进气阀之间的进气管内。进气 压力传感器是一种硅膜片压力传感器，集成了测压电桥和放大电路，具有很好的线性度， 能直接测量绝对压力，温度传感器采用负温度系数的热敏电阻，灵敏度较高。 冷却水温度传感器采用负温度系数的热敏电阻。节气门位置传感器由与节气门联动的 精密线性电位器构成。当节气门角度从 086 度变化时，输出电压与输入电压之比线性 地从 0.1 变化到 0.9。爆震传感器是一个紧压在缸体上的压电陶瓷片，感受的振动信号 通过特殊的处理电路，可判断是否有爆震发生。该电路为可调带通放大器，且只在每缸的 上止点后工作，再通过阀值比较电路，确定是否存在爆震。爆震传感器是点火提前角闭环 控制的基础。 氧传感器采用二氧化锆型。它安装在排气管中具有开关特性，在空燃比为 14.7 时， 其输出电压发生突变。氧传感器用于喷油量的闭环控制，如果装有三元催化器，为了充分 发挥催化器的作用，这种闭环控制是必需的。如果不安装氧传感器，则 ECU 能自动识别 这种情形，不再进行闭环控制。 蓄电池提供电子控制单元 ECU 所需的电能。此外，其电 压大小，对喷油器的特性有较大的影响，ECU 利用测得的电压值，对喷射脉冲的宽度进行 修正。 喷油系统采用电控多点喷射系统，每个气缸配备一个电控喷油器，安装在靠近各进 气阀的进气歧管上。喷油压力约为 300kPa，喷油嘴受到快速响应的电磁阀控制，喷油量 与来自 ECU 的控制脉冲的宽度成正比。 点火线圈的初级线圈的接通和断开受到 ECU 的控制，接通时间越长，点火能量越大。 断开时刻即对应点火时刻。点火线圈的高压电脉冲通过分电器分配到四个气缸的火花塞。 电动燃油泵提供汽油喷射的压力。 第17页 4.1.1 电控部分检查 在按图所示进行电控发动机的故障诊断时，为了确定故障的性质和部位，少走弯路， 在对发动机进行直观检查后，可按图4.1.1所示的程序进行基本检查。在进行基本检查时， 必须使发动机冷却液温度达到正常的工作温度(约80以上)，同时关闭车上所有附加电气 装置，如空调器、除霜器等。并且在冷却风扇未动作时进行检查调整，以免风扇动作的电 源消耗，影响检查的准确性。 检查发动机不工作时蓄电池的电压不低于 12 伏充电或更换蓄电池 发动机能否转动进入“故障码诊断”检查 发动机能否着车检查空气滤清器 检查怠速转速 检查点火正时 进入“故障码诊断”检查 检查燃油压力 检查总高压线及高压线能否跳火检查点火系统 进入“故障码诊断”检查 检查燃油供给系统 调整点火正时 进入“故障码诊断”检查 清洁、更换滤芯 正常 转不动 能转动能着车 不正常 不正常 不正常 不正常 正常 正常 正常 正常 正常不 能 着 车 图 4.1.1 电控诊断流程图 第18页 4.2 点火系统 电控发动机的点火系统都已采用了点火提前角自动控制系统。这种点火系统的故障形 式主要是无高压火花或火花弱。点火提前角是由控制电脑自动控制的，使用中一般不会发 生变化，无需进行调整，极少出现故障与传统的触点式点火系统相比，这种点火系统在结 构和工作原理上都有很大的不同因而其故障的诊断与排除方法也有其特殊性。 1喷油器2进气歧管3进气温度和压力传感器4发动机怠速执行器5节气门位置传感器6空气滤清器7诊断插 座8发动机室ECU9点火开关IO蓄电池11库身计算机12惯性开关13燃油蒸汽分离器14，燃油箱15燃油泵 16浮子阀17空调压缩机18喷油点火(电喷)ECU19活性碳罐20三元催化净化器2 1发动机转速和11)C传感器 22爆震传感器23冷却液温度传感器24九传感器25点火线圈 4.3 喷油管理及故障诊断 喷油管理策略的目的在于按照发动机工作状态向发动机提供正确的瞬时燃油量。喷油 点火系统使用问接的“速度密度九法”测定系统，亦即角速度、进气密度和混合气浓度控制 实际上，此系统使用发动机转速”(rmin)和空气密度”(压力和温度)数据来测定由 发 动机吸入的空气量。每个气缸在发动机每个冲程所吸入的空气量，取决于进气密度、 单一气缸容量和体积效率。 第19页 由发动机吸入的空气密度，按绝对进气压力和温度来计算(两者均在进气歧管内测量)。 体积效率是一个与气缸充填系数有关的参数，充填系数是在发动机全工作范围内进 行测量的，随后存储在ECU中。在确定进气量之后，系统便按所需的混合气浓度提供燃油 量。喷油开始阶段，存储在ECU内的映像按发动机转速和节气门开度角而变化。实际上， ECU处理了控制喷油器(每个气缸一个)开度的数据，以便获得精确的喷油时间从而形成尽 可能接近理论空燃比的空气燃油混合气。燃油以大约35bar的压力直接喷射入靠近进气 门的进气歧箸。当使用转速（r/min)和空气密度（压力和温度）来确定进气量，以便按所 需混合浓度来配燃油剂量时，由ECU来使用系统中的其他传感器(冷却液温度、节气门开 度、蓄电池电压等)，以便纠正所有发动机工作状态下的基本策略。使空气对燃油混合比 接近于理论的空燃比值，这是三元催化净化器正确而长时间运行和降低排气污染的必不可， 少的条他借助于加热的九传感器来达到理论空燃比的测量。传感器连续分析排出气体内的 氧气含量jf向ECU提供信息，如果根据所存的数据，未达到理论空燃比，则ECU便能在实 时中纠正混合气浓度(空气埘燃油混合气)。 理论空燃比取决于燃油类型：目前，对于非乙基汽油(无铅)，其值约为147-148， 它相当于I=l(148：1的比率意味着，燃烧l份汽油，需要148份空气)。t混合气就是进气 量低于理论空燃比的混合气；此时，l；混合气就是进气量高于理论空燃比的混合气； 此时，l；策略对基本喷油时间进行修正，从而使混合气浓度始终以高频率在098和 102之问变化。频率随发动机负载和转速而变化；它相当于几赫芝(约054Hz)。注意： 1赫芝=1次振荡/秒 在以下情况下，策略不起作用。 -发动机温度低= 25； -节气门开度约等于60(在转速低时，此值较低)， -关断 第20页 1加速反应迟缓 2.加速时有波动 图4-1加速不良的发动机转速变化曲线 4.3.1 加速不良 电控发动机的特点之一是具有极好的加速性能，其加速十分灵敏、迅速a如果出现加 速反应迟滞等现象，即说明电控发动机电子控制系统有故障，应及时进行检修。 故障现象:踩下加速踏板后，发动机转速不能马上升高，有迟滞现象， 加速反应迟缓，或在加速过程中发动机转速有轻微的波动(见图4-3)。 故障原因。 a点火提前角不正确。 b燃油压力过低。 c进气系统中漏气。 d节气门位置传感器或空气流量计故障。 e喷油器工作不良。 f排气再循环系统工作不正常。 故障诊断与排除 a.进气故障自诊断，检查有无故障代码。空气流量计、节气门位置传感器等故障都会影响 汽车的加速性能。按显示的故障代码查找故障原因。 b.检查点火正时。在发动机怠速时点火提前角应为1015如不正确，瘟调整发动机 第21页 的初点火提前角。加速时点火提前角应能自动地加大2030如有异常，应检查点火控 制系统或更换控制电脑。 c.检查进气系统是否漏气。测量进气管真空怠速时真空度应大于667kPa (500mmHg)。如真空度太小，说明进气系统有漏气处；应仔细检查各进气管 接头处及各软管、真空管等。 d检查空气滤清器。如有堵塞，应清洗或更换。 e检查节气门位置传感器。对于开关量输出型节气门位置传感器，在节气门全闭时，怠 速开关触点应闭合；节气门打开时，怠速开关触点应断开；节气门接近全开时，全负荷开 关触点应闭合。对线性输出型节气门位置传感器，在节气门由全闭到全开变化时，其信号 端子与接地端子间的电阻值应连续增大，不应出现断续现象。如有异常，应按规定进行调 整或更换。 f.检查燃油压力。怠速时燃油压力应符合规定值，加速时燃油压力应能上升50kPa左右。 如油压过低，应检查油压调节器、电动燃油泵等。 g.拆卸、清洗各喷油器。检查喷油器在加速工况下的喷油量。如有异常，应更换喷油器。 h检测空气流量计。如有异常，应更换。 i检查发动机加速性能。对于设有排气再循环系统的电控发动机，可以拔下排气再循环 阀上的真空软管，并将其塞住，然后再检查发动机的加速性能。如果此时加速性能恢复正 常，则说明排气再循环系统工作不正常，再循环的排气量太大，影响了发动机的加速性能。 对此应该查废气 三通电磁阀工作是否正常，如有异常应更换。 第22页 加速不良 检查点火正时调整初始点火点前角 检查进气系统是否漏气修复 检查空气滤清器是否漏气清洗或更换 检查节气门位置传感器调整或更换 检查燃油压力修理电动燃油泵、燃油滤清器、油压调节器 拆卸、清洗喷油器 检查排气再循环系统 检查空气流量计 修理或更换 拆检或更换 换一个控制电脑试一下 不正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 漏气 堵塞 异常 太低 异常 异常 图 4-2 加速不良诊断流程图 第23页 4.3.2 燃油系统静态油压的测量 1.用一根短导线将电动汽油泵的两个检测插孔短接。 2.打开点火开关（但不要启动发动机） ，让电动汽油泵运转。 3.测量燃油压力，其正常油压应为 300kPa 左右。若油压过高，应检查油压调节器；若油 压过低，应检查电动汽油泵、汽油滤清器和油压调节器。 4.拔掉电动汽油泵检测插孔的短接线，关闭点火开关（OFF） 。 4.3.3 燃油系统保持压力的测量 测量静态油压结束min 后，再观察油压表指示的油压，此时的压力称为燃油系统保 持压力，其正常值应不小于 147kPa。若油压过低，应进一步检查电动汽油泵保持压力、 油压调节器保持压力及喷油器有无泄漏。 1.发动机运转时燃油压力的测量 (1)启动发动机，并让发动机怠速运转，测量此时的燃油压力。 (2)缓慢开大节气门（踩下加速踏板） ，测量在节气门接近全开时的燃油压力。 (3)拔下油压调节器上的真空软管，并用手堵住，让发动机怠速运转，测量此时的燃油压 力，该压力应和节气门全开时的燃油压力基本相等。若测得的油压过高，应检查油压调节 器及其真空软管；若测得的油压过低，则应检查电动汽油泵、汽油滤清器及油压调节器。 2.电动汽油泵最大压力和保持压力的测量 (1)将燃油系统卸压。 (2)拆下蓄电池负极搭铁线。 (3)将油压表接在燃油管路上，并将出油口塞住。 (4)接上蓄电池负极搭铁线。 (5)用一根导线将电动汽油泵的两个检测插孔短接。 (6)打开点火开关，持续 10s 左右(不要启动发动机)。使电动汽油泵工作，同时读出油压 表的压力，该压力称为电动汽油泵的最大压力，其正常值应比发动机运转时的燃油压力高 200300kPa，通常可达 490640kPa。如不符合标准值，应更换电动汽油泵。 (7)关闭点火开关，5min 后再观察油压表的压力，此时的压力称为电动汽油泵的保持压力， 第24页 其正常值应大于 340kPa。如不符合标准值，应更换电动汽油泵。 3.油压调节器保持压力的测量 当燃油系统保持压力不符合标准值（147kPa）时，应作此项检查，以便找出故障原因。 其检查方法是: (1)将油压表接入燃油管路。 (2)用一根短导线将电动汽油泵的两个检测插孔短接。 (3)打开点火开关(旋至 ON 位置)，并保持 10s，让电动汽油泵运转。 (4)关闭点火开关(OFF)，拔去电动汽油泵检测插孔上的短接导线。 (5)用包上软布的钳子将油压调节器的回油管夹紧。 (6)5min 后观察燃油压力，该压力称为油压调节器保持压力。 4.5 起动和暖机及故障诊断 当发动机起动时不能判明发动机冲程，并且在每缸的第一次喷油时，不能将喷油分阶 段。 在第一圈时，由于明显的转速波动不允许修正喷油计算，进行全组喷油。仅在之后， 喷油才变成分阶段的。当发动机由起动机来转动发动机曲轴时， “基本”喷油时间便增加 一系数值。一旦发动机已起动，此系数便逐渐减小，直至消失。此时间越短， 发动机暖 机升温就越高。 k：加浓系数 t：时间 a：随发动机温度而减小 0N：发动机转动曲轴 0FF：发动机运行 第25页 4.5.1 起动机运转无力 1 产生原因 （1） 蓄电池电压不足，或起动电路导线松动、接触不良。 （2） 电磁开关不工作，吸附无力。 （2）起动机轴承过紧或松旷损坏。 （3）转子轴弯曲，有时与外壳碰擦。 （4）整流子与电刷脏污，弹簧损坏或电刷磨损过多。 （5）转子线圈有短路现象。 （6）起动开关烧蚀或电磁开关短路。 2 排除方法 （1）蓄电池充足电，检查电路，保持良好接触。 （2）修复或更换轴承。 （3）矫正转子轴。 （4）清洗整流子与电刷，更换易损件。 （5）更换转子线圈。 （6）修复或更换起动开关 （7）电磁开关主触头接触不良 第26页 起 动 机 运 转 无 力 导线接头接触不良 修复 蓄电池充电不足 充足电 电磁开关不工 作 修复 起动机故障 电刷接触不良 换向器表面不清洁 轴承损坏定转子相擦 定子线圈与接 线柱接触不良 转子线圈短路 更换 修复 清洁 更换 更换 电磁开关主触 头接触不良 更换 图 4-3 起动机运转无力流程图 4.6 冷运转 在此状态下，混合气自然为稀的。这是由于燃油颗粒在低温下紊流不足，蒸发度降低， 进气歧管内壁上的高冷凝度以及在低温下机油的较大粘度，均使发动机机械部分运动的阻 力增加。 ECU确认收到这种状态并按冷却液温度信号修正喷油时间。 第27页 4.7 点火管理及故障诊断 这是静态的感应点火电路，即无高电压分电器，而有位于喷油点火ECIJ内的电源模 块。 此系统包括两个装在一个容器内的双输出高电压点火线圈，直接与火花塞相连。 每个点火线圈的初级绕组连至电源继电器(亦即供电的蓄电池电压)，而地线连接则通 过ECU插头而提供。 喷油点火ECIJ在点火时，根据以下输入参数及其特殊的映像来管理基本提前量： -发动机转速； -在进气支管中测得的绝对压力； -此提前量按照发动机冷却液温度和进气温度进行修正； -提前角也要经受以下修正条件； -在点火时； -瞬时加速和减速； -关断； -怠速稳定； -存枉爆震； -对于工作的系统，ECU必须确认以下所示的信号； A发动机转速传感器信号 B电源控制 C点火线圈初级绕组内的电流循环 D对于气缸TDC的点火提前 第28页 信号间断；或变化，由靶轮上第58齿和第l齿之间的两齿缺牙而产生，此间断信号在曲 轴皮带轮的每转一圈时均发生。此信号使ECU确认114。的提前及l-4缸活塞对的TDC，此 TDC发生在第20齿下降处。 ECU(请参见下文的图)借助于内部电源模块(5)而获得相对于TDC信号的修正信号，并 确定点火线圈初级绕组(6)中的导电开始点(电源)。 因此，信号上升的一边(请参见上图中的B)就代表初级绕组的交替导电能发生的瞬间。 这个点由ECU电源模块确定。HV点火线圈为建立电源所需的导电时间称为“停留”管理策 略。它取决于大约6A电流(蓄电池电压)到达点火线圈初级绕组所用的时间以及微处理机计 算算法所用的时间，此微处理机用来将系数存储在专用的存储器内。所有这一切都显然按 照发动机转速而发生 请参见上图，信号下降的一边(B)，导电结束点(或电流降为零点)，确切地说，它是中断点 火线圈初级绕组内电流循环的“绝对命令”，并且代表ECU计算的点火提前 的转速而变化。因此，ECU管理各气缸中相对于TDC的点火提前以及点火线圈建立电源所 需的导电时间。另外，它也控制两个电源模块，以保证点火线圈初级绕组(6)内有电流循环， (插头59和66)，且此时需确保6A的名义电流 1发动机转速和TDC传感器 2靶轮 3.来自靶轮齿牙(60-2)的信q-TDC相当于齿牙20和50 4恒定放大 方波信号顺序 5点火电源模块(在ECU内部) 6点火线圈 7火花塞 图4-4点火功能图 第29页 4.7.1 发动机断火、高压火花不正常 1 故障现象。发动机不能启动或启动