毕业设计（论文）-广本雅阁2.3L发动机元件检测及结果分析.doc

广本雅阁2.3L发动机元件检测及结果分析摘要：本文研究的是广本雅阁2.3L发动机元件，包括冷却液温度传感器、加热型氧传感器、进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器及一些执行器等。举例说明并进行了分析。关键词：广本雅阁；发动机；元件；检测；结果分析一、广本雅阁2.3L发动机的基本组成和性能该款广本雅阁轿车采用SOHC VTEC16气门发动机，其性能如表1所示。表1 发动机的基本性能数据发动机代码SOHC VTEC16气门气门布置横置排量（ML）2254最高时速（km/h）195排放控制三元催化器最大扭矩（Nm）216/490090km/h等速油耗7.3L/100km最大功率（kw）110/570压缩比8.9燃油供给系统PGM-FI广州本田雅阁2.3L轿车是由广州本田汽车有限公司代表性的一款轿车，装配的是2.3L直列四缸16气门（VTEC）可变气门正时及气门提升电子控制发动机，该机具有优越的加速性能和较高的燃油经济性；采用的是（PGM-FI）程序控制燃油喷射系统，该机是按照美国加洲尾气排放标准研制的，起尾气中所含有害物质仅为现行国标的十分之一，完全符合国家排放标准的限值要求。故障诊断系统是将车用诊断系统在通信网络上加以实现。网关是电动汽车内部通信的核心，通过它可以实现各条总线上信息的共享以及实现汽车内部的网络管理和故障诊断功能。二、广本雅阁2.3L发动机传感器的检测与结果分析本田雅阁2.3L发动机传感器包括冷却液温度传感器、加热型氧传感器、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、机油压力传感器、空气流量传感器、曲轴位置传感器等,如表2所示。本文针对其中的几种作简要说明。在自动化领域中，常常采用微型计算机进行实时控制和数据处理。表2 该款发动机控制系统的组成和控制功能 传感器与开关电控模块系统执行元件进气绝对压力传感器点火时间控制PGM-FI主继电器曲轴位置传感器燃油喷射控制喷油器发动机温度传感器怠速稳定控制怠速空气控制阀进气温度传感器其它控制故障指示灯MILEGR阀升程传感器起动加浓控制冷凝器风扇继电器点火控制模块大气压力传感器停止喷油控制燃油蒸发排放控制电磁阀爆震传感器空调离合器控制氧传感器加热器ALT FR信号燃油蒸发排放控制废气再循环控制阀ALT FR信号废气再循环控制发动机支座控制阀氧传感器爆震推迟点火控制制电磁阀A/T挡位开关可变配气正时与气VTEC电磁阀蓄电池电压传感器气门升程控制换挡控制电磁阀怠速混合气调节开关燃油泵控制制电磁阀主轴转速传感器中间发动机支座控制D4指示灯节气门位置传感器故障自诊断锁定控制电磁阀轴转速传感器A/T控制转速表（一）冷却液温度传感器的结构原理与检测分析1.冷却液温度传感器的结构原理图1 冷却液温度传感器 图2 冷却液温度传感器工作特性冷却液温度传感器安装在缸盖后端出水管上。在本田雅阁03款轿车发动机中，冷却液温度(ECT)传感器的内部装有负温度系数的热敏电阻，随着温度的降低，热敏电阻值成正比例上升，相反则下降。计算机根据温度传感器传来的、与温度成比例的电压信号，对喷油量进行校正。冷却液温度(ECT)传感器的信号也是燃油蒸发控制装置工作时需要的。 2.冷却液温度传感器的检测结果分析 冷却液温度(ECT)传感器与计算机（ECU）连接电路和它的2脚插头分别见图1和图2。检测发动机冷却液温度传感器电阻，方法如下:（1）起动发动机,在P挡位或N挡位下使发动机保持3000r/min下稳定运转,直到散热风扇启动,然后再使发动机怠速运转。 （2）关闭点火开关,断开发动机温度传感器2芯片插头。图3 检查发动机冷却液温度传感器电阻 图4 从ECT传感器侧插头检查ECM输出电压（3）用欧姆表测量传感器插座两端子之间的电阻（图3），正常的电阻应位200400欧姆。如果电阻不正常，更换发动机温度传感器；如果值正常，则进行下一步检测。（4）检查ECM对ECT传感器的输出电压，方法如下：首先接通点火开关。再用直流电压表测量传感器插头2号端子的对地电压（图4）。正常电压应为5V。 （二）加热型氧传感器的结构原理与检测结果分析1.氧传感器的结构原理图5 氧传感器的端子排列与工作特性本田雅阁03款发动机的氧传感器安装在排气管上，用于燃油控制和催化剂监测。每个加热型氧传感器将环境空气中的氧含量与排气流中的氧含量进行比较。加热型氧传感器当废气中的含氧量变化时，传感器内部的电阻产生变化，结果输出电压与废气中含氧量成比例地变化。这种氧传感器的最大特点是：反应速度快，在宽广的废气温度范围内，计算机能始终如一地保持着控制，减少了发动机计算机的开环控制状态时间，具有更优越的性能。氧传感器的正常工作温度较高（约300）低与该温度时氧传感器不工作。因此，发动机起动后，燃油泵继电器闭合，氧传感器中的加热器立即通电开始工作，使其迅速达到工作温度。2.氧传感器的检测结果分析其端子排列与工作特性如图5所示。当自诊断操作故障指示灯闪示故障码1时，说明氧传感器或其电路有故障。检测方法如下：图6 检测氧传感器（1）关闭点火开关后，断开氧传感器上的4号芯插头。用蓄电池的正极接氧传感器插座3号端子，蓄电池的负极接氧传感器插座4号端子，如图6所示。（2） 起动发动机，2min后，测量氧传感器4号插座的1号端子和2号端子之间的电压。（3）检查在发动机转速上升至4500r/min时，测量的电压是否高于0.6V；在发动机转速为4500r/min时迅速放松加速踏板，测量的电压低于0.4V。如果测量电压结果是正常的，则说明ECM与氧传感器之间有故障，如果检测的电压不正常，则更换氧传感器（三）进气歧管绝对压力传感器的结构原理与检测结果分析1.进气歧管绝对压力传感器的结构原理图7 进气歧管绝对压力传感器的结构与工作特性进气歧管绝对压力传感器是确定燃油喷射量的主要传感器之一。安装在发动机室内振动较小的地方，其作用是将发动机进气歧管内的绝对压力转变为电信号输送到ECU，据此间接确定发动机的进气量。进气歧管绝对压力传感是将进气歧管内的真空度变为电信号输入发动机控制单元。节气门关闭时，进气歧管内的真空度大，汽缸内的进气量少，供给的燃油量也少；节气门开大时，进气歧管内的真空度降低，汽缸内的进气量多，所需的燃油量也增多。发动机控制单元根据进气歧管绝对压力传感器及节气门位置传感器等信号，适时调整油量，保证发动机的正常运转。如果进气歧管绝对压力传感器出现故障，不能输出信号，则发动机控制单元自动按原设定程序和数据进行控制，使发动机维持运转，但原设定程序信号不能随真空度的变化而变化，因此导致发动机性能下降。 2.进气绝对压力传感器的检测结果分析（1）关闭点火开关，断开3芯插头。（2）接通点火开关。（3）测量ECM插接器C19与C7之间的电压，看电压是否为5V，如果电压为V，则说明进气绝对压力传感器损坏，需更换。（4）如果电压不正常，则进行进一步检查。3.检查ECM插接器的进气绝对压力传感器端子与进气绝对压力传感器之间的电路有无短路（1）关闭点火开关，从ECM插接器上拔下C插头。（2）用欧姆表检查ECM插接器上C插头端子与地之间的通路情况。（3）如果通路，则需排除ECM插接器的进气绝对压力传感器端子与进气绝对压力传感器之间的线路短路故障。（4）如果不导通，则需用一个好的ECM后再试，若故障现象消失，说明原来的ECM已坏，需要更换。4.检查ECM插接器的进气绝对压力传感器端子与进气绝对压力传感器之间有无断路，方法如下：图8 检查MAP传感器（1）直流电压表测量进气绝对压力传感器插头2号与3号端子之间的电压（图8），看是否为5V。（2）如果电压为5V，则线路无断路，为传感器故障，需更换进气绝对压力传感器；如果不是5V，则检修ECM插接器的进气绝对压力传感器端子与进气绝对压力传感器之间的线路故障。（四）节气门位置传感器的结构原理与检测结果分析1.节气门位置(TP)传感器的结构原理图9 节气门位置传感器的内部结构与工作特性节气门位置传感器1 和2 位于节气门体总成内。 每个传感器具有以下电路：（1） 一个5伏参考电压电路（2）一个低参考电压电路（3）一个信号电路节气门位置(TP)传感器的轴与节气门控制装置内阀门的轴直接连接，这样阀门可与传感器中的电位器同步旋转。节气门控制装置安装在质量式空气流量传感器与发动机歧管之间的进气管上。节气门控制装置中的节气门随驾驶员踏加速踏板的变化而变化。因此，节气门位置传感器成比例的改变自身的电阻，结果输出电压成比例一地发映节气门的变化。节气门位置传感器将节气门位置信号送给控制模块C2后，控制模块C2要对喷油量进行校正。2.节气门位置传感器的检测结果分析节气门位置传感器（TP）结构与特性如图9所示。当故障指示灯闪示故障代码7时，说明节气门位置传感器或其电路出现故障，节气门位置传感器及其电路的故障查寻步骤和方法：（1）清除故障码后起动发动机，看故障指示灯是否亮起并闪示故障码7，如果故障指示灯不再闪示故障码，则说明以前的故障码存储有可能是ECM与节气门位置传感器之间的线路有瞬时接触不良或松动造成的，需对其进行检修；如果闪示故障码，则进行下一步检测。（2）检测节气门传感器的输出电压，方法如下：首先关闭点火开关，使发动机熄火。图10 检查节气门位置传感器的输出特性再接通点火开关，测量ECM插接器C18与C27端子之间的电压（图10）正常情况应为：节气门完全关闭时，其电压约为0.5V，当节气门完全打开时，其电压应为4.5V，并且在节气门开启过程中，电压变化平稳过度。如果检查电压正常，则需要更换一个ECM再试，如果电压不正常，则进行下一步检查（3）检查节气门位置传感器的电路首先关闭点火开关，从节气门位置传感器上断开3芯插头。图11 检查节气门位置传感器的电源电压再接通点火开关，用直流点压表测量传感器插头3号端子对地电压（图11），看电压是否为5V。图12 检查节气门位置传感器的电源线路如果无5V电压，则应检查ECM插接器至传感器线路有无短路，检查方法是用直流电压表测量ECM插接器C28端子对地电压（图12），看是否为5V，若电压为5V，需排除ECM 插接器VCC2端子至传感器之间线路的断路故障，若无电压，则需更换ECM。（五）爆震传感器的结构原理与检测结果分析 图13 爆震传感器的结构1.爆震传感器（KS）的结构如图13所示，在发动机运转时，缸体在不断地震动，震动频率和振幅随发动机工况变化而变化，主要由于发动机的点火时刻。当爆震传感器的膜片受到震动时，它会将这种震动信号转换成电信号及传给点火控制单元，从而控制点火时刻，爆震传感器信号是点火控制系统的主要控制依据信号。2.爆震传感器的检测结果分析爆震传感器及其电路出现故障时，故障指示灯会亮起，并储存故障代码23，爆震传感器故障查寻步骤和方法如下：（1）验证故障码首先进行消除存储中的故障码。再起动发动机，将自动变速器操纵手柄置于N或P挡，使发动机转速保持在3000r/min稳定运转，直到散热风扇开始转动，然后再使发动机怠速运转。然后在N或P挡位下使发动机转速达到30004000r/min并保持10s，看故障指示灯是否亮起并仍闪示故障码23。如果故障指示灯不亮且无故障码23闪示，则可能是爆震传感器与ECM之间的线路有接触不良或松动，需予以检修；如果故障指示灯亮且闪示故障码23，则进行下一步检查。（2）检查爆震传感器（KS）线路是否短路图14 检查爆震传感器（KS）线路是否短路在关闭点火开关后，断开KS插头，并断开ECM插接器的C（31芯）插头。用欧姆表检查ECM插接器C插头的C3端子与地之间的通路情况（图14）。如果通路，则说明ECM与KS之间的线路有短路故障，需予以排除如果不通路，则进行下一步检查。图15 检查爆震传感器（KS）线路是否断路（3） 检查爆震传感器（KS）线路是否断路，用欧姆表检查ECM插接器C插头C3端子与KS插头端子之间的通断性（图15）。如果不通路，则说明ECM与KS之间的线路有短路故障，需予以排除；如果通路，则进行下一步检查。（4） 检查爆震传感器（KS）用替换法检验KS先用一个好的爆震传感器替换被检查的KS。再在N或P挡使发动机转速达30004000r/min并保持10s，看故障指示灯是否亮起并闪示故障码23。如果更换爆震传感器故障指示灯不亮且无故障码23闪示，则原来的爆震传感器已损坏，需予以更换；如果仍然有故障码23闪示，则更换一个好的ECM再试。执行器是受控制模块C2控制，具体执行某项控制功能的装置。一般是由控制模块C2控制执行器电磁线圈的搭铁回路；也有的是由控制模块C2控制的某些电子控制电路，如电子控制器等。根据控制模块C2控制系统具备的控制功能的不同，各种车型上的执行器也有多有少，常见的执行器主要有以下几种形式：电动汽油泵、电磁喷油器、怠速控制装置、废气再循环EGR阀、进气控制阀、活性炭罐排泄电磁阀、二次空气喷射阀、自诊断系统(OBD)、故障备用程序启动、仪表显示及各类继电器等。就其中的两种做说明。（六）怠速混合气调节器的结构原理与检测结果分析1.怠速混合气调节器的结构原理图16 怠速混合气调节器（IMA）怠速混合气调节器9（IMA）是在末装备三元催化反应器的发动机上使用，它是通过选择不同的电阻值来控制发动机怠速时的混合气浓度。怠速混合气调节器的外形如图16所示。2.怠速混合气调节器检测结果分析如果故障指示灯闪示故障码11，表示自诊断系统检测到了怠速混合气调节器及其电路有故障。其故障查寻步骤和方法如下：（1） 证故障码，消除故障码后，接通点火开关，看故障指示等是否亮起并闪示故障码11。如果故障指示灯不闪示故障码，则是ECM与怠速混合气调节器之间的线路接触不良或松动，需检修上述线路；如果仍闪示故障码11，则进行下一步检查。（2） 检查ECM插接器VCC2端子的输出电压关闭点火开关，然后再接通点火开关。测量ECM插接器与31芯端子之间的电压，看是否为5V。如果电压不正常，更换一个ECM再试；如果电压正常，则进行下一步检查。检查ECM的IMA端子输出电压，用直流电压表测量ECM插接器与31芯之间的电压，看是否约为0.5至4.5。如果电压正常，需要更换一个ECM再试,如果电压不正常，则看电压是否为5V,若为5V,进行下一步检查,若不为5V,则说明IMA故障.检查ECM插接器的IMA 输出电压.看是否为5V,如果电压不正常,则需检测ECM插接器与IMA之间的线路,如果电压正常,则说明ECM插接器与IMA端子的连接线路有故障,看他们之间的电压是否为5V,如果电压为5V,说明IMA已坏,需更换;如果电压不正常,则需检修ECM插接器IMA端子与IMA线路.（3） 检查怠速混合气调节器(IMA)首先在点火开关关闭的状态下从IMA上断开3芯插头。再接通点火开关。测量ECM插接器与31芯端子之间的电压，看是否为5V。 如果此时电压为5V，说明IMA有故障，需要更换；如果不是5V，说明ECM端子与IMA的连接线路有故障，若没电压，说明他们之间断路，若电压不正常，则说明接触不良。 （七）燃油泵和燃油压力调节器的结构原理与检测结果分析图17 燃油压力调节器的结构1.燃油泵和燃油压力调节器的结构原理该燃油泵由一个直流电机、环流泵、释压阀（起保护油管作用）、单向阀（起保持剩余油压的作用）、进油器、和出油器等组成。泵总成由泵轮（由电机驱动）、泵体（形成泵室）和泵罩组成。安装在燃油箱内底部，是一种内侵式齿轮泵，工作后产生略大于300KPa的燃油压力。燃油泵泵出的燃油经过燃油滤清器进入分配油管。燃油压力调节器和喷油嘴都安装在分配油管上，分配油管的截面一般都较大，其容积油量相对于发动机的喷油量来说要大的多。它能起到贮油蓄压，防止燃油压力波动，保证供给各喷油嘴等量燃油的作用。泵与油箱间有间隙，以防止燃油泵工作时将振动传给油箱。燃油泵借助于隔振橡胶垫支架安装在油箱上，以防泵振动而引起噪声。注意，油泵本体严禁拆卸，以免破坏其密封性而引起燃油泵烧坏。使用的汽油应干净，应防进油滤网堵塞，造成燃油泵损坏。燃油压力调节器的任务是在发动机各种工况下，保持燃油压力与进气歧管压力之间的压力差不变，从而使喷油嘴喷入的燃油量仅取决于阀的开启时间，以便计算机能准确的控制喷油量。燃油压力调节器安装在分配油管的一端。燃油压力调节器的作用是使燃油压力保持恒定，其结构如图17所示。燃油压力调节器是一种膜片控制的溢流调节器，将燃油压力调节到300KPa，它有一个膜片将调节器分为两个腔室（一个空气室一个燃油室）。在发动机怠速时，节气门关闭，进气歧管中的压力降低（真空度较大），膜片被吸引向进气歧管的一边，回油孔门开启，燃油回流，分配油管中的油压相对降低。当节气门打