汽车结构与检测设备应同步更新.ppt

汽车结构与检修设备应同步更新,山东交通学院吴际璋,公元208年时，曹操才53岁，倚老卖老，在赤壁大江之上，毫情满怀，横槊赋诗：“老骥伏枥，志在千里，烈士暮年，壮心不己”。让我这个八十一岁的老头，借用这个“千古绝唱”之诗词，激活晚年壮心，发挥余热，不断前进！有此机会，相互交流学习，抛砖引玉，疑义共析，共同提高。,战斗口号！,格言：,1、节能、环保、安全，是汽车发展的趋势！2、技术创新是产品竞争力的核心！3、人材素质是企业兴衰的根本。,一、汽车最新技术介绍：,核心技术单板机：,1、ECU是一个多路电源的控制器，其中央处理器CPU是核心部件。它具有：输入输出、模式转换、数据处理、逻辑分析、计算修正、报警自诊、故障存储、学习控制等功能，它有3种类型存储器。,2、永久性存储器(ROM)，又称：只读存储器，用于控制系统。它受IG/SW的控制，存储了几百个工况的点火、喷油控制点和修正量，根据工况的需要，CPU随机调取其相关数据，而投入工作。其控制数据固化不变，记忆内容长存不能改写，切断电源，存储内容不变。,3、随机存储器（RAM），又称：写读存储器，用于自诊系统，存储故障代码，切断电源，数据丢失，应受常火线控制。电力摩擦式存储器EEPROM，用于自诊系统，存储故障代码，中断电源后，其记忆内容也不消失，必须反复的通断触发，才能消除故障代码。,4、学习控制修正存储器（PROM），受常火线控制。ROM存储器中的修正数据是有限的，修正范围也是有限的。为了提高控制精度和控制范围，又增加了一个“随机学习存储器”。它将使用中各工况的最佳数据存储起来，以便日后随机使用，一旦切断电源就丧失了记忆。为此需在使用中重新“恢复记忆”，通过各工况路试，恢复学习控制。如：IAC和A/F控制系统断电后都需要进行“学习控制”，使其在常用转速范围内，全行程演练恢复记忆。所以，ECU上有多路工作电源（3个以上）。,5、逻辑分析能力的建立：人脑与电脑的结合是依靠逻辑门电路来完成的，必须具备三个以上的因果判断逻辑条件，思维判断能力才能实现。关键逻辑信号是：转速信号SP、节气门开度信号TPS、车速信号VSS。一旦逻辑条件成熟，逻辑门电路即发出指令，完成点火、喷油控制、调节、换档控制。,生活中的逻辑哲理：条件具备，心想事成。逻辑关系，相辅相成。,例如：ABS系统的逻辑控制条件是：(1)车速信号己从较大降到较小；(2)轮速信号的电压和频率极低；(3)有制动开关信号，证明有制动意图；（4）车速低于15km/h时，ABS系统不起作用（没有必要）。,（一）缸内直喷式汽油机投入市场：简称：GDI系统；又因为燃油是分层燃烧，故又称：FSI系统。,在结构方面增加了：高压油泵和轨道压力传感器，喷油压力5Mpa。,实现了“低油耗、低污染、高功率”的梦想。1、压缩比1213：1；2、A/F=3040：1；3、超稀薄分层燃烧；4、动力性+10%；经济性+40%；5、对燃油无质量要求（因为有两次喷射，还应使用指定的标号汽油）。,三个渦流实现超稀薄分层燃烧：,（二）柴油机蓄压式共轨喷油系统（ECD-CR）日渐增多：1、解决了：冒黑烟、噪声、Nox问题。,2、ECD-CR系统的组成：进气、供油（低压、高压）、控制三部分。,3、共轨喷油系统的推广，相应的检修设备和维修技术应快速更新（如，油泵、喷嘴器试验、检码器等）。,（三）增压技术在汽油机、柴油机上的普及：大众1.4LTFSI双增压系统：1.4L的排量，可获得2.5L的动力。FSI系统100%的使用了增压技术。,（四）新能源汽车的发展，势在必行：中国己探明天然气储量为1.52万亿M3，天然气汽车应推广普及。2010年己增加到30万辆，仅限于市内公交车使用。,1、电控汽油机、柴油机都可采用双燃料喷射系统：计量准确、工作可靠、性能稳定、转换方便、配合增压技术，将广泛使用。,2、混合动力汽车HEV：内燃机和电动机混合动力源汽车，两者“取长补短，并肩战斗”，200V直流电源，经变频器变为500V交流电，驱动电机工作。,（1）起步和市内低速行驶时电机驱动，内燃机不工作。交流电机MG2驱动，调速范围宽，起步加速牵引力大，符合汽车牵引特性要求。MG1发电，实现“零排放”、“零油耗”。,（2）当需要大能量驱动时（急加速、爬坡、坏路）MG2电机和内燃机同时驱动行驶,MG1发电。（3）电池储量低60%时内燃机驱动行驶，MG1快速对蓄电池充电，MG2备用，1h即可100%充满恢复。,（4）汽车制动或减速滑行时车轮反拖电动机转动，感应式电动机MG2，变为交流发电机，经变频器变交流为直流，向电池充电。将汽车的动能变为电能称：“再生制动”功能，既可发电，又可在发电时产生制动阻力，使汽车减速。,（五）传统的AT受到挑战：复杂、成本高、维修费高、技术难度大。,1、双离合器式自动变速器DCT：又称：DSG直接换档变速器，分湿式和干式。,2、优点：结构简单、传动效率高，并升华为电控液动换档控制，改善了换档品质，降低了油耗及故障率和制造成本。例如：Golf-R32轿车性能参数比较表：,3、液动元件：,（六）智能化控制系统日渐普及：1、智能可变气门正时系统：VVTi系统，在丰田、本田、大众车系广泛使用。有的车系，在排气凸轮轴上也安装，称：DVVT系统，改善了动力性和经济性，又可降低NOx的排放量。,（1）优点：A、相位角调节范围宽，可达400；B、功率可提高10%；C、油耗可降低3%5%。,（2）近年来不少汽油发动机，在排气凸轮轴上，也安装了配气相位调节机构，称：DVVTi系统。随转速的升高排气门早开、早关；以降低气缸内的温度，又使重叠角变小，废气滞留量多，NOX生成量减少。为此，废气再循环EGR系统可去消。,2、智能电子节气门控制系统：（ECTS-i）一个节气门，多系统共用，简化了结构。,A、当加速踏板松开节气门全关时通过HL-IC的磁通密度最小，输出电压最低；B、当加速踏板踩到底节气门全开时通过HL-IC的磁通密度最大，输出电压最高。C、当加速踏板踩下一半节气门半开时通过HL-IC的磁通密度居中，输出电压也居中。,智能电子节气门控制系统的多项功能：,3、智能化冷却系统：,（1）智能化目的：因水泵的流量与转速成正比，依靠石蜡式节温器来调节流量，和依靠一个恒速电风扇来调节空气量，己经无法保证高转速、高压缩比发动机，最佳温度状态，易产生“过冷”（冬天下长坡）和“过热”（热天上长坡）故障。,（2）保温式冷却系统：A、真空保温箱能使80的冷却热水保温三天，以便下次冷起动时使用。B、冷起动时，电脑ECM根据水温传感器CTS-1和CTS-2的温差值，决定起动电动水泵和流量控制阀，使热水流入缸体，冷热水进行位置转换，便于冷机起动。,4、CAN-BUS多路传输系统信息资源共享，集成化和智能化控制，减少了电缆总量，质量减轻917kg，降低了成本。,数据总线也可利用电测量方法，查出故障点，此时拆下电池负极，SW-OFF，断开各电接头，查测总线、支线的通断。,二、汽车的检修设备必须同步更新：（包括检测站和修理厂的站用设备和就车用的仪器）1、当前汽车检修人员和设备状态：,（1）检修设备，落后于在用车辆的性能所求；（2）检修人员技术素质，落后于在用车辆的结构所求；（3）传统的检修内容，覆盖不了新车型电控、智能系统的要求内容。,2、例如：（1）排气污染检测，仅能使用“怠速法”或“双怠速法”，先进的“模拟工况法”检测设备，还不普及。（2）汽油缸内喷射系统、柴油高压共轨喷射系统、悬架系统特性、ABSEBD、ASR、ESP系统的好坏，只能依靠路试，定性路感来做结论。（3）多轴大型挂车的转动阻滞力、轮毂轴承的好坏、制动力的好坏，多不进行检测。制动试验台上无可调的自由滚筒，只能检测单轴主车，而交通事故的发生，多为漏检的多轴挂车部位。,再例如：（1）悬架、转向间隙检查试验台：A、车上人把紧方向盘和踩住制动踏板，进行良好的定位；B、车下人用手控开关，通过平板下的液压油缸，上下、前后、左右的快速促动位移，发现各种绞接点松旷异响故障。,（2）谐振式悬架试验台检测悬架系统的平顺性、舒服性的好坏。根据GBT18565-2001的要求，对最大车速100kmh、轴重1500kg的客车，应进行悬架特性裣测。（1）开机强迫振动，数秒后关机；用储能飞轮拖动，测量板内的压敏传感器，记录和扫测振动频率、振幅值和吸收率；,（3）平板式综合试验台：为低速动态惯性式制动试验台，它利用测量板下的拉、压传感器，能检测：轴重、轮重、制动减速度、全车制动力、各轮制动力、制动力分配、制动协调时间、制动释放时间、转动阻滞力、横向侧滑量、悬架效能等多项功能。A、制动性能检测以10Kmh车速驶向平板后紧急制动，利用其制动减速惯性力，使平板纵向位移，通过传感器测出各种制动效能指标。,B、悬架性能检测也是以10Kmh车速驶向平板后紧急制动，利用其减速惯性力，激励悬架振动，测出四轮动态轮荷，算出四轮悬架“吸收率”和动态衰减压力曲线。过程是：车轮动态质量变化车身振动悬架衰减振动测出悬架效率好坏，即吸收率的大小。,（4）ABSEBD系统测试仪：汽车可在静止状态，模拟动态制动工况，在不解体的情况下，对ABSEBD系统性能的好坏，进行检测。测试的性能内容：A、检测四个轮速传感器及线路的好坏；B、检测八个油压电磁阀及线路的好坏；C、检测查油泵及电机的好坏；D、检测查制动踏板的反弹脚感程度的好坏。,。,（5）电脑ECU维修技术还需要普及和推广：核心技术是：单板机电元件的检修，它是汽车维修内容中，最大的一个漏洞，它以成为新兴的一个高科技特殊工种。,三、加大汽车发生故障后的物理和化学变化现象的检测力度：1、声音变化异响、噪音出现；2、温度变化升温或降温；3、尺寸变化大小或厚薄变形；4、形状变化方园变形、翘曲变形；5、信号变化强、弱、有、无；6、压力变化缸压、真空度、气压、油压失常；7、化学变化燃烧条件变坏、排放污染加大、烧蚀、腐蚀。会出现，“工作失常、损坏、安全事故”。有的可见；有的不可见，可通过各种测量仪器，得出结果。,（一）汽车故障的分类：分三种类型：A、机械故障，易判定；B、电气故障，较难判定；C、机电综合故障，最难判定。电控系统的电元件故障分五种类型：1永久性故障即电控元件已损坏，此类故障，容易判定捕捉排除。2偶发性故障瞬时状态不佳，信号时有、时无、时弱、时强，重显时间不定，无规律可循，较难判定捕捉排除。3自生性故障为电元件自身产生的故障，与其他相关元件无关，又叫：“真性故障”。,4他生性故障电元件本身无故障，因其他相关元件工作不良，因果关系影响而失常报警，又叫“假性故障”。例如：氧传感器O2S，监控AF的大小，凡与AF有关的部件失效后，O2S都会报警，它是多元故障的代言人。5时效故障电元件的使用寿命，都有一定的有效期限，超过了这个期限，轻则失准，重则失效。,（二）汽车电子控制系统的检验方法：常用有效的，不解体检验方法有七种：1、自诊断法利用ECU中随车诊断系统OBD-，通过“故障灯”或“检测仪”，显示故障内容。2、电测量法利用万用表，测量电脑ECU或传感器端子的电压值和电阻值，发现和判断故障。3、真空表法利用真空表检测，简单易行，是发动机不解体检验的好办法。,4、数据流分析法利用故障检测仪测到的各种数据值，对其间的因果关系，进行正误判定和故障分析。5、波形分析法利用示波器，拾取电元件的控制波形，通过幅值、脉宽、频率、峰值等参数的对比，判定故障。6、红外线测温仪法是一种极好的，无接触式快速测温手段，对汽车的不解体故障诊断，极为有利。7、五气体尾气分析法可对发动机燃烧性能的好坏，进行分析，判断故障和原因。,（三）故障检测仪器介绍：1、检测仪离不了用仪器取码，数据流分析是关键通过对比分析，利用逻辑关系，判定故障根源。,应该说明，参数值大小，因车而异，但多和上述数值相近。例表如下：,应该说明，参数值大小，因车而异，但多和上述数值相近。例表如下：,实例1：发动机突然熄火，故障灯点亮，检出代码为：P0350点火线圈故障；P0200喷油器线路故障。如何办？（1）先排除点火系故障；（2）随后喷油器正常；（3）发动机某一气缸，三次不点火，就仃止喷油，这是“连锁控制，保护功能”的反映。,实例2：AT式汽车突然不走，故障灯点亮，检出代码为：P0605ECT-ROM存储器记忆不良；P0750档位开关信号不良。咋办？（1）先排除档位开关故障；（2）ECT-ROM即正常。（3）这是没有了行驶意图信号，AT就仃止工作，这是因果关系的反映。,实例3：长安CM8乘用车，行驶5万公里后，出现热起动困难、怠速游车，故障灯点亮。1）检取故障代码：PO136氧传感器信号不良；PO507怠速高于目标值。2）怠速工况数据流：（1）转速810900rmin偏高；（2）节气门开度2。正常；（3）进气压力传感器电压值1.2v正常；（4）喷油脉宽1.8ms正常；（5）点火提前角12。正常；（6）氧传感器0.680.9v在偏浓区变化。,3）为什么会偏浓呢？是O2S故障吗？（1）检测供油压力为245kpa，拔下调压器真空管，油压达300kpa也正常；（2）又检测碳罐电磁阀，电阻值30，也正常，通电试验，无清脆的动作声，SW-OFF并对阀管吹气竞畅通，拆下检查，阀芯卡在常开位置，怠速时提前投入工作，致使AF变浓，清洗后故障排除。4）原因分析：碳罐电磁阀是机械故障，O2S替它报警，是相互关联的因果关系反映。,例4：一台别克轿车，出现发动机启动困难，加速无力现象，故障灯点亮。1、先检查油电路油压和电火花均正常。2、检取故障代码有3个：U0073CAN总线通讯故障；U0100发动机控制模块失去通讯U0101变速器控制模块失去通讯。3、分析因为是多路传输、信息共享，一个系统的故障，CAN可能使多个系统报警。主要矛盾是发动机控制模块故障。4、排除真性故障是启动困难，应先更换发动机控制模块，匹配消码后，顺利启动，工作正常，其他故障代码是假性故障。,2、真空表是个宝检测进气系统好坏的方法有：A、测气缸压力法；B、测气缸漏气量法；C、测曲轴箱窜气量法。都不如真空表法，简捷、全面、可靠。发动机好坏的标志：动力性、经济性、净化性的好坏。影响它的三大要素为：（1）密封性的好坏不漏气。（2）空燃比的大小AF=14.7：1。（3）点火性能的好坏早、晚和点火强度、不缺火、断火。,怠速时表针稳定在57.371.6kpa之间，说明怠速工况良好；快速开、闭节气门时，表针在6.784.6kpa间灵活的摆动，说明各工况都良好；单缸断火，跌落值5kpa为好，说明单缸功率良好。如果Px明显的低于规定值，即：活塞环漏气、气门漏气、进气管漏气、三元催化器TWC堵塞、个别气缸不工作（不点火、喷油）。,结论：三大要素的因果反馈结果，最高真空度Px，对应的必然是，最佳密封性能、最佳点火性能、最佳空燃比。因此说：“反馈控制”，在事物的因果关系之间，架起了一座桥粱。,实例：一台D型汽油机，只能怠速运转，冒黑烟，加速熄火，并有回火现象，故障灯点亮，检出故障代码：P0105进气压力传感器MAP电路故障。P0130氧传感器O2S电路故障。咋办？（1）换件后故障依旧；（2）又测进气管真空度Px45Kpa？（3）后发现三元催化器中有异响！可能破碎堵塞！（4）换TWC消码后，一切正常。（5）原因和教训：排气管堵塞，反压力大，计量失准，燃烧条件恶化，产生假性故障。如先测Px大小，即能快速排除，基础检测是前提，不要过分迷信故障代码，以免误导。,3、示波器也离不了（1）用途各种传感器的波形显示和波形分析，是电测量和判断故障，最有效的手段。示波器是快速判断电器元件故障的有力工具，能及时地抓住电器元件瞬间发生的微小变化，进而诊断出难以发现的瞬间故障。,（2）奌火波形：,（3）曲轴位置传感器NE和转速转角传感器SP波形：幅值；频率；脉冲宽度；形状；阵列。均良好正常！无中断或毛剌！,（4）喷油器波形饱和开关型喷油器用于多点喷射系统。当Tr管导通时ON，喷油器喷油；Tr管截止时OFF，喷油器仃喷，磁场发生突变，线圈的磁感产生峰值电压，可达30100V，它代表了线圈的好坏。作用在功率三极管Tr上，可能将其击穿损坏。为此，采用“RC保护电路”，使电感量得到阻尼和衰减。,（5）CAN-BUS波形连接仪表盘后方的CAN数据总线“2P接口”，检测两股线上的通讯脉冲电压信号波形。A、正常波形低速线L和高速线H波形对称，但电位相反。,B、高速线H断路,（6）利用起动机电流波形测气缸密封性：A、原理起动机的起动电流变化范围较宽（汽油机0100A200A；柴油机0200A600A），汽油机和柴油机都可使用示波器的功能，来测量气缸密封性好坏，省时省工、量值精度可靠（前题是：电并和起动机必需正常）。起动电流的标准值：4缸机75150A；6缸机100175A。,B、切断点火、喷油电路，火花塞或喷油器不必拆下，用示波器的电流感应钳夹住起动机火线。C、先确定1缸压缩终了上止点的位置（用正时标记或在1缸上安装专用缸压力传感器，它的读数即气缸压力值。拖动运转35s，第1个波形应为3缸或5缸的电流波形，依此显示其他缸波形。,D、用示波器纪录起动机电流波形曲线的变化，即密封性的好坏与峰值成正比关系。判定各气缸的压缩力的大小，即密封性的好坏。再视情对可疑气缸，单独进行检查，如：注入少量机油，再拖动检查，压缩力上升，为活塞环密封不良；压缩力照旧，为气门密封不良；相邻两气缸压缩力都低，为气缸垫漏气。,4、利用五气体测量值分析故障：（1）尾气中的有害气体产生的原因：理论上完全燃烧的公式（AF14.7：1）：HCO2热H2OCO2A、CO因混合气过浓缺氧或混合不均，使燃烧不完全，形成的无色无味的有害气体。B、HC因缸内温度低（冷激效应）和缝隙存留或燃气混合不均匀，完全未燃烧的有害气体。冷激、嵌藏、粘结，会使HC污染加大。,C、NOx是N2在高温、高压、多氧下的产物，呈棕色，有刺激性臭味。D、Pm主要是柴油机的碳烟微粒，是HC燃烧不完全的固态产物（HC中的碳高温裂变），降低了大气能见度。,（2）新型电喷汽油发动机，怠速工况正常排放值，应为：A、C