汽车修理工培训材料 PPT课件

1 汽车修理工培训 2008 10 2 一 氧传感器 1 氧传感器的作用测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息 即氧气含量 并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机 使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制 确保三效催化转化器对排气中的碳氢化合物 HC 一氧化碳 CO 和氮氧化合物 NOX 三种污染物都有最大的转化效率 最大程度地进行排放污染物的转化和净化 空燃比对排气中碳氢化合物 HC 和一氧化碳 CO 的含量有很大影响 在空燃比低于14 7 1时 HC及CO含量降低 如果空燃比高于14 7 1时 HC及CO含量迅速上升 但是 降低空燃比会导致燃烧温度升高 排气中的氮氧化合物 NOX 升高 所以 理想的空燃比应在接近14 7 1的很小范围内 另外三效催化转化器的转化效率只有在空气因数为1的很小范围内最高 3 2 氧传感器的组成 主氧传感器包括一根加热氧化锆元件的热棒 加热棒受 ECU 电脑控制 当空气进量小 排气温度低 电流流向加热棒加热传感器 使能精确检测氧气浓度 在试管状态化锆元素 ZrO2 的内外两侧 设置有白金电极 为了保护白金电极 用陶瓷包覆电机外侧 内侧输入氧浓度高于大气 外侧输入的氧浓度低于汽车排出气体浓度 4 3 氧传感器的工作原理 在一定条件下 高温和铂催化 利用氧化锆内外两侧的氧浓度差 产生电位差 且浓度差越大 电位差越大 大气中氧的含量为21 浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧 稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧 但仍比大气中的氧少得多 在高温及铂的催化下 带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上 由于大气中的氧气比废气中的氧气多 套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子 两侧离子的浓度差产生电动势 当套管废气一侧的氧浓度低时 在电极之间产生一个高电压 0 6 1V 这个电压信号被送到ECU放大处理 ECU把高电压信号看作浓混合气 而把低电压信号看作稀混合气 根据氧传感器的电压信号 电脑按照尽可能接近14 7 1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气 因此氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器 氧传感器只有在高温时 端部达到300 C以上 其特性才能充分体现 才能输出电压 它在约800 C时 对混合气的变化反应最快 而在低温时这种特性会发生很大变化 5 4 氧传感器的检测 装有排气氧传感器的电控燃油喷射发动机 如果在运转中出现怠速不稳 加速无力 油耗增加 尾气超标等故障而供油 点火装置又无其他故障 那么极有可能是氧传感器及相关线路出了问题 大多数发动机的电控系统都有自检功能 当氧传感器或相关部位发生故障时 电脑会自动记下故障内容 维修人员只需用专门的解码器读出故障代码即可发现问题所在 但如果没有专用设备怎么办呢 这里有几个方法可以很快检查出氧传感器的好坏 如果怀疑怠速不稳或加速不良等故障是氧传感器引起的 检修时只需拔下氧传感器接头 如果发动机的故障消失 则说明氧传感器已经损坏 必须更换 如果发动机故障依旧 那么还要从其他地方找原因 6 4 氧传感器的检测 续 利用高阻抗的电压表也可以检查出氧传感器的好坏 把电压表并联在氧传感器的输出端 正常情况下 电压应在 之间变化 中值在 左右 如果输出电压长时间保持某一数值而无变化 则表明氧传感器已经损坏 实际上 氧传感器是一个相当耐用的部件 只要燃油质量过关 它可以使用 年或更长的时间 氧传感器的非正常损坏大多是由于燃油中含铅量超标造成的 7 5 氧传感器的表征与故障 常见的氧传感器又有单引线 双引线和三根引线之分 单引线的为氧化锆式氧传感器 双引线的为氧化钛式氧传感器 三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器 原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的 氧传感器一旦出现故障 将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息 因而不能对空燃比进行反馈控制 会使发动机油耗和排气污染增加 发动机出现怠速不稳 缺火 喘振等故障现象 因此 必须及时地排除故障或更换 8 5 氧传感器的表征与故障 续 1 氧传感器中毒氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障 尤其是经常使用含铅汽油的汽车 即使是新的氧传感器 也只能工作几千公里 如果只是轻微的铅中毒 接着使用一箱不含铅的汽油 就能消除氧传感器表面的铅 使其恢复正常工作 但往往由于过高的排气温度 而使铅侵入其内部 阻碍了氧离子的扩散 使氧传感器失效 这时就只能更换了 另外 氧传感器发生硅中毒也是常有的事 一般来说 汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅 硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体 都会使氧传感器失效 因而要使用质量好的燃油和润滑油 修理时要正确选用和安装橡胶垫圈 不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等 9 5 氧传感器的表征与故障 续 2 积碳由于发动机燃烧不好 在氧传感器表面形成积碳 或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物 会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部 使氧传感器输出的信号失准 ECU不能及时地修正空燃比 产生积碳 主要表现为油耗上升 排放浓度明显增加 此时 若将沉积物清除 就会恢复正常工作 10 5 氧传感器的表征与故障 续 3 氧传感器陶瓷碎裂氧传感器的陶瓷硬而脆 用硬物敲击或用强烈气流吹洗 都可能使其碎裂而失效 因此 处理时要特别小心 发现问题及时更换 4 加热器电阻丝烧断对于加热型氧传感器 如果加热器电阻丝烧蚀 就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用 5 氧传感器内部线路断脱 11 5 氧传感器的表征与故障 续 6 氧传感器外观颜色的检查通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障 淡灰色顶尖 这是氧传感器的正常颜色 白色顶尖 由硅污染造成的 此时必须更换氧传感器 棕色顶尖 由铅污染造成的 如果严重 也必须更换氧传感器 黑色顶尖 由积碳造成的 在排除发动机积碳故障后 一般可以自动清除氧传感器上的积碳 12 二 防抱死系统 ABS 1 ABS的作用汽车防抱死制动系统是汽车在任何路面上进行较大制动力刹车时 防止车轮完全抱死的系统 是具有良好制动效果的刹车装置 简称ABS Anti lockBrakeSystem 系统 这种系统利用电子电路自动控制车轮制动力 可以充分发挥制动器的效能 提高制动减速度和缩短制动距离 并能有效地提高车辆制动的稳定性 防止车辆侧滑和甩尾 减少车祸 因此被认为是当前提高汽车行驶安全性的有效措施之一 13 2 ABS的工作原理 主要有控制装置和ABS警示灯等组成 在不同的ABS系统中 制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同 电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS通常都由车轮转速传感器 制动压力调节装置 电子不尽相同 在常见的ABS系统中 每个车轮上各安装一个转速传感器 将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置 电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定 并形成相应的控制指令 制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成 电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体 通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连 制动压力调节装置受电子控制装置的控制 对各制动轮缸的制动压力进行调节 14 2 ABS的工作原理 续 ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制 在峰值附着系数滑动率的附近范围内 直至汽车速度减小至很低或者制动主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止 制动压力调节循环的频率可达3 20HZ 在该ABS中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀 可由电子控制装置分别进行控制 因此 各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节 从而使四个车轮都不发生制动抱死现象 15 3 制动液的选用 ABS装置工作时 制动系统产生的摩擦热比未装ABS装置的车高 制动液的恶化变质也会相对早地出现 如果在制动液变质的情况下继续使用 将会使主缸 轮缸 油压控制器等产生损伤 吸湿率增加 使制动力下降 因此 要对装有ABS装置车辆的制动液进行从严选用 严格遵守汽车制造厂商推荐的更换周期 另外还要根据使用条件 在必要时提前进行更换 选用制动液时应遵循以下几点 1 沸点不低于260 这是为了不使制动效率变差 确保制动系统不发生气阻 2 低温下能确保工作可靠 制动液绝对不允许出现冻结现象 3 不伤害橡胶及金属零件 4 在长期保存及使用中 遇冷却 加热时化学变化小 5 吸湿沸点高 吸湿沸点是相对于干沸点 含水率为0 而定的含水率为3 5 时的沸点 16 4 ABS系统的检修 1 诊断与检查的基本内容特定的诊断与检查可及时发现ABS系统中的故障 是维修中非常重要的部分 对于不同的车型 甚至同一系列不同年代生产的车型 检查的方法和程序都会有所不同 这一点只要比较相应的维修手册便可知道 但是ABS系统基本诊断与检查方法的内容是不变的 它们一般包括如下4个步骤 1 初步检查 2 故障自诊断 3 快速检查 4 故障指示灯诊断 17 4 ABS系统的检修 续 2 修理的基本内容通过诊断与检查后 一旦准确地判断出ABS系统中的故障部位 就可以进行调整 修复或换件 直到故障被排除为止 修理的步骤通常如下 1 泄去ABS系统中的压力 2 对故障部位进行调整 拆卸 修理或换件 最后进行安装 这一切必须按相应的规定进行 3 按规定步骤进行放气 如果是车轮速度传感器或电控单元有故障 可以不进行第一和第三步骤 只需按规定进行传感器的调整 更换即可 ABS电控单元损坏只能更换 18 三 汽车悬架系统 1 悬架概述悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称 其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭 并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力 并衰减由此引起的震动 以保证汽车能平顺地行驶 典型的悬架结构由弹性元件 导向机构以及减震器等组成 个别结构则还有缓冲块 横向稳定杆等 弹性元件又有钢板弹簧 空气弹簧 螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式 而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧 个别高级轿车则使用空气弹簧 19 2 非独立悬架 非独立悬架的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连 车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面 非独立悬架具有结构简单 成本低 强度高 保养容易 行车中前轮定位变化小的优点 但由于其舒适性及操纵稳定性都较差 在现代轿车中基本上已不再使用 多用在货车和大客车上 20 3 独立悬架 独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的 其优点是 质量轻 减少了车身受到的冲击 并提高了车轮的地面附着力 可用刚度小的较软弹簧 改善汽车的舒适性 可以使发动机位置降低 汽车重心也得到降低 从而提高汽车的行驶稳定性 左右车轮单独跳动 互不相干 能减小车身的倾斜和震动 不过 独立悬架存在着结构复杂 成本高 维修不便的缺点 现代轿车大都是采用独立式悬架 按其结构形式的不同 独立悬架又可分为横臂式 纵臂式 多连杆式 烛式以及麦弗逊式悬架等 21 4 主动悬架 主动悬架是近十几年发展起来的 由电脑控制的一种新型悬架 它汇集了力学和电子学的技术知识 是一种比较复杂的高技术装置 悬架系统的中枢是一个微电脑 悬架上的5种传感器分别向微电脑传送车速 前轮制动压力 踏动油门踏板的速度 车身垂直方向的振幅及频率 转向盘角度及转向速度等数据 电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较 选择相应的悬架状态 同时 微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件 通过控制减振器内油压的变化产生抽动 从而能在任何时候 任何车轮上产生符合要求的悬架运动 因此 这种车备有多种驾驶模式选择 驾车者只要扳动位于副仪表板上的 正常 或 运动 按钮 轿车就会自动设置在最佳的悬架状态 以求最好的舒适性能 22 四 自动变速器 1 自动变速器的基本组成自动变速器型号很多 外部形状和内部结构也有所不同 但它们的组成基本相同 都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的 常见的组成部分有液力变矩器 行星齿轮机构 离合器 制动器 油泵 滤清器 管道 控制阀体 速度调压器等 按照这些部件的功能 可将它们分成液力变矩器 变速齿轮机构 供油系统 自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分 23 2 自动变速器工作原理 液压控制装置由油泵 阀体 离合器 制动器以及连接所有这些部件的液体通路所组成 关键部件是阀体 因此它是自动变速器的控制中心 阀体的作用是根据发动机和底盘传动系的负载状况 节气门开度和输出轴转速 对油泵输出到各执行机构的油压加以控制 以控制液力变矩器 控制各离合器和制动器的结合与分离实现自动换档 电子控制自动变速器 就要在上述基础上增加电磁阀 ECU 电控单元 借助电磁阀控制自动变速器工作过程 ECU输入电路接受传感器和其它装置输入的信号 对信号进行过滤处理和放大 然后转换成电信号驱动被控的电磁阀工作 因此 电子控制自动变速器就要增加节气门位置传感器 车速传感器 水温传感器 液压温度传感器 发动机转速传感器 档位开关 刹车灯开关等数字信号汇入ECU 从而使得ECU精确控制电磁阀 使换档和锁止时间准确 令汽车运行更加平稳和节省燃油 24 3 变速器油的检查 第一步 将换挡杆移到 挡再从 挡移到P挡 通过每个挡位时稍有停留 确保每个挡位啮合和脱开 第二步 打开发动机舱盖 第三步 拉起油尺端锁杆 拔出油尺擦干 然后将其推到油底 第四步 拉出油尺读取液面高度 液面须符合下列条件 冷态变速器 应从 20 一侧读取 液面应保持在MAX到MIN之间 热态变速器 液面应从标有 80 一侧读取 液面应保持在MAX到MIN之间 冷态表示发动机运行少于 min 最高室温35 汽车至少行驶20Km为热状态 第五步 如需添加变速器油可通过油尺管上端 过程如下 读取 20 一侧加注0 25L 液面可从MIN升到MAX 从 80 的一侧加注0 4L 液面可从MIN上升到MAX 第六步 在变速器油检查过程中 一定要保证干净 避免尘土微粒进入变速器 导致变速器过早损坏 第七步 如果发现变速器油面出现不正常现象 首先进行简单的目视检查 看看是否存在明显的泄漏或者其他故障 最好还是送到特约售后服务中心进行检查和排除故障 25 五 汽车电子巡航系统 1 汽车电子巡航系统的作用汽车巡航控制系统 CCS 一般又称为巡航行驶装置 速度控制系统 自动驾驶系统等 汽车巡航控制系统就是可使汽车工作在发动机有利转速范围内 减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度 提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置 采用了这种装置 当在高速公路上长时间行车后 司机就不用再去控制油门踏板 减轻了疲劳 同时减少了不必要的车速变化 可以节省燃料 26 2 巡航控制系统的结构 巡航控制系统由传感器 操作开关 执行器和巡航控制ECU等组成 传感器和开关将信号送入巡航控制ECU ECU根据这些信号计算节气门的开度 并给执行器发出信号 自动调节节气门开度 27 3 电子巡航系统工作原理 驾驶员可以利用控制开关将恒速保持 减速 恢复原速和加速等命令信号传送给电子控制单元 CCSECU 当驾驶员操纵恒速保持开关时 电脑会记忆调节后的车速 进行恒速控制 所记忆车速与实际行驶车速都被送到计算机的比较电路中 比较电路的输出信号通过补偿电路和CCS执行器借助发动机和变速器实现对驱动力的调节 最终使汽车以最经济的车速稳定行驶 28 4 巡航控制的故障与检修 巡航系统的故障有3种情况 一是巡航系统不起作用 二是车速超过或低于设定车速时不能自动调节 三是车速波动 游车 故障原因多为真空拉力器漏气或各阀门关闭不严 频率阀开闭失常 控制开关电路失灵 可通过自诊系统的检查连接器触发 通过CCS报警灯闪烁故障代码 换件维修 可通过自诊系统的检查连接器短接后从巡航指示灯取码诊断 取码方式和消码方式因车而异 其关键故障有4类 一是各种多功能开关的性能好坏 二是安全电磁离合器及其电路的好坏 三是电机及电路的好坏 四是电脑控制电路及其信号系统的好坏 29 六 电控驱动防滑系统 ASR 1 电控驱动防滑系统作用ASR系统就是利用控制器控制车轮与路面的滑移率 防止汽车在加速过程中打滑 特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮的空转 以保持汽车行驶方向的稳定性 操纵性和维持汽车的最佳驱动力以及提高汽车的平顺性 30 2 汽车防滑转电子控制系统常用控制方式 1 发动机输出功率控制 在汽车起步 加速时 ASR控制器输出控制信号 控制发动机输出功率 以抑制驱动轮滑转 常用方法有 辅助节气门控制 燃油喷射量控制和延迟点火控制 2 驱动轮制动控制 直接对发生空转的驱动轮加以制动 反映时间最短 普遍采用ASR与ABS组合的液压控制系统 在ABS系统中增加电磁阀和调节器 从而增加了驱动控制功能 31 2 汽车防滑转电子控制系统常用控制方式 续 3 同时控制发动机输出功率和驱动轮制动力 控制信号同时起动ASR制动压力调节器和辅助节气门调节器 在对驱动车轮施加制动力的同时减小发动机的输出功率 以达到理想的控制效果 4 防滑差速锁 LSD 控制 LSD能对差速器锁止装置进行控制 使锁止范围从0 100 当驱动轮单边滑转时 控制器输出控制信号 使差速锁和制动压力调节器动作 控制车轮的滑移率 这时非滑转车轮还有正常的驱动力 从而提高汽车在滑溜路面的起步 加速能力及行驶方向的稳定性 32 2 汽车防滑转电子控制系统常用控制方式 续 5 差速锁与发动机输出功率综合控制 差速锁制动控制与发动机输出功率综合控制相结合的控制系统可根据发动机的状况和车轮滑转的实际情况采取相应的控制达到最理想的控制效果 33 3 ASR基本组成 ASR的基本组成 ECU ASR电控单元执行器 制动压力调节器节气门驱动装置传感器 车轮轮速传感器节气门开度传感器 34 4 ASR的工作原理 车速传感器将行驶汽车驱动车轮转速及非驱动车轮转速转变为电信号 输送给电控单元ECU ECU根据车速传感器的信号计算驱动车轮的滑移率 若滑移率超限 控制器再综合考虑节气门开度信号 发动机转速信号 转向信号等因素确定控制方式 输出控制信号 使相应的执行器动作 使驱动车轮的滑移率控制在目标范围之内 35 5 ASR系统与ABS系统的比较 1 ABS系统是防止制动时车轮抱死滑移 提高制动效果 确保制动安全 ASR系统 TRC 则是防止驱动车轮原地不动而不停的滑转 提高汽车起步 加速及滑溜路面行驶时的牵引力 确保行驶稳定性 2 ABS系统对所有车轮起作用 控制其滑移率 而ASR系统只对驱动车轮起制动控制作用 3 ABS是在制动时 车轮出现抱死情况下起控制作用 在车速很低 小于8km h 时不起作用 而ASR系统则是在整个行驶过程中都工作 在车轮出现滑转时起作用 当车速很高 80 120km h 时不起作用 36 6 防滑差速器 1 防滑差速器 防止车轮打滑的差速器 可自动控制汽车驱动轮打滑 2 作用 汽车在好路上行驶时具有正常的差速作用 但在坏路上行驶时 差速作用被锁止 充分利用不滑转车轮同地面间的附着力 产生足够的牵引力 37 七 汽车黑匣子 1 黑匣子的作用汽车 黑匣子 主要是记录汽车在行驶过程中的各种参数 如车速 行驶方向 超速行驶 高速转弯 车内人员对话 车内异常声响以及驾驶员行车状态等 根据汽车 黑匣子 的记录 对事故进行分析 可以比较准确地判断汽车肇事的真正原因 另外 汽车 黑匣子 还具有提供对汽车进行性能比较 状态监视 视情维护 行驶试验等功能 38 2 黑匣子的组成 目前 汽车使用的 黑匣子 通常由记录器 显示器 数据采集处理卡 PC机处理软件系统和传感器5部分组成 1 记录器安能在汽车行驶过程中客观 精确地记录下多种工作状况 如 前进 加减速 匀速 转弯 倒车 爬坡 怠速 超速时的参数 并具有防水 抗震 防火 抗燃烧等功能 工作状态稳定 性能可靠 具有极高的抗电子干扰能力 工作温度适用的范围较宽 作为汽车 黑匣子 的主体部分当遇到不测或被切断电源后 原先记录下的数据仍被保留下来 并可保存10年以上 时钟运行可持续1个月 这些记录对分析汽车故障 汽车事故非常有用 39 2 黑匣子的组成 续 2 显示器显示器位于仪表板上 它能及时反映出汽车行驶时的动态数据 供驾驶员了解车况并修正和控制车辆运行 当汽车发生超速时还会立即报警 具体的显示内容包括时间 月 日 时 分 行驶中的瞬时车速 km h 本次里程等 其中 瞬时速度可以反映出停车前1min和10min内2个行程的最高车速 3 数据采集处理卡它是便携式数据采集 存储 显示 存档和报警受话的磁止 将其插入记录器便显示并记录下该汽车的牌号 驾驶证号 采集的时间及各种状态和工作数据 也可把采集到的若干数据送至PC计算机存档 进行图像处理 事故再现分析等 此外 该磁卡还可作为汽车遭劫 被盗报警日 受话及解警用 其编码的电子钥匙和锁配套使用能在10min内自动断电 断油 阻止非法使用 40 2 黑匣子的组成 续 4 PC处理软件系统它可直接采集 设置记录器中的汽车参数时间 限速范围和一切能改写的的参数 也可采集从采集处理器中得到的数据 供事故分析和存档 该系统还可以图像形式再现发生事故的汽车行驶轨迹 5 传感器它能够向记录器提供汽车行驶的速度信号 方向角信号等 国内广泛使用的传感器为SGQ B1 SGQ B3 SQB B4 SQB B5 SQB B6 SQB B7 桑塔纳和标致轿车可选用SGQ B3型传感器 丰田 日野 夏利 三菱 皇冠 大宇 金杯 五十铃面包车等可选用SGQ B1型传感器 41 八 电喷发动机电喷系统 1 检修电喷系统注意事项1 在没有连接和拧紧蓄电池电缆接头时 决不要起动发动机 2 发动机运转时 决不可拆下蓄电池电缆 3 在点火开关接通时 决不要取下或插上 ECU的线束插头 4 应可靠地连接 ECU的线束插头 否则可能损坏ECU内的集成电路等电子元器件 5 当转动发动机检查气缸压缩压力时 要拔掉燃油喷射系统的电源继电器或熔丝 以防止喷入的燃油影响检测结果 6 不可用快速充电机进行辅助起动 以防止充电机的脉冲高电