情境4.发动机异常爆震的检修

客户报修：其车辆在运行时，机体有抖动，加速无力，尤其是在高速行驶时，油耗大。一、爆震概述后，在压缩行程还未到达预计的点火位置、各种控制之外的因素却导致油气混合物自行点火2.产生爆震的原因在学习爆震原因前，先要明确两点：第一，可燃混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以“波”的方式向四周扩散，所示。造成爆震最主要的原因有以下几个：(1)点火角过于提前到上止点前提前点火(因为从点火到完全燃烧需要一段时间)。而过于提早的点火会使得活爆震。(2)发动机过度积碳发动机于燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大(产生高压)，也会在积碳表面产生(3)发动机温度过高(4)空燃比不正确(5)燃油辛烷值过低辛烷值是燃油抗爆震的指标，辛烷值越高，抗爆震性越强。压缩比高的发动机，燃烧室油，则容易发生瀑震。如图4-6所示。在这里我们主要学习点火系统故障产生异常爆震进行学习。二、发动机控制系统发动机控制系统，又称为发动机管理系统(EMS)，由电子控制单元(ECU)、传感系如图4-7所示。它能最大限度地提高发动机的动力性，改善经济性能，同时降低汽车尾气中有害物质的排放量。统各组成关系图1蒸发排放碳罐通风电磁阀12凸轮轴位置传感器2蒸发排放碳罐13点火模块23加热型氧传感器24催化剂33非回流阀14喷油器25曲轴位置传感器4蒸发排放碳罐吹洗电磁阀15增压空气冷却器26燃油泵模块5高压燃油泵16进气压力和温度传感器27加速踏板6凸轮轴位置执行器电磁阀17节气门体28防盗系统7涡轮增压器旁通阀电磁阀18进气歧管绝对压力传感器29数据链路连接器8涡轮增压器旁通阀19燃油分配管压力传感器30故障指示灯9空气流量进气温度传感器20发动机冷却液温度传感器31GMLAN串行数据涡轮增压器废气门执行器21发动机排气歧管32发动机控制模块涡轮增压器废气门膜片阀22涡轮增压器.传感器汽车在运行中，各系统会处于不同的工作状态，比如水温、油温、进气压力、车速、节析，从而判断汽车的运行状态。现在汽车上的传感器非常多，下面我们分别说说汽车各系统中的传感器名称及作用。(1)空气流量传感器(MAF)空气流量传感器(MAF)的作用是将单位时间内吸入发动机气缸的空气量转换成电信回火、放炮，油耗大，爆燃等现象。(MAF)(2)进气歧管压力传感器(MAP)进气歧管压力传感器(MAP)的作用是检测进气歧管的真空度，并将压力信号转变成。油耗大、加速不稳，加速时回火、放炮，油耗大，爆燃等故障现象。图4-10进气歧管压力传感器(MAP)(3)曲轴位置传感器(CKP)感器(CKP)(4)凸轮轴位置传感器(CMP)当凸轮轴位置传感器发生故障后，发动机的输出功率会降低。凸轮轴位置传感器(CMP)(4)发动机冷却液温度传感器(ECT)输送给发动机控制模块(ECU)，作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正(5)进气温度传感器(IAT)模块(ECU)，作为汽油喷射、点火正时的修正信号。如图4-13所示。图4-13进气温度传感器(IAT)(6)排气温度传感器排气温度传感器用来检测再循环废气的温度，用以反映废气再循环的流量。行驶特性不良，燃油消耗增加，废气排放增加等故障。(7)节气门位置传感器(TPS)信号，同时也是空气流量传感器或进气歧管压力传感器的辅助信号。如图4-14所示。如果节气门位置传感器发生故障;发动机启动困难，怠速不稳，发动机性能不良，易熄火，减速时负载变化时会有颠簸。(8)氧传感器氧传感器的根本作用是用来检测尾气中含氧浓度，然后ECU会通过氧传感器提供的氧浓度信号来判定发动机的燃烧状况(前氧)或者催化器的工作效率(后氧)。有氧化锆式和正常，油耗加大，火花塞积炭。(9)爆震传感器CU当爆震传感器发生故障时，发动机会爆燃，点火正时失准，高油耗，功率降低，发动机2.电子控制单元(ECU)(1)组成电子控制单元(ECU)又称“行车电脑”。如图4-17所示。作为现代汽车电子的核心元件之一，电子控制单元(ECU)在汽车中有好几个，多的有20多个，每个管理不同的功能；而每个ECU系统之间通过CAN总线在车辆上形成一个局域网络，进行信息交换。虽输入回路、模/数转换器 (A/D转换器)、微处理器(CPU)和输出回路组成。如图4-18所示。图4-18电子控制单元(ECU)组成①输入回路：输入ECU的传感器信号有两种：一种是模拟信号，另一种是数字信号，输入微机；模拟信号则由A/D转换器转换成数字信号之后再输入微机。将传感器输入的信号，在除去杂波和把正弦波转变为矩形波后，在转换成输入电平。如图4-20所示。转速信号等)和模拟信号(如叶片式空气流量计信号、进气温度传感器信号、节气门位置传③微处理器(CPU)：微型计算机是控制系统的神经中枢，其功用是根据工作需要，利用其内存程序和数据对各传感器输送来的信号进行运算处理，并将处理结果送往输出回路。微型计算机主要由中央处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)和输入/输出(I/O)装置组成。图4-22微处理器(CPU)或截止来执行元件的搭铁回路。(2)功能电子控制单元(ECU)的基本功能主要有：字信号。②储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信息。③确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值。④将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息。⑤向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息。⑥自我修正功能(学习功能)。3.执行器电子控制系统的执行机构，执行器接收ECM发来的各种指令，完成具体的执行动作。(1)电动燃油泵：供给燃油喷射系统规定压力的燃油；如图4-23所示。(3)怠速控制阀或电子节气门：根据发动机的负荷情况，控制发动机的怠速转速；如废气再循环(EGR)阀(如图4-30所示)、冷却风扇(如图4-31所示)等。图4-30废气再循环(EGR)阀图4-31冷却风扇三、爆震传感器(KS)1.安装位置所示。以四缸发动机为例，常见的有：(1)在第2缸和第3缸之间装有一个。(2)在第1缸和第2缸之间装有一个，第3缸和第4缸之间装有一个，一共有两个传图4-32爆震传感器(KS)的安装位置2.作用爆震传感器(KS)的作用是检测发动机在运行过程中是否发生爆震，并且把爆震信号ECUECU级电路的通断，调整点火如果爆燃传感器损坏，发动机控制单元(ECU)就无法对爆燃程度进行监控，从而错机因爆燃而工作粗暴抖动。在爆燃传感器完好的情况下，当发动机控制单元通过爆燃传感器检测到发动机出现爆燃时，会减小点火提前角，以此来避免强烈的爆燃发生。3.分类爆震传感器有很多种，按照不同的分类有不同的类型。(1)按检测方式：共振型(美国通用汽车)和非共振型(中国，日本，欧洲公司多采用)；(2)按结构不同：磁致伸缩式和压电式。压电材料：因受力形变(比如挤压、碰撞)就会产生电，这种现象称为正压电效应。压4.压电式爆震传感器的工作原理当晶体受到外力作用时，晶体两表面产生电压，电压大小与外力大小成正比；外力撤5.点火提前角控制当ECM检测到爆燃后，会减小点火提前角，直至爆燃消失；如果ECM在点火提前角四、正时皮带或正时链条这种正时皮带或正时链条同步传动不允许有任何滑转。对发动机而言，传动皮带如果出现跳齿现象，发动机就不能正常工作，出现怠速不稳、加速不良或打不着车的现象；而如果的更会损坏发动机整体。3.优缺点表4-1正时皮带和正时链条的优缺点优点缺点2.传动阻力小，传动惯性小，能提高发动机的动力性和加速性能；1.使用寿命长(30W公里以内无需更2.传动阻力大，传动惯性大，进而增加正时链条换)；和安装减震器。五、发动机控制功能1.喷油控制2.点火控制断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃可燃混合气。如图4-38所爆燃点或使发动机有轻微的爆燃，以最大限度地发挥发动机的潜能，提高动力性。3.进气控制统、废气涡轮增压控制系统、可变气门正时控制系统等。如图4-39所示。4.排放控制蒸发排放控制系统、废气再循环控制系统，三元催化转化与空燃比反馈控制系统等。等。随着汽车技术和电子技术的发展，发动机控制系统的功能必将日益增加。六、发动机控制方式发动机控制系统的控制方式主要有开环控制和闭环控制。1.开环控制发动机工作时，ECM根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果(如燃烧是对控制过程没有影响，这种控制方式称为开环控制。如图4-40