《汽车发动机管理系统检测与维修》教学课件（下）

任务十三宽频型氧传感器的检查宽频型氧传感器的检查1任务载体车辆尾气不达标，电控系统故障2012年捷达轿车车辆信息客户信息任务信息沈先生，上班族2课程概述能够独立规范的完成电控系统氧传感器检查能够正确规范的测量尾气能够对氧传感器故障进行故障分析能够对宽频型氧传感器进行诊断目标氧传感器工作原理氧位置传感器检查方法宽频型氧传感器检查方法内容2课程概述氧传感器检查过程安全操作注意事项重点难点氧传感器检查的内容和方法宽频型氧传感器检查方法汽车排放污染物认识及相应的控制策略汽车上的排放污染物主要包含汽车尾气、曲轴箱窜气、燃油蒸发。3知识讲解

针对不同形式的汽车排放污染物，有不同的控制方式和控制策略。污染物来源主要成分排放控制系统排气管排出燃烧废气，主要成分是CO、HC和NOx，其他还有SO2

炭烟等；电控点火和燃油喷射系统；排气催化转化系统；废气再循环系统（EGR）；二次空气燃烧系统（AIR）。曲轴箱窜气从活塞与气缸之间的间隙漏出，从曲轴箱经通气管排出的燃烧气体，其主要成分是HC曲轴箱强制通风系统（PCV）燃油箱及燃油管路燃油蒸发燃油蒸发控制系统（EVAP）3知识讲解

是燃油氧化不完全的中间产物，混合气浓度大及混合气不均匀都会使排气中的CO增加。

是燃料中未燃烧的物质，由于混合气不均匀、燃烧室壁冷等原因造成部分燃油未燃烧就被排放出去。

是燃料（汽油）在燃烧过程中产生的一种物质。

也是燃油燃烧时缺氧产生的一种物质，柴油机较明显。

汽车尾气排放是指从废气中排出的CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧化物）、PM（微粒，碳烟）等有害气体。COHCNOxPM3知识讲解排气催化转化系统

主要由三元催化器和氧传感器组成。三元催化器

三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。其中的催化剂可将高温的汽车尾气中的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。3知识讲解

三元催化转换芯以蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体（少数采用金属载体），在陶瓷载体上浸渍铂（或钯）和铑的混合物作为催化剂。尾气有害物质COHC化合物NOx化合物最终排出物二氧化碳气体水和二氧化碳气体氮气和氧气催化转化作用3知识讲解燃油要求：

对燃油中硫、磷等杂质的含量也有要求。汽油中的铅也会导致三元催化器的转换效率严重下降。使用要求：

三元催化器必须和发动机电喷闭环控制同时使用。才能保持比较高的转换效率，即发动机理论空燃比为14.7：1。温度要求：

在350℃到850℃，低于或高于正常的工作温度就会导致三元催化器的转换效率和使用寿命的降低。工作条件3知识讲解载体发生高温烧结：

主要原因是燃油使用不当，使三元催化器工作温度超过正常工作温度，再加上高速气流的冲击，就会导致载体高温烧结，载体的通气管路不能流通空气，车辆动力明显下降，甚至无法着车。化学中毒、结焦与堵塞：

它主要是由于燃油中的可逆吸附物质或含碳的沉积物导致催化剂发生载体孔堵塞，对车辆动力性能影响较大。机械损伤：

外力冲击导致三元催化器机械损伤。常见损坏模式:3知识讲解

三元催化器由壳体、减震垫、绝热层、载体和催化剂涂层这几部分构成。减震垫和绝热层载体和催化剂涂层壳体氧传感器3知识讲解大众汽车常用的是带加热的氧化锆式氧传感器。氧传感器按检测范围分窄频跳跃式氧传感器宽频型氧传感器按材料和结构分氧化锆式氧化钛式按是否有加热分加热型非加热型3知识讲解

氧传感器的电极外部处于排气气流中，内部和周围空气相通。内核是二氧化锆陶瓷体，内核表面是一层很薄的、可透气的铂。在铂层的外面是多孔陶瓷层，该陶瓷层既可以透气还可以保护铂层免受排气气流的破坏。氧化锆式氧传感器的结构和工作原理：3知识讲解

氧传感器利用陶瓷体的多孔特性吸收空气中的氧并将其电解，对应氧传感器内外氧含量的不同就可以产生电势差，通过测量这个电势差就可以得到当前排气中残余的氧含量。氧化锆式氧传感器的结构和工作原理：3知识讲解3知识讲解

空燃比是发动机运转的一个重要参数，它对尾气排放、发动机动力性和经济性都有很大的影响。

当发动机在理论空燃比14.7运转时，排气残余的氧含量将有非常明显的变化，导致氧传感器也随之产生一个跳跃性的输出电压变化。

当发动机在空燃比14.7运转时，三元催化器的转化效率也是最佳。空燃比作用：作用：

发动机控制系统中普遍采用由氧传感器组成的空燃比反馈控制方式，即闭环控制方式。

在三元催化转化器前面的排气歧管或排气管内装有氧传感器，ECU根据氧传感器反馈的空燃比浓稀信号，控制喷油量的增加或减少。空燃比闭环控制：后氧传感器作用：

检测三元催化器的转化效率，满足排放法规的要求。氧传感器工作温度：非加热型氧传感器应当工作在350℃以上；加热型氧传感器应当工作在150℃以上。3知识讲解宽频型氧传感器的检测宽频型氧传感器的特点：1、能在λ=0.7~空气成分的宽范围内精确地给出连续的特征变化曲线；2、小于100ms的响应时间；3、装在三元催化反应器前。宽频型氧传感器解剖图3知识讲解

宽频型氧传感器增加了一个电化学元－泵氧元（单元泵）。在泵氧元开有一狭缝，排气从狭缝进入测试腔（扩散腔）。1、单元泵2、能斯托单元3、

传感器加热器4、外界空气通道5、测量室6、放氧通道3知识讲解

电压值产生原理和跳跃式氧传感器一样，但宽频型氧传感器的电压值控制在450mv附近。单元泵可将尾气吸入测量室，当测试腔内的氧多时，排出腔内的氧，当氧少时，供氧。单元泵工作所用电流，就反映了排气中的空气过量系数。1、空气2、传感器电压3、控制单元4、测量片5、尾气宽频型氧传感器的原理6、单元泵7、单元泵电流8、测量室9、扩散通道传感器电压尾气正常O2含量0.5～1％单元泵电流3知识讲解3知识讲解氧传感器检测宽量程氧传感器的电压规定值为1.0V～2.0V。电压值大于1.5V时混合气过稀（氧多），电压值小于1.5V时混合气过浓（氧少）。电压值为OV、1.5V、4.9V的恒定值时都说明氧传感器线路有故障。急加速与急减速时电压可能到0.8与4.9，这是正常的。任务十四涡轮增压系统的检查涡轮增压系统的检查1任务载体加速无力，经查为涡轮增压器故障2015年迈腾轿车车辆信息客户信息任务信息李先生，自由职业2课程概述1、能够按照正确的操作方法对涡轮增压系统各零部件进行拆装；2、能够完成与涡轮增压器相关故障的排除。目标1、涡轮增压系统的组成2、涡轮增压系统各部件检查3、涡轮增压系统检查方法内容2课程概述检查供油系统重点难点供油系统各零部件检查作用：

涡轮增压系统使发动机充气效率提高，是提高发动机动力性能和降低氮氧化物排放的重要技术手段。涡轮增压器组成：

由涡轮室和增压器组成，涡轮室进气口与排气歧管相连；增压器进气口与空气滤清器管道相连。涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。3知识讲解涡轮增压器工作原理：由发动机燃烧室排出的高温高速气体进入增压器的涡轮，推动涡轮旋转，和涡轮同轴的压气机叶轮随之旋转工作，由于离心力的作用，新鲜空气被压气机叶轮压缩后进入发动机气缸。3知识讲解增压器的润滑：

涡轮增压器属精密高速旋转机械，其最高转速为180000r/min，因此必须有润滑油道。增压发动机的排温都非常高，在经过较长时间的高速行驶，往往排气歧管温度很高，颜色通红，这属于正常现象。润滑系统的作用：1、冷却来自涡轮工作的热量；2、向轴承系统提供润滑；3、为转子动平衡提供油膜支撑。3知识讲解增压后的空气冷却：中冷器是增压系统的重要组成部分。通过增压器压缩的空气温度升高很多，从而影响发动机的充气效率，还容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障。为了解决增压后的空气升温造成的不利影响，最常用的方式就是加装中冷器来降低进气温度。中冷器安装位置示意图3知识讲解增压压力限制阀工作原理：在发动机转速过高时对进入涡壳的废气进行旁路排放，降低增压器的工作强度，也可防止进气管进气过量。由增压压力限制阀控制旁通阀的打开和关闭来实现。涡轮增压系统控制原理增压压力限制阀工作原理图3知识讲解增压空气再循环阀工作原理：涡轮增压器的最高转速较高且转速上升和下降需要较长时间，和发动机转速相比，有非常大的滞后。当发动机节气门关闭，增压器继续压缩气体，造成节气门前进气管中压力迅速升高，有可能造成节气门损害或进气管爆裂，这时，增压空气再循环阀由ECU操纵打开，使涡轮增压前后导通，保持压力的平衡。增压空气再循环阀工作示意图3知识讲解任务十五柴油发动机燃油含水率传感器的检查柴油发动机燃油含水率传感器的检查1任务载体柴油仪表上故障灯亮2013年，长城哈弗2.8TC柴油车车辆信息客户信息任务信息小张，职员2课程概述1、能够按照规范完成高压共轨系统的故障判断2、能够根据规范检查燃油含水率传感器目标1、柴油供给系统中燃油滤清器作用2、燃油含水率传感器功能3、燃油含水率传感器检查方法内容2课程概述排除燃油含水率传感器常见故障重点难点燃油含水率传感器故障检查方法柴油供给系统分低压油路部分和高压油路部分低压油路高压油路燃油箱、滤清器、辅助燃油泵高压油泵、高压油管、喷油器柴油供给系统:3知识讲解

一般柴油机采用带有油水分离器的燃油滤清器，可以把水从柴油混合物中分离。

为过滤燃油中的杂质，必须装用燃油滤清器，以保证燃油供给系统正常运转和相关元件的使用寿命。柴油滤清器:3知识讲解

柴油中水分、杂质等会使发动机的高压燃油泵、喷油器等生锈、异常磨损。

柴油滤清器:3知识讲解滤清器过滤效果展示1、必须按照规定里程或定期更换。2、在第一次起动前、油箱内燃油被用尽时和更换燃油滤清器、维修燃油系统时，起动前应排出燃油系统内的空气。柴油发动机清洁规定：操作燃油供应和喷射装置时，必须认真注意下列清洁的“6项规定”：1、松开连接位置前要彻底清洁连接位置及其周围区域；2、将拆下的零件放在干净的垫子上并盖住，不要使用纤维质布；3、如果无法立即进行维修，则要仔细地盖好或密封已打开的部件；4、应在即将安装时从包装中取出备件，禁止使用无包装的（如放置在工具箱中等）部件；5、对于打开的装置：不能使用压缩空气进行工作。不移动车辆；6、不要让柴油流到冷却液软管上，必要时立即重新清洁软管。更换柴油滤清器注意事项：3知识讲解操作注意事项：

手油泵柴油滤清器燃油含水率传感器柴油滤清器中的燃油含水率传感器：3知识讲解燃油含水率传感器工作原理：3知识讲解当燃油中的水分在油水分离器内到达传感器两电极的高度时，利用水的可导电性将两电极短路，此时水位报警灯点亮，提示驾驶员放水。燃油含水率故障灯初步排查方法：3知识讲解拧松燃油含水率传感器，放净油水分离器中的水分，路试，如故障现象消失，可排除传感器故障。步骤检查项目检查内容检查结果参考使用工具1针脚定义查看维修手册1、电源2、信号3、地线维修手册2电压检测电极10V万用表电极212V3电压检测（电极短接）电极0V万用表信号线12V燃油含水率传感器检测：3知识讲解步骤检查项目检查内容检查结果参考使用工具1针脚定义查看维修手册1、电源2、信号3、地线维修手册4传感器测试1-2针脚之间电阻

无穷大万用表（黑色表笔接3号针脚）2-3针脚之间电阻值

4MΩ1-3针脚之间电阻值1.5-2.5MΩ5线路测试测量3条线束是否导通

万用表燃油含水率传感器检测：3知识讲解任务十六柴油发动机油轨压力传感器的检查柴油发动机油轨压力传感器的检查1任务载体故障灯亮，轨压传感器相关故障码2013年，长城哈弗2.8TC柴油车车辆信息客户信息任务信息小张，职员2课程概述1、能够按照规范完成高压共轨系统的故障判断2、能够根据规范检查高压共轨压力传感器目标1、柴油发动机高压共轨系统组成和功能2、油轨压力传感器检测方法内容2课程概述排除高压燃油共轨压力传感器的常见故障重点难点油轨压力传感器检测方法及故障排除

高压共轨系统（博世公司称CRS-CommonRailSystem）包括传感器部分、ECU、执行器部分。传感器功能：检测信号，反馈；执行器功能：接收ECU的指令进行动作；ECU功能：负责信息的采集、处理、传输、诊断和控制。柴油发动机高压共轨系统组成:3知识讲解柴油发动机高压共轨系统工作原理:3知识讲解ECU能够精确控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于高压油轨内燃油的压力和电磁阀开启时间的长短。

高压油泵将高压燃油输送到高压油轨，通过对高压油轨内的油压进行精确控制，保证在每个工作循环瞬间燃油压力相对恒定。

高压共轨系统的喷射压力的产生和喷射过程是完全分开的。高压油轨柴油发动机高压共轨系统:3知识讲解柴油供给系统分低压油路部分和高压油路部分低压油路高压油路燃油箱、滤清器、辅助燃油泵高压油泵、高压油管、喷油器柴油供给系统:3知识讲解

高压共轨功能是存储高压燃油和进行燃油分配。共轨上装有用来测量供油压力的油轨压力传感器及燃油压力调节阀。柴油供给系统-高压共轨:3知识讲解

共轨上装有用来测量供油压力的油轨压力传感器，用来进行燃油压力的闭环控制，压力传感器需保证足够的精度和响应速度。1、针脚2、放大电路3、带传感器元件的膜片4、高压燃油油道5、接共轨柴油供给系统-油轨压力传感器:3知识讲解油轨压力传感器检测：3知识讲解读故障码线路检查读取数据流测量信号电压更换油轨总成共轨压力传感器不得拆卸，对于线路问题导致的故障现象，请修复线束，不得盲目更换轨压传感器。操作注意事项：油轨压力传感器检测：3知识讲解实际共轨压力/MPa0.652533.670.3电压值/V0.451.061.242.06起动发动机接入检测仪，读取当前的实际共轨压力，同时检测2#针脚输出电压，电压与共轨压力的关系应如下表所示：任务十七柴油发动机燃油计量阀的检查柴油发动机燃油计量阀的检查1任务载体发动机无法启动，燃油计量阀相关故障码2013年，长城哈弗2.8TC柴油车车辆信息客户信息任务信息小张，职员高压油轨2课程概述1、能够按照规范完成高压共轨系统的故障判断2、能够按照规范检查燃油计量比例阀目标1、高压油泵的作用、工作原理及诊断要点2、燃油计量阀的作用、检查方法内容高压油轨ECU能够精确控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于高压油轨内燃油的压力和电磁阀开启时间的长短。

高压油泵将高压燃油输送到高压油轨，通过对高压油轨内的油压进行精确控制，保证在每个工作循环瞬间燃油压力相对恒定。

高压共轨系统的喷射压力的产生和喷射过程是完全分开的。高压油轨柴油发动机高压共轨系统:3知识讲解

高压油泵是高压油路和低压油路的分界点，在所有工况下，它负责提供高压燃油，且保证供油量和压力要求。柴油发动机高压油泵:3知识讲解高压油泵工作原理:3知识讲解

带偏心凸轮的驱动轴驱动高压油泵内的活塞运动，产生高压燃油，输送给高压油轨。吸油压油

高压油泵上安装燃油计量阀，通过控制进入高压油泵进油量来调节高压燃油压力。

燃油计量阀通过控制流入高压泵的燃油量来调节高压区域燃油压力。优点是仅产生当前工作状态所必需的压力，从而减小高压泵的功率消耗，避免没有必要的燃油加热。

如果不通电，燃油计量阀无法打开。如果出现故障，发动管理系统处于紧急运行模式。燃油计量阀3知识讲解

燃油计量阀由发动机控制系统通过频宽可调脉冲（PWM）信号来控制。燃油计量阀3知识讲解

1.插座

2.电磁阀壳体

3.轴承

4.带挺杆的枢轴

5.带壳体的线圈

6.外壳

7.垫片

8.磁芯

9.O型圈

10.柱塞

11.弹簧（内部）

12.安全元件燃油计量阀：3