汽车发动机构造与维修-项目7-教案-发动机电控系统的检修-课件

备课人学科汽车发动机构造与维修上课时间

课题项目7发动机电控系统的检修

【知识目标】

1.了解电控汽油发动机的组成、分类及优点。

2.熟悉电控汽油发动机各主要组成子系统功能、分类、组成、控制与检修。

3.掌握电控发动机的传感器、执行器、电控单元、辅助系统的检测及维修

教学目标

方法。

【技能目标】

1.学会电控发动机综合故障诊断的基本原则、诊断方法和检测注意事项。

2.通过实训演练，增强汽车车间7S管理意识和安全操作意识。

1.熟悉电控汽油发动机各主要组成子系统功能、分类、组成、控制与检修。

教学重点2.掌握电控发动机的传感器、执行器、电控单元、辅助系统的检测及维修

方法。

教学难点学会电控发动机综合故障诊断的基本原则、诊断方法和检测注意事项。

教学方法讲授法案例分析法小组讨论多媒体演示

教学准备写教案、备课、找与知识相关的案例和视频

教学过程

任务7.1发动机电控系统概述

任务导入

电控汽油发动机是汽车技术与电子技术相结合的产物，它利用安装在发动机上的各种传

感器，将代表着发动机不同工况的各种状态参数转换成电信号传递给电子控制单元(ECU),由

ECL1对燃料系统，点火系统，发动机息速、进气和排放等进行集中控制，使发动机具有良好

的动力性、经济性、排放性和稳定的怠速。本任务学习发动机电控系统的作用与功能方面的

知识。

7.1.1电控汽油发动机的组成

电控汽油发动机以电子控制单元(ECU)为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基

础，以喷油器的喷油量及喷油时刻、发动机怠速和点火装置等为控制对象，保证获得与发动

机各种工况相匹配的最佳空燃比和点火提前角，同时适时调整发动机息速。电控汽油发动机

主要由空气供给系统、燃油供给系统、点火系统和电子控制系统所组成。

下图为电控汽油发动机的概述图。

7.1.2汽油喷射系统的分类

1.按喷油器安装部位分类

车用汽油发动机喷射系统按喷油器安装部位不同可分为两类

(1)单点汽油喷射系统(SPI)o

(2)多点汽油喷射系统(MPI)子系统。

2.按汽油喷射部位分类

车用汽油发动机喷射系统按喷射部位的不同可分为两类。

(1)缸内喷射

⑵缸外喷射

3.按汽油喷射方式分类

车用汽油发动机喷射系统按喷射方式的不同可分为两类

(1)连续喷射方式

(2)间歇喷射方式

4.按汽油喷射时序分类

间歇喷射方式按喷射时序的不同又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三类。

5.按汽油喷射的控制方式分类

车用汽油发动机喷射系统按照控制方式的不同可分为机电混合控制式(KE型)和电子

控制式(EFI)两类。

(1)机电混合控制式(KE型)。

(2)电子控制式子FI)。

6.按空气量的检测方式分类

电子控制式汽油喷射系统按空气量检测方式的不同可分为歧管压力计量式(D型)、翼片

式(叶片式)、卡门旋涡式(卡门旋涡超声波式和卡门旋涡光电感应式)、热线式和热膜式等。

7.1.3电控汽油发动机的优点

1.提高发动机的最大功率

2.耗油量低，经济性能好

3.改善了发动机的低温启动性能

4.怠速平稳，工况过渡圆滑，工作可靠，灵敏度高

5.减少排放污染

拓展资源：

电控发动机传感器的类型

汽油发动机电子控制系统的传感器主要有以下几种类型

1、热敏电阻:如温度传感器。

2、电位计:如位置传感器。

3、电桥电路：如热线（或热膜）式空气流量传感器（也称空气流量计）。

4、卡门（KARMAN）涡流：如涡流式空气流量传感滞。

5、压敏电阻:如压力传感器。

6.压电晶体:如爆震传感器。

观看视频：

任务7.2电控燃油喷射系统的组成

任务导入

汽油发动机电控燃油喷射EFI系统是汽油发动机电控系统的核心部分，该系统通过传感

器检测发动机的各种工作状态参数，并将其转换成电信号传给电子控制单元（ECU）,经过ECU

的处理、运算后，输出控制指令，使得发动机在各工况下都能获得合适空燃比的可燃混合气,

它的技术状态对发动机的性能有直接影响。本任务学习汽油发动机电控系燃油喷射统的组成、

分类及原理方面的知识。

下图为电控燃油喷射系统的概述图。

1.空气供给系统

空气供给系统的作用是为发动机可燃混合气的形成提供必需的清洁空气。主要由空气滤

清器、空气流量传感器（或进气压力传感器）、怠速控制阀、节气门体、进气总管、进气歧管

等组成。

2.燃油供给系统

燃油供给系统的作用是向气缸内提供燃烧所需要的清洁的、雾化良好的燃油，并在发动

机的各种工况下，保持系统油压不变。主要由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油压力

调节器、喷油器和输油管道等组成。为了减小汽油在管道中的脉动，有些电控发动机上还装

有脉动阻尼器。

3.电子控制系统

电子控制系统的作用是根据发动机的工况和车辆运行状况确定汽汕的最佳喷射量和点火

提前角。该系统主要由传感器、ECU和执行器三部分组成。

⑴输入回路

①A/D转换器（模/数转换器）。

②微型计算机（微机

a.中央处理器(CPU)o

b.存储器。

c.输入/输出装置。

d.总线。

(2)输出回路。

由于微机输出的是低压数字信号，不能直接驱动执行元件。输出回路的作用就是将微机

输出的数字信号转换成可以驱动执行元件的输出信号。输出回路多采用人功率三极管，由微

机输出的信号控制其导通和截止，从而控制执行元件的搭铁回路。

拓展案例：

不只是喷入气缸那么简单，深度解读发动机电控燃油喷射系统的奥秘

随着国内机动车排放法规的不断升级，对柴油机工作时所产生的排放物要求日趋严苛。

同时运输效率的不断提升，要求重型车辆所搭载发动机具有较高的动力性能，大马力柴油机

越来越受卡友的青睐。

总体来说车用柴油机逐渐朝着高动力、低排放、高可靠性的方向发展，这同时要求着柴

油机最核心的系统一燃油喷射系统必须不断进行技术升级来满足现代高性能柴油机的需求。

直列式机械柱塞泵，就是我们常说的“大泵”，相信好多老司机都对它比较熟悉。在国

二、国三排放标准实行的年代，几乎所有柴油机都搭载了这种喷油泵。

但是由于这种传统的机械式喷油装置不能按照发动机转速和负荷的变化而提供精确的喷

油正时、喷油量和喷油速率等参数而导致柴油机工作比较粗暴，燃烧不完全和排放污染等问

题而逐渐被淘汰。

同时它也成为一代人回忆中的经典，相信许多年后卡友们还能回忆起当时由于油路进如

空气而导致发动机无法启动，停在路边不停的按压手油泵排空气的场景。

电控单体泵工作原理个人认为与机械柱塞泵较为类似，不同的是其搭载在柴油机上时每

个气缸各有一个独立的单体泵总成(喷油泵，输油管，喷油嘴)，并且单体泵采用电控高速

高精度电磁阀控制燃油喷射开始。

单体泵系统的喷油泵和喷油嘴之间由短高压输油管连接，燃油压力的产生和喷射分离使

附件更加简单可靠，维修成本低。当出现故障时可以只针对单缸的单个零件进行维修，大大

降低了卡友们的使用和维护成本。

任务7.3空气供给系统的构造与检修

任务导入

客户报修：一辆时代超人发动机息速不稳，急加速时有“坐车”现象。用V.A.C1551故

障诊断仪读取数据流，这时发现发动机空气质量流量仅为1.4g/so分析原因可能是进气系

统有泄漏，ECU接收到的空气流量信号反映进气量低于实际进气量。

故障原因分析,：经检查发现，进气系统无泄漏。拔下空气流量计线束侧连接器后，发现

故障现象消失（此时发动机ECU仅用节气门位置传感器和曲轴位置传感器的信号来计算进气

量，发动机在故障保护模式下运转）。由此初步判断空气流量计有故障。

7.3.1空气供给系统的构造

1.空气滤清器

下图为空气滤清器的概述图。

空气滤清器的作用是过滤空气，除去进入发动机气缸内空气中的灰尘等杂质，减小气缸

磨损。采用电控燃油喷射系统的发动机，其空气滤清器多采用纸质滤芯需要定期维护或更换。

观看视频：

2.进气管

下图为进气管的概述图。

进气管包括进气总管和进气歧管。

3.节气门体

下图为节气门体的概述图。

节气门体是控制发动机进气量的主要部件之一，安装在进气总管与空气滤清器（或空气流

量传感器）之间。节气门体主要由节气门、怠速调整螺钉、节气门位置传感器、发动机冷却液

连接管和真空管接头等组成。

4.空气流量传感器

下图为空气流量传感器的概述图。

空气流量传感器也称空气流量计，其作用是将吸入气缸内的空气量转换成电信号送至

ECU,其信号是ECU确定基本喷油量的重要信号之一。按其结构的不同可分为:翼片式空气流

量传感器、热线式空气流量传感器、热膜式空气流量传感器、卡门旋泯式空气流量传感器

5.进气压力传感器

下图为进气压力传感潜的概述图。

在D型电控燃油喷射系统中，取消了空气流量传感器，在系统中设置了进气压力传感器。

其作用是在发动机工作时，测量进气歧管内的绝对压力和环境大气压之间的差值，并将其转

变成为电压信号输送至ECU,供其确定发动机的进气量，作为决定基本喷油量和基本点火提

前角的主控信号进气压力传感器的种类很多，就其信号产生的原理不同可分为半导体压敏电

阻式、电容式、膜盒传动式等。现在应用最为广泛的是半导体压敏电阻式和电容式。

6.节气门位置传感器

下图为节气门位置传感器的概述图。

节气门位置传感器安装在节气门体上。其作用是将节气门打开的角度转换成电压信号输

送给ECU,以便在节气门不同开度状态时控制喷油量。节气门位置传感器有可变电阻式（全程

式）和开关式（两极式）两种。

7.水温传感器

下图为水温传感器的概述图。

发动机根据冷却液的温度，对发动机的基本喷油量做进一步修正。

水温传感器的作用是将发动机冷却水的温度转变为电信号输送到ECLO温度传感器主要

有绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属心式和热电偶式等。最常

见的水温传感器为热敏电阻式的，安装在发动机冷却水道上。热敏电阻阻值随着温度的变化

而按照一定的规律变化。热敏电阻按其阻值随温度变化的关系不同可分为正温度系数和负温

度系数两种。

8.进气温度传感器

发动机在工作过程中，进气量的多少与当时吸入空气的密度有关。但是直接测量空气的

密度较为困难而空气的密度与进气温度成比例。可根据这一关系间接地确定空气密度的大小。

D型汽油喷射系统中，进气温度传感器安装在空气滤清器的壳体内；L型的汽油喷射系统中，

进气温度传感器则安装在空气流量传感器内。

7.3.2空气供给系统的检修

1.空气滤清器

①空气滤清器的拆卸。

②空气滤清器检修。

2.节气门体

①节气门体的拆卸。

②节气门体的安装

③节气门体的检测。

3.空气流量传感器

①就车检测。

②单件检测。

③检查自清洁功能。

4.进气压力传感器

①参考电压检测。

②输出电压检测

5.节气门位置传感器

(1)开关式节气门位置传感器

①导通性检测(丰田1S-E和2S-E型发动机)。

②电压检测。

(2)可变电阻式节气门位置传感器

①电阻检测。

②电压检测。

6.水温传感器和进气温度传感器

①电阻检测。

②输出信号电压的检测

任务7.4空气供给系统的构造与检修

任务导入

客户报修：一辆上海通用别克轿车在行驶时加速迟纯、无力，最高车速只能到120km/h。

车在以前维修时曾清洗过喷油器，并更换了燃油滤清器、燃油泵、油压调节器，问题没有解

决。后又更换了全部火花塞、高压线及点火线圈，故障依旧。

故障原因分析：分析原因可能是燃油系统出现了故障。

7.4.1燃油供给系统的结构

1.汽油滤清器

汽油流清器的作用是把含在汽油中的氧化铁、粉尘等固体杂物过滤掉，防止供油系统管

路堵塞和减小机械磨损，确保发动机稳定可靠运行。可滤去直径大于0.01mm的杂质，主要

由壳体和滤芯组成。滤芯一般采用滤纸折叠成菊花形或盘形结构，使用到规定里程后，进行

更换不同车型的滤芯更换周期不同。

观看视频：

拓展资源：

汽油滤清器长时间不换有什么影响

汽油淀清器的主要功能是过滤汽油内的杂质，能够避免杂质进入车辆的冷启动阀和喷射

泵，保证进入燃油系统的汽油品质正常。如果车主长时间不更换汽油滤清器的话，就会导致

冷启动阀和喷射泵堵塞，车辆供油的压力就会降低，发动机的功率也会下降，车辆就会出现

难以启动的情况。

而且燃油的雾化就会受到影响，发动机内部的积碳就会增加，引发车辆一系列的问题，

比如车辆的三元催化器堵塞、车辆的尾气排放超标等。所以车主一定要及时更换汽油滤清器,

才能更好的保护车辆，如果是因为保养不当导致车辆出现故障，车主后悔也来不及了。

2.电动汽油泵

电动汽油泵的作用是将汽油从油箱中吸出，供给燃油系统足够的具有规定压力的汽油。

电控汽油喷射系统压力一般为0.2-0.3MPao

3.燃油管

①供油管:将汽油从汽油箱输送到发动机（燃油总管）。

②回油管:使多余的汽油返回汽油箱

③燃油蒸气排放管:将HC（挥发的汽油蒸气）从汽油箱输送到活性炭罐

4.脉动阻尼器

在喷油器工作时，油路口油压会产生微小的波动。脉动阻尼器的作用就是减小这种波动

和降低噪声。

5.燃油压力调节器

燃油压力调节器的作用即是保持发动机在各种工况下汽油压力都在规定的范围内，同时

保持喷油压力和喷油器环境区力之间的压力差为恒定值。

6.燃油总管

燃油总管的作用是安装喷油器，并将高压汽油输送给各个喷油器，用螺栓向定，安装在

进气歧管上。燃油总管与喷油器之间依靠卡环固定，0形密封圈密封。有些车辆的燃油总管

上设有燃油压力测试口，可用于检查和释放油压。

7.喷油器

喷油器的作用是根据ECU发出的指令，将具有一定压力以一定量的雾化良好的汽油适时

喷入进气歧管或气缸内。主要由电磁线圈、柱塞、复位弹簧、滤网和针阀等组成。

7.4.2电控燃油供给系统的控制功能

1.电动汽油泵的控制

电动汽油泵控制电路的通断应与发动机的工作情况相适应。其控制方式有以下三种。

(DECU控制。

(2)油泵开关控制。

(3)具有转速控制的油泵控制电路。

2.燃油喷射控制

燃油喷射控制主要包括喷油正时控制和喷油量控制。

(1)喷油正时控制。

①同时喷射控制。

②分组喷射控制。

③顺序喷射控制。

(2)喷油量控制。

①启动后同步喷油量的控制。

②启动时同步喷油量的控制。

③断油控制。

④异步喷射控制。

7.4.3燃油供给系统的检修

1.燃油压力检测

①释放燃油压力。

②安装油压表。

③检测燃油压力。

2.电动汽油泵

电动汽油泵就车检测。

3.燃油压力调节器

4.喷油器及燃油总管

①喷油器及燃油总管的拆卸。

②喷油器及燃油总管的安装。

③喷油器的检测。

任务7.5发动机电控点火系统的构造与检修

任务导入

故障现象：日产轿车的VG30E型发动机无法启动

故障原因：询问驾驶员得知，已经在其他修理厂更换过两个电脑，故障仍未排除。经分

析故障原因可能是：（1）操作程序不正确：（2）供油系统故障：（3）电源故障：（4）电脑故

障:（5）线路故障。

7.5.1电控点火系统的组成

1.传感器

传感器的作用是检测与点火有关的发动机工况信息，并将其转变成电信号，输入ECU,

作为计算和控制点火时刻的依据。主要的传感器有凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、爆

震传感器、进气压力传感器［或空气流量传感器）、节气门位置传感器、冷却水温度传感器等,

不同汽车采用的传感器的类型、数量、结构及安装位置不尽相同，但是其作用都大同小异，

并且这些传感器大多与电控燃油喷射系统、怠速控制系统等共用。

①电磁感应式曲轴（凸轮轴）位置传感器。

②霍尔式曲轴（凸轮轴）位置传感器。

③光电感应式曲轴（凸轮轴）位置传感器。

2.电控单元（ECU）

ECU是电控点火系统的控制核心。在发动机工作过程中，ECU不断接收各传感器的信号,

并进行运算、存储和分析处理，然后向点火控制器输出控制指令，以完成点火控制。

3.点火控制器、点火线圈、火花塞

点火控制器是电控点火系统执行元件。其作用是对ECU输送来的控制指令进行功率放

大，以便驱动点火线圈工作。点火控制器有分立式和组合式两种。

①开磁路点火线圈。

②闭磁路点火线圈。

7.5.2电控点火系统的工作原理

汽油机电控点火系统根据各传感器提供的信号，随发动机工况的变化自动地调节点火提

前角，使发动机在任何工况下，均能获得最佳点火提前角。

7.5.3电控点火系统的控制功能

电控点火系统的控制功能主要包括点火提前角控制、通电时间控制和爆震控制三方面。

1.点火提前角控制

①初始点火提前角。

②点火提前角的计算。

③点火提前角的控制方式。

2.通电时间控制

点火线圈初级绕组电路导通的时间，称为通电时间电控发动机常用电感储能式点火系统,

当点火线圈的初级电路被接通后，初级电流是按指数规律增长的初级电路被断开瞬间，初级

断开电流所能达到的值与初级电路接通的时间长短有关。只有初级电路通电时间达到一定值

时，初级电流才能达到饱和

3.爆震控制

①开环控制。

②闭环控制。

7.5.4电控点火系统分类

1.I可时点火方式

同时点火方式指发动机两个气缸共用一个点火线圈，点火线圈每产生一次高压电，使两

个气缸的火花寒同时跳火。次级绕组产生的高压电直接加在两个气缸的火花寒上跳火，四缸

发动机的1、4缸共用一个，2、3缸共用一个，共两个火花塞:六缸发动机是1、6缸共用

一个，2、5共用一个，34缸共用一个，共三个火花塞。

2.独立点火方式

发动机的每个气缸都配有一个闭磁路点火线圈，并安装在火花塞的上方。在点火控制器

中，设置有与点火线圈相同数目的大功率三极管，分别控制每个线圈次级绕组电流的接通与

切断，其工作原理与同时点火方式相同

7.5.5点火系统的检修

1.点火系使用注意事项

车辆上的电气元件越来越复杂，对电气元件的维护和修理要遵循技术手册，规范操作，

否则会造成更多的故障。

2.电控点火系统主要元件的检测

①闭磁路点火线圈的检查。

②火花塞故障检测。

3.爆震传感器的检测

①爆震传感器电阻的检测。

②爆震传感器的示波器检测。

4.曲轴(凸轮轴)位置传感器

(1)电磁感应式曲轴(凸轮轴)位置传感器

①电阻检测

②输出信号检测。

③感应线圈与正时转子间隙检测。

(2)光电感应式曲轴(凸轮轴)位置传感器

①线束检测

②输出信号检测。

(3)霍尔式曲轴位置传感器

①参考电压检测

②端子间电压检测

③电阻检测

观看视频：

任务7.6发动机怠速控制系统的检修

任务导入

故障现象：某车故障现象为怠速不稳，且最高车速只能提至140km/h。试车发现急加油

时排气管冒黑烟，且有回火现象。

故障原因分析：拆检火花塞发现电极发黑，测量高压线正常（5%k）;换一副新火花塞故

障依旧，判断为混合气过浓所致。连接AutoBoss读取系统故障，但无故障码记忆。再读取

动态数据流，进入08功能，再选09显示组，发现氧传感器电压几乎一直停留于0.7-0.9V。

如连续踩几脚制动，则传感器电压能随之变化，证明氧传感器正常。再读取水温，节气门数

据也正常，最后发现息速时进气质量为6~7g/s,显然偏大。而且在01显示组中可以看到

发动机息速负荷大于2.5ms,证明电脑接收到偏大的进气质量信号后加浓了混合气。于是拆

下空气流量计，连线不拆开，打开点火开关用万用表正、负表笔分别接传感器5号和3号

接脚，并对传感器吹气。发现电压并不随吹气大小改变而有规律变化，证明传感器已经损坏,

换上新件后故障排除。

7.6.1怠速及总速控制的任务

1.怠速的定义

怠速工况是指发动机在对外无功率输出的情况下，以最低稳定运行的状况。此时发动机

与传动系完全脱离，其目的就是维持发动机在较低的转速下连续、平稳运转和提供其他各辅

助装置的工作动力。

2.怠速控制的任务

①发动机启动后，冷却液没有达到正常温度之前，应自动提高发动机的怠速。

②在发动机息速运转使月空调时，由于发动机负荷加大，需要自动提高发动机怠速，以

免发动机由于负荷加大而停转。

③对动力转向伺服机构兴说，在发动机低速转向行驶时，需自动提高发动机怠速，以使

转向轻便、可靠。

④在发动机转速急剧降低到怠速时，需要不同程度地自动提高发动机怠速，以免急抬加

速踏板时发动机停转，同时减少排放污染。

7.6.2总速控制系统的功能、分类与组成

1.怠速控制的功能

怠速控制系统的功能是根据发动机工作温度和负荷，由ECU自动控制息速工况下的进气

量，维持发动机以稳定的最低转速运转

2.怠速控制系统的分类

怠速控制系统根据控制进气量的形式不同可分为两种基本类型：节气门直动式和旁通空

气式。前者是直接通过执行元件改变节气门最小开度的调整来控制怠速进气量而进行控制转

速的，即控制节气门全关时的最小开度:后者是设有旁通节气门的息速空气道，通过执行元件

控制空气旁通道截流面积的大小来实现的，即控制节气门旁通管路中的空气通量。

3.总速控制系统的组成

怠速控制系统主要由传感器、ECU和执行元件三部分组成。

7.6.3怠速控制系统的结构与工作原理

1.节气门直动式怠速控制机构

节气门直动式怠速控制，是通过控制节气门开启程度，调节空气通道的面积，达到控制

进气量从而实现食速控制的目的。

2.旁通空气式怠速控制机构

(1)步进电机式怠速控制阀。

①步进电机式怠速控制系统工作原理

②步进电机式怠速控制系统的控制内容。

(2)旋转电磁阀式怠速控制阀。

息速控制阀安装在阀轴的中部，阀轴的一端装有圆柱形永久磁铁，阀轴的另一端装有双

金属片。永久磁铁对应的圆周位置上装有位置相对的两个线圈。

(3)占空比控制电磁阀式怠速控制阀。

占空比控制电磁阀式怠速控制阀主要由控制阀、阀杆、电磁线圈和弹簧等组成。所控制

阀与阀杆制成一体，当电磁线圈通电时产生的电磁力将阀杆吸起，使息速控制阀打开。

7.6.4急速控制系统的检修

1.认识怠速控制系统

打开发动机舱盖，找到节气门体，根据节气门体判断怠速控制系统类型

2.总速控制阀的检查

①拆下怠速控制阀线束连接器，将点火开关置“ON”，不启动发动机。

②拆开控制阀线束连接器，用万用表电阻挡测量息速控制阀线圈的电阻值。

③步进电机式怠速控制阀动作检查。

3.怠速控制系统就车检查

①发动机怠速运转状况检测。

②怠速控制阀的工况检查。

③ECU控制电压的检测。

拓展资源：

汽车发动机出现怠速的解决方法

发动机空转时称为怠速。怠速转速可以通过调整风门大小等来调整其高低。怠速熄火时,

要先根据实际情况对怠速进行调整。一般来讲急速转速以发动机不抖动时的最低转速为最佳。

1、检查发动机真空管是否漏气，如果确定是漏气就要更换真空管

2、检查仪表版的发动机故障灯有否闪亮，如发现发动机故障就要立即到4s店进行电脑

检测，看看哪个部件出现问题导致意速不稳，包括传感器故障、发动机燃烧故障、气门位置

传感器故障等，

3、检查节气门是否很脏

节气门里和意速马达里是否有积碳

节气门脏污，会导致节勺门关闭不严或急速步进电动机卡滞，均能造成发动机意速过高。

4、急速小稳

原因：怠速空气量孔堵塞，意速装置工作不良，个别火花塞火花过弱，个别气门密封不严,

进气歧管漏气，点火时间过早或过迟，意速调整不当等

首先应调整意速，如怠速调整后故障仍不能消除，则应检查意速量孔与意速空气量孔是

否堵塞，如量孔堵塞，可用汽油或丙酮清洗并用压缩空气吹通：

如量孔未堵塞，应将发动机转速稳定在一定的转速下，察听进气歧管或化油器中、下部

衬垫处是否漏气，如出现漏气现象，可用紧固螺钉或加、减垫片的方法来排除。

急速熄火

急速熄火时，要先根据实际情况对急速进行调整

调整后，如故障消失，即为怠速螺钉调整不当；如调整后故障不能消失，可将节气门开大

些，维持发动机运转，用棉纱或纸条等检查化油器

进气管衬垫处是否漏气:如不漏气，可拆下意速量孔进行检查，并同时吹通怠速油道，然

后装复试验;如故障消失，说明急速量孔及急速油道堵塞。

对于装有意速截止阀的化油器，还应检查截止电磁线圈电路是否正常

如果是因线圈电路不正常造成急速节油量孔堵死时，应对截止电磁阀进行修理行车中轻

微抖动可检查轮胎平衡，严直抖动可能是钢圈变形。如果在行车过程中，发现车身有轻微的

抖动或偏移，首先想到的是轮胎因素可能是轮胎平衡状况不佳，需要车主尽快去做一个四轮

定位和动平衡另一种状况则可能是因为钢圈变形所致，这就需要车主去维修店检查。

这种状况一般发生在使月年限较长的车辆身上检查发动机时，通常需检查一下机油，我

们可以拔出机油尺查看一下颜色和位置如机油颜色为棕褐色，则属于正常现象，偏黑色表明

保养不勤，如有乳白色则表明机油中可能有冷却液，此时需引起注意

另外，机油位置我们也要时常查看一下，一般都会保持在刻度线之间，若偏低则有可能

出现烧机油现象，若偏高，则可能是非正常补充。

除了检查机油，我们也可以观察发动机动力是否变差了，是否出现噪音现象，油耗是否

变高了，从这些表象都可以知道发动机情况。

般而言，当燃油在发动机燃烧室燃烧后会产生有害物质，而这些物质会对气缸、发动机

等部件造成腐蚀，且这种腐蚀单靠使用润滑油是不能消除的，所以发动机磨损必不可免。

其次，在发动机停机后，由于温度需从高到低有个冷却过程，而使得发动机内部会产生

冷凝气以至积水，从而锈蚀发动机。

在细致检查了发动机后，若发动机有磨损情况，车主需要添加润滑油以延长发动机的寿

命和使用。

任务7.7发动机进气控制系统的检修

任务导入

本任务通过发动机进气控制系统故障的安装调整、诊断和检修过程的介绍，使同学们在

掌握发动机进气控制系统等方面理论知识的同时，具备对常见故障进行分析与排除的能力。

7.7.1动力阀控制系统

1.动力阀控制系统的功能

动力阀控制系统的功能是控制发动机进气道的空气流通截面积大小，以满足发动机不同

转速和负荷时对进气量的要求，从而改善发动机的动力性。

2.动力阀控制系统的工作原理

控制进气道空气流通截面积大小的动力阀安装在进气管上，动力阀的开闭由真空控制阀

控制动作，ECU根据各传感器信号通过真空电磁阀控制真空罐和真空控制阀的真空通道。

7.7.2谐波进气增压系统

1.谐波进气增压系统的功能

谐波进气增压控制系统(ACIS)是利用进气流惯性产生的压力波来提高充气效率，改善

发动机性能。

2.谐波进气增压系统的工作原理

当气体高速流向进气门时，进气门突然关闭，进气门附近的气体流动突然停止，由于惯

性，进气管仍在进气，进气门附近的气体被压缩，压力上升。

观看视频：

7.7.3可变进气歧管控制系统

(1)可变长度进气歧管。

①可变长度进气歧管主要由转换阀、转换阀控制机构等组成。

②可变长度进气歧管控制系统的控制过程。

(2)双通道可变进气歧管。

①双通道可变进气歧管。

②双通道可变进气歧管控制过程。

7.7.4可变气门正时控制系统

1.一汽大众轿车可变气门正时控制系统

汽大众揽境轿车选用EA3902.5TV6发动机，该发动机采用了可变气门正时控制系统。

排气凸轮轴安装在外侧，进气凸轮轴安装在内侧，曲轴通过正时链首先驱动排气凸轮轴，排

气凸轮轴通过链条驱动进气凸轮轴。

(1)可变气门正时控制系统的工作原理。

(2)可变气门正时控制系统的工作状态

(3)可变气门正时控制系统的结构

2.丰田轿车可变气门正时控制

系统丰田可变气门正时控制系统是智能正时可变气门控制系统。发动机根据转速的变化

要求气门正时随着变化，传统的发动机不具备这个功能，只有安装有YVT-i控制系统，才能

iA到这一要求。丰田可变气门正时控制系统是一种控制进气凸轮轴气门正时的机构，在进气

凸轮轴与传动链轮之间装有油压离合装置，让进气门凸轮轴与链轮之间转动的相位差可以改

变，通过调整凸轮轴转角对弋门正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、

燃油经济性，降低尾气的排放。

(l)VVT-i控制系统的结构组成

(2)VVT-i控制系统的控制器。

(3)VVT-i控制系统的凸能轴正时机油控制阀

(4)VVT-i控制系统控制过程。

7.7.5可变气门配气相位和气门升程电控系统

1.VTEC系统的组成

每缸进气门都有主进气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门，次摇臂驱动次进气门，中

间摇臂在主次之间，不与任何气门直接接触，主凸轮配气相位适应低速工况的需要，中间凸

轮配气相位适应高速工况的要求，升程最大，次凸轮的升程很小，只能微微推开气门。

2.VTEC系统的工作原理

当发动机低速时，小活寒在原位置上，三根摇臂分离，主凸轮a和次轮b分别推动主

摇臂A和次摇B,控制两个进气门的开闭，气门升量较少，情形好像普通的发动机。虽然中

间凸轮c也推动中间摇管C,但由于摇警之间分离，其他两根摇臂不受它的控制，中间摇臂

驱动中间摇臂空摆(不起作用)，所以不会影响气门的开闭状态。次凸轮升程非常小，通过次

摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气门附近积聚燃油。进气量主要由主凸轮驱动主摇臂，

推动主气门来决定。

3.VTEC系统的控制电路

发动机ECU控制VTEC的工作，ECU接收发动机传感器(包括转速、进气压力、车速、

水温等)的信号并进行处理，输出相应的控制信号，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统从而

使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制，控制进气门的开度和时间。

7.7.6进气增压控制系统

增压的主要作用是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩。发动机装配增压

器后，其最大功率可以增加40%甚至更高。但是进气压力并不是越大越好，因为对于发动机

而言，压力过高容易产生爆燃。

进气增压控制系统的功能是根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以达到

控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的，提高发动机的性能。

7.7.7发动机进气控制系统的检修

1.动力阀控制系统的故障检测

对于动力阀控制系统，主要检查真空罐、真空控制阀和真空管路有无漏气，真空电磁阀

电路有无短路或断路。

2.谐波进气增压控制系统零件检测

(1)电磁阀的检修

①检查电磁阀线圈。

②检杳电磁阀。

(2)真空气室的检修。

(3)真空罐的检查

3.VVT-i检修

(1)检查凸轮轴正时机油控制阀及其电路

①凸轮轴正时机油控制阀的动作测试

②检查ECU与凸轮轴正时机油控制阀之间的线束及连接器

③检杳凸轮轴正时机油控制阀总成

(2)试检查凸轮轴正时齿轮(VVT-i控制器)的工作情况

(3)检查油压控制阀滤清器是否堵塞

4.VTEC系统零件检测与故障排查

(DVTEC电磁阀及其电路的检修。

(2)VTEC压力开关的检修

(3)VTEC电磁阀及液压控制活塞的检修。

(4)摇臂机构的检修。

(5)解码器自诊断的方法步骤

任务7.8发动机排气净化与排放控制系统的检修

任务导入

故障现象：一辆新宝来EA211轿车，装备ATK新2V发动机，配有三元催化转换器。

用户反映该车在测量尾气排放时，排放指数严重超标。

故隙原因分析：新宝来EA211发动机采用是SIMCS3PW电子控制多点顺序燃油喷射管

理系统，是集喷油、点火、怠空调、自我诊断功能于一体的闭环控制系统速、

连接故障诊断仪V.A.G1552对发动机电控系统进行检测，故障部位就是在于排气支管上

的氧传感器排气取样孔。由于从气缸内出的废气处于高速流动状态，行至氧传感器取样孔处

时形成涡流，导致排出的废气不能及时在此处更新。氧传感器不能准确地向发动机电脑反馈

同步信号。造成发动机电脑大能根据实际工况对喷油脉冲宽度进行正确修正，导致发动机工

作异常，尾气排放严重超标。

7.8.1曲轴箱强制通风控制系统

1.曲轴箱强制通风控制系统结构组成

曲轴箱强制通风的主要作用是将曲轴箱内的少量燃烧废气气体通过PCV阀导人进气歧

管，并有少量的空气由空气滤清器经PCV阀直接进入进气歧管，这就避免了节气门处结冰、

燃烧不充分、排放恶化等现象，防止窜气进入大气，同时防止机油变质。

2.曲轴箱强制通风控制系统的工作原理

PCV阀靠进气管真空度的吸力和弹簧力的平衡来工作，其流量由阀体与壳体间的最小气

体通路控制，在大负荷时，进气管真空度很小，阀体在弹力的作用下右移，此时PCV阀的流

量最大;在息速或低速时，进气管真空度很大，阀体在真空力的作用下左移，此时PCV阀的

流量最小:在部分负荷时，阀体居中，PCV阀的流量也居中。

拓展资源：

曲轴箱通风系统常见故障诊断

调节曲轴箱压力是曲轴箱通风系统的重要功能，通常曲轴箱压力处于设计范围内。当曲

轴箱通风系统的部件失效后，会导致通风压力失调，这主要表现为曲轴箱通风不畅或曲轴箱

通风过度两种现象。

（1）曲轴箱通风不畅

故障现象：

曲轴箱通风不畅会造成曲轴箱内压力过高，故障表现为从发动机各结合部位的油封、衬

垫处渗漏机油，发动机机油消耗过快、排气冒蓝烟，严重时甚至在发动机运行时会从机油检

查尺口向外喷溅机油。

故障原因：

PCV阀卡滞在关闭位置（机械原因卡滞或被脏污的机油泥粘住）；

通风管路堵塞；

曲轴箱内自身压力过高。

（2）曲轴箱通风过度

故障现象：

曲轴箱通风过度主要指曲轴箱通风装置不能随发动机工况变化自动调节通风量，在某些

车型上会表现为发动机怠速不稳或转速过高，或因进气真空作用导致大量机油及蒸气被吸入

发动机中燃烧，而导致发动机机油消耗过快，排气冒蓝烟。

故障原因：

PCV阀损坏（单向阀失去作用，处于常开状态）；

PCV阀维护时装反。

7.8.2汽油蒸气排放控制系统

1.汽油蒸气排放控制系统结构组成

汽油蒸气排放控制系统（EVAP）的功能是收集汽油箱的汽油蒸气，并将汽油蒸气导人气

缸参加燃烧，从而防止汽油蒸气直接排出大气，而造成污染。同时，根据发动机工况，控制

导人气缸参加燃烧的汽油蒸气量。

2.汽油蒸气排放控制系统的工作原理

发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制炭罐电磁阀的开闭

来控制真空控制阀上部的真空度，从而控制真空控制阀的开度。当真空控制阀打开时，燃油

蒸气通过真空控制阀被吸入进气歧管。发动机息速或温度较低时，ECU使电磁阀断电，关闭

吸气通道，活性炭罐内的燃油蒸气不能被吸入进气歧管。

7.8.3废气再循环控制系统

1.机械控制EGR系统

2.电控EGR系统

①普通EGR电控系统。

②可变ECR率的ECR电控系统。

（2）闭环控制式EGR系统。

①EGR阀开度反馈控制。

②ECR率反馈控制。

7.8.4二元催化转换器和空燃比反馈控制系统

1.三元催化转换器

(1)三元催化转换器的结构。

(2)三元催化转换器的工作原理

2.空燃比反馈控制系统

(1)氧传感器的结构、原理

(2)氧化错式氧传感器

①氧化钻式氧传感器工作原理。

②氧化错式氧传感器的形式。

a.单引线式。

b.两线式。

c.三线式。

d.四线式。

(3)氧化式氧传感器

①氧化铁式氧传感器的结构。

②氧化镇式氧传感器的工作原理

7.8.5排放控制系统的检修

7.8.5.1氧传感器的检测方法

1.氧传感器加热器电阻的检查

拔下氧传感器线束插头，用万用表电阻挡测量氧传感器接线端中加热器接柱与搭铁接柱

之间的电阻，其阻值多为4-40。如不符合标准，应更换氧传感器

2.氧传感器反馈电压的测量

用数字高阻抗万用表检测氧传感器是否正常工作，发动机熄火，万用表的红表笔与氧传

感器的信号线连接。

检测结果说明如下：数字万用表置于直流电压“DC”量程，在发动机运转期间，用万用表

测试氧传感器的信号电压，读取最小和最大值。好的氧传感滞应该能被检测到小于0.3V、

高于0.8V的信号电压。

3.检查氧传感器TT无损坏

拔下氧传感器的线束插头，使氧传感器不再与微机连接。反馈控制系统处于开环控制状

态，将万用表电压挡的正表笔直接与氧传感器反馈电压输出接线柱连接，负表笔良好搭铁。

在发动机运转中测量反馈电压。在突然踩下加速踏板时，混合气变浓，反馈电压应上升：突然

松开加速踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。如果氧传感器的反馈电压无上述变化，表

明氧传感器已损坏。

4.氧传感器外观颜色的检查

从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损，如

有破损则应更换氧传感器。

7.8.5.2废气再循环系统的检测

(1)一般检查在冷启动后，立即拆下EGR阀上的真空软管。

(2)ECR电磁阀的检查在冷态下测量电磁阀电阻。

(3)ECR阀的检查。

7.8.5.3EVAP控制系统的检修

L一般维护

在使用中，应经常检查各种连接管路有尢破损或漏气，必要时应更换连接软管:检查活性

炭罐壳体有无裂纹、底部进与滤芯是否脏污，必要时应更换活性炭罐或滤芯;一般汽车每行驶

20000km就应更换活性炭罐底部的进气滤芯。

2.真空控制阀的检查

从活性炭罐上拆下真空控制阀，用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5kPa

真空度时，从活性炭罐侧孔史吹人空气应畅通:不施加真空度时，吹人空气则不通。若不符合

上述要求，应更换真空控制阀

3.电磁阀的检查

发动机不工作时，拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动真空泵由软管接头给控制电磁

阀施加一定真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度，若给电磁阀接通蓄电池电压，真空度

应释放。

任务7.9电控系统综合故障诊断与排除

任务导入

故障现象:汽车实验室丰田发动机实验台启动困难。

故障原因：（1）不点火或能量低：（2）点火时间不正确：（3）不供油：（4）油品质差或汽

油放置时间过长:5）配气相位不正确：（6）保险断：（7）气缸压力低：（8）启动转速低：（9）接

触不良：（10）火花塞不良。

7.9.1发动机自诊断系统

随着电子技术领域的集成电路、入规模集成电路和超人规模集成电路的发展，为汽车提

供了速度快、功能强大、性能可靠、成本低廉的汽车电控系统。先后有电控燃油喷射（EFI）系

统、电控自动变速器（EAT）系统、防抱死制动系统（ARS）、电控安全气系统（SRS）、电控巡

航控制系统（CCS或SCS）制动防滑系统（ASR）及电控空气悬系统（ASC）等电控系统在汽车

上出现和使用，甚至空调、音响等附属设施也用计算机进行集成控制。汽车电控系统极大地

提高了汽车的动力性、经济性、安全性、舒适性，很好地解决了全球范围的汽车尾气排放等

环保问题。

1.汽车自诊断系统的发展过程

（1）专用汽车检测仪。

（2）随车诊断系统。

（3）多功能车外诊断系统

2.自诊断系统的功能

①通过自诊断系统测试判断电控系统有无故障，当出现故障时，点亮故障指示灯，发出

报警信号，并将故障结果以代码（故障码）的形式进行存储。但自诊断系统对所设置故障码以

外的故障无法识别，对机械装置的故障还应采用传统的检测诊断方法。

②在维修时，通过一定的操作程序可将故障码调出，以便维修人员迅速、准确地确定故

障的性质和部位，有针对性地检测有关元件、线路，排除故障。故障排除后，还应能将存储

的故障码清除，以便于自诊断系统进行新的自诊断测试。如不将旧的故障码清除掉，会给下

一次维修带来不必要的麻烦

③当传感器或其电路发生故障时，自动启动发动机失效保护系统，以保证发动机能继续

运转，或强制中断燃油喷射，使发动机停止运转

④当发生故障导致车辆无法行驶时，自动启动应急备用系统，以保证汽车可以继续行驶。

3.自诊断系统的组成及分类

①检查功能。

②警告显示功能。

③闪烁输出故障代码。

4.自诊断系统的工作原理。

(1)传感器故隙自诊断原理。

(2)执行元件的故障自诊断原理。

5.自诊断系统的使用

(1)故障指示灯。

(2)故障码的调取与清除方法

(3)解码器的类型。

解码器分为原厂专用型与通用型两类。

(4)解码器在故障诊断中的主要功能

①读取故障码。

②清除故障码。

③进行动态数据分析。

拓展资源：

如何利用发动机的自诊断系统

ECU故障自诊断系统检测到故障信号经判断为故障后，即将故障信息以故障码的形式存

储到ECU存储到ECU存储器中。通过一定操作程序将故障码或故障资料按特定的方式显示出

来。不同车型信息的显示方式也不同。主要有以下几种：

1、由CHECK(检查发动机灯)灯闪烁故障码。

当发动机工作正常无故障时，接通点火开关至“ON”位置，“CHECK”灯点亮c发动机起

动后转速高于500r/min时此灯应熄灭。否则为有故障发生，用专用跨接线跨接线诊断座或通

过其它操作可将故障码以“CHECK”灯的一定闪烁方式显示出来。故障排除后，"CHECK”灯

在发动机转速高于500r/min时熄灭。

2、用LED(故障显示)灯跨接诊断座上故障诊断输出端子，或跨接专用检测仪器，如百分

率表，闭角表，电脑检测仪等直接读取故障码或故障信息资料。

3、由主电脑ECU壳体侧面显示灯显示故障码。

4、由仪表盘上显示屏直接显示故障码、信息资料及数据。

三、故障信息的清除

故障排除后，故障信息仍储存在ECU中不能随故障的排除而自动清除，必须通过操作程

序。不同车型清除方法也略有不同，一般清除方法是将保险盒中“EFI”保险丝拔下数秒钟以

上，但也有例外。

7.9.2电控发动机的电控布置特点

电控发动机的电控布置特点主要是在电路和油路上。

(1)采用中央配电盒，将继电器和保险丝等集中设置。

(2)电器中塑料零件较多，重要的电冷和传感器在电路中常具有单独的搭铁线:发动机、

变速器、ECU等都有各自的搭铁线。

(3)电源线有三根:常火线、小容量电器火线和大容量电器火线。

(4)启动机电路常受离合器开关或自动变速器空挡开关控制，具有安全保护作用。

(5)不少电路的开关在接通电路时都向ECU输送信号，且较多的是输送搭铁信号(开关

设在电路的搭铁端)，使ECU能及时地采取相应的控制措施等。

7.9.3电控发动机使用和检修注意事项

电控发动机在使用当中还应注意以下儿点

(1)应了解电控系统各主要元件所在位置，以便对其施行保护。尤其注意电子元件的防潮、

防油污和防燃。

(2)应掌握仪表盘上各开关、显示灯、仪表等的作用和功能，并尽量弄清仪表盘上各英文

缩写的含义。

(3)应熟练掌握操作要领，避免误操作。

(4)在汽车投入使用以后，另外加装音响电器等设备的天线时，应安装在距ECU较远的

地方以防对ECU产生干扰。禁止加装大功率的无线电发射设备及仪器等。如必须加装，需采

用防干扰等屏蔽措施。

(5)电控系统常见故障多数是接线不良引起的，应经常检查各线束连接器是否有油污、

潮湿松动，要保持线束连接器清洁旦连接可靠等。

7.9.4电控发动机故障诊断基本原则

1.先外后内

2.先简后繁

3.先熟后生

4.代码优先

5.先思后行

6.先备后用

7.9.5电控发动机故障诊断基本方法

1.直观诊断

直观诊断就是通过人的感觉器官对汽车故障现象进行看、问、听、试、嗅等，了解和掌

握故障现象的特点，通过人的大脑进行分析、判断得出结论的诊断方法直观诊断的主要内容

有以下几方面。

(1)看。即目测检查，了解电控发动机的电控系统类型、车型，在进入更为细致的测试和

诊断之前，能消除一些一般性的故障原因。

(2)问。为了迅速地检查故障源，首先询问产生故障有关的情况和信息。(3)听。主要

是听发动机工作时的声音判断故障部位:有无爆震、有无失速、有无进气管或排气管放炮等。

(4)试。主要是维修人员根据前述检查，有针对性地试车，以便进一步确认故障。

2.利用随车自诊断系统诊断

随车自诊断是利用汽车上电控系统所提供的故障自诊断功能对电控发动机故障进行诊断

的方法即利用故障自诊断系统调取发动机电控系统的有关故障代码，然后根据故障代码表的

提示，找出故障所在的方法。现在大多数发动机电控系统中设计有故障