汽车发动机电控系统检修 第2版 课件全套 侯红宾 项目1-6 发动机电控系统认知 -发动机电控系统故障诊断与排除

项目一-发动机电控系统的认知《汽车发动机电控系统检修》目录01发动机电控系统概述02发动机电控系统的组成和控制方式发电机电控系统认识051.了解电控系统发展历程。2.掌握发动机电控系统的特点及结构，理解数据闭环控制逻辑。3.了解新能源混合动力控制策略，理解党的二十大提出的“双碳目标”对发动机技术革新的指导意义。技能目标1.能独立指认电控系统各部件，运用系统工程思维解决复杂问题。2.能使用示波器和诊断仪进行数据流读取。素养目标1.形成国产电控系统技术攻关意识，建立技术伦理观，树立“质量强国”理念。2.培养绿色维修意识，严格执行废油回收等规程，落实生态文明建设要求。3.强化团队协作中的责任担当，通过分组项目培养现代工匠职业操守

项目一-发电机电控系统认知

学习目标发电机电控系统认识050601发动机电控系统概述第一阶段是从20世纪60年代中期到70年代中期，当时的电控系统主要是为了改善部分性能，而对汽车产品进行了技术改造，比如在汽车上装了晶体管收音机等。第二阶段从20世纪70年代末期到90年代中期，为了解决安全、污染和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动系统和电控点火系统。第三阶段是20世纪90年代中期以后，电子技术广泛地应用在底盘车身和车用柴油机发动机等多个领域。随后美国在轿车上全部采用了电控汽油喷射系统，欧洲的轿车采用汽车喷射系统的占90%以上。现代集成与智能化阶段（2000年至今）此阶段从分布式ECU器转向域控制器（如动力域、车身域），如特斯拉Modal3。等车型，通过区域控制器减少线束长度和ECU器数量，提升算力效率。发动机电控系统的发展历程05智能化其主要技术中自动驾驶的构想必将依赖于电子技术实现。智能交通系统的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。电动化与新能源技术集成将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制；将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统和驱动防滑控制系统综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接，控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统。发动机发动机电控系统的发展趋势05发动机发动机电控系统的发展趋势安全性与冗余设计强化安全性与冗余设计强化功能安全标准（ISO26262）要求电控系统在失效时仍能保持基本功能，提升系统可靠性。在故障预测与健康管理方面，未来可基于大数据分析实现故障预警，结合云端诊断可缩短维修周期。网络化与集成控制架构演进以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是十分必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及低成本是对汽车电子网络系统的要求。在该系统中，各子系统独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其它处理机需要时提供数据服务。主处理机收集整理各子处理机的数据，并生成车况显示。发动机系统的功能和特点05一、发动机电控系统的功能基础控制功能优化管理功能安全防护功能智能扩展功能环保协同功能二、发动机电控系统的特点降低排放污染提高发动机的最大功率耗油量低，经济性能好改善了发动机的低温启动性能怠速平稳，工况过渡圆滑，工作可靠灵敏度高发动机电控系统的工作原理及类型1.工作原理发动机电控系统基于“感知—决策—执行”三级闭环控制逻辑，通过传感器、ECU器和执行器的协同工作，基于预设MAP图（如点火MAP、喷油MAP）和实时数据（如转速、负荷）计算最佳控制策略，实现精准控制。发动机起动时，ECU进入工作状态，相应程序从ROM（只读存储器）中被读取至CPU器，这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射和怠速等。通过CPU器的控制，指令逐个地循环执行。执行程序中所需要的发动机信息来自各个传感器。从传感器来的信号，首先进入输入电路进行处理。如果是数字信号，则直接经I/O，接口进入微处理器；如果是模拟信号，则经A/D转换器转换成数字信号后才经I/O，接口进入微处理器。大多数信息暂时存储在RAM（随机存取存储器）内，根据指令再从RAM送到CPU器。有时需将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输入传感器的信息与之进行对比，即对来自有关传感器的每一条信息依次取样，并与参考数据进行比较。CPU对这些数据进行比较运算后，做出决定并发出输出指令信号，经I/O，接口，必要的信号还要经A/D转换器变成模拟信号，最后经输出电路控制执行器动作。发动机电控系统的工作原理及类型2.主要类型：汽车动力系统的电控系统通过精准感知、智能决策、高效执行的闭环控制逻辑，实现动力、环保与能效的平衡，可根据控制功能和技术架构分为以下类型：（1）按控制功能分类发动机电控系统的工作原理及类型（2）按技术架构分类发动机电控系统的工作原理及类型（3）新能源扩展类型02发动机电控系统的组成和控制方式11组成发动机电控系统主要由传感器、控制器和执行器组成，主要包括进气系统、燃油供给系统、点火控制系统、污染物控制系统和电控系统五个子系统，每个子系统均有相应的传感器和执行器，如图1-1所示。组成进气系统各部分的作用是：空气滤清器过滤空气；空气流量传感器检测发动机进气量，其内的进气温度传感器用来检测进气温度，使进气量计量更准确；节气门体控制发动机进气量和发动机怠速。进气系统通过动力阀等配气控制系统保证流过进气道的空气量最大。

燃油供给系统各部分的作用是：汽油箱内汽油由电动汽油泵泵出，经汽油滤清器过滤后，油压调节器将其压力调整为比进气管压力高约250kPa的状态。当油路压力超过规定值时，一部分汽油回到汽油箱，大部分经分配油管配送给各个喷油器。当ECU器发出信号控制喷油器通电时，与进气量相适应的汽油被喷射到进气歧管或气缸内。点火控制系统的作用是：根据不同工况，以合适的能量来准时点燃空气与汽油形成的混合气，使发动机工作。污染物控制系统的作用是：减少发动机工作时对大气的污染。汽车发动机的污染物来自油箱、发动机曲轴箱和排气管。组成发动机电控系统装有信号输入装置（传感器）、控制器和执行器，如图1-2所示。发动机电控系统ECU器通过发动机的各种传感器随时监测发动机的工作，然后通过各种执行器来控制空气、汽油的混合比和点火正时等，使发动机在发挥最佳效能的同时保持较低的废气排放。组成在汽车发动机电控系统中，传感器的作用是将汽车各部件运行的状态参数转换成电信号并输送到各种控制器，用以监测各部件运行情况和环境条件。下面介绍九种常见的发动机电控系统的传感器1.空气流量传感器2.进气歧管压力传感器3.节气门位置传感器4.曲轴位置传感器5.凸轮轴位置传感器6.冷却液温度传感器7.进气温度传感器8.氧传感器9.爆震传感器组成控制器发动机控制器即发动机控制模块(ECM)，可以接收来自传感器的信息并存储相关信息，经计算和分析处理后发出相应的控制指令给执行器。ECM作为发动机控制系统的核心，可被视为发动机控制系统的大脑，具有强大的数学运算、逻辑判断、数据处理与数据管理等功能。其作用主要体现在以下几个方面：给传感器提供参考（基准）电压；存储分析计算所用的程序、车型的特点参数、运算中的数据及故障信息；3.运算分析，即根据信息参数求出执行命令并输出给执行器；4.将输出的信息与标准值对比，查出故障并输出故障信息；5.自我修正（自适应功能）。组成执行器执行器是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。发动机控制系统中主要的执行器及其功能如下：燃油泵喷油器怠速控制阀点火线圈废气再循环阀（EGR）控制方式05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（如燃烧是否完全、怠速是否稳定、是否有爆燃发生等）是否达到预期目标无法做出分析，控制的结果对控制过程没有影响，这种控制方式称为开环控制。控制方式09

闭环控制闭环控制实质上就是反馈控制。闭环控制的特点是在控制器与被控对象之间，不仅存在着正向作用，而且存在着反馈作用，即系统的控制结果对控制量有直接影响。在开环控制的基础上，控制系统根据实际检测到的控制结果的反馈信号来决定增减输出控制量的大小，如图所示。发动机电控系统的认知谢谢!参照标准·

规范检修·安全第一40《机动车安全运行技术条件》（GB7258-2026）《汽车维护、检测、诊断技术规范》（GB/T18344-2001）《机动车维修服务规范》（JT/T816-2021）《汽车发动机电控系统检修》项目二-进气系统的检修0301进气系统概述02空气流量传感器03进气歧管压力传感器04进气温度传感器05电子节气门06可变进气增压控制系统07涡轮增压控制系统08可变进气系统进气系统学习目标知识目标1了解空气流量传感器、进气歧管压力传感器、节气门体、节气门位置传感器、涡轮增压器、进气温度传感器的功用。2掌握不同类型节气门位置传感器、空气流量传感器、进气歧管压力传感器、进气温度传感器等的工作原理。3能够正确描述可变进气系统的作用、组成和工作原理。4能够正确描述涡轮增压器的组成，掌握涡轮增压器的工作原理。技能目标1能够在实车上指认空气滤清器、进气歧管压力传感器、空气流量传感器、节气门体、节气门位置传感器、涡轮增压器和进气温度传感器。2能够使用诊断仪对进气系统故障进行检测，缩小或确定故障部位，并根据检测结果分析可能的故障原因。3能够正确查阅维修手册，制订检修工作计划。4能够使用万用表、示波器等设备对进气系统的电路部件进行故障诊断。学完本项目，应当能够独立完成进气系统各传感器的规范检测与故障判断。03典型工作任务1任务一进气系统的认知2任务二空气流量传感器的检修3任务三进气歧管压力传感器的检修4任务四进气温度传感器的检修5任务五电子节气门的检修6任务六可变进气增压系统的检修7任务七涡轮增压控制系统的检修8任务八可变进气系统的检修0401进气系统概述任务一进气系统的认知06第一课进气系统概述07一、进气系统的功用与组成进气系统又称空气供给系统，其功用是向发动机提供与负荷相适应的清洁空气，同时对流入气缸的空气质量进行直接或间接计量，使其与喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气。进气量测得准不准、气流走得顺不顺，直接决定发动机的动力性、经济性与排放水平，因此进气系统是电控燃油喷射系统中最基础的一环。主要组成空气滤清器进气波纹管进气温度传感器空气流量传感器节气门体节气门位置传感器进气歧管进气歧管压力传感器废气涡轮增压器图2-1发动机进气系统组成第一课进气系统概述08二、主要部件认知（一）：空气滤清器、进气温度传感器空气滤清器主要功用是清除空气中的微粒杂质。空气滤清器由滤芯和壳体两部分组成，滤芯分为纸质滤芯、织物滤芯和油浴滤芯，目前我国汽车上多采用纸质滤芯，使用中需定期更换。进气温度传感器用来检测发动机吸入空气的温度。吸入空气温度的变化会引起空气密度变化，因此要用空气温度信号修正进气量和喷油量。其安装位置有进气软管上、进气管动力腔、空气滤清器内、空气流量传感器内、进气歧管压力传感器内等多种。滤芯空气滤清器总成进气温度传感器及安装位置第一课进气系统概述09二、主要部件认知（二）：空气流量传感器、进气歧管压力传感器空气流量传感器又称空气流量计，是用来测量发动机进气量的装置。它将吸入的空气转换成电信号送至ECU，作为决定喷油量的基本信号之一。它直接测量吸进的空气质量，常用类型有热膜式空气流量传感器和热线式空气流量传感器。进气歧管压力传感器将进气管内的压力转化成电压信号，ECU通过测得的进气压力和发动机转速，间接地计算出进入气缸的空气流量。进气量信号是ECU计算基本喷油量的依据，两种传感器取其一即可完成计量。空气流量传感器实物进气歧管压力传感器实物空气流量传感器结构剖面第一课进气系统概述10二、主要部件认知（三）：节气门体、废气涡轮增压器节气门体传统节气门与加速踏板通过节气门拉索联动，驾驶员踏下加速踏板即对节气门进行机械定位。现在汽车上广泛采用电子节气门：驾驶员踩下加速踏板，加速踏板位置传感器将踏板位置转换为电信号并传给发动机ECU，ECU再把信号传递给节气门电机，使节气门转到相应角度。废气涡轮增压器为提升发动机的进气量，从而提升动力性能，很多汽车将吸入气缸的空气进行压缩。压缩方式有废气涡轮增压、进气谐波增压、机械增压等，目前采用较多的是废气涡轮增压和进气谐波增压。节气门体废气涡轮增压器节气门体内部结构第一课进气系统概述11三、空气流经路径装有进气歧管压力传感器的车型空气滤清器→进气温度传感器→节气门体（节气门位置传感器）→进气歧管压力传感器→进气歧管→进气门→气缸装有空气流量传感器的车型空气滤清器→空气流量传感器（集成进气温度传感器）→节气门体（节气门位置传感器）→进气歧管→进气门→气缸带废气涡轮增压器的车型空气滤清器→空滤后进气压力传感器→废气涡轮增压器→增压空气冷却器→节气门上游进气压力／温度传感器→节气门体→节气门下游温度或压力传感器→进气歧管→进气门→气缸任务一进气系统的认知12一、目的描述1能够正确使用维修手册对具体车型进气系统结构图进行查询。2能够根据进气系统结构图对照实物进气系统部件进行认知。3能够根据具体车型结构写出空气进入气缸的气流路径。4能积极主动参与学习任务，能与小组成员团结协作完成工作任务。5在团队工作中能够友善、主动发表自己的观点。6能执行实训室“6S”规定。任务准备知识准备完成第一课进气系统概述相关知识的学习，明确进气系统的功用、组成与气流路径。设备准备汽车或发动机台架、维修手册（纸质版、电子版或网络版）、拆装工具、工作页。任务一进气系统的认知13二、任务步骤1教师明确学习任务与安全操作要求，分组并分配工位。2依据维修手册查询本车型进气系统结构图，对照实物逐一找到进气系统各部件。3在结构图上标注部件名称，并写出空气进入气缸所经过的全部部件。4小组成员互相检查确认，完成工作页记录并签字。三、部件认知清单空气滤清器进气温度传感器进气歧管压力传感器节气门体节气门位置传感器节气门电机空气流量传感器废气涡轮增压器增压空气冷却器进气歧管任务一进气系统的认知14四、任务评价序号项目考核内容分值评分标准1准备清点工具、清理工位5分酌情扣分2部件认知在实车上指认空气滤清器等10个进气系统部件50分一次性找到该部件得分；该车型未装该部件回答正确得分，否则不得分（每项5分）3气流路径写出空气进入气缸所经过的全部部件，并用“→”标注气流流向35分填写错误一处扣5分，扣完为止4完成时间30min5分超时1～5min扣1～5分5结束工具清洁归位、工作场地清洁5分漏一项扣1分，未做扣5分总分100分评价采用小组互评与教师评分相结合的方式，过程与结果并重。02空气流量传感器任务二空气流量传感器的检修15第二课空气流量传感器16一、热线式空气流量传感器的结构热线式空气流量传感器由取样管、铂金属丝制成的热线、铂金属制成的温度补偿薄膜电阻以及控制线路板等组成。热线和温度补偿电阻都置于取样管中，取样管插入进气道内，进气时只有部分空气流经取样管，这样既保证了测量精度，又避免了热线被气流直接冲刷而损坏。控制线路板与线束插头一起封装在传感器壳体内，通过信号线把与进气量对应的电压信号送给发动机控制单元。热线与温度补偿电阻的配合是关键：测量热线感知进气量，补偿电阻则用于消除进气温度的影响。热线式空气流量传感器结构取样管与控制线路板第二课空气流量传感器17二、热线式空气流量传感器的工作原理热线式、热膜式空气流量传感器都是利用热交换原理制成的传感器。流过发热元件的空气流量越大，气流带走的热量越多，发热元件为维持恒温所需要的加热电流也就越大；反之，加热电流越小。因此该加热电流的大小就反映了气流量的大小。传感器内部电路只要将该加热电流转变为电压，即可作为传感器的信号输出。ECU读取这一电压信号，就相当于直接“看见”了此刻进入发动机的空气有多少。热交换式传感器测量原理信号电压与进气量的关系曲线第二课空气流量传感器18三、热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器由外壳、滤网、导流格栅、贴有铂金属的树脂膜温度补偿电阻、控制电路盒、线束插头等组成，与热线式相比，发热元件改为贴装在树脂膜上的铂膜，抗污染能力更强、寿命更长。带回流识别功能的工作原理V1和V2为两个温度传感器。进气时空气从V1向V2方向流过传感器元件，V1被空气冷却；由于空气经过加热元件时已被加热，V2的冷却程度没有V1那样高，因此V1的温度低于V2的温度，电子电路根据两者的温差识别进气量。当进气道内出现回流时，气流方向相反，V1、V2的温差关系随之改变，传感器据此判断回流并修正信号，这就是“回流识别”。热膜式空气流量传感器结构带回流识别功能的测量元件第二课空气流量传感器19四、空气流量传感器失效与检修失效现象会造成空气质量计算不准确，导致混合气浓度过浓或者过稀，引起发动机起动困难、怠速不稳、动力下降、油耗增大等故障现象。失效原因空气流量传感器失效包括元件本身失效、线路损坏和控制单元针脚损坏三大类。检查步骤1目视检查插头接口是否有锈蚀、接触点连接是否有松动。2检查传感器本身是否有裂纹、损坏。3检查发动机控制单元给空气流量传感器的供电是否正常。4检查空气流量传感器信号电压是否正常。5检查发动机控制单元与空气流量传感器之间线束连接是否正常。空气流量传感器线束与检修要点任务二空气流量传感器的检修20一、目的描述1能够在实车上找到空气流量传感器。2能够借助维修手册标注空气流量传感器各针脚的功能。3能够正确测量出各针脚的电压／电阻／电流，验证各针脚的功能，得出正确结论。4能够读取空气流量传感器的数据流信息。5能积极主动参与任务，能与小组成员团结协作，能执行实训室“6S”规定。任务准备知识准备完成第二课空气流量传感器相关知识的学习，掌握其结构、工作原理与检修流程。设备准备汽车或发动机台架、维修手册、万用表、T型线、诊断仪、示波器、拆装工具、工作页。任务二空气流量传感器的检修21二、任务步骤1借助维修手册在实车（或发动机台架）上找到空气流量传感器，关闭点火开关后断开插头。2借助万用表、维修手册在图中标注出空气流量传感器各针脚的功能。3使用T型线将5个针脚引出，打开点火开关并起动发动机，逐针测量参数并记入表2-2。4从怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷工况读取数据流，描绘信号电压与发动机转速的特性曲线。图2-2空气流量传感器针脚位置提示测量时万用表应使用高阻抗数字表；插头断开与连接都必须先关闭点火开关，避免损坏控制单元。针脚测量参数（电压、电流、电阻）测量结果标准值（V）结论针脚1针脚2针脚3针脚4针脚5任务二空气流量传感器的检修22数据记录与特性曲线工况怠速小负荷中等负荷大负荷全负荷发动机转速（r/min）信号电压（V）结论特性曲线描点作图区发动机转速n/（r/min）信号电压U/V任务二空气流量传感器的检修23三、任务评价序号项目操作内容分值评分标准1准备清点工具、清理工位5分酌情扣分2查阅维修手册正确查阅维修手册，找到空气流量传感器的安装位置5分操作不当扣1～5分3测量各针脚参数1.点火开关关闭时断开空气流量传感器插头（5分）；2.使用T型线连接5个针脚（10分）3.用万用表测量各针脚参数并正确记录（25分）；4.根据测量值和标准值得出正确结论（10分）50分操作不当扣1～50分4绘制数据曲线1.读取怠速、小负荷、中等负荷、大负荷、全负荷工况下的信号电压（25分）；2.将测量值绘制成曲线（5分）30分操作不当扣1～30分5完成时间40min5分超时1～5min扣1～5分6结束工具清洁归位、工作场地清洁5分漏一项扣1分，未做扣5分总分100分03进气歧管压力传感器任务三进气歧管压力传感器的检修24第三课进气歧管压力传感器25一、进气歧管压力传感器的结构目前车上应用较多的是半导体压敏电阻式压力传感器，它是利用半导体的压电效应原理制成的。这种传感器将硅片的周边固定在基座上，再将整体封入一壳体内，并在壳体内形成真空。当通道口与进气管相连接时，进气管内的压力就会使传感器内的硅片产生变形，此时由应变电阻组成的电桥电路就会输出与进气管内压力成比例的电压信号。壳体内的真空为硅片提供了稳定的基准压力，因此这类传感器测得的实际上是进气管的绝对压力。传感器内部结构传感器实物与剖视传感器安装位置第三课进气歧管压力传感器26二、进气歧管压力传感器的工作原理进气歧管压力会随着进气量的增大而加大，气体压力作用在硅片上，硅片发生变形：进气压力越大，硅片变形越大；进气压力越小，变形越小。硅片变形引起其电阻阻值变化，从而导致电桥中输出的信号电压发生变化。信号电压的变化随着进气量的增加而线性增加，因此ECU通过电压信号即可换算出进气歧管内的压力大小，再结合发动机转速间接计算出实际进气量。硅片受压变形示意信号电压与进气压力的关系曲线第三课进气歧管压力传感器27三、进气歧管压力传感器的检修基本检修步骤1读取故障代码。2读取数据流。3进气压力信号测量。4线路测量。端子检测标准值检测项目标准值检测条件传感器端子1、4与车身搭铁10kΩ或更大始终传感器端子1与ECU端子33小于1Ω始终传感器端子4与ECU端子52小于1Ω始终传感器端子3与ECU端子42小于1Ω始终进气歧管压力传感器检测流程任务三进气歧管压力传感器的检修28一、目的描述1能够在实车上找到进气歧管压力传感器。2能够借助维修手册标注进气歧管压力传感器各针脚的功能。3能够正确测量出各针脚的电压／电阻／电流，验证各针脚的功能，得出正确结论。4能够读取进气歧管压力传感器的数据流信息。5能积极主动参与任务，能与小组成员团结协作，能执行实训室“6S”规定。6能够严谨细致地完成工作任务。任务准备知识准备完成第三课进气歧管压力传感器相关知识的学习，明确其结构与压力—电压转换关系。设备准备汽车或发动机台架、维修手册、万用表、T型线、真空泵、诊断仪、示波器、拆装工具、工作页。任务三进气歧管压力传感器的检修29二、任务步骤1查阅维修手册，在下图中标出1、2、3针脚，并将针脚对应的功能写在右侧。2使用T型线将3个针脚引出，打开点火开关并起动发动机，逐针测量参数并记入表2-4。3改变发动机工况（怠速至全负荷），观察信号电压随进气压力的变化。4从怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷工况读取数据流，描绘信号电压与发动机转速的特性曲线。图2-3进气歧管压力传感器针脚位置提示测量电源端子与搭铁端子间电压应为5V左右；测量信号端子时应同时观察数据流，两者应能相互印证。针脚测量参数（电压、电流、电阻）测量结果标准值（V）结论针脚1针脚2针脚3任务三进气歧管压力传感器的检修30数据记录与特性曲线工况怠速小负荷中等负荷大负荷全负荷发动机转速（r/min）信号电压（V）歧管压力（kPa）特性曲线描点作图区发动机转速n/（r/min）信号电压U/V若怠速时信号电压偏高、负荷变化时几乎不动，多为真空软管脱落或堵塞所致。任务三进气歧管压力传感器的检修31三、任务评价序号项目操作内容分值评分标准1准备清点工具、清理工位5分酌情扣分2查阅维修手册正确查阅维修手册，找到进气歧管压力传感器的安装位置5分操作不当扣1～5分3测量各针脚参数1.点火开关关闭时断开传感器插头（5分）；2.使用T型线连接各针脚（10分）；3.用万用表测量各针脚参数并正确记录（25分）；4.根据测量值和标准值得出正确结论（10分）50分操作不当扣1～50分4绘制数据曲线1.读取怠速、小负荷、中等负荷、大负荷、全负荷工况下的信号电压（25分）；2.将测量值绘制成曲线（5分）30分操作不当扣1～30分5完成时间40min5分超时1～5min扣1～5分6结束工具清洁归位、工作场地清洁5分漏一项扣1分，未做扣5分总分100分04进气温度传感器任务四进气温度传感器的检修32第四课进气温度传感器33一、进气温度传感器的结构进气温度传感器主要由负温度系数热敏电阻、金属引线和壳体组成。负温度系数热敏电阻简称NTC，是指电阻值随温度的上升而减小的电阻。进气温度传感器采用两端子，一般安装在发动机进气管上，或者和空气流量传感器制成一体，用于测量发动机进气温度。ECU利用进气温度信号可以将进气的体积流量换算为质量流量，同时还可以根据进气温度实现特定的控制功能，例如低温时增大喷油量，以便发动机稳定运转。进气温度传感器结构两端子进气温度传感器第四课进气温度传感器34二、进气温度传感器的工作原理传感器核心元件是NTC热敏电阻，两个插头一个为信号插头，一个为搭铁插头。发动机控制单元内部提供一个5V的供电电压，经过ECU内部分压电阻R1后，再经过热敏电阻Rt后通过ECU内部搭铁。温度传感器传给发动机控制单元的信号电压为热敏电阻Rt在与R1的串联电路中分得的电压，其最大值不超过5V。当进气温度升高时，热敏电阻Rt阻值随之降低，信号电压也随之降低。信号电压与进气温度呈反向变化，这是判断进气温度传感器好坏的重要依据。冷车与热车信号对比冷车时进气温度低、Rt阻值大、信号电压高；热车时进气温度高、Rt阻值小、信号电压低。进气温度传感器电路原理信号电压与进气温度的特性曲线第四课进气温度传感器35三、进气温度传感器失效与检修失效现象进气温度传感器失效一般不会有明显的故障现象，因为当发动机控制单元检测不到进气温度传感器信号，或是当检测到信号超过正常范围时，将会采用其他温度传感器信号进行替代。失效原因常见故障包括线路故障和元件本身故障。线路故障包括信号线和搭铁线断路、短路和虚接；元件本身故障主要是热敏电阻断路和传感器信号超出规定范围，其测量温度范围为-40～140℃。检修步骤1读取故障码。2读取数据流。3电阻值及信号测量。4线路测量。进气温度传感器检测流程任务四进气温度传感器的检修36一、目的描述1能够正确找到进气温度传感器的安装位置。2能够对进气温度传感器各针脚进行测量，判断进气温度传感器是否损坏。3能够根据测量结果绘制进气温度信号电压和温度的特性曲线。4能积极主动参与学习任务，能与小组成员团结协作完成工作任务。5在团队工作中能够友善、主动发表自己的观点。6能执行实训室“6S”规定。任务准备知识准备完成第四课进气温度传感器相关知识的学习，理解NTC热敏电阻的温度—电阻—电压关系。设备准备汽车或发动机台架、维修手册、万用表、T型线、烧杯、温度计、电磁炉、诊断仪、拆装工具。任务四进气温度传感器的检修37二、任务步骤1通过查阅维修手册，在下图中标出1、3针脚，并将针脚对应的功能写在右侧。2使用T型线将两个针脚引出，打开点火开关，分别测量信号端子与搭铁端子间的参数并记录。3用烧杯、温度计、电磁炉对传感器加热，同时测量其电阻值与信号电压。4描绘出进气温度传感器信号电压与进气温度之间的特性曲线。图2-4进气温度传感器针脚位置提示加热时水温不要超过80℃，传感器感温部分应完全浸入水中且不接触杯壁，待读数稳定后再记录。针脚测量参数（电压、电流、电阻）测量结果标准值（V）结论针脚1针脚2任务四进气温度传感器的检修38数据记录与特性曲线温度（℃）20406080电阻值（Ω）信号电压（V）结论特性曲线描点作图区进气温度t/℃信号电压U/V温度升高时电阻与信号电压同步下降；若某一段出现突变，说明热敏电阻性能已变差。任务四进气温度传感器的检修39三、任务评价序号项目操作内容分值评分标准1准备清点工具、清理工位5分酌情扣分2查阅维修手册正确查阅维修手册，找到进气温度传感器的安装位置5分操作不当扣1～5分3测量各针脚参数1.点火开关关闭时断开传感器插头（5分）；2.使用T型线连接2个针脚（10分）；3.用万用表测量各针脚参数并正确记录（25分）；4.根据测量值和标准值得出正确结论（10分）50分操作不当扣1～50分4绘制数据曲线1.测量并记录不同温度下的电阻值与信号电压（25分）；2.绘制信号电压与温度的特性曲线（5分）30分操作不当扣1～30分5完成时间40min5分超时1～5min扣1～5分6结束工具清洁归位、工作场地清洁5分漏一项扣1分，未做扣5分总分100分05电子节气门任务五电子节气门的检修40第五课电子节气门41一、节气门体总成的结构机械拉索式节气门节气门是一个圆形钢片，中间有一根轴和油门拉线连接，并由油门拉线控制，驾驶员踩下加速踏板即对节气门进行机械定位。机械拉索式节气门体由机械执行器、节气门片和节气门位置传感器三部分组成。电子节气门总成节气门总成由节气门、节气门执行器（直流电机）和节气门角度传感器等构成。驾驶员的意愿通过加速踏板位置传感器变成电信号送入ECU，ECU再驱动节气门电机，使节气门转到相应角度，踏板与节气门之间不再有机械连接。机械拉索式节气门体电子节气门总成结构电子节气门是“线控”思想在进气系统上的体现：信号代替拉索，开度由ECU决定。第五课电子节气门42二、节气门位置传感器节气门位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门开度，反映怠速、加速、减速等不同工况和发动机负荷状态，其信号是ECU判断工况、修正喷油量的重要依据。滑动变阻式节气门轴带动滑动触点在电阻膜上滑动，输出电压随节气门开度增大而升高，结构简单、成本低。霍尔式利用霍尔元件感应节气门轴转角产生的磁场变化，无触点、无磨损，两路信号冗余设计，精度和可靠性更高，是目前电子节气门的主流方案。霍尔式节气门位置传感器霍尔式结构示意滑动变阻式节气门位置传感器电路第五课电子节气门43三、节气门驱动电机驱动步进电机驱动步进电机常采用H桥电路结构，控制单元通过发出的脉冲个数、频率与方向控制电平对步进电机进行控制：电平的高低控制转动方向；每发出一个脉冲信号，步进电机就转动一个步进角，脉冲个数控制转角大小；脉冲频率控制转速，转速与脉冲频率成正比。控制直流电机控制直流电机采用脉冲宽度调制（PWM）技术，特点是频率高、效率高、功率密度高与可靠性高。控制单元通过调节PWM信号的占空比控制电机转角：占空比增大，电机驱动力矩克服回位弹簧阻力矩，节气门开度增大；占空比减小，开度随之减小。电机输出转矩与占空比成正比。控制策略节气门实际开度并非只由踏板深度决定：ECU综合加速踏板位置、节气门位置、车速以及其他系统的请求信号，先计算出目标开度，再驱动电机执行。这样既实现了驾驶员的驾驶意图，又为牵引力控制、巡航控制等功能预留了接口。踏板位置→ECU计算目标开度→驱动电机→节气门位置传感器反馈闭环。第五课电子节气门44四、加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器采用霍尔式结构，与常见霍尔传感器的不同之处在于磁场由通电线圈产生，而非永久磁铁。传感器由两个垂直排列的浮动传感器构成，属于无摩擦结构，寿命长、信号稳定。单传感器失效时一个传感器信号失真或中断时，如果另一个传感器处于怠速位置，发动机进入怠速工况；如果是负荷工况，则发动机转速上升缓慢。两个传感器同时失效两个传感器同时出现故障时，发动机以高怠速（1500r/min）或怠速运转。霍尔式加速踏板位置传感器踏板位置与信号对应双传感器冗余信号曲线第五课电子节气门45五、节气门位置传感器的检修检修步骤1读取故障代码。2读取数据流。3信号测量。4线路测量。数据流判断缓慢踩下并释放加速踏板，观察数据流中节气门开度与两路信号电压是否同步、连续变化。若开度值跳动、中断或与踏板行程不符，应进一步测量传感器信号与线路。清洗节气门后应按维修手册执行自学习（匹配）程序，否则会出现怠速偏高或游车。节气门位置传感器检修示意任务五电子节气门的检修46一、目的描述1能够正确使用维修手册找到电子节气门的安装位置。2能够对电子节气门各针脚的功能进行判断。3能够借助万用表等工具对电子节气门进行测量，判断电子节气门是否损坏。4能积极主动参与学习任务，能与小组成员团结协作完成工作任务。5在团队工作中能够友善、主动发表自己的观点。6能执行实训室“6S”规定。任务准备知识准备完成第五课电子节气门相关知识的学习，掌握节气门总成结构、驱动电机与传感器原理。设备准备汽车或发动机台架、维修手册、万用表、T型线、诊断仪、示波器、拆装工具、工作页。任务五电子节气门的检修47二、任务步骤1通过查阅维修手册，在下图中标出1～6针脚的含义（电源、搭铁、电机控制、角度信号等）。2使用T型线将电子节气门6个针脚引出，打开点火开关并起动发动机，逐针测量参数并记入表2-5。3缓慢改变节气门开度，读取数据流，描绘节气门位置传感器信号电压与节气门开度的特性曲线。图2-5电子节气门针脚位置针脚测量参数（电压、电流、电阻）测量结果标准值（V）结论针脚1针脚2针脚3针脚4针脚5针脚6禁止用万用表电阻档直接测量电机两端：应先断开插头，再按手册规定的方法测量。任务五电子节气门的检修48数据记录与特性曲线节气门开度怠速25%50%75%全开信号电压一路（V）信号电压二路（V）数据流开度（%）特性曲线描点作图区节气门开度θ/%信号电压U/V两路信号应同步变化且斜率不同；若某一路不随开度变化，多为该路霍尔元件或线路故障。任务五电子节气门的检修49三、任务评价序号项目操作内容分值评分标准1准备清点工具、清理工位5分酌情扣分2查阅维修手册正确查阅维修手册，找到电子节气门及节气门位置传感器的安装位置5分操作不当扣1～5分3测量各针脚参数1.点火开关关闭时断开电子节气门插头（5分）；2.使用T型线连接6个针脚（10分）；3.用万用表测量各针脚参数并正确记录（25分）；4.根据测量值和标准值得出正确结论（10分）50分操作不当扣1～50分4绘制数据曲线1.读取不同节气门开度下的信号电压（25分）；2.将测量值绘制成特性曲线（5分）30分操作不当扣1～30分5完成时间40min5分超时1～5min扣1～5分6结束工具清洁归位、工作场地清洁5分漏一项扣1分，未做扣5分总分100分06可变进气增压控制系统任务六可变进气增压系统的检修50第六课可变进气增压控制系统51一、进气道长度可变增压控制系统进气道长度可变增压控制系统由真空软管、真空控制电磁阀、执行器总成等部件组成。该系统由发动机控制单元ECU控制，真空是执行器的动力源。执行器安装在进气歧管中，通过膜片拉动进气道内的转换阀翻转，改变进气道的有效长度：低转速时使用长进气道，利用气流惯性实现中低速谐波增压，提高充气效率。“长度可变”的本质：让同一台发动机在不同转速下都能站在谐振点上。系统组成示意执行器总成进气道有效长度的切换第六课可变进气增压控制系统52二、进气道横截面积可变增压控制系统通过改变进气管截面积来改变发动机高速和低速时进气量的一种控制系统，可以适应发动机不同转速和负荷时对进气量的需求，从而改善发动机的动力性。低速、中低负荷转换阀关闭，只利用一个进气通道，进气通道的有效截面变小，进气流速提高，提高发动机低速扭矩。高转速大负荷ECU控制转换阀开启，两条进气通道同时工作，进气截面增加，进气阻力减小，充气量增加，提高发动机高速时的功率。低速：单通道进气高速：双通道同时进气第六课可变进气增压控制系统53三、谐波增压控制系统发动机气门关闭时，气体会因为惯性而保持对气门的撞击，然后形成反弹，如此反复，在进气门和节气门之间形成振荡。如果下一次气门打开时，振荡波刚好冲到气门，就会使这一次的进气出现一个微小的增压效应，使进气效率提高——这就是谐波增压的原理。进气道的长度决定了振荡波的往返时间，也就决定了谐振转速。谐波增压控制系统通过进气道转换阀、谐振腔和控制筒，把谐振点“搬”到发动机常用的转速区间。谐波增压控制系统工作原理进气道是一根“吹了会响”的管子，谐振点对上转速，进气就变得更足。第六课可变进气增压控制系统54四、谐波增压控制系统的三种工况低转速低负荷负荷低于50%、转速低于3200r/min：控制筒关闭，空气通过左右两侧长进气道进入气缸。中转速高负荷负荷高于50%、转速3200～4250r/min：控制筒关闭，ECU通过接地信号使谐振风门转换阀通电，谐振风门开启，部分气体进入谐振腔。高转速高负荷负荷高于50%、转速高于4250r/min：控制筒开启，谐振风门开启，气体经两侧长进气道，控制筒控制短进气道和谐振腔共同进气，实现增压。任务六可变进气增压系统的检修55一、目的描述1能够正确使用维修手册对可变进气系统各部件实物进行认知。2能够根据具体车型结构写出可变进气系统的进气气流路径。3能够正确描述进气增压的原理。4能积极主动参与学习任务，能与小组成员团结协作完成工作任务。5在团队工作中能够友善、主动发表自己的观点。6能执行实训室“6S”规定。任务准备知识准备完成第六课可变进气增压控制系统相关知识的学习，理清三种工况下阀件的动作逻辑。设备准备汽车或发动机台架、维修手册、诊断仪、真空泵、拆装工具、工作页。任务六可变进气增压系统的检修56二、任务步骤1教师明确学习任务与安全操作要求，分组并分配工位。2依据维修手册对照实物，逐一认知可变进气系统各部件，并记录其安装位置。3写出本车型可变进气系统的进气气流路径，并用“→”标注气流流向。4用诊断仪改变发动机转速工况，观察转换阀、谐振风门的动作时机，验证工作过程。三、部件认知清单真空电磁阀真空膜盒执行器总成谐振腔谐振风门控制筒转换阀进气道口试思考：本实训设备采用的是哪种可变进气系统？它的增压原理是什么？气流路径参考：空气滤清器→空气流量传感器→节气门体→长进气道／谐振腔（视工况）→进气歧管→进气门→气缸。任务六可变进气增压系统的检修57四、任务评价序号项目考核内容分值评分标准1部件认知真空电磁阀、真空膜盒、执行器总成、谐振腔、谐振风门、控制筒、转换阀、进气道（8项）40分每项5分；一次性找到该部件得分，该车型未装该部件回答正确得分，否则不得分2进气气流路径写出空气进入气缸所经过的全部部件名称，并用“→”标注气流流向40分填写错误一处扣5分，扣完为止3口试提问1.描述本实训设备采用的可变进气系统类型；2.描述其增压原理20分表述不完整酌情扣分总分100分部件认知允许“指认+口述功能”，只指认说不清功能的扣一半分。07涡轮增压控制系统任务七涡轮增压控制系统的检修58第七课涡轮增压控制系统59一、涡轮增压控制系统的组成与控制过程涡轮增压控制系统是利用发动机排出废气的能量来驱动增压装置工作的，系统主要由增压器、冷却器和控制装置组成。真空控制旁通阀式控制废气流动路线的旁通阀受驱动气室控制，在涡轮增压器出口与驱动气室之间的压力空气通道中装有受ECU控制的增压压力控制电磁阀，由它控制进入驱动气室的气体压力。ECU根据发动机运行工况，按内部存储的特性曲线控制电磁阀动作。电磁阀关闭时旁通口打开，废气部分绕开涡轮；电磁阀打开时旁通口关闭，废气流经涡轮室，增压器正常工作，增压压力随之变化。涡轮增压控制系统的组成电磁阀关闭、旁通口打开电磁阀打开、旁通口关闭第七课涡轮增压控制系统60二、电动控制旁通阀式与废气涡轮增压器电动控制旁通阀式与真空控制式相比，取消了真空管路和增压压力控制电磁阀，采用增压压力电动调节阀直接控制旁通阀的开启和关闭。需要增压器工作时，ECU控制电动调节阀，其电机通过减速机构驱动旁通阀关闭，废气流经涡轮室使增压器工作。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性冲力推动涡轮室内的涡轮，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压后进入气缸。转速增快时，废气排出速度与涡轮转速同步增快，叶轮压缩更多空气进入气缸，空气的压力和密度增大，可以燃烧更多燃料，从而增加发动机的输出功率。电动控制旁通阀式控制过程涡轮增压器结构涡轮与叶轮同轴第七课涡轮增压控制系统61三、涡轮增压控制系统的主要部件增压压力控制阀真空控制式系统中，ECU通过按脉冲宽度调制的信号控制增压压力控制阀，向真空膜片室施加真空，建立决定旁通阀开启度的相应真空。增压压力电动调节阀电动控制式系统中直接驱动旁通阀，由电机和减速机构组成，结构简单、响应快。增压压力传感器安装在增压器之后、节气门之前的进气管路上，实现增压压力的闭环检测，目前多采用半导体压敏电阻式。增压空气再循环阀节气门快速关闭时降低不希望出现的增压压力峰值，降低进气噪声，保护涡轮增压器部件。任务七涡轮增压控制系统的检修62一、目的描述1能够正确使用维修手册对废气涡轮增压系统各部件实物进行认知。2能够根据具体车型结构写出废气涡轮增压系统的进气气流路径。3能够读取涡轮增压器前后的压力变化，判断增压器的工作状态。4能积极主动参与学习任务，能与小组成员团结协作完成工作任务。5在团队工作中能够友善、主动发表自己的观点。6能执行实训室“6S”规定。任务准备知识准备完成第七课涡轮增压控制系统相关知识的学习，掌握系统组成与主要部件的作用。设备准备带涡轮增压器的汽车或台架、维修手册、诊断仪、增压压力表、拆装工具、工作页。任务七涡轮增压控制系统的检修63二、任务步骤1教师明确学习任务与安全操作要求（排气系统高温，必须佩戴防护手套）。2依据维修手册对照实物，逐一认知废气涡轮增压系统各部件，并记录安装位置。3写出本车型涡轮增压系统的进气气流路径，并用“→”标注气流流向。4用诊断仪读取涡轮增压器前后的压力数据，观察急加速时增压压力的变化，判断增压器工作状态。三、部件认知清单空气滤清器空气流量传感器废气涡轮增压器增压空气冷却器增压压力传感器旁通阀及驱动气室节气门体进气歧管口试思考：急加速时增压压力上不去，可能是哪些部件的问题？气流路径参考：空气滤清器→空气流量传感器→压气机侧叶轮→增压空气冷却器→增压压力传感器→节气门体→进气歧管→进气门→气缸。任务七涡轮增压控制系统的检修64四、任务评价序号项目考核内容分值评分标准1部件认知空气滤清器、空气流量传感器、废气涡轮增压器、增压空气冷却器、增压压力传感器、旁通阀及驱动气室、节气门体、进气歧管（8项）40分每项5分；一次性找到该部件得分，该车型未装该部件回答正确得分，否则不得分2进气气流路径写出空气进入气缸所经过的全部部件名称，并用“→”标注气流流向30分填写错误一处扣5分，扣完为止3工作状态判断读取增压器前后压力变化，口述判断增压器工作状态的方法与结论30分判断依据不完整酌情扣1～30分总分100分增压器周边温度高，任务结束后应待其冷却再复原护罩，防止烫伤。08可变进气系统任务八可变进气系统的检修65第八课可变进气系统66一、可变气门正时与可变气门升程传统发动机的气门正时和升程是固定的，无法同时满足高低速两种工况的需求。为了兼顾，现代发动机配备了可变气门正时（VVT）系统和可变气门升程（VVL）系统。可变气门正时系统只能改变气门开闭的时刻，不能改变气门开启持续的时间，气门重叠角可变；可变气门升程系统对气门开启的大小进行调节，进而改变单位时间内的进气量。按调整范围分类单可变气门正时通常安装在进气凸轮轴上，只调整进气门正时，不调整排气门正时双可变气门正时（DVVT）进、排气凸轮轴上都安装正时调整系统，同时调整进排气门正时按调整方式分类非连续可变气门正时阶梯型调整，不能适时满足发动机高低速时对进气量的要求连续可变气门正时线性调整，在一定角度范围内对气门正时进行连续调整上汽通用发动机大多采用连续可变式VVT，能够同时调整进排气门的正时。第八课可变进气系统67二、双可变气门正时系统的组成双可变气门正时系统由凸轮轴位置传感器、发动机控制单元、凸轮轴位置执行器、可变进气正时电磁阀等部件组成。凸轮轴位置传感器采集配气凸轮轴的位置信号并输入ECU，以便ECU识别气缸1压缩上止点，进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制；起动时还用于识别第一次点火时刻。因为它能识别哪一个气缸的活塞即将到达上止点，所以又称气缸识别传感器。凸轮轴位置传感器发动机控制单元凸轮轴位置执行器可变进气正时电磁阀双可变气门正时系统的组成VVT的动力来自机油压力，机油品质与油压直接决定系统工作是否正常。第八课可变进气系统68三、凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器结构相同，凸轮轴位置传感器常见的类型有磁电感应式、霍尔式和光电式三种。1磁电感应式分上、下两层安装在分电器内，由永磁感应检测线圈和转子（正时转子、转速转子）组成，转子随分电器轴旋转。正时转子有一、二或四个齿等形式，转速转子为24个齿。2霍尔式霍尔信号发生器轮安装在凸轮轴链轮上，与链轮同轴。叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时磁场被旁路，无输出；缺口进入时磁力线进入霍尔元件，输出电压信号。传感器轮上的缺口数与气缸数相同。3光电式信号转子位于发光二极管和光电二极管之间，转子上开有透光槽：光照到光电二极管时输出高电平，光被遮住时输出低电平，经整形放大后作为计算曲轴转角、转速和确认上止点的基准信号。磁电感应式凸轮轴位置传感器霍尔式凸轮轴位置传感器的安装位置与波形凸轮轴位置信号与曲轴位置信号相互配合，ECU才能确定每缸的喷油与点火顺序。识图要点：看信号盘的齿数与缺口布置——齿形决定波形频率，缺口（或单齿）对应基准缸上止点。第八课可变进气系统69四、凸轮轴位置执行器与可变进气正时电磁阀凸轮轴位置执行器安装在进气凸轮轴和排气凸轮轴上，由定子、转子、定位锁销和回位弹簧等组成。转子固定在凸轮轴前端，有五个叶片，内部加工有进、回油油道；转子与定子之间形成可变气门正时工作油腔，即提前腔和延迟腔。工作时延迟腔进油、提前腔出油，转子相对定子逆时针转动，气门开启提前；反之，气门开启滞后。柱塞形定位锁销在液压压力控制下锁止或分离定子与转子；回位弹簧在发动机停机时将转子转回一定角度复位。可变进气正时电磁阀ECU通过占空比控制可变气门正时电磁阀打开或关闭相关油道的时间，对执行器内部叶片两侧油腔的油压进行调节。凸轮轴位置执行器可变进气正时电磁阀（1—提前油道口，2—延迟油道口，3—主油道）执行器是“液压马达”：叶片哪一侧进油，凸轮轴就往哪一侧转。第八课可变进气系统70五、工作原理：排气门正时的延迟、提前与保持双可变气门正时系统是一种电控液压运行装置：ECU控制机油产生的液力驱动执行器，改变凸轮轴相对于曲轴的角度，通过控制进气门和排气门的气门重叠角提高发动机性能，优点包括降低尾气排放、增大输出转矩、提高经济性和怠速稳定性。①排气门正时延迟：电磁阀柱塞打开主油道与延迟油道口的通道，机油进入转子叶片右侧油腔，左侧油腔回油，转子相对定子左移，排气门正时延迟一定角度。②排气门正时提前：柱塞打开主油道与提前油道口的通道，机油进入叶片左侧油腔，右侧回油，转子相对定子右移，排气门正时提前一定角度。③排气门正时保持：提前、延迟两侧通道均与泄油道接通，油压平衡，转子与定子相对位置保持不变。排气门正时延迟排气门正时提前排气门正时保持三个过程的分界在电磁阀柱塞的位置：看懂柱塞，就看懂了油路。第八课可变进气系统71六、进气正时控制策略与故障诊断ECU先计算出理想凸轮轴位置，再由凸轮轴位置传感器得出实际位置，算出两者差值后，通过控制可变气门正时电磁阀实现执行器定子与转子的相对运动，把实际位置调整到理想位置。这种循环控制大幅提高了气门正时的控制精度。凸轮轴进气正时控制原理图行驶状态凸轮轴位置的变化目标／结果怠速无变化最小化的气门重叠，稳定的怠速发动机低负荷延迟气门正时减小气门重叠，稳定发动机的输出发动机中度负荷提前气门正时增加气门重叠，低排放下获得更佳的燃油经济性高负荷低转速提前气门正时提前进气门的关闭，改善低／中负荷内的转矩高负荷高转速延迟气门正时延迟进气门的关闭，改善发动机的输出常见故障发动机不能起动或起动困难、怠速不稳、加速性能下降、油耗增加、发动机突然熄火等。第八课可变进气系统72七、可变气门升程系统可变气门升程通过改变气门开启高度来优化发动机性能，可按机械、电磁或液压方式控制。它分为连续式气门升程调节（CVVL，无级调节、适应工况更广）和阶段式气门升程调节（DVVL，在预设的几个升程阶段之间切换、结构简单）。实际应用中常与可变气门正时技术结合，进一步提高发动机性能。以大众EA888第三代发动机的阶段式系统为例（以排气凸轮为例）：系统由排气凸轮轴、大凸轮、小凸轮、滚轮摇臂棘爪等组成。凸轮轴上有四个可移动的凸轮件（带内花键），每个凸轮件装有两对升程不同的凸轮，通过电子执行器接合凸轮件上的滑动槽，在两种升程之间切换。可变进气升程凸轮轴气门升程切换执行器第八课可变进气系统73八、可变气门升程的工作过程与常见故障较低转速范围为使该负载范围内气体交换性能更佳，发动机管理系统将进气凸轮轴提前、排气凸轮轴延迟，气门升程切换至更小的排气凸轮轮廓：右侧执行器金属销伸出，接合滑动槽并将凸轮件推至小凸轮轮廓，气门沿较小的轮廓上下移动，低转速范围可获得较高的增压压力。部分负载和全负载驾驶人加速、由部分负载改为全负载时，气缸内的气体交换须适应更高的性能需求：进气凸轮轴提前、排气凸轮轴延迟，左侧执行器被启动，金属销通过滑动槽将凸轮件推向大凸轮轮廓，排气门以最大升程打开和关闭，凸轮件由凸轮轴中弹簧加载式球体固定位置。低转速下气门开度（小凸轮轮廓）部分负载和全负载下气门开度（大凸轮轮廓）一个执行器故障即无法切换升程：系统切换至小升程时限转并点亮警告灯，切换至大升程时存故障但限转与警告灯不动作。第八课可变进气系统74九、可变气门正时系统的故障诊断与凸轮轴位置传感器的检修故障原因可变气门正时电磁阀卡滞或内部滤网脏堵、电磁阀线圈短路或断路、线束插接器松动或接触不良、凸轮轴位置传感器故障、正时驱动链条松动或跳齿、机油品质较差等。排除步骤1检查可变气门正时电磁阀与ECU的线束连接是否良好。2检查电磁阀滤网是否脏堵，脏堵则用相同规格的机油清洗电磁阀。3测量电磁阀阻值，超出标准范围则更换新件。4利用蓄电池给电磁阀断续通电，检查是否卡滞，卡滞则更换新件。5检查机油是否脏污，检查正时和正时链条张紧力是否正常。传感器检修混合气过稀或过浓、排放超标、油耗增加时，按电路图测传感器电源与搭铁端子电压（约5V），再起动发动机用示波器查看信号端子波形，异常时排查信号线，必要时更换传感器。凸轮轴位置传感器电路图与信号波形任务八可变进气系统的检修75一、目的描述1能够正确查阅维修手册，找到凸轮轴位置传感器的安装位置。2能够查阅电路图并绘制电路简图，标注各端子的功能。3能够正确连接故障诊断仪，读取故障码和数据流并记录。4能够正确测试凸轮轴位置传感器波形图，分析得出结论。5能够检测传感器供电电压、信号电压和搭铁，判断并排除故障部位。6能积极主动参与学习任务，能与小组成员团结协作，能执行实训室“6S”规定。任务准备知识准备完成第八课可变进气系统相关知识的学习，重点掌握凸轮轴位置传感器电路与检修方法。设备准备汽车或发动机台架、维修手册、诊断仪、示波器、万用表、T型线、拆装工具、工作页。任务八可变进气系统的检修76二、任务步骤1明确任务内容和操作要求，根据任务要求确认故障现象。2查阅维修手册找到凸轮轴位置传感器的安装位置，查阅电路图并绘制电路简图。3正确连接故障诊断仪，读取故障码和数据流，并对传感器部件外观进行检查。4检修作业：检测传感器供电电压、信号电压和搭铁，用示波器测试波形并记录、分析结论。5判断故障部位，更换或修理故障部件。6质检作业：检查操作完成情况及维修质量；按“6S”要求清洁工位、整理工具并使车辆复位。提示测量前先断开点火开关；波形测试时探头应可靠接地，避免干扰信号造成误判。记录单应包含：测量条件、测量值、标准值、结论四项，缺一不可。任务八可变进气系统的检修77三、任务评价序号项目考核内容分值评分标准1职业素养基本礼仪、工位准备、维修手册及资料准备、工装及安全防护准备10分酌情扣分2明确任务明确任务内容和操作要求；根据任务要求确认故障现象10分酌情扣分3查阅维修手册正确查阅维修手册找到安装位置；查阅电路图，绘制电路简图10分酌情扣分4诊断作业正确连接故障诊断仪；正确读取故障码和数据流并记录；正确测试凸轮轴位置传感器波形图，分析结论15分操作不当扣5～15分；不会读取、记录错误或未记录不得分5检查作业对凸轮轴位置传感器部件外观进行检查5分漏检一处或检查不当扣1分6检修作业检测供电电压、信号电压、搭铁（各6分）；记录检测结果并判断故障部位（6分）；更换、修理故障部件（6分）30分检测不当或错误扣1～30分7质检作业检查操作完成情况及维修质量10分未检查扣10分86S作业工作场地清洁；工具、设备及仪器整理清洁；检修车辆复位10分清洁复位不当扣1～5分，未操作扣10分总分100分进气系统的检修参照标准·规范检修·安全第一谢谢!81《机动车安全运行技术条件》（GB7258-2026）《汽车维护、检测、诊断技术规范》（GB/T18344-2001）《机动车维修服务规范》（JT/T816-2021）项目三-燃油供给系统的检修《汽车发动机电控系统检修》1. 知道电控发动机燃油系统的作用、组成及工作过程。2. 知道水温传感器的作用、安装位置、类型、结构原理、检测方法。3. 知道缸内直喷发动机燃油系统的作用、组成及工作过程。4. 掌握燃油供给系统各组成部件的结构、工作原理。5. 了解燃油供给系统各组成部件的检测方法。6. 能按流程规范的对燃油系统进行故障排除。

学习目标项目三

燃油供给系统的检修1. 燃油泵及控制电路的检修2. 缸外喷射喷油器及控制电路的检修3. 高压油泵及燃油压力调节阀的检修。4. 燃油压力传感器的检修。5. 缸内直喷喷油器的检修6. 水温传感器的检修。典型工作任务10401燃油供给系统的认知燃油供给系统的认识一、燃油供给系统的作用燃油供给系统的作用是根据发动机各种不同工况的要求，提供清洁、充足、稳定的燃油，并配制出一定压力和浓度的可燃混合气，供入气缸，使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀。106二、燃油供给系统的形式有回油式有回油式的燃油供给系统，具有喷油压力波动小，回流燃油导致燃油箱内油温升高，加速燃油箱内燃油的蒸发速度，燃油汽化而使喷油量减少，发动机的热起动性能较差等特点。如图3-1所示。图3-1有回油式燃油供给系统图107二、燃油供给系统的形式机械无回油式机械无回油式燃油供给系统采用恒压式燃油压力调节器，优点是：过剩的燃油直接从燃油滤清器回油管或燃油箱内部返回燃油箱，避免了有回油式燃油供给系统的缺点，同时也简化了燃油管道，降低了燃油管路泄漏的可能性。如图3-2所示。图3-2机械回油式燃油供给系统图108二、燃油供给系统的形式电子无回油式此系统不需要燃油压力调节器。燃油导轨上安装一个燃油压力传感器，向ECM传送燃油压力信息，ECM根据此信息以占空比的方式向燃油泵控制模块发送指令，燃油泵控制模块根据此指令调节燃油泵的转速，从而调节燃油系统中的压力。可以根据进气歧管压力、发动机的需求和燃油温度对燃油压力进行连续可变的调整，实现按需供油。109三、燃油供给系统的组成与工作原理缸外多点喷射发动机对于缸外多点喷射的电控发动机而言，发动机燃油供给系统一般由油箱、油泵、燃油滤清器、油管、油轨、燃油压力调节器、喷油器等组成。110三、燃油供给系统的组成与工作原理缸外多点喷射发动机燃油供给系统可以将油箱中的燃油导出，经过燃油滤清器的过滤，在不同工况下通过燃燃油压力调节器将燃油调节为比进气管压力高约250kpa的压力。根据各个输入信号信息，当ECU发出信号给喷油器通电时，将与进气量匹配的燃油喷射到进气歧管中，从而进入气缸参与燃烧。111三、燃油供给系统的组成与工作原理缸内直喷发动机所谓缸内直喷发动机，就是喷油器将燃油直接喷入气缸。这种发动机具有以下优点：（1）怠速及部分负荷燃油消耗率可以降低。（2）功率可以增加。（3）缸内汽油直接喷射发动机可大幅降低CO2、CO、HC及NOx的排放。。（4）低负荷时，由于空燃比超稀薄化，故进排气的泵损失少，即气体交换损失少；且因燃料吸温冷却效果，冷却损失少。（5）怠速转速可设定在较低值，比一般喷射发动机的输出功率高。（6）直接喷入汽缸中燃油的汽化作用，降低空气温度，发动机不易爆震，故压缩比可提高，如GDI发动机压缩比可达12:1。112三、燃油供给系统的组成与工作原理缸内直喷发动机这种发动机具有以下缺点：（1）排放控制

Nox排放较多，HC及微粒排放增多（2）稳定性燃烧控制

汽油直喷发动机分层充气稀燃区域的稳定燃烧控制难度较大。部分负荷分层稀燃和太负荷均质燃烧模式转变时的控制也非常复杂；（3）性能和可靠性

相对PFI发动机，汽油直喷发动机喷嘴沉积物和积炭增多，降低了燃油的润滑性，增加了供油系统的磨损；（4）控制复杂性

汽油直喷发动机从冷起动到全负荷各种工况需要杂的供油和燃烧控制，并需要复杂的排放控制系控制策略，同时也增加了系统优化的标定参数。11302燃油泵及控制电路的检修一、燃油泵的作用及安装位置燃油泵的作用从油箱中泵出燃油，并为燃油供给系建立油压。电动燃油泵是由一种小型直流电动机驱动的油泵。电动机和油泵做成一体，密封在一个泵壳内。燃油泵的组成由泵体、永磁电动机和外壳三部分组成。大多数车型安装在油箱内部，称为内置式。少数车型安装在油箱外部，称为外置式。115二、燃油泵的类型燃油泵的作用图3-9叶轮式燃油泵结构图图3-10滚柱式燃油泵结构图116三、叶轮式电动燃油泵的工作原理油泵电动机通电时，燃油泵电动机驱动涡轮泵叶轮旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，将燃油从进油室带往出油室。由于进油室的燃油不断被带走，所以形成一定的真空度，将燃油从进油口吸入；而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当达到一定值时，则顶开出油阀经出油口输出。117四、滚柱式电动燃油泵的工作原理滚柱式电动燃油泵由转子、滚柱和泵套组成。转子偏心地置于泵套内，燃油泵的电动机带动转子运转时，由于离心力的作用使滚柱向外侧移动而与泵套内壁接触，这样，由转子、滚柱和泵套围成的腔室将随转子的转动而产生容积大小的变化，在容积由小变大一侧燃油被吸入，在容积由大变小的一侧燃油被压出。118五、电动燃油泵的控制方式燃油泵模块控制燃油泵受控于油泵控制模块J538，其油泵工作分为两种情况：（1）当打开点火开关至ON档或车门接触开关闭合对车辆进行唤醒时，该信号发送至车载电网控制单元J519，J519输出信号，油泵控制模块J538控制油泵预运转5S，为起动发动机提前供油。（2）当发动机正常运行后，发动机控制单元收到油压传感器和曲轴位置传感器信息，从而输出控制信号至油泵控制模块J538，油泵持续运转供油。119五、电动燃油泵的控制方式ECU通过燃油泵继电器控制燃油泵该车型燃油泵是受熔断丝S5、燃油泵继电器、发动机电脑等部件控制的，发动机电脑控制继电器的85端子，从而继电器线圈吸合，继电器30-87端子接通，再通过熔断丝S5为燃油泵供电，燃油泵正常运转。120六、燃油液位传感器燃油液位传感器通常集成在燃油泵总成上，用于检测燃油箱中燃油的储存量，并将燃油储存量信息转变为电压信号传送给发动机控制模块或组合仪表。一般该传感器为滑片变阻器型，阻值通常在20~300Ω之间。燃油液位越低，变阻器阻值越大，信号电压越高。燃油液位越高，变阻器阻值越小，信号电压越低，信号给仪表模块或ECM。121七、燃油滤清器燃油滤清器一般由滤芯和壳体组成。滤芯一般为纸质滤芯，可滤去直径大于0.01mm的杂质。燃油滤清器是一次性使用的，一般每行驶40000公里或60000公里更换一次。壳体一般为金属或塑料材质。结构如图3