电控发动机的故障诊断与排除.ppt

1、第十二章 电控发动机的故障 诊断与排除,第一节 故障诊断基本方法 第二节 电控发动机故障码与故障的关系 第三节 发动机真空波形检测 第四节 发动机的示波器波形诊断,第一节 故障诊断基本方法,一故障条件模拟检查法 二故障树图分析（Fault Tree Anaiysis，FTA）检查法,一故障条件模拟检查法,概 述 通过询问用户的信息，模拟出现故障时的条件，如振动，高、低温，潮湿等。从而了解车辆情况。,一故障条件模拟检查法,适合于检修电喷汽车发动机的条件模拟检查方法有以下几种： 1振动检查法 在垂直和水平方向轻轻摆动连接器、线束，轻拍零件和传感器。可发现虚焊、接触不良、导线断裂等故障的大致范围。

2、2加热检查法 当烤到哪个零部件时故障消失（或故障出现），则该零部件性能不良。注意：加热不得高于60；不可直接加热ECU及相关的元件。,一故障条件模拟检查法,3冷却检查法 与加热法相似，用电吹风冷风对怀疑部件进行逐个冷却散热，冷却一段时间后故障即可排除，那么被冷却部件即为故障零件。 4水淋检查法 在散热器前面喷淋一些水，改变温度和湿度，模仿雨天的高湿度。但不能对ECU及相关电子元件直接喷水。,二故障树图分析检查法,概 述 故障树分析是应用图论中的树图，对故障现象进行分析和预测，并找出可能导致系统或发生机械故障的途径、原因，也就是查找分析图。,二故障树图分析检查法,顶上事件 处于最顶端的是要分析的

3、系统或某种机械的故障。 第二级 导致直接原因的各框图符号。其二级之间可用适合于它们的逻辑关系的逻辑门与顶上事件相连接 。 第n级 如此从这里展开一直联接到底事件为止。即把最基本的原因分析出来。,二故障树图分析检查法,于是建立了顶事件在上（相当树根），有许多底事件在下（相当树稍）倒置式的并有n级的故障树。位于顶事件和底事件之间的事件，称为“中间事件”，它是某个逻辑门的输出，又是另一个逻辑门的输入。,二故障树图分析检查法,定义 右图符号表示两种事件：顶事件或中间事件，下面与逻辑门连接要指示的故障。 事件符,要分析的故障（顶事件）符号,二故障树图分析检查法,基本事件（底事件）符号,定义： 表示发生故

4、障的根本原因。各类事件的底事件不能再分解，只能作逻辑门的输入，而不能作逻辑门的输出。 事件符,二故障树图分析检查法,定义： 表示系统在正常状态下发生的事件。在分析中，这种事件也当作一种基本原因事件对待，它可以是正常事件，也可以故障事件 。 事件符,条件事件符号,二故障树图分析检查法,定义； 表示未探明事件或省略事件。也表示由于信息不足，不能进一步分析的事件，或者没有必要讨论下去的故障事件：或者可能发生但概率很小的事件，在分析中可以略去不计。 事件符,未探明事件（省略事件）,二故障树图分析检查法,定义： 输入A、B 事件同时发生时，输出事件D才发生，表示“与”门关系。 逻辑符,“与”门符号,A,

5、B,D,二故障树图分析检查法,定义： 输入A、B 中两事件，只要其中发生一件，输出事件C必然会发生，表示“或”门关系。 逻辑符,+,+,A,B,C,“或”门符号,二故障树图分析检查法,定义： 表示尽当条件发生时,输入事件的发生导致输出事件的发生。 逻辑符,“禁”门符号,二故障树图分析检查法,发动机火花塞积碳故障树 T- 火花塞积碳 顶事件 A1- 燃烧不良 中间事件 A2- 混合气过浓 X1- 烧机油 X2-排气管堵 X3-喷油器泄漏 X4 油压调节器真空管破裂,底事件,二故障树图分析检查法（举例）,一辆克莱斯勒君王轿车起动后，冷车好，热车怠速偏低不稳，有时熄火，高速时性能变差，加速不良，而且

6、故障灯不亮。根据维修电喷车的经验，回答有关用故障树诊断的逻辑问题，其中（A、B、C、E ）是正确的。 A底事件应为：喷油器部分脏堵 B画故障树时可能使用的输入事件是：混合气过稀 C顶事件为：热车怠速偏低和高速时性能不良 D画故障树时如必须用到禁门，禁门输入条件事件应为：点火系、油压、气缸压力均正常 E画故障树时可能使用的正常条件事件是：怠速阀好,二故障树图分析检查法（举例）,一辆捷达王轿车，在入冬后的一天早晨（气温为1）无法起动。检查发动机无故障码，油泵、油压、气缸压力均正常。而且发动机有跳火、喷油器有“嗒嗒”声，但就是不能起动，检查火花塞竟在多次起动后没有被淹的迹象。根据维修电喷车的原理和经

7、验，回答有关故障树诊断的逻辑概念，其中（ A ）是不正确的。 A底事件应为水温信号为过热失真信号 B画故障树时最可能使用的或门输入事件是混合气过稀 C顶事件为冷车不能起动 D画故障树时如必须用到禁门，禁门的输入条件事件应为油泵、油压、气缸压力均正常,第二节 电控发动机故障码与故障的关系,一故障码与故障的一般关系 1有码无故障 2无码有故障 3有些车型的传感器可能不设置断路情况时的故障码。,一故障码与故障的一般关系,1有码无故障 能读出故障码，但起动发动机后“CHECK”警告灯熄灭。此为ECU未检查到故障而熄灭“CHECK”警告灯，读出的故障码是未从ECU存储器中清除的历史码，只要清码即可 。,

8、一故障码与故障的一般关系,2无码有故障 这类故障往往是由于以下情况引起的： 信号没有开路或短路，但由于器件特性老化而使信号偏离完好器件的标准信号，因信号数值还在许可范围内，从而产生有故障无码现象;以及故障发生次数少。这时故障自诊断系统无法存码，应特别注意。属于这类情况的有以下传感器： 水温传感器 节气门位置传感器 空气流量计 进气压力传感器 氧传感器 曲轴和凸轮轴位置传感器（波形有崎变时）,一故障码与故障的一般关系,3有些车型的传感器可能不设置断路情况时的故障码。属于这类情况的有： 有些车系的爆震传感器。 某些电子器件的开关信号等。,二.各车辆统一的OBD故障代码,1.新款车OBD-故障代码的

9、读取与清除方法 由于世界各大汽车制造公司的汽车控制电路设计不同。尽管OBD-型微机故障自诊断系统对故障代码进行了统一规定，但其故障代码的读取方式仍稍有差异。 通用、福特、克来斯勒、丰田、三菱、沃尔沃和奔驰等七大代表车系，1996年起全部采用OBD-型微机故障自诊断系统，故障代码的读取必须采用专用微机故障诊断检测仪。但是在1994一l995年这两年生产的汽车。各公司采用的OBD-系统有的还保留原来可用短接法读取故障代码的故障诊断检测插座。,二.各车辆统一的OBD故障代码,2OBD-系统的记忆校正与设定 l）汽车微机ECU行驶状态的记忆校正 在多数情况下 ，控制OBD-型的汽车微机是采用贮存法建立

10、记忆功能的，常用40次左右（自学习过程）的起动、行驶、熄火等作为行驶工况的记忆存贮量。 当出现的故障经检修排除后，在初期试车时，仍可能出现起动困难和加速不良等检修前的症状，但经过连续40次以上的起动、行驶、停车、熄火等行驶工况后，汽车的性能会逐渐好转。这一过程实际上是在逐渐置换以前的记忆内容。,二.各车辆统一的OBD故障代码,2）汽车记忆设定的操作方法 对汽车行驶工况记忆设定的目的在于使检修后已无故障的汽车立即恢复原有的性能。 拆下畜电池负极搭铁线等待5s以上再装回，以消除ECU中的以前记忆内容。 起动发动机，在水温正常后通过路试方法设定ECU的记忆。在路试时，首先起动发动机并起步加速到24k

11、m/h，减速停车;再起步加速到48km/h，减速停车；再起步加速到72mk/h，减速停车；再起步加速到96km/h，减速到48km/h，再急加速到96km/h，减速停车并熄火。这时，ECU 已将全部的试验过程进行了贮存和记忆。,二.各车辆统一的OBD故障代码,起动发动机并维持怠速运转，将空调打开，关闭几次；自动变速器逐一换入各档并连续操作几次，点火开关连续开、闭（ON,OFF） 几次；所有灯具和用电设备分别接通，关闭若干次，以使ECU对各种附加负荷，进行补充记忆。 汽车微机的行驶工况记忆设定后，为检验其可靠性，需进行15-20km的变工况行驶试验，如一切正常，则表示记忆设定结束。如汽车的性能仍

12、不够理想，可按上述的设定过程再重复设定一次，并应仔细检查ECU的完好性。,第三节 发动机真空波形检测,一发动机真空度数据判断法 检测项目和评定： 1. 密封性能正常状态的检测 2. 点火正时不对、配气正时不对及电火花不良时状态的检测 3. 排气系统堵塞时的状态检测,一发动机真空度数据判断法,进气系统真空度可涉及的检查部位见右图，这些部位是： 气缸；活塞和环； 气缸盖和垫；气门 和气门座；气门弹簧 和导管；液力挺柱 进气管垫；喷油器密封圈； 节气门前后的真空管路； 进气软管；三元催化器； ECU-电脑；TPS-节气门传感器； AFS-空气流量计或进气压力传 感器（MAP）；INJ-喷油器； P-

13、气缸压力；PX -进气管真空度。,一发动机真空度数据判断法,1. 密封性能正常状态的检测 怠速时，表针应稳定在6471kPa之间，若怀疑某缸工作不良，可采用单缸断火诊断。PX的跌落值应越大越好。它是判定各缸密封功能好坏的指标。 迅速开闭节气门，若表针能在6.784.6kPa之间灵敏摆动，说明PX对节气门开度变化的随动性较好，意味着各部位在各工况时的密封性均较好。 若密封性不好时，怠速时低于PX正常值且明显不稳；迅速打开节气门时，表针会跳落到零，关闭后也回不到84.6kPa处。 为验证各工况的好坏，应将真空表换接在机油尺口处，曲轴箱内的压力应为负压值。若为正压值，表明密封性不好，或PCV通风阀堵

14、塞。,一发动机真空度数据判断法,2. 点火正时不对、配气正时不对及电火花不良时状态的检测 点火正时不对、配气正时不对及电火花不良时，燃烧条件就会变坏，功率损失和转速波动较大，形成不了高真空度，并造成怠速不稳加速无力（该机理也适于空燃比过大或过小）。 怠速时表针在46.757kPa之间摆动，若点火过早，表针摆幅较大；若点火过晚，配气正时有误时，现象和点火正时雷同，应分辨后处理。,一发动机真空度数据判断法,3. 排气系统堵塞时的状态检测 由于排气系统有较大的反压力，在怠速状态PX有时可达53kPa，但很快又跌落为零或很低，堵塞严重时汽油机只能勉强运转。此时，可通过观查排气管冒烟状态或拆下排气管再运

15、转验证。,二真空波形故障判断法,概 述 用汽车发动机综合分析仪检测可分析发动机进气管真空波形（如元征EA1000型）。可在不拆离发动机的条件下，对发动机点火系、供油系统、配气系统、传动系统、电脑控制系统、润滑系统、进排气系统、排放性能、动力性能和各传感器性能及故障进行检测和分析。四冲程发动机的进气管压力波可同时反映和进气与排气有关的机械状况信息，可以通过分析发动机进气管真空波形来检测活塞环、配气机构等的故障。,二真空波形故障判断法,第四节 发动机的示波器波形诊断,概 述 用示波器波形诊断发动机故障，主要依靠三种波形进行故障分析： （1）点火高压波形 能直接反映点火系统点火性能。 （2）喷油器电

16、压波形 能表征喷油系统喷油性能。 （3）氧传感器杂波波形 通过氧传感器信号波形分析，判断排气中氧气含量不平衡原因。,第四节 发动机的示波器波形诊断,一、点火次级高压波形的故障分析 1.点火次级高压多缸直列波形 2.点火次级高压单缸波形 3. 次级高压重叠波 4. 次级高压并列波,一、点火次级高压波形的故障分析,1.点火次级高压多缸直列波形 多缸直列波形也称为多缸平列波形，主要用来检查点火高压、能量、短路或开路的高压线，或引起点火不良的火花塞。多缸直列波形可以提供关于各个汽缸燃烧质量的情况，它可以检测出发动机机械部件和燃油系统部件以及点火系统部件对点火次级高压的影响情况。同时多缸直列波形还能比较

17、各缸高压值，判断哪一缸点火高压有故障。,六缸发动机标准直列波形,一、点火次级高压波形的故障分析,2.检测点火次级高压单缸波形主要作用是 分析单个缸的点火闭合角（即点火线圈初级线圈通电时间，它决定断开电流Ik值，Ik次级高压高） 分析点火线圈和次级高压电路性能（观察点火高压击穿电压值、燃烧电压值、点火时间等）； 查处单缸不适当的混合气空燃比（从燃烧线看）；分析电容性能；查出造成汽缸失火的火花塞（从燃烧线看）。,点火次级高压单缸波形,a 断电器触电打开，次级高压急剧上升； ab击穿电压，一般为10kV； bc电容放电，放电电流毫安，放电时间约1s； cd电感放电，称为火花线或燃烧电压，电压约600

18、V，放电电流约几十毫安，放电时间约几十毫秒； e第一次震荡，火花消失后剩余磁场能维持的衰减震荡，震荡波最少两个，最好35个，但也不能过多； f断电器触电 闭合； g第二次震荡， 断电器触点闭合， 电流突然接通， 初级线圈产生的 低压电流对次级线圈产生的感应电势而引起的少许震荡；,一、点火次级高压波形的故障分析,3.次级高压重叠波 将多缸发动机各缸次级电压的曲线重叠在同一图形上，即为重叠波。利用重叠波可诊断出分电器凸轮磨损情况和短电器触点闭合角的大小。标准重叠波中，断电器触点闭合段应占的比例为；四缸发动机45%50%，六缸发动机63%70%，八缸发动机64%71%。此外要求闭合段波形的变化范围不

19、应超过波段长度的5%。,一、点火次级高压波形的故障分析,4、4、次级高压并列波 次级高压并列波是将多缸发动机次级电压波形并列在一个图形上显示，可观察各缸高压情况，判断哪一缸有故障。,二、氧传感器波形的故障分析,概 述 通过对氧传感器信号的分析也可以诊断出某些故障。例如；混合气过浓、混合气过稀真空泄漏、喷油器喷油量不平衡等问题。 将示波器连接在氧传感器信号线上，保持发动机2500r/min运行23min，使发动机和氧传感器达到正常工作温度，在怠速、加速和急加速情况下，观察示波器屏幕氧传感器输出的信号波形。,二、氧传感器波形的故障分析,右图是将好氧传感器和坏氧传感器重叠在一个屏幕上，从图中看出小波形变化幅值小、周期长，说明该氧传感器损坏，实测2500r/min时一氧化碳达到4.5%，更换新的氧传感器后的波形见图中大波形，油耗下降，且一氧化碳下降至0.05%。,三.喷油器喷油脉冲信号的波形分析,检查喷油脉冲信号包括两个方面： 一是检查喷油脉冲宽度； 二是检查喷油脉冲尖峰