修汽专业论文汽车发动机电控系统故障的诊断与检修大学论文.doc
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1、13:26:25襄樊职业技术学院(毕业)论文襄阳职业技术学院(毕业)论文汽车发动机电控系统故障的诊断与检修专业班级:汽车检测与维修技术1003班 学 生: 黄书鑫 学 号: 104000421 指导教师: 耿志斌 教学单位:汽车工程学院 毕 业 届: 2013届 目 录目录 1摘要 2关键词 21.前言 22. 汽车发动机电控系统的概述33.现代发动机电控系统故障诊断基本知识43.1电控系统诊断的注意事项43.2电控系统的故障诊断基本方法54.现代发动机电子设备的故障诊断 74.1汽车线路及电子设备的特点74.2电路故障的诊断及检修要点75.现代发动机各电控系统的检修85.1 现代发动机燃油供
2、给系统的检修95.2 现代发动机点火系统的检修105.3 现代发动机进排气系统的检修125.4 现代发动机冷却系统电动冷却风扇的检修165.5 现代发动机充电、启动系统故障检修166.现代发动机电控系统常见故障的检修176.1 不能起动或起动困难176.2 怠速不稳、易熄火故障诊断186.3、动力不足、加速不良故障206.4、发动机游车故障的诊断检修216.5、发动机爆震故障的诊断检修22参考文献24汽车发动机电控系统故障的诊断与检修学生:黄书鑫指导教师:耿志斌摘要本课题研究的是现代发动机电控系统的检测与故障诊断知识,介绍了汽车发动机电控系统的概述和现代发动机电控系统故障诊断基本知识、现代发动
3、机电子设备的故障诊断、现代发动机电控系统的检修以及现代发动机电控系统常见故障的检修等。关键词现代发动机电控系统、组成、工作原理、故障、检修。1. 前言汽车作为现代人的代步工具已经越来越普及,越来越成为我们生活中的一部分,随着科技的发展呈结构复杂化、系统功能多样化、控制自动化和智能化、显示信息智能化发展,电子控制系统在汽车中占有越来越重要的地位,成为衡量现代汽车性能的主要标志,同时汽车的故障也日益复杂化,由以机械故障为主体发展为以电控系统故障为主体,为了改变和突破发动机电控系统故障诊断的传统观点,以现代故障诊断理论和技术为基础,建立科学、系统、合理、完善的发动机故障检测诊断系统,已成为目前汽车发
4、动机故障检测诊断行业的必然要求。这给汽车的故障诊断与检修带来了困难和挑战,对汽车维修人员的技术要求越来越高,对维修设备的科技含量要求越来越高,对故障诊断与检修的方法要求也越来越高。为了及时发现和排除故障,各国都纷纷投入大量的人力、物力对汽车电控系统的故障诊断进行不断的研究、开发。随着现代的保有量越来越多,其电控系统故障诊断和检修也越来越重要,诊断技术已日益趋于完善。2.汽车发动机电控系统概述汽车电控系统可以简化为传感器、ECU和执行器三大组成部分。传感器是感知信息的部件,功用是向ECU提供汽车运行状况和发动机工况等。ECU接受来自传感器的信息,经信息处理后发出相应的控制指令给执行器。执行器即执
5、行元件,其功用是执行ECU的专项指令,从而完成控制目的。传感器、ECU和执行器三部分的相互工作关系如图所示。信号输入装(各种传感器)电子控制单元(ECU)执行元件汽车发动机电控系统通常由电控点火装置(ESA)、电子燃油喷射系统(EFI)、废气再循环控制(EGR)、怠速控制(ISC)、气门正时控制、二次空气喷射、油气蒸发控制及系统自诊断等组成。(1)、电控点火系统:一般由电源、传感器、ECU、点火电子组件、点火线圈、分电器和火花塞等组成。其相互之间的工作关系如图所示。电控点火装置的功用是实现对点火提前角和点火线圈通电时间的控制,从而改善发动机的燃烧过程,以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污
6、染的目的。发动机工作时,ECU根据接受到的传感器信号,按存储器中的相关程序和数据,确定出最佳点火提前角和通电时间,并以此向点火器发出指令。点火器根据指令,控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时,有电流从点火线圈中的初级电路通过,点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时,次级线圈中产生很高的感应电动势,经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 (2)电子燃油喷射系统:一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器(有的汽车无)燃油压力调节器、冷起动喷油器(有的汽车无)及供油总管等组成。 电子燃油喷射系统根据传感器测得的发动机各种工作参数,按照在计算机内设定的控制程序,通过控
7、制喷油器的喷油时间,即喷油脉宽来精确地控制喷油量,再根据其他传感器(如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等)信号对喷油量进行修正,使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高功率,降低油耗,实现低公害排放的目的。此外,电子燃油控制喷射系统还通过计算机的控制程序,实现启动加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能,满足发动机在特殊工况下对混合气的要求。(3)废气再循环:是指发动机废气的一部分再送回到进气管,并与新鲜的混合气混合后一起进入气缸参加燃烧。由于废气中含有的CO2能吸收大量的热,气缸中混合气燃烧的最高温度降低,因此,燃燃过程中NOX的生成量减少,排放污染减轻。但是,新鲜混
8、合气中掺入废气后热值降低,因此,发动机的输出功率会有所下降。为了使废气再循环系统能更有效地发挥作用,达到既能减少NOX生成量,又能保证发动机动力性能的目地,必须对参与再循环的废气量加以控制,即根据发动机的进气温度及负荷适当地控制进入进气管的废气量。当发动机水温较低或处于怠速及小负荷运转时,NOX的生成量少,通常不需要引入废气;发动机水温已达到正常工作温度,而且处于大负荷运转工况时,NOX的生成量较多,此时,应引入,并随发动机负荷的增大相应地增加引入的废气量。(4)怠速控制(ISC)的功用:电控汽油喷射发动机在怠速工况时,节气门近乎全闭,空气通过节气门缝隙及旁通气道进入发动机,由空气流量传感器(
9、或进气歧管压力传感器)检测进气量,并根据转速及其它修正信号控制喷油量,保证发动机的怠速运转。怠速控制装置的功用就是在发动机内部阻力矩不断变化的情况下,由ECU自动维持发动机以稳定怠速运转,并实现快怠速暖机过程。怠速控制的原理:怠速控制的实质是对怠速时充气量的控制。ECU通过检测从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较,根据比较得出差值,确定相当于目标转速的控制量,去驱动控制空气量的执行机构,从而实现对怠速充气量的控制。3.现代发动机电控系统故障诊断基本知识3.1电控系统诊断的注意事项 (1)注意检查搭铁线的状况,其电阻值应10。(2)除在测试过程中特殊指明外,不能用指针式
10、万用表测试ECU及传感器,应使用高阻抗数字式万用表(车用专用万用表)进行测试。禁止“试火法”检查晶体管电路的通、断。不要用试灯去测试任何和ECU相连接的电器装置,以防止晶体管损坏,脉冲电路应用LED灯或示波器检查。(3)传感器电路应用LED灯或高阻抗电表(如数字式万用表)检查。在拆卸或安装电感式传感器时应将点火开关断开(OFF),以防止其自感电动势损伤ECU和产生新的故障。(4)由于工作环境恶劣和磨损等原因,在电控系统中,电动燃油泵、怠速空气控制(IAC)阀、节气门位置传感器、氧传感器和水温传感器的损坏率较高。(5)电控系统中,故障多的不是ECU、传感器和执行部件,而是连接器。连接器常会因松旷
11、、脱焊、烧蚀、锈蚀和脏污而接触不良或瞬时短路。因此当出现故障时不要轻易地更换电子器件,而应首先检查连接器的状况。(6)电控发动机检查的基本内容仍是油路、电路和密封性(特别是进气系统的密封性)的检验,故障码反映的是电控系统的故障及其对工作有影响的部件的故障,所以机理分析和有关的实际参数是判断故障的依据。(7)出现氧传感器故障码的原因较多,通常有:电动燃油泵油压异常,喷油器、过滤器和空气过滤器脏堵,燃油品质差,碳化物和铅化物覆盖了氧传感器表面,排气管漏气,点火异常(缺火、断火、交叉点火)等。(8)ECU有学习功能,但ECU的电源电路一旦被切断(如拆下蓄电池)后,它在发动机运行过程中存储的数据会消失
12、,因此,蓄电池断开后装复,如果出现发动机工作状况不如以前时,先不要随便更换零部件,因为这种情况可能是蓄电池断开后ECU中的学习修正记忆消除的缘故。因为ECU根据系统实际情况进行了学习修正与根据厂家存储在只读存储器(ROM)中的数据进行控制,相比起来发动机工作状况会有差异。如果是此种原因,待发动机运行一段时间后,ECU会自动建立修正记忆。如果想让ECU完全“恢复记忆”,则需通过在不同工况下的路试让ECU重新学习,恢复学习基础,发动机工作不良状况会自动消失。(9)蓄电池搭铁极性切不可接错,必须负极搭铁。严禁在发动机高速转动时将蓄电池从电路中断开,以防止产生瞬时过电压将ECU和传感器损坏。(10)当
13、诊断出故障原因,对电控系统进行检修时,应先将点火开关关掉,并将蓄电池搭铁线拆下。如果只检查电控系统,则只须关闭点火开关即可。跨接起动其它车辆或用其它车辆跨接本车时,须先断开点火开关,才能拆装接线。(11)ECU和传感器必须防止受潮。不允许将电脑或传感器的密封装置损坏,更不允许用水冲洗。ECU必须防止受剧烈震动。(12)电控燃油喷射系统的电动燃油泵的工作,除了受点火开关控制外,还受空气流量传感器或ECU控制。在点火开关接通后,只有发动机处于正常工作或起动状态,且空气流量传感器检测到空气流量信号或ECU检测到转速和点火信号时燃油泵电路才能接通,检修时应注意上述特点。3.2电控系统的故障诊断的基本方
14、法按诊断故障采用的手段,可分为直观诊断、利用故障自诊断系统诊断(随车诊断)、简单仪表诊断和专用诊断仪器诊断。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、判断得出结论的检测诊断方法。随车诊断是利用汽车上电控系统所提供的故障自诊断功能进行诊断的方法。目前,发动机电控系统中都具有故障自诊断功能,这就为故障检测与诊断提供了极大的方便。随车故障自诊断系统通常只能提供与本系统有关的电气装置或线路故障,一般只作出初步诊断结论,具体故障原因,还需要通过直观诊断和简单仪表进行深入诊断。利用简单仪表诊断,就是利用万用表为主的通用仪表对故障进行
15、诊断。这种诊断方法主要用于对电控系统和电气装置的诊断,一般可用于对故障进行深入诊断。3.2.1故障码的调取方法 一、利用随车自诊断系统调取故障码(1)利用仪表板盘上“故障指示灯”的闪烁规律读取故障码。(2)利用指针式万用表的指针摆动规律或自制二极管灯的闪烁规律读取故障码。(3)利用电控单元上红、绿色发光二极管灯的闪烁规律读取故障码。(4)利用车上显示器读取故障码。二、使用故障诊断仪调取故障码第一代随车诊断系统()的汽车,必须使用专用仪器和专用传输线与车上的诊断座对接来调取故障码。第二代随车诊断系统()的汽车,具有统一的故障诊断座和统一的故障代码,只需用一台仪器即调取各汽车制造公司生产的各型汽车
16、故障码。 3.2.2间歇性故障诊断方法 1振动法:当振动可能是引起故障的原因时,即可用振动法进行试验。基本方法如下:1)连接器。在垂直和水平方向轻轻摆动连接器。2)配线。在垂直和水平方向轻轻摆动配线和连接器的接头、支架和穿过开口的连接器体等部位的配线都应仔细检查。3)零部件和传感器。用手轻拍装有传感器的零部件,检查是否失灵。(但不可用力拍打继电器,否则易使继电器断路。)2加热法:如有些故障只是在热车时出现,可能是因有关零部件或传感器受热而引起的。可用电吹风器或类似加热工具加热可能引起故障的零部件或传感器,检查此时是否出现故障。但必须注意:加热温度不得高于60(温度限制在不致损坏电子元器件的范围
17、内),并且不可直接加热微机中的元器件。3水淋法:当有些故障是在雨天或高湿度的环境下产生时,可以用水喷淋在车辆上,检查是否发生故障。但应注意:不可将水直接喷淋在发动机零部件上,只能喷淋在散热器前面或发动机室盖上,间接改变温度和湿度,更不可以将水直接喷淋到电子器件上面,尤其应该防止水渗漏到电控单元(ECU)的内部。4电器全接通法:当怀疑故障可能是因用电负荷过大而引起时,可接通车上全部电气设备(包括加热器、鼓风机、前照灯、后窗去雾器等),检查是否发生故障。5.道路试验法:当有些故障只有在车辆行驶的过程中才会出现,可驾驶车辆在道路上行驶,检查是否出现故障,并判定故障的部位和大致原因。3.2.3无故障码
18、故障诊断 当确认无故障码存在时,从故障现象人手,根据控制系统的工作原理和结构,推断相关数据参数,再用数据分析的方法对相关数据参数进行观察和全面分析。在进行数据分析时,常常需要知道所修车系统的基本原理和结构、基本的控制参数及其在不同工况条件下的正确读值和分析,才有可能得出准确的判断。无故障码故障诊断的步骤如下表所示。步骤步骤内容检查检查内容正常正常不正常不正常时的处理方法11熄火时检查蓄电池电压发动机不工作时检查蓄电池电压不低于11不低于11充电或更换蓄电池充电或更换蓄电池22盘转发动机检查曲轴能否转动盘转发动机检查曲轴能否转动能转动c能转动按“故障诊断表”诊断按“故障诊断表”诊断33起动发动机
19、检查能否起动起动发动机检查能否起动能起动能起动按不能启动故障进行检查直接转到步骤7进行检查44检查空气滤清器滤心是否过脏或损坏检查空气滤清器滤心是否过脏或损坏滤心良好滤心良好清洁或更换滤心清洁或更换滤心4.现代发动机电子设备的故障诊断 4.1汽车线路及电子设备的特点现代汽车电器、电子设备的特点,主要体现在功能集约化、控制电子化和连接标准化上。在分析电子线路的故障时,由于它总是与相关的电器设备相联系,所以,一定要了解电器、电子设备的一般特点。原则上,所用电器均为低压大电流器件,即使是同一厂家的同一型号,也会由于出厂年度不同而有某些改进。在分析检修电子线路之前应注意其特点:(1)双电源、低直流电压
20、。(2)汽车一般设有总电源开关,且多为电磁式。(3)汽车上有许多地方配置易熔导线,以保护线束,而不是保护某个特定的电器。它与保险丝的不同之处在于其熔断反应较慢,且是导线的形式。由于某种原因导致其保护性熔断后,不能像保险丝那样容易发现,有些甚至在线束内,在分析故障时要倍加注意。(4)采用单线制连接,车身金属结构作为另一条公共导线。 4.2电路故障的诊断及检修要点 1、测量点的选择需要把线束连接器端子作为测点时,则应拆开线束连接器 ,如果必须在线束连接器处于插接状态时测量参数(如传感器输出信号电压),则应先将线束连接器上的橡胶防水套向后脱出,将万用表测量表笔从后端以适当角度插入并触及端子,进行检查
21、。2、断路故障的诊断如下图所示为一典型传感器电路,拆开三个线束连接器A、B、C中的任意两个,分别测量端子1l和22之间的电阻,若电阻值为0,说明两测点间无断路;若电阻为,说明两测点之间断路。 3、短路故障诊断电路短路故障可通过测量连接器端子与车身或搭铁线之间是否导通来检查。 4、电路故障的检修要点(1)分析电路原理、弄清总体电路及联系。遇到不熟悉的车型和线路,常常要分析电路原理,甚至测绘必要的电路图(2)先外后内逐一排除,最后确定其技术状况。汽车上许多电子电路,出于性能要求和技术保护等多种原因,往往采用不可拆卸封装,如若某一故障可能涉及到其内部时,则往往难于判断,需要先从外围逐一排除,最后确定
22、它们是否损坏。(3)注意元件替代的可行性。如一些进口汽车上的电子电路,虽然可以拆卸,但往往缺少同型号分立元件代换,故往往需要设法以国产或其它进口元件替代。这涉及到元件替换的可行性问题。(4)不允许采用“试火”的办法判明故障部位与原因。在装有电子线路的进口汽车上,不允许使用试火方法。因为“试火”产生过电流,会给某些电路或元件带来意想不到的损害。因此维修进口汽车电器时,必须借助些仪表和工具,按一定的方法进行。5. 现代发动机各电控系统的检修5.1 现代发动机燃油供给系统的检修5.1.1燃油系统的基本检查(1)电控汽油喷射发动机燃油系统的基本元件组成油箱油泵滤清器分油管油压调节器回油管余油返回油箱喷
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