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汽车发动机故障诊断技术教案第四章总结 汽车发动机故障诊断实验报告篇一
《发动机电控技术》 教学教案 第1页 总37页
第二讲
第二章 汽油机燃油喷射系统(1/8)
【课 题】 §2-1汽油机燃油喷射系统概述
§2-2汽油机燃油喷射系统的组成及工作原理
【课程性质】 理论课与实验相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 发动机电控系统的基本组成及工作原理 【教学目的与要求】 掌握现代汽油喷射系统的分类
掌握汽油发动机电子控制系统的组成及功能 了解汽油发动机电子控制系统的工作原理
【教学重点】 现代汽油喷射系统的分类
汽油发动机电子控制系统的组成及功能
【教学难点】 汽油发动机电子控制系统的工作原理 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
现代汽油喷射系统的分类 35分钟 汽油发动机电子控制系统的组成、功能及工作原理 45分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】简述汽油发动机电子控制系统的组成、功能及工作原理 【教学内容】
§2-1 现代汽油喷射系统的分类
一、电控燃油喷射系统的分类 1.按喷射系统执行机构不同分类
①多点喷射系统（mpi）：多点喷射系统是指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器,喷油器适时喷油。
②单点喷射系统（spi）：单点喷射系统是指在节流阀体上安装一只或两只喷油器,向进气歧管中喷油形成燃油混合气,进气行程时燃油混合气被吸入气缸内。2.按喷射控制装置的形式不同分类
①机械式：空气计量器与燃油分配器组合在一起,空气计量器检测空气流量的大小后,靠连接杆传北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第2页 总37页 动操纵燃油分配器的柱塞动作,以燃油计量槽开度的大小控制喷油量,达到控制混合气空燃比的目的。
②电子控制式：根据各种传感器送至电脑的发动机运行状况的信号,由电脑运算后,发出控制喷油量和点火时刻等多种执行指令,实现多种机能的控制.即为发动机电子集中控制系统。
③机电一体混合式：在燃油分配器上安装了一个由电脑控制的电液式压差调节器,电脑根据水温、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动作,以调节燃油供给量。3.按喷射方式不同分类
①间歇喷射系统：在发动机运转期间汽油间歇喷射是在进气过程中的某时间内进行的,喷油量大小取决于喷油器持续开启时间,即电脑指令的喷油脉冲宽度。
②连续喷射系：燃油喷射的时间占有全部工作循环的时间,连续喷射都是喷在进气道内,大部分燃油是在进气门关闭后喷射。4．按喷射位置的不同分类 ①进气道喷射式 ②缸内直接喷射式 5.按喷射时序分类
①同时喷射：同时喷射是指发动机在运转期间,各缸喷油器同时开启且同时关闭,由电脑的同一个喷油指令控制所有的喷油器同时动作。
②分组喷射：分组喷射是指将喷油器分成两组交替喷射,电脑发出两路喷油指令,每路指令控制一组喷油器。
③顺序喷射：顺序喷射是指喷油器按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射,它具有喷射正时,由电脑根据曲轴位置传感器提供的信号,辨别各缸的进气行程,适时发出各缸的喷油脉冲信号,以实现次序喷射的功能。
a）同时喷射 b）分组喷射 c）顺序喷射 6.按空气流量的检测方式分类
汽油喷射系统: ①歧管压力计量式（d型efi系统）
②翼片式或叶片式（l型efi系统）③卡门旋涡式（l型efi系统）④热线式（lh型efi系统）北京城市学院
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⑤热膜式（lh型efi系统）
1）、歧管压力计量式 将歧管压力和转速信号输送到电脑,由电脑根据该信号计算出充气量,再产生与之相对应的喷油脉冲,控制喷油器喷射适量的燃油.2）、翼片式和卡门旋涡式 其计量方式属于体积流量型,即通过计量气缸充气的体积,将物理量转变成电信号输送至电脑,电脑计算出与该体积的空气相适应的喷油量以控制混合气空燃比。
3）、热线式和热膜式 直接测量进入气缸内空气的质量,将该空气的质量转换成电信号,输送给电脑,由电脑根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量,以控制空燃比在最佳值。
二、电控汽油喷射系统的优点
1.能实现空燃比的高精度控制 2.充气效率高 3.瞬时响应快
4.起动容易,暖机性能好 5.节油和排放净化效果明显
6.减速断油功能也能降低排放,节省燃油 7.便于安装。
§2-2汽油发动机电子控制系统的组成及功能
一、进气系统
1、组成:空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管、怠速控制装置。
2、功能:为发动机可燃混合气的形成提供必须的空气。
3、工作原理:行驶时,空气的流量由通道中的节气门来控制。怠速时,节气门关闭,空气由旁通气道通过。怠速控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通道的空气量来实现的。如图所示：
《发动机电控技术》 教学教案 第4页 总37页
二、燃油系统
1、组成: 燃油泵、燃油滤清器、燃油脉动减振器、喷油器、燃油压力调节器及供油总管等组成。
2、功能: 提供洁净和压力稳定不变的燃油,并根据电脑指令喷射适量的燃油。
3、工作原理:具有一定压力的燃油送到各喷油器,喷油器根据电脑的喷油指令,开启喷油阀,将适量的燃油喷于进气门前,待进气时将燃油混合气吸入气缸。
三、点火系统
1、组成: 点火电子组件、点火线圈、火花塞、及高压导线等。
2、功能: 计算出点火时刻和通电时间。
3、工作原理: 电脑根据曲轴位置传感器和转速、水温等工况传感器信号计算出点火时刻和通电时间,将计算结果送到点火电子组件,由点火电子组件控制点火线圈的初级电路接通和断开,使火花塞点火。
四、电子控制系统、1、组成: 传感器、ecu和执行器三部分组成。
2、功能: 根据发动机各种传感器送来的信号控制喷油时间、点火时刻等等。
3、工作原理: 电脑根据空气流量计计算进气量，根据进气量和转速计算出基本喷油持续时间，然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正,得到最佳喷油持续时间。北京城市学院
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第三讲
第二章 汽油机燃油喷射系统(2/8)
【课 题】 §2-2汽油机燃油喷射系统的组成及工作原理 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业 【巩固上讲内容】 发动机电控系统的基本组成
【教学目的与要求】 掌握汽油发动机电子控制系统的组成及功能
了解汽油发动机电子控制系统的工作原理
【教学重点与难点】掌握efi系统的工作原理
掌握汽油发动机电子控制系统的燃油喷射控制
【教学难点】汽油发动机电子控制系统的工作原理 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
现代汽油喷射系统的工作原理 40分钟 汽油发动机电子控制系统的燃油喷射控制 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】简述同时喷射、分组喷射和顺序喷射的区别 【教学内容】
§2-2 ｅｆｉ系统的工作原理
一、efi系统的工作原理
（一）ｄ型ｅｆｉ系统
1、燃油压力的建立与燃油喷射方式
油箱内的燃油被燃油泵吸出并加压至350kpa左右,经燃油滤清器滤去杂质后,被送至发动机上方的燃油分配油管.分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通.喷油器是一种电磁阀,由ecu控制.通电时电磁阀开启,压力燃油以雾状喷入进气歧管内,与空气混和,在进气行程中被吸进气缸.分配油管的未端装有燃油压力调节器,用来调整分配油管中汽油的压力,使油压保持某一定值（约250-300kpa）.多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口经回油管返回油箱。
2、进气量的控制与测量 北京城市学院
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进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同，进气量也不同，同时进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量有一定关系。进气压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给ecu，ecu根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量。
3、喷油量与喷油时刻的确定
喷油量由ecu控制。ecu根据进气压力传感器测量得的信号计算出进气量，再根据分电器中的曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量；ecu控制各缸喷油器在每次进气行程开始之前喷油一次，并通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长，喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间2-10ms。各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由ecu根据曲轴位置传感器测得的1缸上止点的位置来控制。由于这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机一个工作循环中只喷油一次，故属于间歇喷射方式。
4、不同工况下的控制模式
电控燃油喷射系统能根据各个传感器测得的发动机各种运转参数，判断发动机所处的工况，选择不同模式的程序控制发动机的运转，实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速断油、自动怠速控制等功能。
d型ｅｆｉ系统具有结构简单、工作可靠等优点，但由于采用压力作为控制喷油量的主要因素，因此，存在这样的缺点：在汽车突然制动或下坡行驶中节气门关闭时，加速反应效果不良；当大气状况较大变化时，会影响控制精度。现代汽车使用的d型ｅｆｉ 系统都是经过改进了的，即采用运算速度快、内存容量大的ecu，大大提高了控制精度，控制的功能也更加完善。这种系统通常用于中档车型上，如丰田hiace小客车、丰田crown轿车等。(二)l型ｅｆｉ系统
l型ｅｆｉ系统是在d型ｅｆｉ系统的基础上，经改进而形成的。它是目前汽车上应用最广泛的燃油喷射系统。l型ｅｆｉ系统的构造和工作原理与d型ｅｆｉ系统基本相同，但它以空气流量计代替d型ｅｆｉ系统中的进气压力传感器，可直接测量发动机进气量，提高了控制精度。(三)mono系统
该系统是一种低压中央喷射系统，是单点喷射系统。在原来安装化油器的部位仅用一只电磁喷油器进行集中喷射，与化油器相比，能迅速地输送燃油通过节气门，在节气门上方没有或极少发生燃油附着管壁现象，因而消除了由此而引起的混合与燃烧的延迟，缩短了供油和空燃比信息反馈之间的时间间隔，提高了控制精度，改善了排放。
二、燃油喷射控制 北京城市学院
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（一）喷油正时控制
电控汽油喷射系统的控制功能包括喷油正时控制、喷油量控制、燃油停供控制和燃油泵控制。对于多点间歇喷射发动机，喷油正时分为同步喷油和异步喷油。
同步是指发动机各缸工作循环，在既定的曲轴转角进行喷油，同步喷油有规律性。
异步喷油与发动机的工作不同步，无规律性，是在同步喷油的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油。
1．同步喷油正时控制（1）同时喷射
原理：各缸喷油器都由ecu控制，同时喷油和停油。
喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ecu输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路开始喷油。
同时喷射控制电路图
同时喷射特点，如下图所示 每个工作循环同时喷油2次
各缸喷油时间不可能最佳，混合气质量不一致 电路结构与软件较简单，早期多采用
同时喷射正时图
（2）分组喷射
原理：把所有喷油器分成2～4组，由ecu分组控制喷油器。
以各组最先进入作功的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ecu输出指令信号，接通北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第8页 总37页 该组喷油器电磁线圈电路，开始喷油。
分组喷射控制电路图
特点：每个工作循环各组均喷射1次（或2次）
分组喷射正时图
（3）顺序喷射
原理：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。
ecu根据凸轮轴位置传感器（g信号）、曲轴位置传感器（ne信号）和发动机的作功顺序，确定各缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ecu输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷油。
顺序喷射控制电路图
顺序喷射特点：
能够设立最佳喷油时间，对混合气形成有利；喷油正时在排气上止点前60-70°； 控制软件复杂。北京城市学院
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顺序喷射正时图
（二）喷油量控制 1．起动喷油控制
在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于sta（起动）档时，ecu根据冷却液传感器信号（thw信号），由内存的水温——喷油时间图，确定基本喷油时间，根据进气温度传感器（tha信号）对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后在根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步的修正，即电压修正。
2．起动后喷油量控制
喷油持续时间 = 基本喷油持续时间×喷油修正系数 + 电压修正值（1）基本喷油时间：
d型efi系统的基本喷油时间是根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号确定。l型efi系统的基本喷油时间是由发动机转速信号和空气流量计信号确定。
（2）起动后各工况下喷油量的修正：
①起动后加浓修正:根据冷却液温度确定喷油时间的初始修正值；
②暖机加浓修正:在达到正常温度之前，根据冷却液温度信号进行喷油时间修正； ③进气温度修正:根据进气温度传感器提供的进气温度信号（tha信号），对喷油时间进行修正；低于20℃是空气密度大，ecu适当的增加喷油时间，高于20℃的适当的减少喷油时间。
④大负荷加浓:根据pim信号和vs信号以及节气门位置传感器输送的全负荷信号（psw信号）或vta信号判断发动机负荷状况，大负荷时适当增加喷油时间。
⑤过渡工况空燃比控制:主要根据pim信号或vs信号、ne信号、spd信号、vta信号、北京城市学院
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nsw信号判断过渡工况，对喷油时间进行修正。
⑥怠速稳定性修正:ecu根据pim信号和ne信号对喷油量进行修正，随着进气管绝对压力增大或怠速降低，适当增加喷油时间；反之，减少喷油时间。
3．断油控制
-减速断油控制——当汽车减速时，ecu将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。
-超速行驶断油——加速时，发动机超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ecu将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速。
4．异步喷油量控制
发动机起动和加速时的异步喷油量是固定，各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间，同时向各缸增加一次喷油。
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第四讲
第二章 汽油机燃油喷射系统(3/8)
【课 题】 §2-3汽油机燃油供给系统的结构及工作原理 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业 【巩固上讲内容】 efi系统的工作原理
【教学目的与要求】 掌握电动燃油的结构及工作原理
掌握电动燃油泵控制电路的检修
【教学重点】 电动燃油泵的结构和工作原理 【教学难点】 电动燃油泵控制电路的检修
【授课方法】讲授法、现场教学法（配备实物模型及发动机实验台）【课时分布】巩固上讲内容 5分钟
电动燃油的结构及工作原理 40分钟 电动燃油泵控制电路的检修 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检查燃油系统的油压？ 【教学内容】
§2-3汽油机燃油供给系统的工作原理
燃油供给系统由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器及油管组成。
一、电动燃油泵
1．作用：给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。2．类型：
（1）按安装位置不同分为：
内置式——安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单。外置式——串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，单噪声大，易产生气阻。（2）按电动燃油泵的结构不同分为：涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。3．电动燃油泵的结构 1）涡轮式电动燃油泵
（1）结构：主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀组成。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第12页 总37页
（2）原理
油泵电动机通电时，电动机驱动涡轮泵叶片旋转，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增多，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，顶开出油阀出油口输出。出油阀在油泵不工作时阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的压力，便于下次起动。如图
涡轮式电动燃油泵结构示意图
1—前轴承2—电动机定子3—后轴承4—出油阀5—出油口6—卸压阀 7—电动机转子 8—叶轮 9—进油口 10—泵壳体 11—叶片
（3）优点
泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点。此外，由于不需要消声器所以可以小型化，因此广泛的应用在轿车上。如捷达、本田雅阁。
2）滚柱式电动燃油泵（1）结构
主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。（2）原理
当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压在泵体内表面上，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成工作腔。在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度,当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，容积不断减小，使燃油压力提高，受压燃油流过电动机，从出油口输出。
二、燃油泵控制 北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第13页 总37页
（1）ecu控制的燃油泵控制电路
燃油泵ecu控制电路
工作原理：
起动或重负荷时：发动机ecu通过fpc端子向燃油泵ecu发出高电平信号，燃油泵ecu向燃油泵输出高电压(约12v)，燃油泵高速运转。
怠速或轻负荷时：发动机ecu通过fpc端子向燃油泵ecu发出低电平信号，燃油泵ecu向燃油泵输出低电压(约9v)，燃油泵低速运转。
（2）燃油泵开关控制的燃油泵控制
主要用于装用叶片式空气流量计的l型efi系统中。如图所示：
开关控制的燃油泵电路
控制原理： 北京城市学院
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起动时：起动机继电器闭合，开路继电器线圈l1通电，开路继电器触点闭合，燃油泵运转。起动后正常运转：翼片式空气流量计中的翼片因进气气流转动，使燃油泵开关闭合，开路继电器线圈l2通电，开路继电器触点闭合，燃油泵运转
发动机停转时：l1和l2线圈不通电，燃油泵停止工作。（3）采用转速控制的燃油泵控制电路
如图所示，此控制电路根据发动机转速和负荷的变化，通过燃油泵继电器改变油泵的供电线路，从而控制油泵的工作转速。
转速控制的燃油泵控制电路
工作原理：
点火开关sta：起动机继电器闭合，同时ecu有sta信号，起动机起动。sta信号和ne信号输入ecu：tr1接通，开路继电器闭合，燃油泵运转。
起动或重负荷时：ecu中的tr2断开，燃油泵继电器闭合，燃油泵高速运转；怠速或轻负荷时：ecu中的tr2接通，燃油泵继电器断开，电流流过燃油泵电阻器，燃油泵低速运转
三、燃油泵及控制电路的检修
1．燃油系统油压的检查
（1）检查油箱中的燃油，释放燃油系统压力。（2）检查蓄电池，拆下负极电缆。
（3）将专用压力表接在脉动阻尼器位置（对于韩国大宇或通用）或进油管接头处（对于丰田）。（4）接上负极电缆，起动发动机使其维持怠速运转。北京城市学院
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（5）拆下燃油压力调节器上真空软管，用手堵住进气管一侧，检查油压表指示的压力，多点喷射系统应为0.25 ～0.35mpa ,单点喷射系统为0.07～0.10mpa。若过低，说明燃油压力调节器有故障，更换后仍过低，应检查是否有堵塞或泄露，如没有，应更换燃油泵；若过高，应检查回油管是否堵塞，若正常，说明燃油压力调节器有故障。
（6）接上燃油压力调节器的真空软管，检查燃油压力表的指示应有所下降（约为0.05 mpa），否则检查真空管是否有堵塞和漏气，若正常，说明燃油压力调节器有故障。
（7）将发动机熄火，等待10min后观察压力表的压力，多点喷射系统不低于0.20 mpa，单点喷射系统不低于0.05 mpa。
（8）检查完毕后，应释放系统压力拆下油压表，装复燃油系统。2．燃油泵控制电路的检查
（1）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12v电源上。（2）将点火开关转至“on”位置，但不要起动发动机。
（3）旋开油箱盖能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力。（4）若听不到燃油泵的工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵。
（5）若有燃油泵不工作故障，且上述检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔丝有无断路。3．燃油泵的拆装与检测
拆装燃油泵时注意：应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为2～3ω。用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音。
注意：通电时间不能太长。北京城市学院
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第五讲
第二章 汽油机燃油喷射系统(4/8)
【课 题】 §2-3汽油机燃油供给系统的结构及工作原理 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 电动燃油泵的结构及工作原理；燃油系统油压的检查
【教学目的与要求】 掌握油压调节器、喷油器、冷启动喷油器等元件的结构及工作原理
掌握压调节器、喷油器、冷启动喷油器等元件的检修
【教学重点】 压调节器、喷油器、冷启动喷油器等元件的结构和工作原理 【教学难点】 压调节器、喷油器、冷启动喷油器等元件控制电路的检修 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
压调节器、喷油器、冷启动喷油器等元件的结构和工作原理 40分钟 压调节器、喷油器、冷启动喷油器等元件控制电路的检修 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检修喷油器？ 【教学内容】
§2-3汽油机燃油供给系统的工作原理
三、燃油滤清器
功用：滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。一般采用纸质滤心，每行驶20000～40000㎞或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。
四、脉动阻尼器
功用：减小在喷油器喷油时，油路中的油压可能会产生微小的波动，使系统压力保持稳定。组成：由膜片、回位弹簧、阀片和外壳组成。
原理：发动机工作时，燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管，当燃油压力产生脉动时，膜片弹簧被压缩或伸张，膜片下方的容积稍有增大或减小，从而起到稳定燃油系统压力的作用。
五、燃油压力调节器
1．作用：稳定燃油管的压力，使它与进气歧管之间的压力差保持恒定为250～300 kpa。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第17页 总37页 2．燃油管压力与进气歧管压力保持恒定的压力差
ecu对喷油质量的控制是时间控制，喷油压力便成影响喷油量和空燃比的重要因素，若在相同的喷油持续时间，若喷油压力不同，喷油量也不同。为了精确的控制喷油量和空燃比，必须确保喷油压力与进气歧管真空度之间的压力差为恒定值。3．组成：
主要由阀片、膜片、膜片弹簧和外壳组成。4．原理：
发动机工作时，燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧压力和进气管内气体的压力之和，膜片下方承受的压力为燃油压力，当压力相等时，膜片处于平衡位置不动。当进气管内气体压力下降时，膜片向上移动，回油阀开度增大，回油量增多，使输油管内燃油压力也下降；反之，进气管内气体压力升高时,燃油的压力也升高。5．燃油压力调节器的检修 1）燃油压力调节器的就车检查（1）燃油压力调节器工作情况的检查
检查时用油压表测量发动机怠速运转时的燃油压力，然后拆下调节器上的真空软管。这时燃油压力应升高50kpa，否则应予以更换。（2）燃油压力调节器保持压力的检查
将燃油压力表接入燃油管路，用一根导线将电动燃油泵的两个检测孔短接；打开点火开关，让电动燃油泵运转10秒，然后关闭点火开关取下导线；再将燃油压力调节器的回油管夹紧，5分钟后观察油压，如果该油压下降，表明调节器有泄露，应更换。2）燃油压力调节器的拆卸检查
拆下燃油压力调节器的进油管和真空软管，这时两者之间应不通；否则，表明有泄露，应予以更换。
六、喷油器
1．功用：根据ecu指令，控制燃油喷射量。
2．安装：单点喷射系统安装在节气门体空气入口处，多点喷射安装在进气歧管。3．构造：由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成。
4．原理：当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出；当电磁线圈断电时，电磁吸力消失，回位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。
5．类型：高阻（电阻13～16ω）和低阻（电阻2～3ω）。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第18页 总37页
6．驱动方式：电流驱动和电压驱动 7．喷油器检修
（1）喷油器泄露情况的检查 将喷油器装在分配油管上，用一根导线将诊断座上燃油泵的检测插孔短接，并打开点火开关。燃油泵开始运转，注意观察喷油器有无漏油。如果漏油，其漏油量在1分钟内应少于一滴，否则应予以更换。
（2）喷油器电阻检查 低电阻阻值为2～3ω，高电阻阻值为13～16ω。低阻值的喷油器不可直接与蓄电池连接，应串联一个适当阻值的5压电阻，以免烧坏电磁线圈。
（3）喷油量检查 用专用设备检查，检查15s内的喷油量应为50～70ml，重复测量三次。8．喷油器的控制电路
喷油器电流驱动电路
9．喷油器的控制电路的检查
（1）拔下喷油器连接器插头。（2）接通点火开关，不要启动发动机。
（3）测量喷油器控制线连接器插头上的电源线的电压，应为12v。若无电压，检查点火开关及熔断器或主继电器及线路。
（4）检查ecu的喷油器搭铁线，搭铁是否良好。
（5）将专用检查试灯串接到喷油器连接器两插头上，起动发动机，试灯应闪烁，不亮或不闪烁则控制回路有故障，可检查喷油器至ecu的线路和ecu是否有故障，也可以用示波器检测喷油器脉冲波形，对控制电路进行检查。
七、冷起动喷油器及其控制电路
1．功用：在发动机冷起动时喷油，以加浓混合气，改善发动机的冷起动性能。
2．原理：发动机起动时，起动继电器线圈通电，触点闭合使蓄电池电压送至冷起动喷油器，正时开关控制冷起动搭铁回路接通，冷起动喷油器喷油。若冷却水温度较高，正时开关则断开，冷起动喷油器不喷油。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第19页 总37页
3．冷起动喷油器的控制类型
（1）热限时开关控制 发动机在热状态下起动时，热限时开关处于关断状态，冷起动喷油器不喷油；低温起动时，触点闭合，冷起动喷油器喷油，经一定时间触点断开，冷起动喷油器停止喷油。
（2）ecu和热限时开关协同作用 当水温在20-25摄氏度时，由热限时开关控制；当水温在25-当水温在20-25摄氏度时，由ecu继续控制，水温超过60摄氏度时，ecu使冷起动喷油器停止供油。
4．冷起动喷油器的检修
（1）冷起动喷油器的就车检查 用万用表检查电阻。
（2）冷起动喷油器的检验 检查泄漏情况及喷油量，与喷油器的方法相同。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第20页 总37页
第六讲
第二章 汽油机燃油喷射系统(5/8)
【课 题】 §2-4汽油机空气供给系统的组成及工作原理 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 §2-3汽油机燃油供给系统的结构及工作原理 【教学目的与要求】 掌握怠速空气调整器的结构和工作原理
掌握各类怠速空气调整器的检修
【教学重点】 掌握怠速空气调整器的结构及检修 【教学难点】 怠速空气调整器的工作原理 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
怠速空气调整器的结构及工作原理 40分钟 怠速空气调整器控制电路的检修 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检修怠速步进电机？ 【教学内容】
§2-4汽油机空气供给系统的工作原理
一、空气供给系统基本元件的构造
（一）空气滤清器
一般为干式纸质滤心式，结构与普通发动机上相同。
（二）节气门体与怠速调整螺钉
节气门体安装在进气管中，来控制发动机正常工况下的进气量。主要由节气门、节气门位置传感器、怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器，例如在ls400上还设有牵引控制系统（trc），当车辆处于trc控制状态行驶时，无论是起步、匀速或加减速工况，汽车均能根据道路状况确保输出最佳的驱动力和牵引性能。在trc控制行驶状态下，发动机的主节气门由主节气门强制开启器打开（全开），进气量由副节气门控制，节气门开度信号也由副节气门位置传感器负责将信号传送给ecu。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第21页 总37页 注意：装有节气门限位螺钉的汽车，一般不允许调节节气门限位螺钉，除非怠速控制阀发生故障而无法及时修复，可通过调整节气门最小开度来保持发动机怠速运转，故障排除后，应将节气门限位螺钉调回原位。
（三）怠速控制系统的工作原理
1．怠速控制系统的功能：
用高怠速实现发动机起动后的快速暖机过程。自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。2．怠速控制的方法：节气门直动式和旁通空气式。3．怠速空气阀（1）功用：
提高冷起动怠速，加快暖机预热过程，增加暖机过程中所需的空气量，也称高怠速控制 发动机完成暖机后，通过辅助空气阀的空气被自动切断，恢复正常怠速 现代发动机集中管理系统，高怠速控制由怠速控制阀完成（2）石腊式补充空气阀
当冷却液温度>80℃时，阀门完全关闭（3）双金属片式补充空气阀
双金属片的动作由加热线圈通电时间或发动机水温决定，当水温<-20℃时，阀门全开；当水温>60℃时，阀门全闭 4．旋转滑阀式怠速控制阀 1）控制阀的结构与工作原理
ecu控制两个线圈的通电或断开，改变两个线圈产生的磁场，两线圈产生的磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，可改变控制阀的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现怠速控制。
工作原理：ecu控制旋转滑阀式怠速控制阀的两个线圈的平均通电时间（占空比）来实现怠速的调整。2）控制阀的控制内容
包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制。3）控制阀的检修
（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“on”，不起动发动机，分别检测电源端子与搭铁间的电压，为蓄电池电压。
（2）发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使发动机维持怠速运转，用专用短接线接故障诊断座上的te1与e1端子，发动机转速应保持在1000～1200r/min，5s后转北京城市学院
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速下降约200 r/min。
（3）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制阀侧分别测量中间端子（＋b）与两侧端子（isc1和isc2）的电阻应为18.8～22.8ω。5．步进电动机型怠速控制阀 1)控制阀的结构与工作原理
步进电机主要由转子和定子组成，丝杠机构将步进电机的旋转运动转变为直线运动，使阀心作轴向移动，改变阀心与阀座之间的间隙。
2）丰田车系步进电机型怠速控制阀工作过程，如图所示：
转子八对磁极，定子a、b各16个爪极，定子线圈a的两组线圈与定子线圈b的两组线圈反极性，定子共分为32个磁极爪，步进一个爪极转角11.25°，步进32步转子转一圈，丰田车系步进电机0~125步。
怠速步进电机结构示意图
工作原理，当ecu控制使步进电机的线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时，定子磁场顺时针转动，由于与转子磁场间的相互作用，使转子随定子磁场同步转动。同理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。定子有32个爪级，步进电动机每转一步为1/32圈，工作范围为0～125个步进级。3）步进电机的检修
①拆下控制阀线束连接器，点火开关置“on”，不起动发动机，分别检测b1和b2与搭铁间的电压，为蓄电池电压。
②发动发动机后再熄火时，2～3s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声。③拆下控制阀线束连接器，测量b1与s1和s3、b2与s2和s4间的电阻，应为10～30ω。④拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至b1和b2端子，负极按顺序依次接通s1—s2—s3—北京城市学院
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s4端子时，随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出，若负极按反方向接通s4—s3—s2—s1端子，则控制阀应向内缩回。6．占空比控制电磁阀型怠速控制阀 1）控制阀的结构与工作原理
结构主要由控制阀、阀杆、线圈和弹簧等组成。
工作原理：控制阀的开度取决于线圈产生的电磁力大小，与旋转阀型怠速控制阀相同，ecu是通过控制输入线圈脉冲信号的占空比来控制电场强度，以调节控制阀的开度，从而实现怠速空气量的控制。2）控制阀的控制内容
包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制。3）控制阀的检修
①拆下控制阀线束连接器，点火开关置“on”，不起动发动机，分别检测电源端子与搭铁间的电压，为蓄电池电压。
②拆下怠速控制阀上的两端子线束连接器，在控制阀侧分别测量两端子之间电阻应为10～15ω。
7．开关型怠速控制阀
1）控制阀的结构与工作原理
主要由线圈和控制阀组成。工作原理与占空比电磁阀相同，不同的是开关型怠速控制阀工作时，ecu只对阀内线圈通电和断电两种状态控制。2）控制阀的控制内容
只进行通、断电的控制。由于旁通气量少，为此需要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。
二、怠速控制阀控制的内容
1、起动初始位置的设定
关闭点火开关使发动机熄火后，ecu的m—rel端子向主继电器线圈供电延续约2～3s。在这段时间内，蓄电池继续给ecu和步进电动机供电，ecu使怠速控制阀回到起动初始位置。
2、起动控制
在起动期间，ecu根据冷却液温度的高低控制步进电动机，调节控制阀的开度，使之到起动后暖机控制的最佳位置，此位置随冷却液温度的升高而减小。
3、暖机控制
在暖机过程中，ecu根据冷却液温度信号按内存的控制特性控制怠速控制阀的开度，随温度上升，北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第24页 总37页 怠速控制阀开度渐渐减小。当冷却液温度达到70℃时，暖机控制过程结束。
4、怠速稳定控制
当转速信号与确定的目标转速进行比较有一定差值时（一般为20r/min），ecu将通过步进电动机控制怠速控制阀，调节怠速空气供给量，使发动机的实际转速与目标转速相同。
5、怠速预测控制
在发动机负荷发生变化时，为了避免怠速转速波动或熄火，ecu会根据各负荷设备开关信号，通过步进电动机提前调节怠速控制阀的开度。
6、电器负荷增多时的怠速控制
如电器负荷增大到一定程度时，蓄电池电压会降低，为了保证电控系统正常的供电电压，ecu根据蓄电池电压调节怠速控制阀的开度，提高发动机怠速转速，以提高发动机的输出功率。
7、学习控制
由于磨损原因导致怠速控制阀性能发生变化，怠速控制阀的位置相同时，实际的怠速转速与设定的目标转速略有不同，ecu利用反馈控制使怠速转速回归到目标转速的同时，还可将步进电动机转过的步数存储在rom中，以便在此后的怠速控制过程中使用。北京城市学院
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第七讲
第二章 汽油机燃油喷射系统(6/8)
【课 题】 §2-4汽油机空气供给系统的组成及工作原理 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 汽油机空气供给系统的组成及工作原理 【教学目的与要求】 掌握空气流量计的结构及工作原理
掌握空气流量计控制电路的检修
【教学重点】 空气流量计控制电路的检修 【教学难点】 空气流量计的结构及工作原理 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
空气流量计的结构及工作原理 40分钟
空气流量计控制电路的检修 40分钟
小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检修各类空气流量计？ 【教学内容】
§2-5汽油机燃油喷射控制系统其他部件的工作原理
一、空气流量计
空气流量计的类型：叶片式、卡门涡旋式、热线式和热膜式。1．叶片式空气流量计
1）结构
如图，空气流量计主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。
在流量计内还设有缓冲室和缓冲叶片，利用缓冲室内的空气对缓冲叶片的阻尼作用，可减小发动机进气量急剧的变化引起测量叶片脉动，提高测量精度。北京城市学院
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l—电位计滑臂2—可变电阻3—接进气管4—测量叶片5—旁通空气道 6—接空气滤清器 2）工作原理
来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的力与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。与测量板同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号vs送给ecu。3）检测
测量vc与e2、vs与e2、tha与e2之间的电阻。点火开关on，测量各端子之间的电压。测量燃油泵开关的导通性。
叶片式空气流量计电路图
2．卡门旋涡式空气流量计
在气流通道中放一个锥状的涡流发生器，气体通过时在锥体后产生许多卡门旋涡的涡流串。卡门旋涡的频率和空气流速之间存在一定的关系。测得卡门旋涡的频率就可以求出空气的流速，再乘以空气通道面积就可以得到进气的体积流量。北京城市学院
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1）分类：按检测分为超声波检测和反光镜检测法。2）反光镜检测法
检测部分结构：镜片、发光二级管和光电晶体管组成。
原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将发光二极管投射的光发射给光电管，对反射光进行检测。即可得到涡流的频率。频率高对应的进气量大。3）超声波检测法
结构：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接收探头和转换电路组成。
原理：卡门涡旋造成空气密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声波到达接收器的时机或变早或变晚，测出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形波的脉冲频率为卡门涡旋的频率。4）检测：
点火开关转至“on”位置，检测vc与e2间电压应为5v，ks与e2间电压应为4～6v。发动机运转时，ks与e2间电压应为2～4v，进气量越大，电压越高。测量tha与e2之间的电阻，与标准参数对照，不符合要求就更换。3．热线式空气流量计 1）工作原理：
如下图，热线电阻rh以铂丝制成，rh和温度补偿电阻rk均置于空气通道中的取气管内，与ra、rb共同构成桥式电路。rh、rk阻值均随温度变化。当空气流经rh时，使热线温度发生变化，电阻减小或增大，使电桥失去平衡，若要保持电桥平衡，就必须使流经热线电阻的电流改变，以恢复其温度与阻值，精密电阻ra两端的电压也相应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往ecu。
热线式空气流量计工作原理
2）自洁功能 在1000℃以上将粉尘烧掉。北京城市学院
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3）检测
接通点火开关，不起动发动机，测e与d、e与c之间的电压为蓄电池电压。b与c间的信号电压：发动机工作时为2～4v 发动机不工作为1.0～1.5v f与d间电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后有跳跃上升，1s后在回零，说明自洁信号良好。4．热膜式空气流量计（1）组成及原理
工作原理：与热线式相同
热膜：帕金属片固定在树脂薄膜上。优点是提高可靠性和耐用性，不粘附灰尘。图为桑塔纳2000ajr发动机热膜式空气流量计原车电路图 北京城市学院
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桑塔纳2000gsi型轿车发动机部分电路图
g39-氧传感器 g70-空气流量计 j17-汽油泵继电器 j220-发动机控制单元 n31-第2缸喷油器 n32-第3缸喷油器 n33-第3缸喷油器 n80-活性炭罐电磁阀 s5-汽油泵保险丝（10a）t4a-发动机线束与氧传感器插头连接（4针，在发动机舱中间支架上）t8a-发动机线束与发动机右线束插头连接（8针，在发动机舱中间支架上）t80-发动机线束、发动机右线束与发动机控制单元插头连接（80针，在发动机控制单元上）机右线束内）
空气流量计：端子2（电源12v）、端子4（参考电压5v）、端子5和3（空气流量信号与接地）
-正极连接线（在发动机线束内）
-正极连接线（在发动北京城市学院
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第八讲
第二章 汽油机燃油喷射系统(7/8)
【课 题】 §2-5汽油机燃油喷射控制系统其他部件的工作原理 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 空气流量计的组成及工作原理
【教学目的与要求】 掌握进气压力传感器、节气门位置传感器和电磁式曲轴位置传感器的结构及工作原理，掌握上述三种传感器的检修
【教学重点】 传感器电路的检修 【教学难点】 传感器的工作原理
【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
传感器的结构及工作原理 40分钟
传感器控制电路的检修 40分钟
小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检修电磁式曲轴位置传感器？ 【教学内容】
§2-5汽油机燃油喷射控制系统其他部件的工作原理
二、进气管绝对压力传感器 1．进气管绝对压力传感器的类型
半导体压面敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等。2．半导体压面敏电阻式的结构及工作原理
进气管绝对压力传感器由压力转换元件和放大压力转换元件输出信号的集成电路和真空室构成。压力转换元件是硅片。硅片的一面是真空，另一面作用的是进气管的压力。在进气管的压力作用下，硅片将产生变形，使硅片的电阻阻值发生变化，从而使电桥的电压变化，再通过集成放大电路放大后输入到ecu的pim端子。3．控制电路
如图所示，为皇冠3.0轿车2jz-ge发动机进气压力传感器电路图。
进气压力传感器：端子vcc（电源5v）、端子pim（进气压力信号电压）、端子e2（传感器接地）北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第31页 总37页
4．进气管绝对压力传感器的检修
检测：将点火开关转至“ｏｎ”，检测vcc和e2间应为5v左右，pim与e2之间的输出电压应随着真空度增加而降低。
三、节气门位置传感器
1．作用：检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ecu，控制燃油喷射及其他辅助控制。2．电位计式节气门位置传感器
利用触点在电阻体上的滑动来改变电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。全关时电压信号应约为0.5v，随节气门增大，信号电压增强，全开时约为5v。如下图所示：
（a）结构和原理（b）输出特性（c）控制电路 3．线性输出式节气门位置传感器的检修
怠速触点在节气门全闭时应闭合，即idl和e之间的电阻为零，随着节气门开度的增大，vta和e之间的电阻线性增大，否则说明该传感器有故障。4．触点式节气门位置传感器
由滑动触点和两个固定触点（功率触点和怠速触点）组成。节气门全关闭时，可动触点与怠速触点接触，当节气门开度达50°以上时，可动触点与怠速触点接触，检测节气门大开度状态。5．开关式节气门位置传感器的检修
用万用表的电阻挡测量怠速触点和功率触点的导通性，怠速触点在节气门全闭时电阻应为零，北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第32页 总37页 节气门略打开一点怠速触点断开，电阻为无穷大。功率触点在节气门开度小于50%时应断开，电阻为无穷大，节气门开度超过50%时应闭合，电阻为零。
四、发动机转速与曲轴位置传感器 1．功用、类型及位置
功用：检测发动机上止点、曲轴转角、发动机转速信号送给ecu，以确认曲轴位置，用来控制喷油正时和点火正时
类型：磁电式、光电式、霍尔式
位置：经常安装在发动机的曲轴端、凸轮轴端、飞轮上或分电器内 2．磁电式
1）结构与原理如下图所示
丰田tccs系统，位于分电器内，利用转子旋转使磁通量变化，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势信号，将此信号放大后，送入电脑ecu。
2）发动机转速（ne）信号如下图所示：
曲轴转角1°信号=30°转角时间/30等分
发动机转速：ne信号以2个脉冲时间（曲轴60°）为基准计算和检测 3）曲轴位置（g）信号如下图所示：
g信号：辨别气缸及检测活塞上止点位置。g1为第6缸压缩上止点前10°，g2为第1缸压北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第33页 总37页
缩上止点前10°
g信号：ecu利用ne信号计算曲轴转角的基准信号
4）控制电路如下图所示：
g1-g-：第6缸上止点位置电脉冲信号 g2-g-：第1缸上止点位置电脉冲信号 ne-g-：曲轴转速电脉冲信号
3．电磁式曲轴位置传感器的检修（丰田车系）
1）电磁式曲轴位置传感器电阻的检查：用万用表的电阻挡测量传感器上各端子间的电阻。2）电磁式曲轴位置传感器输出信号的检查：拔下电磁式曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时用示波器检查曲轴位置传感器上g1-g0、g2-g0、ne-g0端子，应有脉冲信号输出。
3）电磁式曲轴位置传感器的线圈与信号转子的间隙检查：用塞尺测量信号转子与传感器线圈凸出部分的空气隙。若间隙不符合要求则须更换分电器壳体总成。
电磁式曲轴位置传感器的就车检查：
①用交流电压表的2v挡测量其输出电压，起动时应高于0.1v,运转时应为0.4-0.8v。②用频率表测量其工作频率。③用示波器检测其输出信号的波形。
④如果在传感器上能检测到电压信号，而在ecu连接器上检测不到信号，则应检查传感器至ecu之间的导线及插头。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第34页 总37页
第九讲
第二章 汽油机燃油喷射系统(8/8)
【课 题】 §2-5汽油机燃油喷射控制系统其他部件的工作原理 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 进气压力传感器、节气门位置传感器和电磁式曲轴位置传感器原理与检修 【教学目的与要求】 掌握其他传感器的结构及工作原理
掌握其他传感器控制电路的检修
【教学重点】 传感器控制电路的检修 【教学难点】 传感器的结构和工作原理
【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
其他传感器的结构和工作原理 40分钟 其他传感器控制电路的检修 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检修光电式曲轴位置传感器？ 【教学内容】
§2-5汽油机燃油喷射控制系统其他部件的工作原理
四、发动机转速与曲轴位置传感器
（一）霍尔式曲轴位置传感器
1）组成：由转子、永久磁铁、霍尔晶体管和放大器组成。
2）原理：ecu通过电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压放大后输送给ecu，ecu根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。
霍尔效应原理如图所示：
a）叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁，不产生霍尔电压 b）叶片离开空气隙，产生霍尔电压 北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第35页 总37页
（a）（b）
3）霍尔式曲轴位置传感器的检修
（1）拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与搭铁之间的电压，应为8v或12v（视车型而定）。若无电压，则应检查传感器至ecu之间的线路及ecu上相应端子的电压。（2）插回传感器插头，起动发动机，测量传感器输出端子的信号电压，应为3v-6v。若无信号电压，则为传感器故障。
（3）用示波器检查传感器输出电压的波形。
（二）光电式曲轴位置传感器
1）组成：由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器组成。
2）原理：利用发光二极管作为信号源。随转子转动，当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生电压信号，经放大电路放大后输送给ecu。如图所示：
光电式曲轴位置传感器
曲轴1°信号供ecu计算曲轴转角和发动机转速；曲轴120°信号，供ecu确认活塞上止点(前70°)位置。
《发动机电控技术》 教学教案 第36页 总37页
信号盘结构
3）光电式曲轴位置传感器的检修
（1）拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与搭铁端子之间的电压，应为5v或12v（视车型而定）。若无电压，则应检查传感器至ecu之间的线路及ecu上相应端子的电压。
（2）插回传感器插头，起动发动机，转速保持在2500r/min左右，测量传感器输出端子的电压，应为2-3v，否则为传感器损坏。（3）用示波器检测其信号波形。
五、温度传感器
1．水温传感器结构及工作原理（1）功能
检测冷却液温度转化为电信号，送给ecu作为喷油量、点火正时的修正信号。安装在气缸体水道或冷却水出口处。（2）结构与原理
具有负温度系数热敏电阻特性，冷却液温度升高，热敏电阻值降低（3）控制电路如图所示：
thw信号：冷却液温度越高，热敏电阻越低，电路总电阻减小，电路电流增大，ecu内电阻r分压增加，热敏电阻分压降低，即thw信号电压减小；e2：传感器接地。
2．进气温度传感器
功用：给ecu提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。
d型安装在空气滤清器或进气管内，l型安装在空气流量计内。进气温度传感器内的热敏电阻随着进气温度的增大而减小，使得分压值也随之减小，ecu根据分压来判断进气温度。3．水温传感器和进气温度传感器的检修
1）元件检测：测量传感器在不同温度下的电阻值。北京城市学院
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2）在线测量：打开点火开关测量电压，应为5v，插回插头，起动发动机，测量不同温度下的电压，应在4-0.5v之间变化。
六、信号开关
常用的有：起动开关、空调开关、档位开关、制动开关、动力转向开关和巡航控制开关等。
七、车速传感器
功用：检测汽车行驶速度，给ecu提供车速信号，用于巡航控制和限速断油控制。类型：舌簧开关式和光电式。
八、电子控制单元（ecu）（本教学内容只作了解）
主要由输入回路、模/数转换器、微型计算机和输出回路组成
汽车发动机故障诊断技术教案第四章总结 汽车发动机故障诊断实验报告篇二
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第十四讲
第四章 汽油机辅助控制系统(1/4)
【课 题】 §4-1汽油机排放控制系统及检修(1/2)【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 点火系统电器元件的故障诊断及维修 【教学目的与要求】 掌握排放控制系统电路的检修
了解排放控制系统工作原理
【教学重点】 排放控制系统电路的检修 【教学难点】 排放控制系统工作原理
【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
三元催化转换器的结构与检修 40分钟 氧传感器与闭环控制 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检修氧传感器和活性碳罐？ 【教学内容】
§4-1汽油机排放控制系统及维修(1/2)一、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统 1．三元催化转换器的功能
利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。2．三元催化转换器的构造
三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混合物。3．影响三元催化转换器转换效率的因素
影响最大的是混合气的浓度和排气温度。
只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器的转化效率最佳，一般都装有氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ecu，用来对空燃比进行反馈控制。
此外，发动机的排气温度过高（815℃以上），twc转换效率将明显下降。4．氧传感器 北京城市学院
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（1）氧化锆氧传感器
在敏感元件氧化锆的内外表面覆盖一层铂，外侧与大气相同。
在400℃以上的高温时，若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别，在铂电极之间将会产生电压。当混合气稀时，排气中氧的含量高，传感器元件内外侧氧的浓度差小，氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低（接近0v），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的之间电压高（约为1v）。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变，如下图。（2）氧化钛氧传感器
主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等组成。
氧化锆氧传感器及其输出特性 a）结构 b）输出特性
1—法兰2—铂电极3—氧化锆管4—铂电极5—加热器 6—涂层7—废气8—套管9—大气
当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换成电压信号输送给ecu，用来确定实际的空燃比。（3）氧传感器控制电路
日本丰田ls400轿车氧传感器控制电路。北京城市学院
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氧传感器控制电路
闭环控制，当实际空燃比比理论空燃比小时，氧传感器向ecu输入的高电压信号（0.75～0.9v）。此时ecu减小喷油量，空燃比增大。当空燃比增大到理论空燃比时，氧传感器输出电压信号将突变下降至0.1 v左右，ecu立即控制增加喷油量，空燃比减小。如此反复，就能将空燃比精确地控制在理论空燃比附近一个极小的范围内。
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第十五讲
第四章 汽油机辅助控制系统(2/4)
【课 题】 §4-1汽油机排放控制系统及检修(2/2)【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 点火系统电器元件的故障诊断及维修 【教学目的与要求】 掌握排放控制系统电路的检修
了解排放控制系统工作原理
【教学重点】 排放控制系统电路的检修 【教学难点】 排放控制系统工作原理
【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
废气再循环的结构与检修 40分钟 燃油蒸气排放控制系统 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检修氧传感器和活性碳罐？ 【教学内容】
§4-1汽油机排放控制系统及维修(2/2)
二、废气在循环控制系统（egr）1．egr控制系统功能
将适当的废气重新引入气缸参加燃烧，从而降低气缸的最高温度，以减少nox的排放量。种类：开环控制egr系统和闭环控制egr系统。2．开环控制egr系统
如图，主要由egr阀和egr电磁阀等组成。北京城市学院
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开环控制egr系统
原理：egr阀安装在废气再循环通道中，用以控制废气再循环量。egr电磁阀安装在通向egr真空通道中，ecu根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和起动等信号来控制电磁阀的通电或断电。ecu不给egr电磁阀通电时，控制egr阀的真空通道接通，egr阀开启，进行废气再循环；ecu给egr电磁阀通电时，控制egr阀的真空度通道被切断，egr阀关闭，停止废气在循环。
egr率＝[egr量／（进气量＋egr量）]×100℅ 3．闭环控制egr系统
闭环控制egr系统，检测实际的egr率或egr阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。与开环相比只是在egr阀上增设一个egr阀开度传感器，控制原理，egr率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经egr电磁阀进入稳压箱，传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，并转换成电信号送给ecu，ecu根据此反馈信号修正egr电磁阀的开度，使egr率保持在最佳值。4．egr控制系统的检修
（1）一般检查：拆下egr阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空软管应无真空吸力；发动机温度达到正常工作温度后，怠速时检查结果应与冷机时相同，若转速提高到2500 r/min左右，拆下真空软管，发动机转速有明显提高。
（2）egr电磁阀的检查：冷态测量电磁阀电阻应为33～39ω。电磁阀不通电时，从进气管侧吹入空气应畅通，从滤网处吹应不通；接上蓄电池电压时，应相反。
（3）egr阀的检查：如图，用手动真空泵给egr阀膜片上方施加约15kpa的真空度，egr阀应能开启，不施加真空度，egr阀应能完全关闭。北京城市学院
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egr阀的检查
三、汽油蒸气排放（evap）控制系统 1．evap控制系统功能
收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧，从而防止汽油蒸气直接排出大气而防止造成污染。同时，根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量。2．evap控制系统的组成与工作原理
如图，油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳罐下部进入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放控制阀内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制。
evap控制系统
发动机工作时，ecu根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制碳罐电磁阀的开闭来控制排放控制阀上部的真空度，从而控制排放控制阀的开度。当排放控制阀打开时，燃油蒸气通过排放控制阀被吸入进气歧管。
在部分电控evap控制系统中，活性碳罐上不设真空控制阀，而将受ecu控制的电磁阀直接装在活性碳罐与进气管之间的吸气管中。如图韩国现代轿车装用的电控evap控制系统。北京城市学院
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韩国现代轿车evap系统
3．evap控制系统的检测
（1）一般维护：检查管路有无破损或漏气，碳罐壳体有无裂纹，每行驶
20000㎞应更换活性碳罐底部的进气滤心。
（2）真空控制阀的检查：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，从活性碳罐侧孔吹入空气应畅通，不施加真空度时，吹入空气则不通。（3）电磁阀的检查：拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动用真空泵由软管接头给控制电磁阀施加一定的真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度，若接蓄电池电压，真空度应释放。测量电磁阀两端子间电阻应为36～44ω。
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第十六讲
第四章 汽油机辅助控制系统(3/4)
【课 题】 §4-2汽油机进气控制系统及检修 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 汽油机排放控制系统及检修 【教学目的与要求】 掌握汽油机进气控制系统的检修
了解汽油机进气电控系统的工作原理
【教学重点】 汽油机进气控制系统的检修 【教学难点】 汽油机进气电控系统的工作原理 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
汽油机进气控制系统的检修 40分钟 汽油机进气电控系统的工作原理 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检修可变气门正时和升程？ 【教学内容】
§4-2汽油机进气控制系统及维修
一、谐波增压控制系统（acis）
谐波增压控制系统是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。1．压力波的产生
当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气管仍在进气，于是将进气门附近气体被压缩，压力上升。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀，向进气气流相反方向流动，压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。
2．压力波的利用方法
一般而言，进气管长度长时，压力波长，可使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时，压力波波长短，可使发动机高速区功率增大。3．波长可变的谐波进气增压控制系统 北京城市学院
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丰田皇冠车型2jz—ge发动机采用在进气管增设一个大容量的空气室和电控真空阀，以实现压力波传播路线长度的改变，从而兼顾低速和高速的进气增压效果。
系统工作原理如图，ecu根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真空罐的真空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。此时进气管长度长，压力波长大，以适应低速区域形成气体动力增压效果。高速时，ecu接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开，真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片，从而将进气增压控制阀打开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果。
acis系统工作原理
1—喷油器2—过气道3—空气滤清器 4—过气室 5—涡流控制气门 6—进气控制阀 7—节气门 8—真空驱动器 维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.5～44.5ω。
二、动力阀控制系统
功用：根据发动机不同的负荷，改变进气流量去改善发动机的动力性能。
工作原理：受真空控制的动力阀在进气管上，控制进气管空气通道的大小。发动机小负荷运转时，受ecu控制的真空电磁阀关闭，真空室的真空度不能进入动力阀上部的真空室，动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出小功率。当发动机负荷增大时，ecu根据转速、温度、空气流量信号将真空电磁阀电路接通，真空电磁阀打开，真空室的真空度进入动力阀，将动力阀打开，进气通道变大，发动机输出大的扭矩和功率。
维修时主要检查真空罐、真空气室、和真空管路有无漏气，真空电磁阀电路有无短路或断路。
三、可变配气相位控制系统（vtec）
1．对配气相位的要求
要求配气相位随着发动机转速的变化，适当的改变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭角。北京城市学院
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2．vtec机构的组成
同一缸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。
vtec配气机构与普通配气机构相比较，主要区别是：凸轮轴上的凸轮较多，且升程不等，结构复杂。
3．vtec机构的工作原理
功能：根据发动机转速、负荷等变化来控制vtec机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。工作原理：发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，此时，三个摇臂彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量关闭。配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮轴驱动。当发动机高速运转，电脑向vtec电磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，此时两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇臂。此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作。
当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下，三个摇臂彼此分离而独立工作。4．vtec系统电路 5．vtec系统的检测
发动机不工作时，拆下气门室罩，转动曲轴分别使各缸处于压缩上止点位置，用手按压中间摇臂，应能与主摇臂和次摇臂分离单独运动。
在使用中，本田车系若有故障21，说明vtec电磁阀或电路有故障，按以下进行检查： ①清除故障码，在重新调取故障码。
②关闭点火开关，拆开vtec电磁阀线束，测电磁阀线圈电阻应为14～30ω。③检查vtec电磁阀与电脑之间的接线。
④起动发动机，当工作温度正常时，检查发动机转速分别为1000r/min、2000 r/min和4000 r/min时的机油压力。
⑤用换件法检查电脑是否有故障。
四、巡航控制系统及电控节气门系统
（一）巡航控制系统
1．巡航控制系统的功能（1）匀速控制功能 北京城市学院
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（2）巡航控制车速设定功能（3）滑行功能（4）加速功能（5）恢复功能（6）车速下限控制功能（7）车速上限控制功能（8）手动解除功能（9）自动解除功能（10）自动变速器控制功能（11）快速修正巡航控制车速功能（12）自诊断功能 2．巡航控制系统的组成
主要由操纵开关、安全开关、传感器、巡航控制ecu和执行元件组成。3．电动机式巡航控制执行元件
主要执行元件有电动机、电磁离合器、位置传感器和安全开关。4．气动膜片式巡航控制执行元件
主要有真空输送阀、真空输送电磁阀、真空释放阀、膜片气室和膜片拉杆等组成。5．巡航控制使用注意事项
（1）在天气恶劣条件下不要使用。
（2）在解除巡航控制模式后，应关闭巡航控制系统的控制开关。（3）在坡道较大或较多的道路上行驶时不要使用。（4）若巡航指示灯闪亮时，说明有故障，请勿使用。
（5）ecu是巡航控制系统的中枢，对电磁环境、湿度及机械振动有较高的要求。6．巡航控制系统的使用方法（1）设定巡航速度（2）解除巡航控制模式（3）提高巡航控制车速（4）降低巡航控制车速 7．巡航控制系统的检修
系统工作时，如果ecu在预定的时间内收不到车速信号，或由于操纵开关或执行元件故障而自动解除巡航控制模式，系统指示灯闪烁5次，说明巡航控制系统有故障。北京城市学院
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（二）电控节气门系统
1．电控节气门系统的功能（1）非线性控制（2）怠速控制（3）减小换档冲击控制（4）驱动力控制（trc）（5）稳定性控制（vsc）（6）巡航控制
2．电控节气门系统结构与工作原理
结构如图所示，为ls400轿车节气门电控系统。
电控节气门系统
1— 电磁离合器2—加速踏板位置传感器3—节气门控制杆 2— 4—节气门5—节气门位置传感器6—节气门控制电动机
工作原理如图所示，发动机ecu根据各传感器输入信号确定最佳的节气门开度，并通过对控制电动机和电磁离合器的控制改变节气门开度。3．电控节气门系统的检测
发生故障时，系统自动停止工作，指示灯“check enging”亮，调取故障码，并按故障提示诊断和排除故障。
五、废气涡轮增压控制
（一）增压控制系统功能
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。北京城市学院
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（二）废气涡轮增压原理
当ecu检测到进气压力在0.098mpa以下时，受ecu控制的释压电磁阀的搭铁回路断开，释压电磁阀关闭。此时涡轮增压器出口引入的压力空气，经释压阀进入驱动空气室，克服气室弹簧的压力推动切换阀将废气进入涡轮室的通道打开，同时将排气旁通道口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作。当ecu检测到的进气压力高于0.098mpa时，ecu将释压电磁阀的搭铁回路接通，释压电磁阀打开，通往驱动器室的压力空气被切断，在气室弹簧弹力的作用下，驱动切换阀，关闭进入涡轮室的通道，同时将排气旁通道口打开，废气不经涡轮室直接排出，增压器停止工作，进气压力下降，只到进气压力降至规定的压力时，ecu又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，废气涡轮增压器又开始工作。
废气涡轮增压原理图
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第十七讲
第四章 汽油机辅助控制系统(4/4)
【课 题】 §4-3故障自诊断系统、§4-4失效保护和备用系统 【课程性质】 理论课与实验课相结合 【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 汽油机进气控制系统及检修
【教学目的与要求】 掌握故障码的读取与清除和失效保护功能
了解故障自诊断功能的工作原理
【教学重点】 故障码的读取与清除 【教学难点】 故障自诊断功能的工作原理 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
故障自诊断功能的工作原理 40钟 故障码的读取与清除和失效保护功能 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何读取丰田车系的故障码？ 【教学内容】
§4-3故障自诊断功能
一、故障自诊断系统的功能
1．通过自诊断测试判断电控系有无故障，有故障时，指示灯发出警报，并将故障码存储。2．在维修时，通过一定操作程序可将故障码调出，进行有针对性的检查。3．当传感器或其电路发生故障时，自动起动失效保护功能。
4．当发生故障导致车辆无法行驶时，自动起动应急备用系统，以保证汽车可以继续行驶。
二、自诊断系统工作原理
1、传感器的故障自诊断
系统正常工作进，传感器输送给ecu的各种信号的电平都是在规定范围内变化，当某一电路出现超出规定范围的信号，或ecu在一段时间里收不到某一传感器的输入信号，或输入信号在一段时间内不发生变化时，故障自诊断功能就判定为该电路信号出现故障。如水温传感器（thw）正北京城市学院
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常工作时，其输出电压信号在 0.1~4.8v范围内变化。如果水温传感器输出电压低于0.1v（相当于水温高于139℃）或高于4.8v（相当于水温低于-50℃）时，ecu即判断为故障信号，并将设定的故障并存入存储器内.发动机工作中，如果偶然出现一次不正常信号，ecu自诊断不会判断为故障。只有当不正常信号持续一定时间或多次出现时，ecu才能判定为故障。如发动机转速在1000r/min时，转速信号（ne信号）丢失3～4个脉冲信号，ecu不会判定为转速信号故障，“检查发动机”警示灯也不会亮，转速信号的故障码也不会存入存储器内。
2、执行器的故障自诊断
对执行器的故障进行诊断，一般需增加专用电路来监测。丰田汽车电子控制点火系统中点火器（有的车型将点火器与ecu做成一件）的故障自诊断电路中，其中igt为点火信号，igf为点火监控信号。当点火电路中控制点火线圈一次线圈通断的功率三极管不能正常工作时，点火监控电路就不能得到功率三极管正常工作（不断地交替导通和截止）的信号，它就不能把点火监控信号igf反馈给ecu。ecu只要收不到该反馈信号，就判定点火系统发生故障。与此同时，ecu立即切断喷油脉冲信号，使喷油器停止喷射燃油。
如果由于某种原因，偶尔出现一次不正常信号，如上所述，ecu并不会判定为故障。一般，需点火器6次没有点火监控信号反馈给ecu，才判定点火系统发生故障。
3、配线电路的故障自诊断
故障信号的出现不只是与传感器或执行本身发生故障有关，而且还与相应的配线电路故障有关。当水温传感器与ecu间的配线开路时，其输出的电压信号就会高于4.8v，ecu也会判定为水温传感器故障。同理，当水温传感器与ecu之间的配线短路搭铁时，其输出的电压信号就会低于0.1v，ecu也会判定为水温传感器发生故障。
三、自诊断形式
1）连续诊断方式。在车辆正常运行工况，ecu自动地、连续地执行此方式的自诊断流程。2）koeo方式（key on，engine off），即打开点火开关，但不起发动机的方式。此时，ecu需要由电控系统的诊断接口收到相应的命令后才会进入此方式的自诊断流程。
3）er方式（engine running），即打开点火开关并起动发动机的方式。此时，ecu也需要由诊断接口收到相应的命令都会进入此方式的自诊断流程。
由于自诊断是按事先设置好的流程进行，当执行koeo和er诊断方式时，如果某个故障在流程之前发生，但在流程进行中恰好消失，该保障就会漏检。为了克服这种情况，一些系统专门设置了“晃动检查”，ecu将连续监测指定的信号。此时，可对待检查的传感器或接头进行摇动、轻敲等，往往能查出不明显的接触不良、锈蚀、脱焊等故障。北京城市学院
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四、第二代随车诊断系统obd—ⅱ简介
obd是on一board diagnositics的缩写，其由美国汽车工程学会（sae）提出，经环保机构（epa）和加州资源协会（cabr）认证通过。obd—ⅱ随车诊断系统具有以下特点：
1）按照sae标准，提供统一的16脚诊断座，安装于驾驶室仪表板下方。
如图：
2）obd—ⅱ诊断模式采用高效率的明码编码方式以及压缩数据包方式传递信息，读取和消除故障码可在瞬间利用仪器完成。
3）obd—ⅱ诊断座仍保留了通过跨接诊断的引脚从故障指示灯或led灯、电压表上读取故障码的功能。
4）obd—ⅱ资料传输线有两个标准：①iso—k和iso—l国际统一标准7#、15#脚；②sae—j1850美国统一标准2#、10#脚。
5）各种车辆相同故障码代号及故障码意义统一。obd—ⅱ故障码由5个字组成。6）具有行车记录功能，能记录车辆行驶过程的有关数据资料。7）具有重新显示记忆故障功能，由仪器直接消除故障码功能。
五、故障码的读取和消除方法
（一）故障信息的显示方法大致有以下几种：
1）由“检查发动机”（check engine）警示灯闪烁故障码，或由ecu上的指示灯指示。2）在组合仪表的信息显示屏上出现故障码。
3）通过诊断座上的故障诊断输出端子输出故障信息资料，并跨接显示灯闪烁读出故障码，或跨接检测仪器如百分率表、闭角表、电脑检测仪等直接读取故障信息资料。
几种常见车型故障码的读取方法：
（1）通用车系 跨接obd—ⅱ诊断座的6#、5#端子，由“check engine”灯闪烁读码。（2）福特车系 跨接16针诊断座的13#、15#端子，由“check engine”灯读取故障码。（3）克莱斯勒车系 将点火开关打开等约5~10s后，由“check engine”灯读故障码。北京城市学院
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（4）奔驰车系 无法由obd—ⅱ诊断座利用跨接试灯方式读取故障码，但可由38针诊断座中第4孔读取hfm发动机电脑故障码，或由38针诊断座第19#孔读取dm电脑故障码。
（5）沃尔沃车系 在obd—ⅱ诊断座3#孔与16#跨孔之间接上跨接灯（由一个led灯和330电阻串联组成），同时3#孔搭铁5s，读出发动机系统故障码。
（6）丰田车系 将obd—ⅱ16针诊断座5#与6#跨接或将te1与e1端子跨接，由仪表板上“check engine”灯闪烁读出。
（7）三菱车系 三菱车系可由obd—ⅱ诊断座中读出下列5个系统的故障码：发动机故障码读取可将obd—ⅱ诊断座1#端子搭铁，由“check engine”灯闪烁显示。自动变速器故障码可用显示灯跨接obd—ⅱ诊断座的6#、4#端子，由跨接灯闪烁读出。abs故障参政可用显示灯跨接obd—ⅱ诊断座的8#、4#端子，由跨接灯闪烁读出。srs故障码可用显示灯跨接obd—ⅱ诊断座的12#、4#端子，由跨接灯闪烁读出。定速故障码可用显示灯跨接obd—ⅱ诊断座13#、4#端子，由跨接灯闪烁读出。
（二）故障码的清除
1、用故障诊断仪清除故障码。
2、把汽车蓄电池负极电缆或通往发动机电控系统的电源线或熔丝拔掉约30s清除掉ecu中存储的故障代码。
注意：使用拔掉蓄电池负极电缆的方法清除故障码，将会使汽车上石英钟和音响等装置内存中的内容一起清除掉。
在清除故障码后，应起动发动机，看“check engine”灯是否又闪亮。若又闪亮，说明系统仍存在故障，需进一步诊断。
§4-4失效保护和备用系统一、失效保护系统
失效保护功能主要有：
1）空气流量计或进气压力传感器断路或短路时，ecu按节气门位置传感器的信号，以三种固定的喷油量控制喷油。当节气门位置传感器内的怠速开关闭合时，以固定的怠速喷油量喷油；当怠速开关断开而节气门尚未全开时，以固定的小负荷喷油量喷油；当节气门开开或接近全开时，以固定的大负荷喷油量喷油。
2）水温传感器断路或短路时，ecu按水温为80℃的状态控制喷油。3）进气温度传感器断路或短路时，ecu按进气温度为20℃的状态控制喷油。
4）节气门位置传感器（线性输出式）信号电路故障。当线性输出式节气门位置传感器产生断路或短路故障时，ecu将检测到节气们处于全开或完全关闭状态信号，此时安全保险功能将采用正常运北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第18页 总18页 转值（标准值），通常按节气门开度为0或25值控制发动机工作。
5）大气压力传感器断路或短路时，ecu按101.13kpa控制喷油或进入备用系统工作状态。6）氧传感器输出电压保持不变或变化过于缓慢进，ecu将取消反馈控制，并以开环控制方式控制喷油。
7）曲轴位置传感器（g1和g2）信号电路故障。由于g信号用于识别气缸和确定曲轴基准角，当出现开路或短路时，发动机无法控制，将造成发动机不能起动或失速。如果仍能收到g1或g2信号，则曲轴在基准角还能由保留的g信号判别。
8）点火确认信号故障。如果点火系统中产生故障造成不能点火，ecu检测不到由点火控制器返回的点火认定信号。此时，ecu安全保险功能立即停止燃油喷射，以防止大量燃油进入气缸而不能点火工作。
9）爆震传感器（knk）信号或爆震控制系统故障。当爆震传感器信号电路开路或短路，或ecu内爆震控制系统出现故障，无论是否产生爆震，点火提前角控制将无法由爆震控制系统控制执行，这将导致发动机损坏，此时安全保险功能将点火提前角固定在一适当值。
二、备用系统
当电控系统发生某些故障时，将无法控制发动机运转，此时ecu中的备用系统会接通备用集成电路（ic）。用固定的信号控制燃油喷射和点火正时，控制发动机进入强制运转，使发动机仍能维持运转，以便驾驶员能将车辆开到修理厂进行检修。
当遇到下列情况之一时，ecu自动接至备用系统工作状态： 1）微处理器停止输出点火正时控制信号（igt）时。
2）进气压力传感器信号电路出现开路或短路（只适于d型efi系统）时。3）曲轴位置传感器信号电路开路或短路时
4）当ecu中的中央微处理器（cpu）、输入/输出（i/o）接口和存储器发生故障时。
汽车发动机故障诊断技术教案第四章总结 汽车发动机故障诊断实验报告篇三
北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第1页 总10页
第二十四讲
第八章 常见车型发动机电控系统故障的自诊断(1/2)
【课 题】 §8-1 丰田车系读取故障码的方法 §8-2 捷达汽车故障码的读取 【课程性质】 理论课
【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 亚洲车系保养灯归零和欧洲车系保养灯归零方法 【教学目的与要求】掌握丰田车系读取故障码的方法 掌握捷达汽车故障码的读取 【教学重点】 人工读取电控发动机故障码 【教学难点】 解码器读取故障码 【授课方法】 现场教学法、案例教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
人工读取和清除丰田车系电控发动机故障码 40分钟 解码器读取和清除故障码 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何读取和清除丰田车系的故障码？ 【教学内容】
§8-1 丰田车系读取故障码的方法
一、1992年—1995年生产的丰田车系故障码诊断方法
1、普通方式读取故障码：
（1）节气门处于全关闭位置，变速器置于n或p档，关闭所有用电设备，将点火开关置于on，不要起动发动机。
（2）用专用跨接线（sst）将诊断座中te1与e1插孔跨接，如图所示： 北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第2页 总10页
（3）通过仪表板上的“check engine”故障灯闪烁的间隔与次数，按照故障码从小到大的顺序，显示故障码。
（4）所有的故障码显示完毕后，再关闭点火开关，拆下跨接线。
2、开关信号诊断模式读取故障码
（1）跨接诊断座中te2与e1，点火开关处在“off”位置但不起动。这时“check engine”灯亮，进入开关测试模式。
（2）起动发动机，使车速达到10km/h以上。如果发动机不能起动，检测灯将会闪烁显示故障码42、43。
（3）停下汽车但是不要使发动机停转。用跨接线跨接诊断座上午te1与e1，通过仪表板上的“check engine”故障灯闪烁的间隔与次数读取故障码。如果没有故障码存储，“check engine”故障灯会以0.25秒的间隔均匀闪烁。
（4）记录所有的故障码，关闭点火开关，拆下跨接线，退出诊断模式。3．故障码的清除
故障排除后，将ecu中存储的故障码清除，方法有两种：一是关闭点火开关，从熔丝盒中拔下efi熔丝（15a）10s以上；二是将蓄电池负极电缆拆开10s以上，但此种方法同时使时钟、音响等有用的存储信息丢失。
二、1994年以后生产的凌志车型发动机自诊断
1994年以后生产的凌志车型发动机装有obd-ⅱ诊断座，同时也保留了通过故障指示灯的闪烁显示故障码的功能。
1、“通常”模式读取故障码
（1）在诊断座上接上凌志扫描测试仪。
（2）打开点火开关，发动机不起动，打开扫描仪，并确认其处于“通常”模式。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第3页 总10页
（3）使用扫描测试仪读出故障码和“故障状态数据”。（4）记录所有的故障码和“故障状态”数据
（5）当使用obd-ⅱ扫描测试仪时，关闭点火开关然后再打开，记录所有的故障码和“故障状态”。读完码后，关闭扫描测试仪和点火开关。
（6）根据显示的故障码查“故障码表”检修故障。检修完故障后，必须清除故障码。
2、清除故障码
（1）用扫描测试仪清除故障码。如果使用凌志扫描测试仪，将“通常”诊断模式板到“检查”模式或从“检查”模式板到“通常”诊断模式时，故障码就清除了。
（2）从熔丝盒中拔下efi熔丝（15a）10s以上。（3）将蓄电池负极电缆拆开10s以上。
§8-2 捷达汽车故障码的读取方法
一、vag1551故障阅读器的结构和操作过程
1、调取故障码
德国大众车系装用motronic系统的桑塔纳、帕萨特、奥迪、捷达等轿车，故障码的调取一般使用专用的故障诊断仪 v．a．g1551或v．a．g1552及专用传输线，v．a．g1552与v．a．g1551的区别主要是不带打印功能。专用传输线有多种以适应不同车型。
使用专用诊断仪调取故障码时应注意：各车型诊断座位置和形式不同，必须选用带有不同连接器的专用传输线。如桑塔纳2000诊断座位于换挡手柄前部、捷达三轿车诊断座位于中央继电器盒右侧，两车型的诊断座均为16端子，必须选用ｖ．a．g1551／3专用传输线；奥迪a6轿车诊断座位于发动机室靠近驾驶员座位侧的辅助继电器盒内，有两个两端子诊断座，必须选用v．a．g1551／1专用传输线。此外，从1989年开始，德国大众公司生产的部分车型都在仪表板上配备了故障指示灯“check”，不需专用诊断仪而利用“check”灯也可读取故障码，但也有些车型的“check”灯只起一个警告灯的作用，调取故障码时还必须使用自制的二极管灯。
大众车系使用专用诊断仪调取和清除故障码的操作方法基本相同，操作前应检查蓄电池电压必须大于11.5v，发动机工作温度必须高于80℃。以桑塔纳2000轿车为例，正确操作步骤如下：
（1）关闭点火开关，将专用传输线v.a.g1551／3的一端（5端子）与诊断仪相应接口连接，传输线另一端（16端子）与换档手柄前部的故障诊断座连接。
（2）打开点火开关，输入发动机ecu的地址代码“01”，然后按“q”键确认，这时屏幕显示：经一段时间后屏幕上显示ecu的版本号和编号。
（3）按“→”键进入功能选择。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第4页 总10页
（4）输人功能代码“02”，再按“q”键确认，有故障时，屏幕上将显示出故障数量。之后按“→”键，将依次显示每一个已检测到的故障代码及故障原因。在显示故障原因时，若屏幕底部出现“/sp”，表示该故障为间歇性出现的故障。有多个故障码时，可将故障信息打印出来。
（5）故障码调取完成后，输入功能代码“06”，再按“q”键确认即可退出。然后关闭点火开关，拆下专用诊断仪和传输线。
2、清除故障码
（1）按调取故障码步骤（1）、（2）、（3）进行操作后，输人功能代码“05”并按“q”键确认，即可清除故障码。若故障码所代表的故障还没有排除，故障码将无法清除。
（2）故障码清除完毕后，输入功能代码“06”，再按“q”键确认即可退出。然后关闭点火开关，拆下专用诊断仪和传输线。
二、德国奔驰车系
奔驰车系的车型众多，电脑控制系统更新快。奔驰车的更新换代按sel、s、c、e等划分成不同级别，不同级车主要是电脑控制系统不同，从而使故障自诊断方式也不同，有些只能用专用诊断仪调取和清除故障码。1992年后生产的奔驰车多数装用16端子（位于发动机舱、驾驶室前壁上）或38端子诊断座（位于右前避震器侧），奔驰车系各型轿车，即使装有16端子obd－ⅱ诊断座，也无法人工调取故障码。1、16端子诊断座故障码的调取与清除
将指针式电压表（或二极管灯）连接到“16＃”电源端子与所需诊断的系统端子（电控燃油喷射系统为4＃，电控点火系统为8＃，综合控制电脑为14＃）之间，打开点火开关，但不起动发动机，此时电压表指针应不摆动（或二极管灯不亮），否则说明电脑不良。然后用另一导线使诊断系统端子（4号端子）搭铁2～4s,此时仍应保持电压表（或二极管灯）连接在诊断座端子之间，松开搭铁导线后观察电压表指针摆动（或二极管灯闪亮）规律读取故障码。每次只能调出一个故障码，若有多个故障码时，必须重复上述操作。
清除故障码时，先按上述方法调取故障码，等故障码输出完毕2～3s后，再使塔铁线搭铁6～8s，松开搭铁线后关闭点火开关30s以上，即可清除故障码。与调取故障码类似，每次操作只能清除一个故障码，有多个故障码时需重复上述操作。最后再重复故障码调取程序，若输出故障码为1，说明系统正常，否则说明仍有故障或故障码没有清除。2、38端子诊断座故障码的调取与清除
38端子诊断座故障码的调取与清除与16端子诊断座类似，只是连接端子号不同。与发动机有关的诊断端子介绍如下：诊断座上“3＃”端子为电源端子，“4＃”和“5＃”端子分别为右侧和左侧lh控制电脑诊断端子，“7＃”端子为电子节气门控制系统诊断端子，“17＃”和 “18＃”端子北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第5页 总10页 分别为右侧和左侧ezl／akr点火控制电脑诊断端子。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第6页 总10页
第二十五讲
第八章 常见车型发动机电控系统故障的自诊断(2/2)
【课 题】 §8-3 宝马车系故障码诊断法 §8-4日产车系发动机自诊断 【课程性质】 理论课
【授课对象】 汽车检测与维修专业
【巩固上讲内容】 丰田车系读取故障码的方法和捷达汽车故障码的读取 【教学目的与要求】 掌握宝马车系故障码的读取方法 掌握日产车系故障码的读取方法 【教学重点】 宝马车系故障码的读取方法 【教学难点】 日产车系故障码的读取方法 【授课方法】 现场教学法、案例教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
宝马车系电控发动机故障码读取 40分钟 日产车系及美国车系故障码的读取方法 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何读取和清除宝马车系的故障码？ 【教学内容】
§8-3 宝马车系故障码诊断法
一、德国宝马车系
1989年后生产的宝马车多数采用dme55端子或88端子电脑，除欧规宝马车外，都可用仪表盘上的“check engine”灯读取故障码。而欧规宝马车系仪表盘上没有“故障灯”，调取故障码时必须在dme电脑相应端子上连接二极管灯。
打开点火开关，在5s内将节气门全开5次，即可由仪表盘上的“check engine”灯或在电脑相应端子上连接的二极管灯读取故障码。故障码为4位数，闪烁输出故障码时，4位数的位与位之间熄灭间隔为3s。
清除故障码时，拆开蓄电池负极电缆15s以上，再起动发动机怠速运转1min以上即可清除故障码。
二、日本日产车系
随车型不同，故障码的调取与清除分三种不同方式： 北京城市学院
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1、如果在主电脑侧有一红一绿两个指示灯，另有一个“test”（检测）选择开关，调取故障码时，先打开点火开关，然后将“test”开关转至“on”位置，两个指示灯即开始闪烁。根据红绿灯的闪烁次数读取故障码，红灯闪烁次数为故障码的十位数，绿灯闪烁的次数为故障码的个位。清除故障码时，将“test”开关转至“off”位置，再关闭点火开关即可清除故障码。主电脑位于仪表盘后或叶子板后。
2、如果在主电脑侧只有一个红色显示灯，另有一个可变电阻调节旋钮孔，调取故障码时，先打开点火开关，然后将可变电阻旋钮顺时针拧到底，等2 s后再将可变电阻旋钮逆时针拧到底，红色显示灯即开始闪烁输出故障码。每次操作只能输出一个故障码，有多个故障码时需重复上述操作。清除故障码时，将可变电阻旋钮顺时针拧到底，等15s 后再逆时针旋到底，再等2 s后关闭点火开关即可清除故障码。
3、如果仪表盘上有故障指示灯 “check engine”，则可通过短接诊断座上的相应端子调取故障码，日产车系故障诊断座位于发动机盖板支撑杆上方的熔丝盒内，有12端子和14端子两种，调取故障码时，先打开点火开关，然后取出12端子或14端子诊断座，并用跨接线短接诊断座上“6＃”和“7＃”端子（14端子诊断座）或“4＃”和“5＃”端子（12端子诊断座），等2s后拆开短接导线，仪表盘上的“check engine”灯即闪烁输出故障码（波形见下图）。每次操作只能输出一个故障码，有多个故障码时需重复上述操作。清除故障码时，将诊断座右上侧的两个端子短接15s以上，再关闭点火开关即可清除故障码。
§8-4 日产车系故障码输出波形
三、日本本田车系
1、广州本田故障码调取与清除
当仪表盘上的“mil”灯点亮时，应按以下程序调取故障码：
（1）关闭点火开关。
（2）用专用短路插头scs（或普通导线）短接2端子诊断座，广州本田轿车诊断座位于仪表盘下方。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第8页 总10页
（3）打开点火开关但不要起动发动机，仪表盘上的“ mil”或 “check engine”灯将以闪烁次数输出故障码。故障码l～9将通过单纯的短闪来显示，故障码10～41通过长、短闪显示，长闪次数代表十位数，短闪次数代表个位数。多个故障码按由小到大顺序依次输出。
清除故障码的程序如下：
（1）从诊断座上拆开专用scs短路插头。（2）关闭点火开关。
（3）记下无线电台预设的频率。
（4）从副驾驶座位前面的仪表盘下熔丝／继电器盒中拆下13号（7.5a）备用时钟熔丝，或拆开蓄电池负极电缆，等10s以上即可清除故障码。
（5）重新设置无线电台的频率和时钟。
2、日本本田故障码调取与清除
日本本田各车型故障码的调取与清除方法、故障码含义略有不同，在维修时注意查阅相关资料。日本本田各车型故障码的调取与清除方法可分以下三种类型：
（1）在仪表盘上设有“check engine”灯。此类车型（如accord等）故障码调取与清除方法和广州本田相同，只是诊断座位于工具箱内右侧或发动机室侧。
（2）电脑位于工具箱下面，在电脑上设有1个红色指示灯，此类车型（如 honda等）的故障码调取方法是：将点火开关“on”，电脑上的红色指示灯即开始闪烁输出故障码，但每次只输出1个故障码，故障码输出波形与广州本田相同；故障清除后，拆开蓄电池负极电缆10s以上即可清除故障码；l个故障码清除后，再进行路试，检查有无其他故障码。
（3）电脑位于驾驶员座椅下面，电脑上设有4个指示灯，此类车型的故障码调取方法是：将点火开关“on”，电脑上的4个红色指示灯即开始闪烁输出故障码；每个指示灯闪亮代表一个数字（由左到右分别为1、2、4、8），将闪亮的指示灯所代表的数字相加，即为输出的故障码，每次只输出1个故障码，故障清除后，拆开蓄电池负极电缆10s以上即可清除故障码。
四、美国克莱斯勒车系
克莱斯勒车系一般使用drb－ⅱ专用诊断仪调取或清除故障码，步骤如下： 1.将drb－ⅱ专用诊断仪连接到位于发动机舱内靠近发动机控制ecu的诊断座上。2.起动发动机，反复开闭空调开关，然后熄火发动机。
3.接通点火开关并选择故障读取功能，即可从drb－ⅱ诊断仪上读取所有故障信息。北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第9页 总10页
4.清除故障码时，可在drb－ⅱ诊断仪上输入取消故障码的指令，或拆开蓄电池负极电缆15s以上即可。
1994～1995年克莱斯勒公司生产的部分轿车采用16端子obd－ⅱ诊断座，将点火开关转至“on”位置，等 5～10s后，仪表盘上的“check engine”灯即闪烁输出故障码。
五、美国通用／韩国大宇车系 1、1993年前通用公司和大宇公司生产的轿车均采用12端子诊断座。调取故障码时，用专用跨接线将诊断座上的a端子与b端子短接，仪表盘上的“check engine”灯即闪烁输出故障码，故障码为两位数，故障码输出波形与日本丰田车系类似，故障灯闪亮与熄灭的时间均为0.4s，闪亮的次数代表故障码数值，一个故障码的十位与个位之间有1.2s熄灭的间隔。但需注意：调取故障码时，故障灯首先输出故障码12三次，然后再按顺序输出其他故障码，所有故障码均输出完后，再重复输出。清除故障码时，将蓄电池负极电缆线拆开30s以上即可。2、1993年后通用公司生产的轿车，一般都在空调面板上直接调取或清除各控制系统的故障信息。读取与清除方法如下：
（l）打开点火开关，同时按下冷气空调面板上“off”键及 “temp▲”键，直到屏幕显示“00”后放开两个按键。
（2）按风速调节键“▲”或“▼”，选择所需的诊断系统。诊断系统代号：屏幕显示“00”时为发动机系统诊断，显示“01”时为中央电脑诊断，显示“02”时为空调系统诊断，显示“03”时为安全气囊系统诊断，显示“04”时为abs系统诊断。
（3）再按“out temp”键，即进入故障码调取功能。若电脑检测到系统有持续性故障，则正常显示两位数故障码；若电脑检测到系统有间歇性故障，则显示三位数故障码，间歇性故障码仅在正常故障码前加“1”。如：故障码14表示目前有“冷却液温度传感器信号电压过低”故障，故障码114则表示曾经发生过“水温传感器信号电压过低”故障。
（4）按“auto”键退出诊断功能。
（5）故障码的清除。按上述步骤（1）、（2）、（3）操作，然后按下“off” 键即可清除故障码，再按下“auto”键结束本次操作。
1994～1995年通用公司生产的部分轿车装有16端子obd－ⅱ诊断座，用专用跨接线短接诊断座上的“5＃”和“6＃”端子，即可由仪表盘上的故障指示灯“check engine” 读取故障码。
七、美国福特车系
1991年后福特公司生产的轿车多数装用的eec—ⅳ系统，在此仅以装用该系统的美规福特车系为例介绍故障码的调取与清除方法。故障码的调取可分为 koeo（key on engine off）和 koer（key on engine running）两种状态。koeo状态是指将点火开关转置 “on”，但不起动发动机；koer状态是北京城市学院
《发动机电控技术》 教学教案 第10页 总10页 指在发动机运转状态下调取故障码。福特车系均可使用专用诊断仪（ford super star ⅱ）获取故障码。
美规福特车一般采用6＋1端子诊断座。调取故障码时可使用指针式电压表或二极管灯，根据电压表的摆动次数（或二极管灯的闪烁规律）读取故障码，也可根据仪表盘上的“check engine”灯闪烁规律读取故障码。故障码以三位数表示故障码。
用电压表读取故障码时，首先将电压表量程选择在0～15v，将电压表正表笔与蓄电池正极相连，负表笔与诊断座的“sto”（测试输出）端子连接，使电脑进入koeo或koer状态，再用导线连接诊断座上的“sti”（测试输入）和 “signal returnpin”（信号返回）端子，即可根据电压表的摆动次数读取故障码。如输出故障码“112”时，电压表指针先摆动1次，停2s，再摆动1次，又停2s，随后摆动2次。
清除故障码时，先进入koeo状态，当刚开始输出故障码时，立即拆下诊断座上的连接导线，即可清除故障码。
1994年后装用obd—ⅱ系统、且保留短接方式调取故障码的福特车，将16端子obd—ⅱ诊断座上的“13＃”端子与“15＃”端子短接，即可从仪表盘上的“check engine”灯读取故障码。
汽车发动机故障诊断技术教案第四章总结 汽车发动机故障诊断实验报告篇四
北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第1页 总9页
第二十讲
第六章 柴油机电控系统(1/2)
【课 题】 §6-1柴油机电控系统概述
§6-2柴油机电控系统的组成及工作原理 【课程性质】 理论课
【授课对象】 汽车检测与维修专业 【巩固上讲内容】 汽车电路识别
【教学目的与要求】 掌握柴油机的三代电控燃油喷射系统的划分方法
掌握柴油机电控系统是如何实现喷油过程
【教学重点】 柴油机电控系统喷油过程
【教学难点】 三代柴油电控燃油喷射系统的工作原理。【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
电动燃油泵的结构及工作原理 40钟 电动燃油泵控制电路的检修 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】如何检查燃油系统的油压？ 【教学过程】
§6-1柴油机电控系统概述
一、柴油机电控技术的发展
柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。
柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时间控制、时间—压力控制（压力控制）第二代柴油机电控燃油喷射系统（高压电控喷油系统）
改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第2页 总9页
行“时间－压力控制”或“压力控制”。
特点：通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等，组成数字式高频调节系统，有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。
二、柴油机电控燃油喷射系统的优点
1、改善低温起动性。
2、降低氮氧化物和烟度的排放。
3、提高发动机运转稳定性。
4、提高发动机的动力性和经济性。
5、控制涡轮增压。
6、适应性广。
三、柴油机电控系统的功能
1、燃油喷射控制（1）供（喷）油量控制（2）供（喷）油正时控制
（3）供（喷）油速率和供（喷）油规律的控制（4）喷油压力的控制（5）柴油机低油压保护（6）增压器工作保护
2、怠速控制
（1）怠速转速的控制（2）各缸均匀性的控制
3、进气控制（1）进气节流控制（2）可变进气涡流控制（3）可变配气正时控制
4、增压控制
5、排放控制
6、起动控制
7、巡航控制
8、故障自诊断和失效保护 北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第3页 总9页
9、柴油机与自动变速器的综合控制
§6-2柴油机电控系统的组成及工作原理
一、柴油机电控燃油喷射系统的组成
柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外，对喷油正时和喷油的压力都有很高的要求。（柴油机电控燃油喷射系统的喷油压力较高约为19.6mpa）
各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器的数量和类型、执行元件的类型、ｅｃｕ控制软件、主要电控元件的结构原理和安装位置，但基本组成与其他电子控制系统一致，也是由传感器、ｅｃｕ、执行元件三部分组成。
1、传感器
（1）加速踏板位置传感器（2）反馈信号传感器（3）燃油温度传感器（4）其他传感器和信号开关
2、柴油机控制ｅｃｕ
根据各传感器输入信号和内存程序，计算出供（喷）油量和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执令信号。
3、执行元件
执行ｅｃｕ的指令，调节柴油机的供（喷）油量和供（喷）油正时。
二、位置控制方式
第一代柴油机电控燃油喷射系统主要以电控直列柱塞泵或电控转子分配泵为特征。
1、直列柱塞泵的供油量控制
“位置控制”的直列柱塞泵供油量控制装置一般采用占空比控制型电磁阀（简称占空比电磁阀）式或直流电动机式电子调速器。
2、转子分配泵的供油量控制
“位置控制”的转子分配泵供油量控制装置，一般采用转子式或占空比电磁阀式电子调速器。第一代 位置控制系统
位置控制系统不仅保留了传统的泵－管－嘴系统，还保留了原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构，只是对齿条或者滑套的运动位置予以电子控制。
日本denso公司的ecd－v1，德国bosch公司的edc和日本zexel公司的covec等都属于位置控制的电控分配泵系统。日本zexel公司的copec，德国bosch公司的edr系统和美国caterpillar公司的peec系统等都属于位置控制的电控直列泵系统。北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第4页 总9页
三、时间控制方式
供油量的“位置控制”特点是用模拟量来控制执行元件工作，通过对喷油泵油量控制机构的定位来得到所需的供油量。不论采用何种类型的电子调速器，总是需要由部分机械装置来完成对喷油泵供油量的调节，也会降低控制精度和响应速度。所以继供油量“位置控制”之后出现了“时间控制”。
1、转子分配泵的供油量控制
在回油通道中安装一个有ｅｃｕ控制的高速电磁阀来控制回油通道的开闭，也就实现供油量的“时间控制”。“时间控制”的转子分配泵取消了油量控制滑套和泵油柱塞上的回油槽（或孔）。
2、ｐ－ｔ喷油器的供油量控制
取消了原ｐ－ｔ燃油系统中结构复杂的调速器和喷油器中的计量装置，使燃油供给系统大为简化。
高速电磁阀关闭的时刻即是喷油开始时刻，高速电磁阀关闭的持续时间决定了喷油量。第二代 时间控制系统
时间控制系统是用高速强力电磁阀直接控制高压燃油，一般情况下，电磁阀关闭，开始喷油；电磁阀打开，喷油结束。喷油始点取决于电磁阀关闭时刻，喷油量取决于电磁阀关闭的持续时间。传统喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽和提前期等全部取消，对喷射定时和喷射油量控制的自由度更大。
日本zexel公司的model-1电控分配泵，美国detroit公司的ddec电控泵喷嘴、德国bosch公司的eup13电控单体泵都属于时间控制系统。我国专家欧阳明高和丹麦sorenson研制的“泵－管－阀－嘴（pump/pipe/valve/injector－ppvi）”电控燃油喷射系统也属于第二代电控喷射系统。
四、时间－压力控制方式
第二代柴油机电控燃油喷射系统中最典型的是电控共轨式燃油喷射系统。在电控共轨式燃油喷射系统中，对喷油量的控制采用“时间－压力控制”或“压力控制”，用得最多的是“时间－压力控制”方式。
在该系统中，ｅｃｕ控制供油压力调节阀使喷油器的喷油压差保持不变，再通过控制三通电磁阀工作实现喷油量和喷油正时的控制。电磁阀通电开始时刻决定了喷油的开始时刻，其通电时间决定喷油量。
五、压力控制方式
在后期开发的柴油机电控共轨式燃油喷射系统中，为降低对供油压力的要求，喷油量的控制采用控制喷油压力的方法实现，即喷油量的“压力控制”方式。
喷油器喷孔尺寸一定，喷油时间一定，控制喷油压力即可控制喷油量；而在增压活塞和柱塞尺寸北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第5页 总9页 一定时，喷油压力（即增压压力）取决于共轨中的油压，共轨中的油压是由ｅｃｕ根据各种传感器信号通过燃油压力调节阀来控制的，所以将此种喷油量控制方式称为“压力控制”方式。在系统中，ｅｃｕ根据实际的共轨压力信号对共轨压力进行闭环控制。
第三代 共轨电控喷射系统
共轨式电控喷射系统改变了传统的柱塞泵脉动供油的原理，通过油锤响应、液力增压、共轨蓄压或者高压共轨等形式形成高压。采用压力时间式燃油计量原理，用电磁阀控制喷射过程，可以实现对喷射油量和喷射定时的灵活控制。
高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一，将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。德国bosch公司、日本denso公司和英国lucas公司都研制出了电控高压共轨系统，并开始小批量向市场供货。
德国戴姆勒·奔驰公司利用bosch公司的技术首先在世界范围内推出了采用新型高压共轨燃油喷射系统的4气门直喷式柴油机，并用于a、c级轿车上。日本hino公司利用denso公司的技术在新型k13c型柴油发动机和j系列柴油发动机上均采用了高压共轨系统，日本mitsubishi公司也利用denso公司的技术在重型柴油发动机上应用了高压共轨系统。
第三代 共轨电控喷射系统基本特点：
高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来，并消除燃油中的压力波动，然后再输送给每个喷油器，通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。其主要特点可以概括如下：
1、共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。
2、通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机的低速性能。
3、通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时，喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。第三代共轨电控喷射系统——典型系统
高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。
第三代共轨电控喷射系统——喷射系统
预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预混合或者部分燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时缸内温度降低使得nox排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷起动性能。北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第6页 总9页 主喷射初期降低喷射速率，也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。
北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第7页 总9页
第二十一讲
第六章 柴油机电控系统(2/2)
【课 题】 §6-3典型柴油机电控系统的结构及工作原理 【课程性质】 理论课
【授课对象】 汽车检测与维修专业 【巩固上讲内容】 efi系统的工作原理
【教学目的与要求】掌握电动燃油的结构及工作原理
掌握电动燃油泵控制电路的检修
【教学重点】 电动燃油泵的结构和工作原理 【教学难点】 电动燃油泵控制电路的检修 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法
【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟
电动燃油泵的结构及工作原理 40钟 电动燃油泵控制电路的检修 40分钟 小结与答疑 5分钟
【作 业】柴油机电控系统由哪些部分组成？ 【教学过程】
§6-3典型柴油机电控系统的结构及工作原理
传统柴油机供给系统中，都是采用机械离心式或液压式供油提前角自动调节器来控制喷油泵的供油正时，间接实现对喷油器喷油正时的调节。而在柴油机电控燃油喷射系统中，一般都是由ecu根据柴油机转速、负荷等传感器信号对供（喷）油正时进行控制。
在第二代柴油机电控燃油喷射系统和部分采用“时间控制”供（喷）油量的第一代柴油机电控燃油喷射系统中，取消了传统的供（喷）油提前角自动调节器，采用由ecu控制的高速电磁阀控制供（喷）油的开始时刻（即正时），并增加供（喷）油正时传感器，实现了供（喷）油正时的闭环控制。
一、转子分配泵供油正时电控系统
在第一代柴油机电控燃油喷射系统中，转子分配泵供油正时的控制通常是在原供油提前角自动调节器活塞两侧油腔之间增加一条液压通道，并由ecu通过电磁阀控制该液压通道来实现。ecu主要根据柴油机转速和负荷传感器信号确定基本供油提前角，再根据冷却液温度等传感器信号进行修正，并通过电磁阀控制正时活塞左右两侧油腔内的燃油压力差，以改变正时活塞的位置；正时活塞左右移动北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第8页 总9页 时，通过传动销带动转子分配泵内的滚轮架转动，从而改变喷油泵的供油正时。
正时传感器（正时活塞位置传感器）为差动电感式。传感器铁心随正时活塞移动，传感器线圈内产生与活塞位置成正比的电压（自感电动势）信号,ecu根据此传感器信号对喷油泵供油正时进行闭环控制。
一、本电装公司ｅｃｄ－ｖ1系统
日本丰田公司柴油轿车最早装用的就是由日本电装公司开发的ecd－v1系统，该系统是在转子分配式喷油泵的基础上，加装电子控制装置而形成的。主要传感器包括：发动机转速传感器、加速踏板位置传感器、滑套位置传感器、正时活塞位置传感器、进气压力传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、车速传感器、空档开关、起动开关、空调开关等。
ecd—v1系统的控制功能包括：燃油喷射控制、进气节流控制、预热塞控制、自诊断和安全保护功能等。
二、本电装公司ｅｃｄ－ｖ3系统
日本电装公司开发的ecd—v3系统也是在转子分配式喷油泵基础上，增加电子控制装置形成的柴油机电控燃油喷射系统。与ecd—v1系统相比，主要是喷油量控制方法不同，ecd—v3系统是通过控制喷油时间来实现对喷油量控制的，即ecu在确定喷油器的喷油开始时刻后，再通过回油控制电磁阀来控制柱塞泵回油的时刻（即停止喷油的时刻），以此来控制喷油量；为控制喷油时间，在转子分配式喷油泵内增设了泵角传感器。泵角传感器采用电磁感应式，向ecu提供喷油泵凸轮轴位置和转角信号。
此外，ecd—v3系统装用光电式着火正时传感器，对喷油正时实施反馈控制。发动机转速传感器安装在曲轴上。
三、本五十铃公司ｉ－ｔｅｃ系统
五十铃公司ｉ—tec（全电子控制式）是在转子分配式喷油泵基础上，增加电子控制装置形成的全电子控制式柴油机电控燃油喷射系统。该系统的主要特点是：具有巡航控制功能，设有燃油温度传感器，不对喷油正时进行反馈控制。此外，加速踏板位置传感器采用差动电感式；进气节流（节气门）不受ecu控制。
四、直列柱塞泵电控系统
装用直流电动机式电子调速器的直列柱塞泵电控系统，用电子调速器取代原有的机械调速器，以实现对喷油量的控制；用正时控制器取代原有的机构离心式供油提前角自动调节器，来对喷油正时进行控制；并设有油量调节拉杆（或齿条）位置传感器和正时传感器，对喷油量和喷油正时的控制均采用闭环控制方式。
五、美国caterpillar公司heui系统
该系统具有共轨式柴油机电控燃油喷射系统的基本组成和结构，属第二代电控共轨式燃油喷射系北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第9页 总9页 统。该系统的控制功能包括：燃油喷射控制、进气控制、起动控制、故障自诊断、失效保护和应急备用，同时还具有与其他控制系统进行数据传输的功能。heui系统的喷油量控制采用了“压力控制”方式，通过由传感器、ecu和执行元件等组成的控制系统，对循环喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行控制。
六、日本电装公司ｅｃｄ－ｕ２系统
该系统主要用于载重汽车装用的柴油机上，日本日野汽车公司、三菱汽
车公司和日产汽车公司生产的载重汽车柴油机多数采用ecd－ｕ２系统。该系统具有共轨式喷油系统的基本组成和结构，属于第二代柴油机电控燃油喷射系统，ecd－ｕ２系统的组成，由各种传感器、ecu、燃油压力控制阀和三通电磁阀等组成的控制系统，对喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行“时间压力控制”。
汽车发动机故障诊断技术教案第四章总结 汽车发动机故障诊断实验报告篇五
发动机机械故障诊断 国内外发动机发展现状
目前国内已经能够自行设计并开发中小功率的汽油发动机和部分中速发动机。华晨汽车将自主知识产权的1.8t发动机装上了自己的汽车。中国“首款自主t系列车型”———1.8t中华轿车近日在北京人民大会堂高调上市。清华大学汽车工程开发研究院常务副院长宋健博士告诉记者，根据他的了解，即使与国外的“t”型车相比，1.8t中华的表现也仍然在多项指标上高出一截。尽管合资汽车公司在总量上占据了目前中国国内发动机生产的绝大部分地盘，但作为汽车的心脏，自己制造发动机也出现在越来越多的中国自主品牌汽车公司的计划中。吉利汽车做出了中国第一台cvvt发动机；奇瑞和奥地利avl公司合作开发了多款发动机；长安汽车和德国fev公司合作开发了系列发动机；海马汽车也引进了马自达的发动机技术。国内已经投产的发动机厂可以分为三大类：第一类 是2000年以前投产的，基本是20年以前的技术，典型的代表就是丰田的491发动机至今还在生产。第二类 是在2000年到2005年之间投产的，它是上一代技术被转移到中国来的结果，典型的代表是三菱4g6平台上的发动机。第三类 是2005年之后开工的，和国际先进水平保持同步水准，比如通用的v8的技术、大众的ea888平台上的直喷技术。也就是说，不同技术水平的发动机现在几乎都在中国同时生产。但是随着中国政府排放法规的越来越严格，未来技术落后的发动机将难以在国内立足。从目前发动机的国2排放标准到2007年7月1日实施的国3排放标准，再到2010年的国4排放标准，以及2013年可能实施的国5排放标准，发动机厂家被不断要求提升技术能力。
以福特为例，日前，福特汽车公司在美国底特律推出了一项名为ecoboost的全新发动机技术。未来5年中，每年在北美将有50万辆福特、林肯和安全品牌汽车采用这一新技术，从而使其燃油经济性提升高达20％。
采用ecoboost技术的4缸和6缸发动机兼具涡轮增压和燃油直喷两种技术。相比更为昂贵的混合动力与柴油发动机，ecoboost技术建立在现今广泛使用的汽油发动机上，通过改进，使其在无损驾驶性能的前提下提高燃油经济性并降低排放。目前，各国的汽车公司都在大力开发和采用这种技术先进、性能优异的产品。日本三菱汽车公司一直处于领先地位。自1996年8月率先向市场投放第一台gdi发动机以来，三菱公司先后又开发出了多种不同类型的gdi发动机，即2.4l四缸机、3.0l六缸机和3.5l六缸机，它们已分别装用于四种中、大型轿车投放市场。近年来，该公司又推出多种gdi新机型:4.5l的v8机、1.5l的直列四缸机和0.66l的直列三缸机。三菱公司称，其1.8l的gdi发动机不仅可节省燃油20％，降低排放20％，而且还可把发动机的功率和扭矩提高10％。
内燃机的发展带动汽车的发展，伴随汽车产销量快速增长而来的是大气污染和石油消耗。无疑，先进的发动机技术将在汽车节能、环保技术开发中起着关键的决定性的作用。近20 年来, 面对世界石油资源日趋枯竭给社会发展带来的压力, 面对汽车保有量急剧增长对环境的影响, 世界汽车界不停地在寻找实现汽车工业可持续发展的解决方法。曲柄连杆机构常见故障
2.1 缸体、缸盖变形
气缸体与气缸盖的变形将造成气缸密封不严、漏气、漏水，甚至燃烧气体冲坏气缸垫。气缸体变形不仅影响发动机的装配质量，还影响飞轮壳及变速器的装配关系，造成离合器、变速器工作时发响和磨损加剧，导致发动机的动力性、经济性下降。2.1.1 故障现象
发动机排白烟；怠速运转时，打开水箱盖看到水箱冒气泡；缸压低。2.1.2 故障原因
(1)缸体在铸造和机械确保有残余应力，由于零件的时效处理不足，造成内应力很大，高温时内应力重新分布。
(2)曲柄连杆机构往复运动产生的力作用在气缸体上，使气缸拉压、弯曲和扭转作用，使气缸体平面翘曲变形。
(3)在拧进气缸盖螺栓时，不按规定顺序拧紧，扭力过大或不均匀，以及在高温下拆卸气缸盖等原因，也会造成气缸体与气缸盖的变形。
(4)在使用中，发动机长期在高转速、大负荷条件下工作，润滑不足、烧瓦抱轴等也会引起气缸体变形、抱轴，承座孔中心线的变化。
2.2 气缸体与气缸盖的裂纹 2.2.1 故障现象
发动机排白烟；怠速运转时，打开水箱盖看到水箱冒气泡；缸压低。
2.2.2 故障原因
(1)气缸体与气缸盖水套壁厚较薄。
(2)缸体结冰冻裂、冷热急剧变化、碰撞受振。(3)水垢集聚过多而散热不良。(4)铸造时的残余应力影响。
(5)发动机在高速运转时的惯性、热应力、气缸体受交变应力作用等原因，使水套壁产生裂纹。2.3 气缸垫烧蚀 2.3.1 故障现象
(1)发动机运转不平稳，排气管有“突、突”的响声。(2)发动机工作性能变坏，动力下降，转速不能提高。
(3)相邻两缸窜气，气缸压力降低，有时化油器回火，排气管放炮。(4)气缸垫水道处窜气，致使发动机散热器内有气泡。(5)冷却液漏入气缸内，排白烟，发动机难以启动。(6)冷却液漏入曲轴箱，使润滑油油面升高，且变质。
(7)发动机温度高，有时会发现在发动机外部气缸垫边缘有漏水之处。
2.3.2 故障原因
气缸盖螺栓拧紧力不均匀，或拧紧力不够；气缸体和气缸盖接合面变形；发动机经常在大负荷、点火过早、发动机过热、爆震等情况下运行；气缸垫本身质量差。2.3.3 故障诊断
及时拆检更换气缸垫，必要时研磨气缸盖平面。图1为缸盖螺栓拧紧顺序图。
图1 缸盖螺栓拧紧顺序图
2.4 气缸磨损 2.4.1 故障现象
冷启动时有明显的嗒嗒的敲击声，温度升高，响声减弱或消失;缸压低;有时排气管排蓝烟，加机油口处冒蓝烟;发动机动力性下降;油耗增加。2.4.2 气缸的磨损规律及其原因(1)气缸的磨损规律
气缸是在润滑不良、高温、高压、交变载荷和腐蚀性物质作用下工作的。气缸磨损是不均匀的，但正常情况下有一定的规律性。
从气缸的纵断面看，活塞环行程内的磨损一般是上大下小的不规则“锥形”或“锥体”，如图2-(a)所示。磨损的最大部位在活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的缸壁。个别磨损呈中间的腰鼓形，见图2-(b)。
在气缸内活塞环接触不到的上口，没有磨损而形成了明显的台阶，称为“缸阶”或“缸肩”，如图2所示。
图2 汽缸体磨损平面
气缸下部活塞运动区域外的气缸壁，由于润滑条件比较好，温度适中，没有活塞环摩擦作用，气缸也几乎没有磨损。
在特殊情况下，气缸的磨损不在上部，而是在中部，形成中间大的“腰鼓形”磨损。在同一台发动机上，不同气缸磨损情况不尽相同，一般水冷却发动机的第一缸前壁和最后一缸的后壁处磨损较为严重。
从气缸横断面来看，气缸的磨损也是不均匀的，磨损成不规则的椭圆形，如图3所示。各气缸沿圆周方向的最大磨损部位随气缸结构、车型、使用条件的不同而异。一般是进气门对面附近缸壁磨损最大。
图3 气缸磨损图
（2）气缸磨损的原因
气缸磨损主要是由机械磨损、腐蚀磨损和磨料磨损等造成的，如图4所示。1)机械磨损。
发动机工作时，活塞环在自身弹力和高压气体窜入活塞环背面的作用下，致使活塞环对气缸壁的正压力加大，摩擦力也加大，润滑油膜被破坏，形成半干摩擦或干摩擦，造成活塞位于上止点时，第一道活塞环对应的气缸壁磨损最为严重，形成沿气缸轴上大下小的锥形磨损。
图4 气缸磨损
2)腐蚀磨损。
气缸内可燃混合气燃烧后，产生水蒸气和酸性氧化物co2、so2、no2，它们溶于水而生成矿物酸，同时在燃烧过程中还生成有机酸(硫酸、碳蚁脂、醋酸)。这些物质附在气缸表面。对气缸表面产生腐蚀作用，使受腐蚀的气缸表面组织结构松散，并在活塞往复运动中逐步被活塞环刮掉，造成腐蚀磨损。由于气缸体上部不能完全被润滑油膜覆盖，其腐蚀作用更加严重。
矿物酸的生成及对磨损的影响与工作温度有直接关系。冷却液温度低于80℃时，在气缸体表面易形成水珠，酸性氧化物溶于水而生成酸，这一作用随发动机冷却液温度的降低而增加。发动机未达到工作温度时，其负荷不要过大，并且应尽量缩短低温运转时间，加快发动机的升温，以减少腐蚀磨损。对于多缸发动机，各缸磨损不均匀。如6缸发动机，由于1缸和6缸前后壁冷却效率较高和进气门对面被较冷的可燃混合气冲刷，润滑油膜难以形成，致使这些部位受到严重的腐蚀磨损。这使气缸上部磨损大并形成明显的椭圆形。
3)磨料磨损。
空气中的尘埃、润滑油中的机械杂质、发动机中的磨屑等进入气缸壁间造成磨料磨损。空气中的尘埃被吸入气缸上部，其棱角锋利，因而气缸上部磨损也最大。在风沙严重地区，大量灰尘进入气缸后，由于活塞在气缸中部运动速度最大，致使气缸形成腰鼓形。2.4.3 故障诊断
检测故障缸压力;检测气缸直径及圆柱度。2.5 发动机拉缸 2.5.1 故障现象
发动机运转有明显响声，温度升高，响声明显加重;发动机动力下降;发动机明显抖动;怠速运转时易熄火、停机;排气管排蓝烟，加机油口处冒蓝烟;手摇曲轴阻力大。
2.5.2 故障原因
(1)活塞与气缸配合间隙小。
(2)活塞加工几何形状变形。
(3)缸孔过脏。
(4)活塞环与缸壁发卡、活塞环隙过小。
(5)机油变质、压力过低。
(6)发动机过热。
(7)走合期驾驶员不正确使用。2.5.3 故障诊断
单缸断火蓝烟消失;拆检故障缸。
2.6 活塞环故障 2.6.1 故障现象
发动机动力下降;气缸压力不足;从加机油口处冒大量蓝烟;烧机油，机油严重变质;有漏气响。2.6.2 故障原因
(1)活塞环弹性不足。
(2)活塞环与活塞环隙大。
(3)活塞环断了。
(4)活塞环对口。
2.6.3 故障诊断
单缸断火后，响声减弱为故障缸;手摇曲轴阻力小;测缸压，压力低。采用注机油法再测缸压，缸压瞬间升高;延迟点火时刻，响声减弱。2.7 活塞的故障
(1)活塞环槽的磨损。
(2)活塞裙部磨损。
(3)活塞销与销座孔的磨损。
(4)活塞的刮伤(或称拉缸)，主要是由于活塞与气缸壁间隙过小，不能形成足够的油膜或气缸表面严重不清洁，存有较大和较多的机械杂质；活塞销与销座孔配合过紧等原因。
(5)活塞烧伤，主要是发动机在超负荷条件下或爆燃情况下长时间工作，造成活塞顶或侧面局部或大面积熔化。
(6)活塞脱顶，即活塞头部与裙部分离。主要原因是活塞环开口间隙过小，工作中受高温膨胀后在气缸中卡死；活塞环与气缸壁间发生粘结，而活塞在连杆的拖动下运动。2.8 曲轴轴颈的磨损 2.8.1 故障现象
主轴颈、连杆轴颈磨损成椭圆形。轴颈的磨损规律见图5；机油压力明显降低；接合离合器，总有短暂颤抖。2.8.2 故障原因
(1)润滑不好，机油牌号不对。
(2)热处理工艺不当。
(3)轴颈磨削之前，校正不好，加工时，磨掉淬硬层。
(4)曲轴飞轮组动平衡不好。
(5)长时间承受大负荷。
图5 轴颈的磨损规律
2.8.3 故障诊断
长期使用中，机油压力逐渐降低；出现连杆轴瓦响、曲轴主轴瓦响。2.9 曲轴裂纹 2.9.1 故障原因
(1)轴颈圆角半径小或圆角淬硬不好造成应力集中。
(2)热处理工艺不好。
(3)长期在恶劣条件下工作、临界转速下工作，形成共振。2.9.2 检查 磁力探伤。
2.10 曲轴弯、扭变形
主要原因有：
发动机工作不平稳，各轴颈受力不均匀；发动机突然超负荷工作，使曲轴过分受振；发动机经常发生“突爆”燃烧；曲轴轴瓦和连杆轴瓦间隙过大，工作时受到冲击；曲轴轴瓦松紧不一，中心线不在一条直线上；点火时间过早；活塞质量不一致；曲轴端隙过大，运转时前后移动；驾驶时紧急制动；上坡时换挡不及时，利用冲力带动发动机，使曲轴受到较大的扭力。3 配气机构常见故障诊断分析
3.1 气门关闭不严 3.1.1 故障现象
化油器回火；排气管放炮；发动机动力不足；气门响。3.1.2 故障显因
(1)气门间隙过小。
(2)气门弹簧过软、折断。
(3)气门烧蚀。
(4)气门发卡。
(5)气门与气门导管磨损严重。3.1.3 故障诊断
单缸断火，进气管回火或排气管放炮声消失；测缸压，气缸压力低，注机油后，测缸压仍低。
3.2 点火正时不对 3.2.1 故障现象
发动机启动困难，同时伴有错火；化油器回火，排气管放炮；动力性下降。3.2.2 故障原因
(1)正时齿轮被打坏。(2)正时齿带磨损、松旷。(3)正时齿轮轮毂与轮辐脱开。
(4)凸轮轴的正时齿轮的键松动或磨损。3.2.3 故障诊断
重新调整点火正时，若无效，拆检检查。
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