毕业论文福特蒙迪欧DHE发动机电控

1、实得分江苏省无锡交通高等职业技术学校毕业论文论文题目：福特蒙迪欧DHE发动机电控系部名称：汽车与交通工程系专 业：汽车检测与维修班 级：061433学 号：06034098 姓 名：丁亚峰 指导教师：盛娇 2011年4月20日摘要本文先对DHE发动机电控系统做了一些介绍和分析，确定了研究的目的和意义。然后再对DHE发动机电控系统的组成、工作原理以及各部件的结构进行了比较全面的介绍，让我们能了解DHE发动机电控系统，从而奠定良好的理论基础。并以福特蒙迪欧DHE发动机电控系统为例对诊断和操作的具体步骤作了介绍，包括福特车系常用检测设备等等，根据分析、发现DHE发动机电控系统比一般的发动机电控系统有

2、无法比拟的优点，及其更优越的性能。最后对DHE发动机电控系统的检测与维修方法得到了系统性的总结，让我们更深入的了解DHE发动机电控系统的优点。关键词：DHE发动机 电控系统结构 工作原理 故障诊断目录1前言52福特蒙迪欧DHE发动机简介62.1、DHE发动机统的结构特点62.2、DHE发动机主要技术参数62.3、2.0L发动机的电控燃油喷射系统73、发动机电控系统构成与工作原理73.1、燃油供给系统73.2、空气供给系统73.3、电控点火系统83.4、电子控制系统83.5、辅助设备94、发动机电控系统常见故障及产生原因104.1、发动机不易启动104.2、怠速抖动114.3、加速不良115、发

3、动机电控系统维修前的检测与调整115.1、检测燃油压力115.2、检测蓄电池电压126、福特车系常用检测设备及蒙迪欧故障诊断126.1福特车系常用检测设备12、专用诊断仪器WDS（IDS和VCM）12、示波器13、万用表146.2蒙迪欧故障诊断14、发动机难启动15、发动机怠速抖动15、发动机冷却液温度过高16、加速反应迟钝17总结18参考文献19致谢20福特蒙迪欧DHE发动机电控前言DHE发动机与一般发动机最大的不同特点还在于，舍弃了一般的皮带而采用链条来带动凸轮轴，增大了使用寿命，提高了可靠性，传动配合也更精确。这款DHE发动机已经通过了福特在欧洲和美洲验证中心严密的实验室及长达四年的寒热

4、带气候实地耐力测试，以及24万公里或10年免调校的考验。DHE发动机排放标准已经超前达到了最严格的欧洲号环保标准。奥秘在于DHE设计了全新的燃烧室，将火花塞的位置向中心做了调整，并且让进出气门门座能更快冷却；废气循环在燃烧系统中，将燃烧不完全的气体导入进气歧管再度利用，让燃烧更完全；全新的蝴蝶阀，能更有效地调节燃油汽缸的速度率及旋转角度，从而提高效率、减少排放。DHE发动机除了有优异的性能表现外，其简洁、干净的发动室配置与明确的标示也充分展现出德国设计风格。打开发动机盖，发动机舱布置井然有序，电路、油路排列整齐。发动机室内各项需定期保养点均以黄色明确标出，方便车主检查；而可能对车主产生危险处也

5、以红色标示，以免误触产生危险。发动机室同时配有液压连杆机构、减震与隔音装置，保证车辆在行车过程中不会由此产生噪声。2福特蒙迪欧DHE发动机简介2.1、DHE发动机的结构特点蒙迪欧发动机是由美国福特公司与日本马自达公司共同开发，分为2.0L直列发动机和2.5LV型发动机。福特发动机具有以下特点：（1）纯铝合金制成，2.0L发动机的进气歧管还由塑料制成，大幅减轻了发动机的重量。 （2）污染排放少，2.0L发动机采用涡流翼板技术控制进气涡流，如图1所示。增强了汽油的雾化效果，从而降低发动机低转速时的污染排放。（3）动力性强，2.5L发动机采用可变进气道技术，提高了发动机低转速时的转矩和高速时的功率。

6、（4）经济性好，发动机管理系统采用顺序多点燃油喷射，点火系统采用高能量的废火点火。(5)噪声小，免维护，凸轮轴的驱动链条宽度只有8mm 且采用液压张紧机构，噪声底，且不用调整。2.2、DHE发动机主要技术参数主要参数见表1所示表1 蒙迪欧DHE2.0L发动机主要技术参数 项目规格发动机怠速（750±25）r/min压缩比10.8:1点火顺序1-3-4-2缸径×行程 mm×mm87.5×83.1最大功率 (6000r/min)105kw最大扭矩 (4500r/min)185N.m废气再循环水冷却废气再循环燃油种类C913号全合成无铅汽油C915号福特专用无

7、铅汽油点火系统有分电器电子点火（TFI）燃油喷射顺序多点燃油喷射（SFI）2.3、2.0L发动机的电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统简称EFI，它由燃料供给系统（简称燃油系统）、进气系统和电子控制系统3个子系统组成。（1）燃油系统的功能是提供适当的恒定压力的燃油，并根据电子控制单元（ECU）的信号，通过喷油器，将一定量的燃油喷入进气歧管。（2）进气系统的功能是为发动机的工作提供适量的空气。进气量由ECU通过各种传感器换算而成，属于间接测定法，不设空气流量计。（3）电子控制系统（包括除燃油系统和进气系统之外的所有电子元件、各类传感器和执行器）的功能是通过电子控制单元（ECU）连续不断地分析来自各种

8、传感器的信号，监测发动机的工况变化，并不断调整喷油量和点火正时等，使发动机处于最佳的工况下运转，从而获得了良好的怠速稳定性、动力性、燃料经济性、自动变速功能以及废气净化效果等。3、发动机电控系统构成与工作原理发动机电控系统主要包括电控燃油喷射系统和电控点火系统,电控燃油喷射系统又包括燃油供给系统、进气系统、电子控制系统,电控点火系统主要是微机控制点火系统。3.1、燃油供给系统燃油直喷汽油发动机由一个可按需要调节的燃油泵来供油。这种按需要来调节的装置是为了降低燃油泵所消耗的电能，从而节省燃油。燃油泵只供应发动机所需要的燃油量，这个燃油量是根据规定的系统压力得出的。这个过程由发动机控制单元和一个电

9、子功率控制装置来完成。电控燃油喷射系统主要由空气供给系统，燃油供给系统以及电子控制系统和辅助控制系统组成。3.2、空气供给系统空气供给系统的主要作用是根据发动机的不同工况，向发动机提供相应的空气量，并对空气量进行直接计量，从而使提供的空气与喷油器提供的燃油形成符合一定空燃比要求的混合气。空气流经空气滤清器后，经过空气流量计测量，然后通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管，空气在进气歧管中与燃油器供给的燃油混合并吸入气缸。空气供给系统主要由空气滤清器，空气流量计，节气门体，进气总管和进气歧管等组成，如图3所示。空气滤清器的作用是在空气进入发动机各缸之前，除去空气中所含的尘土沙粒等颗粒物，以

10、减轻对气缸、活塞和活塞环的磨损，并减少对空气流量计的不良影响。3.3、电控点火系统TFI电子点火系统(Thick Film Ignition)，仍需要配备分电器，其采用霍尔效应的拾波器，作为点火线圈的基本触发信号，然而点火提前角度的控制，则受电脑管制，因此无须真空管与离心力提前装置，电路TFI点火模块上，共有六条线，其功能说明如下： （1）PIP拾波器，PIP（Profile Ignition Pickup）是分电器轴外缘的霍尔拾波器缩写。（2）点火信号输出（Spout）控制点火线圈负极的功率晶体管。（3）起动信号（Start/Crank）是由点火开关ST位置，直接连线到TFI模块起动信号端，

11、当点火开关转到ST（起动）时，该信号立即停止点火输出的动作，而依据PIP的点火角度起动发动机。（4）点火开关电源（Pun/Power）。（5）点火线圈负极（Coil）当点火信号驱动功率晶体管后，点火线圈则与搭铁导通，则产生点火的高压电。（6）搭铁（Ground）TFI模块的电路，由此搭铁与车身相接，以完成电路回路。3.4、电子控制系统（1）电子控制系统主要由下列三类装置组成：电子控制单元（简称PCM）、各类传感器(主要有节气门开度、进气歧管压力、进气温度、水温、发动机转速和凸轮轴位置、爆震、车速等传感器以及空挡起动开关、空调开关和动力转向开关等) 、执行器(主要有喷油器、点火器、怠速控制阀、燃

12、油泵等)。（2）电子控制系统组成及原理图ECU本身就是一个微电脑， ECU是整个电控系统的心脏，如图5所示。它贮存有常规稳定工况下的最佳喷油量（或最佳空燃比），最佳点火提前角和最佳点火脉宽三种频谱图以及其他外界输入参数变化较正曲线。当ECU接收到由各种传感器送来的节气门开度和发动机转速二个基本参数后，便立即通过内存的三种频谱图查出对应的基本喷油量、点火提前角和点火脉宽，另外再根据其它传感器（如进气歧管压力、进气温度、水温、爆震等）以及空挡起动、空调、动力转向等开关参数变化信号后，便对基本喷油量和点火提前角以及点火脉宽作出修正，从而使发动机获得最佳的运转工况、最好的动力性和燃料经济性。1-动力控

13、制模块（PCM）；2-曲轴位置传感器（CKP）；3-炭罐吹洗电磁阀(EVAP)；4-凸轮轴位置传感器(CMP)；5-废气再循环阀（EGR）；6-发动机冷却液温度传感器（ECT）；7-节气门位置传感器（TP）；8-怠速控制阀（IAC）；9-涡流翼板控制电磁阀 ；10-进气歧管绝对压力/进气温度传感器（T-MAP）；11-动力转向压力开关(PSP)各种传感器的安装位置，如图所示，电子控制系统的控制原理及流程图。 3.5、辅助设备（1）怠速控制系统所谓怠速控制就是怠速转速控制。配置怠速控制系统后，发动机的怠速转速在汽车试用期内，不会因为老化，气缸积炭，火花塞间隙和温度等变化而发生变化。车速传感器提供

14、车速信号，节气门位置传感器提供怠速触点开闭信号，这两个信号用来判定发动机是否处于怠速状态。发动机怠速时，节气门关闭，节气门位置传感器的怠速触点IDL闭合，传感器输出端子IDL输出低电平信号。因此，当IDL端子输出低电平信号时，如果车速为零，就说明发动机处于怠速状态，如车速不为零，则说明发动机处于减速状态。（2）进气控制系统动力阀进气控制系统谐波近期增压控制系统(ACIS)可变相位控制系统(VTEC)（3）增压控制系统（4）排放控制系统汽油蒸汽排放控制系统(EVAP)废气再循环控制系统(EGR)三元催化转换器与空燃比反馈控制系统（TWC）二次空气供给系统4、发动机电控系统常见故障及产生原因4.1

15、、发动机不易启动发动机不易启动的原因有：起动系统故障，例如蓄电池电能不足、起动机损坏或起动机电路存在故障；发动机机械系故障，例如进气管漏气，活塞与气缸之间封闭不严，气门关闭不严，进气门及进气管积炭过多，导致喷入的汽油被积炭吸附而不能进入燃烧室；发动机管理系统故障，例如转速传感器信号弱，水温信号不正确，线路接触不良等；点火系统存在故障，例如火花塞积炭过多或间隙不对，高压线漏电，点火线圈损坏等；供油系统故障，例如保持压力不足，喷油嘴泄漏或堵塞等。4.2、怠速抖动如果冷车怠速抖动与热车怠速抖动同时存在，则首先排除热车怠速抖动故障。界定是否属于抖动应观察发动机转速表指针是否摆动，或阅读数据块中的发动机

16、转速，因为发动机机脚垫损坏也会出现发动机怠速抖动，尤其是自动挡车当挂入前进挡以后。冷车怠速抖动的原因有：发动机机械故障，例如各气缸压力不均匀；进气系统故障，例如进气管漏气等；进气门及进气管积炭过多，节气门及进气管内壁污物过多等；发动机管理系统故障，例如水温、进气温度信号不正确，线路故障等；点火系统存在故障，例如火花塞积炭过多或间隙不对，高压线、分电器盖漏电，点火线圈损坏等；供油系统故障，例如喷油由于喷嘴内部胶质积炭过多造成喷嘴关闭不严或堵塞等。4.3、加速不良虽然很多汽车厂商的用户说明书上表明冷车启动后无需预热就可起步，但我认为发动机启动后稍微预热35分钟大有益处，因为这样可以减少发动机的机械

17、磨损，对小排量车可以使起步时发动机动力充足。冷车大加油门起步是错误的驾驶方法，此时出现的加速座车可以避免，如果冷车缓慢加油起步出现座车才属于故障。5、发动机电控系统维修前的检测与调整5.1、检测燃油压力蓄电池上拆下搭铁线，把油压表接到总输油管上，再用连接线把检查连接器的+B和FP端子连接起来，装上蓄电池搭铁线，然后接通点火开关。此时油压表的读数即为静态油压，其标准值应为265304Kpa。如果油压过高，则应更换燃油压力调节器；如果油压过低，则应检查燃油管、连接器（有无渗漏）、汽油泵、燃油滤清器以及燃油压力调节器等。装上油压表（安装方法与静态检查时相同），启动发动机后使发动机怠速运转，然后从油压

18、调节器上拆下真空管并用塞子塞住管口，此时油压表的读数应为265304Kpa。若上述油压检查均不符合要求，则应检查真空管和燃油压力调节器。（1）燃油压力的检测发动机怠速运转时的燃油系统压力约为250kpa，拔下燃油压力调节器的真空管时，燃油系统压力约为300kPa。将点火开关置于“OFF”位置，10min内系统保持压力至少应为200kPa。如果低于200kPa，则进行泄漏检测。（2）供油量检查在系统压力正常的情况下，拆下回油管，并把燃油总管端的回油软管插在1L以上的量杯里。在常温（20）及蓄电池电压为13V的条件下，将点火开关置于“ON”位置，用备用熔丝（10A）插到燃油泵继电器壳体顶部的燃油泵

19、工作诊断插座上，再将插座两端子短接，使油泵运行30s，其回油量应为1L。否则，应检查汽油滤清器及燃油泵滤网是否堵塞；若未堵塞，应更换燃油泵。5.2、检测蓄电池电压用电压表检测蓄电池的工作电压，其标准值为12V。或者通过蓄电池上的电眼，指示荷电状况的相对密度计，如果相对密度计顶部的圆点呈绿色，说明蓄电池荷电充足；如果圆点模糊，说明蓄电池荷电不足；如果圆点呈黄色，给蓄电池再充电也无济于事；如果电眼是透明的，说明电解液不足。这两种情况都需要更换蓄电池。6、福特车系常用检测设备及蒙迪欧故障诊断6.1福特车系常用检测设备、专用诊断仪器WDS（IDS和VCM）（1）WDS有以下功能：j故障记忆的查询；k数

20、据块的阅读；l执行元件的诊断；m对控制单元编码；n进行基本设定；o进行自适应。（2）WDS的使用专用诊断仪器WDS显示项目为英文缩写，注释为繁体字，且有些注释不够准确甚至错误，此时附上英文原文与校对后的简体中文以供参考。对数据流的应用，应熟悉该数据来自哪个传感器或执行器，什么情况下变化，正常变化范围，可通过改变发动机工况记录各种条件下的正常参数作为备用。例如数据“LONGFT1长期燃油调整1”来自氧传感器，用来显示当前共有系统状况，正常情况应在 0。若显示+10，则表示当前喷油时间比标准的喷油时间多10，在喷油量相同的情况下，喷油时间增加的原因可能是喷油压力下降，喷油器脏或发动机漏真空等，在维

21、修时需要测量油泵油压，检查真空是否泄露，清洗喷油器等可能导致混合气变稀的原因。在应用数据流，还应熟悉电子燃油喷射系统的工作原理。例如：如何进入某个控制单元？操作步骤如下：输入进址码；选择地址码进入；直接选择相应控制单元的名称。WDS的升级版本是IDS与VCM ，就是一个笔记本电脑。功能与WDS一样，只是外形变得轻巧，易携带，方便。、示波器汽车示波器的诞生为汽车修理技术人员快速判断汽车电子设备故障提供了有力的工具，用普通的示波器去测试电子设备时，最大的困难是设定示波器(即调整示波器的各个按纽，使显示的波形更为清楚)和分析波形的形状，汽车示波器将汽车电子设备的测试设定变的非常简单，只要象点菜单一样

22、选择要测试的内容，无需任何设定和调整就可以直接观察波形了，这是因为汽车示波器是专门为汽车维修人员设计的“傻瓜”示波器，它的设定调整是全自动的，使用汽车示波器，就像使用一台“傻瓜”照相机一样方便。示波器与万用表相比有着更为精确及描述细致的优点，万用表通常只能用一、二个电参数来反映电信号的特征，而示波器则用电压随时间的变化的图象来反应一个电信号，它显示电信号比万用表更准确、更形象。所以“一个画面通常要胜过一千个数字”。此外，汽车示波器能够使你确认故障是否真的被排除了，而不是仅仅知道故障码是否尚未清除，这可以通过修理前后从汽车示波器中观看到各传感器的信号波形来加以判断。、万用表汽车万用表是一种高阻抗

23、（10M）数字多用表。其外形、结构和工作原理与数字式万用表相同。它承袭了数字万用表的一切优点，并使其扩展至汽车领域。汽车专用万用表一般具有以下功能：（1）常规的交、直流电压、电流和电阻的检测；（2）电路的断路、短路检测，声响指示；（3）线路中电压降与阻抗的检测；（4）发动机转速检测；（5）频率、时间(ms)的检测；（6）电控系统传感器的检测；（7）闭合角的检测；（8）具有最大值、最小值的检测功能。6.2蒙迪欧故障诊断、发动机难启动（1）故障描述车辆停几个小时后难启动。（2）基本信息2004年蒙迪欧，发动机排量2.0L，自动变速器，行驶里程2.8万km。（3）诊断与排除检查燃油压力：连接燃油压力

24、表，点火开关转至接通，汽油压力为390kpa,在正常范围内，过2小时后汽车压力降为0，油压下降过快。检查供油管路无泄露，检查喷油器也无泄漏现象，判断为汽油泵自身泄露。更换汽油泵，然后再次测试汽油压力，390kpa正常，熄火停放2分钟油压下降为350kpa，正常。试车正常，故障排除。（4）故障总结为使车辆熄火后再次启动容易，燃油泵设有单向阀（如图9所示），以避免回油过快而导致启动时供油差出现的启动困难，汽油压力保压时间越短，越容易出现熄火后再次启动困难。汽油保压时间短的原因主要有：汽油泵的单向阀故障，喷油器滴漏，供油管路渗漏（蒙迪欧的燃油供给系统无回油管）及油压缓冲器故障。、发动机怠速抖动（1）

25、故障描述发动机怠速抖动，车辆加速性能差。（2）基本信息2004年蒙迪欧，发动机排量2.5L，自动变速器，行驶里程1500km。（3）诊断与排除初步诊断发现个别缸不工作。用专用工具WDS自测，存在故障码P0202二缸喷油器电路故障。断开二缸喷油器线束，测量喷油器电阻，阻值为13，喷油器线圈正常。用试灯测试二缸喷油器供电，供电电路正常。用试灯取代喷油器测试控制电路，控制电路及控制信号正常，判断为连接器接触不良。清洁连接器后重新装回，启动发动机，怠速正常，用专用工具 WDS 清除故障码后重新自测，无故障码。路试，正常。（4）故障总结个别缸不工作的原因：喷油不正常，点火不正常或汽缸压力异常。由于行驶里

26、程不多，应先检查前两种原因。喷油器的故障分为电气故障和机械故障，机械部分常见故障是脏，泄露，可查看数据“长期燃油调整”来判断：当喷油器脏时，长期燃油调整为正，当喷油器滴漏时，长期燃油为负。电路故障可用装用工具WDS检测故障码，若有故障码，喷油器或其控制电路故障。点火系统故障可用装用工具WDS测试各缸点火压力。、发动机冷却液温度过高（1）故障描述发动机冷却液温度过高。（2）基本信息2004年蒙迪欧，发动机排量2.0L，自动变速器，行驶里程2.2万km。（3）诊断与排除初步检查发现膨胀水箱里冷却液的位置批准年底，判断是由于缺少冷却液而导致发动机冷却液温度过高。经检查在水泵的下方发现有水迹，拆装水泵

27、，检查发现冷却液是从水泵的通气孔处流出的，于是更换水泵。（4）故障总结发动机的冷却液是密封在水道中的，正常情况不会消耗，若出现缺少冷却液时，应查出泄露的部位。、加速反应迟钝（1）故障描述起动后不久，汽车间断性地出现加速反应迟钝，发动机运转几分钟后，这种现象几乎就完全消失了。有时，尽管条件正常，加速滞后也很严重，甚至在氧传感器并没有彻底坏的情况下，汽车也从来没有真正地跑得很好过。它总是稍微有点加速滞后，当汽车再起动时，情况似乎表现更差。但是也有些车型表现出的现象是油耗过多（混合比过高，排气管冒黑烟，火花塞积碳增多等）（2）诊断和修理步骤发动汽车并驾驶它从冷车到热车，而后再进入起动状态。有时，它加

28、速良好，但在其他时候，波形表面上将降为平直的。 在等待其冷却期间，连接示波器至氧传感器，保持汽车在2500转/分23分钟，直至发动机和氧传感器预热，在实验中，氧传感器产生的最大幅值为1.15V，响应时间也是好的，但最低的氧传感器电压约为300mV上下变动，在2500转/分时它似乎自我感觉良好，但传越器的电压范围整体上升了300mV。这辆汽车用的是一个加热式氧传感器。在氧传感器短的线束上有两个接线柱，一个是氧传感器信号线，另一个包含氧传感器接地和给氧传感器加热器的供电线，拔下氧传感器加热器的连线，信号降落至稀状态，整个波形降至零伏，波形右侧的部分)。 当拔下氧传感器加热器的连线时，系统将变为稀的

29、“水平直线”约45秒，然后，它又重新恢复对燃油混合气的正确控制，形成完善的氧传感器波形。氧传感器加热器的供电电路与氧传感器信号电路短路(在传感器本身内)，从而导致加热电压进入氧传感器信号电路，造成信号电压被提升300mV。这就产生了连续的错发浓的信号，并出现不正确的判定尺度，引起燃油反馈控制系统发出一较短的喷油器中脉冲宽度，使控制电脑长时间地处在燃油修正总是稀的一侧，这样，倒过来，当系统选入燃油反馈控制闭环时产生了加速时稀的滞后，当燃油反馈控制系统开始用氧传感器信号来计算喷射时间时，它看到的是假的浓混合气信号，并用较短(或较稀)的喷射时间补偿，这也就解释了为什么在暂短的熄火后再起动时故障更严重

30、，这是因为，冷却水的温度比在全冷态的要热，燃油反馈控制系统控制喷油器脉冲宽度比冷态要短，所以进入闭环控制。 安装新的氧传感器，该问题就消失了，整个氧传感器波形下降到了300mV以下，或用电子术语说，300mV的直流平移。附：检测氧传感器检查氧传感器的加热元件万用表欧姆挡测量氧传感器内部电热元件的电阻值，其阻值应符合有关标准。福特汽车的为15，若阻值不符，则应更换。检查氧传感器加热元件工作电路将点火开关置于ON位置，用电压表检测传感器加热元件的工作电压，其标准值为蓄电池电压（12V）。若无电压，则应检查加热元件的电源电路。检查氧传感器的工作情况启动发动机，先使其达到正常工作温度，再让发动机在25

31、00r/min的转速下持续运转120S以消除氧传感器表面的积炭，然后记录电压表指针在07V范围内摆动的次数。正常情况下，在8s内摆动的次数不得低于10次。低于10次，则应检查氧传感器。（3）故障总结氧传感器的工作转台还可根据其颜色来判断。当氧传感器呈淡灰色时，说明传感器正常；呈棕色时，说明传感器有铅污染现象；呈黑色时，说明传感器积炭严重；呈白色时，说明传感器有硅污染现象，应更换氧传感。总结本文对福特蒙迪欧DHE发动机电控系统性能描写的淋漓尽致，对DHE发动机电控系统的结构特点，以及的主要参数做了详细的评价，以及对燃油，空气电控点火，电子控制等等描述，突出了很多优点，比如说油耗低，容易启动等等。通过这些分析，从而有了以下几点总结：（1