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1、自考本科毕业设计(论文)题 目:速腾1.4TSI 电控发动机原理与故障诊断 学生姓名: 何枭 学 号:专 业: 汽车服务工程 年 级: 123次 指导教师: 刘 良(讲师) 教务处制目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc367174815 摘要 PAGEREF _Toc367174815 h III HYPERLINK l _Toc367174816 1 前言 PAGEREF _Toc367174816 h 1 HYPERLINK l _Toc367174817 2 速腾发动机电控系统组成与原理 PAGEREF _Toc367174817 h 2 HYPERLI

2、NK l _Toc367174818 2.1 电控燃油喷射系统 PAGEREF _Toc367174818 h 2 HYPERLINK l _Toc367174819 .1 燃油供给系统 PAGEREF _Toc367174819 h 2 HYPERLINK l _Toc367174820 2.1.2 空气供给系统 PAGEREF _Toc367174820 h 4 HYPERLINK l _Toc367174821 2.1.3 燃油喷射控制原理及特点 PAGEREF _Toc367174821 h 5 HYPERLINK l _Toc367174822 2.2 电子控制点火系统 PAGERE

3、F _Toc367174822 h 6 HYPERLINK l _Toc367174823 2.2.1 点子控制点火系统组成 PAGEREF _Toc367174823 h 6 HYPERLINK l _Toc367174824 2.2.2 电控点火系统工作原理 PAGEREF _Toc367174824 h 6 HYPERLINK l _Toc367174825 2.3 发动机控制系统 PAGEREF _Toc367174825 h 8 HYPERLINK l _Toc367174826 2.3.1 控制系统概述 PAGEREF _Toc367174826 h 8 HYPERLINK l _

4、Toc367174827 2.3.2 传感器 PAGEREF _Toc367174827 h 9 HYPERLINK l _Toc367174828 2.3.3 电子控制器 PAGEREF _Toc367174828 h 12 HYPERLINK l _Toc367174829 2.3.4 执行器 PAGEREF _Toc367174829 h 13 HYPERLINK l _Toc367174830 2.4 废气涡轮增压系统 PAGEREF _Toc367174830 h 14 HYPERLINK l _Toc367174831 2.4.1 涡轮增压结构原理 PAGEREF _Toc3671

5、74831 h 14 HYPERLINK l _Toc367174832 2.4.2 涡轮增压冷却系统 PAGEREF _Toc367174832 h 15 HYPERLINK l _Toc367174833 3 速腾发动机故障诊断与排除 PAGEREF _Toc367174833 h 17 HYPERLINK l _Toc367174834 3.1 速腾发动机故障诊断的基本流程 PAGEREF _Toc367174834 h 17 HYPERLINK l _Toc367174835 3.2 速腾发动机故障诊断方法 PAGEREF _Toc367174835 h 17 HYPERLINK l

6、_Toc367174836 3.3 速腾发动机常见故障分析及排除 PAGEREF _Toc367174836 h 19 HYPERLINK l _Toc367174837 3.3.1 发动机不能起动故障 PAGEREF _Toc367174837 h 19 HYPERLINK l _Toc367174838 3.3.2 发动机熄火故障分析及排除 PAGEREF _Toc367174838 h 20 HYPERLINK l _Toc367174839 3.3.3 点火故障分析与排除 PAGEREF _Toc367174839 h 22 HYPERLINK l _Toc367174840 火花塞故

7、障 PAGEREF _Toc367174840 h 24 HYPERLINK l _Toc367174841 发动机爆震和过热 PAGEREF _Toc367174841 h 24 HYPERLINK l _Toc367174842 不能熄火的原因 PAGEREF _Toc367174842 h 25 HYPERLINK l _Toc367174843 4 案例分析 PAGEREF _Toc367174843 h 26 HYPERLINK l _Toc367174844 4.1 速腾发动机加速冒黑烟 PAGEREF _Toc367174844 h 26 HYPERLINK l _Toc3671

8、74845 4.2 速腾发动机动力不足和排气管冒蓝烟 PAGEREF _Toc367174845 h 28 HYPERLINK l _Toc367174846 结论 PAGEREF _Toc367174846 h 30 HYPERLINK l _Toc367174847 谢辞 PAGEREF _Toc367174847 h 31 HYPERLINK l _Toc367174848 参考文献 PAGEREF _Toc367174848 h 32 HYPERLINK l _Toc367174849 附录 PAGEREF _Toc367174849 h 33 速腾1.4TSI 电控发动机原理与故障诊

9、断摘要随一汽大众始终致力于科技创新,在为客户提供超值驾乘体验的同时,更关注创造发展与环境之间的和谐共生,为此在国内最先应用了TSI发动机,为客户制造了动力卓越,绿色环保的时代座驾,一汽大众适时引进了这款高效、经济、节能、环保的先进发动机。本论文主要阐述了速腾发动机的供给系统、点火系统、电子控制控制系统和一些发动机常见的故障诊断。速腾发动机具有废气涡轮增压器和缸内直喷技术,值得一提的是该TSI发动机有两个冷却系统,控制模块拥有一个庞大的数据库和先进的传感器,轻松的处理这些数据合理调整程序,使发动机达到最佳的工作效果,从而提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性能。 关键词:速腾;涡轮增压;故障诊断

10、;电控 Sagitar TSI engine principle and fault diagnosisAbstract Author:He Xiao Tutor:Liu liang With the FAW - Volkswagen has always been committed to scientific and technological innovation, to provide value driving experience for the customer at the same time, more attention to create between developm

11、ent and environment harmonious coexistence, therefore in the first domestic application of the TSI engine, for customers to create a dynamic excellence, green environmental protection era car, FAW - Volkswagen timely introduction of 1.4TSI this high efficient, economic energy saving, environmental p

12、rotection, advanced engine. This paper mainly expounds the electronic control system and some common fault diagnosis of engine supply system, ignition system, the engine speed 1.4TSI. Sagitar 1.4TSI engine with direct injection technology of exhaust gas turbocharger and the cylinder, it is worth men

13、tioning that the TSI engine has two cooling system, control module has a huge database and advanced sensors, easy processing these data reasonably adjust the program, so that the engine to achieve the best effect, so as to improve the power of the engine performance, fuel economy and emission perfor

14、mance.Key words: sagitar; 1.4tsi; turbocharged; direct-injection; control.1 前言速腾结合了紧凑型设计、燃油直喷及增压技术的发动机,实现了超乎寻常的高功率输出和扭矩表现,而且排放和油耗都很低。由于发动机结构紧凑,质量小,因此转动惯量也小;采用新的加工工艺等技术,摩擦损耗降低,提高了发动机的机械效;新一代的增压系统,提高了发动机动力性和响应特性;采用新的直喷技术提高了发动机的压缩比和燃烧效率。因此与传统的发动机相比,更加高效、强劲;而且节能、环保。速腾发动机实现了超乎寻常的高功率和高扭矩输出,而排放和油耗却很低。小排量发动

15、机摩擦损耗低,增压技术改善了动力性能,从而进一步提高了燃油经济性。此外,直喷技术提高了压缩比,与增压技术相结合,进一步提高了发动机效率。因此与传统增压汽油发动机相比,更加节能。由于速腾发动机拥有上述诸多创新,权威机构评价它领先同行十年。因此,为适应行业发展的要求,了解和掌握TSI电控发动机的结构、原理与维修。随着社会的不断发展,关于轿车的数量也越来越多,这就要求我们的知识也要随着技术的更新而更新。这样才能满足日益发展的汽车工业。本文以速腾1.4TSI电控发动机为研究对象,分析其机械结构、电控原理及故障诊断。TSI电控发动机的电子控制系统是一个精密而复杂的系统,构造和工作原理比较复杂,不同于传统

16、汽车的发动机。在进行检查与排除故障时,需要熟练地掌握发动机的机构及电子控制系统工作原理,遵循故障诊断的基本原则,掌握故障诊断的一些基本方法、步骤,对电控系统故障多发点和常见故障的诊断程序都有比较深刻的了解,那么,就有可能准确而迅速地找出故障所在。发动机电控系统组成与原理 电控燃油喷射系统 电控燃油喷射系统主要由燃油供给系统(油路)、空气供给系统(气路)和控制系统(电路:包括各种传感器、电子控制器和执行器)等三大部分组成。电控燃油喷射系统的主要功用是控制发动机喷油时间(喷油量)和点火时刻。除此之外,还有控制发动机起动、怠速转速、极限转速、废气再循环、闭缸工作、进气增压、爆燃、发电机输出电压、电动

17、燃油泵和系统故障自诊断测试等辅助控制功能,从而提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性能。2.1.1 燃油供给系统图2-1 TSI燃油供给系统 如图2-1所示,燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、燃油泵控制单元、高压油轨、喷油嘴、燃油滤清器、喷油器、ECU和高压油泵等部件。如图2-2所示,1.4 TSI发动机配备高压燃油系统和低压燃油系统,燃油箱里的燃油泵和高压燃油泵可以根据发动机实际需求定时定量地供给燃油。在低压油泵将燃油送到高压油泵之后,高压油泵可以将汽油加压到100bar的压力(这是普通汽油泵压力的数十倍),并将其送入油轨完成喷射。图2-2 高压燃油系统 TSI的高压供油系统可以分为发动机控制

18、模块(ECM)、高压油轨、高压油泵和喷油嘴四部分。图2-3 高压油泵示意图TSI的高压燃油泵是一个结构简单的单柱塞泵,如图2-3,用螺栓倾斜的安装在凸轮轴盖上,靠进气凸轮轴上的四方凸轮来驱动,四点式凸轮可使油泵供油行程和各缸相应喷油过程同步,各缸喷油均匀性和重复性比较好。高压油泵里集成了燃油压力限制阀,为系统提供过压保护。高压油泵按照控制单元中的脉冲,只泵入喷射所需燃油量进入燃油分配管,以此减少了高压燃油泵的驱动功率,有助于节省燃油。2. 空气供给系统TSI空气供给系统主要由空气滤清器、节气门室、进气歧管、传感器、涡轮增压器、催化转化器、废气阀门等组成。空气经过空气滤清器过滤后,由进气温度传感

19、器、进气压力传感器计量,通过节气门体进入进气总管,再分配到各进气歧管。在进气歧管内,从喷油器喷出的燃油与空气混合后本吸入气缸内燃烧。在冷却水温较低时,为加快发动机暖机过程,设置了快怠速装置,由空气阀来控制快怠速所需要的空气量。可以通过怠速调整螺钉调节怠速转速,用空气阀控制快怠速转速,也可由ECU操纵怠速控制阀(ISC)控制怠速与快怠速。图2-4 进气系统 如图2-4所示,在这款发动机上,空气在通过涡轮增压器的增压后,将会经过两套传感器的检测才能进入发动机气缸内,他们分别是位于冷却器前的增压压力传感器/进气温度传感器,和位于冷却器后的进气压力传感器/进气温度传感器。这两套传感器能够精确的感知增压

20、空气在冷却前后的状态,进而通过行车电脑分析来调节位于涡轮增压器上的阀体开度,精确的控制所需要的进气量。 燃油喷射控制原理及特点 发动机电控燃油喷射系统的主要功用是控制发动机喷油时间(喷油量)和点火时刻。控制发动机起动、怠速转速、进气增压、爆燃、发电机输出电压、电动燃油泵和系统故障自诊断测试等辅助控制功能,从而提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性能。 发动机电控燃油喷射系统优点: (1)减少排放污染 汽油直接喷射系统能根据发动机的各种不同工况,迅速准确的提供与其相匹配的最佳空燃比,使汽油完全燃烧,同时与三元催化系统配合使用可以有效地减少CO、HC和NOx有害气体的排放量。 (2)提高发动机的最

21、大功率因电控汽油机的进气不必预热,进排气管可以分别布置在发动机的两侧,如为结构竞走近,排气管布置在发动机缸体的两侧,二者之间需要良好的隔热,使吸入汽缸的空气密度较大。电控汽油机的进气过渡非常圆滑的进气管道可大大减小进气阻力,提高进气效率,因此提高了发动机的最大功率。 (3)耗油量低,经济性能好电控汽油发动机能做到是发动机在各种工况下,精确的控制空燃比为最佳值,汽油在一定压力下喷出。雾化品质好。同时进气管道不受汽油雾化的限制可以设计的更加合理,使混合气像个缸均匀分配,所以燃料消耗量低。 (4)改善了发动机的低温启动性能油器发动机起动时,进气流速低,汽油供给量少,雾化不好,发动机启动不良。而电控汽

22、油发动机设有空气调节器,汽油的供给量不受进气流速的限制,因此可改善发动机的低温启动性能。 (5)怠速平化稳,工况过渡圆滑,灵敏度高根据各个传感器输入的电信号迅速反应,准确的将适量汽油喷如近气附近,所以发动机的怠速稳定,加速性能好。工况过渡圆滑,操做灵敏故障率低。 电子控制点火系统 点子控制点火系统组成 电控点火系统主要由电源、传感器、电控单元ECU、点火控制器、点火线圈、各种控制开关以及火花塞等组成。 (1)电源一般由蓄电池和发电机共同组成,主要是给点火系统提供电能。 (2)传感器主要用来检测与点火有关的发动机的工况信息,并将检测结果输入ECU,作为计算和控制点火时刻的依据。虽然各型汽车采用的

23、传感器的类型、数量、结构及安装位置不尽相同,但是其作用都大同小异,而且这些传感器大多与燃油喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用。(3)TSI电控发动机电控单元(ECU)采用集中控制系统,其中微机控制点火系统仅是电控单元的一个子系统。电控单元(ECU)既是燃油喷射控制系统的控制中心,也是点火控制系统的控制中心。在ECU的只读存储器(ROM)中,除存储有监控和自检等程序之外,还存储由台架试验测定的该型发动机各种工况下的最佳点火提前角。 电控点火系统工作原理 (1)如图2-5所示,电控点火系统工作原理:图2-5 电控点火系统工作原理 (2)电控点火系统主要信号 主要信号有:凸轮轴位置传感器、曲轴

24、位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、车速传感器、爆燃传感器等。 (3)独立点火及控制电路图 线圈直接安装在HYPERLINK :/car.autohome /shuyu/detail_8_9_62.html?lang=62火花塞上,即一个汽缸一个独立线圈,俗称“独立点火”。 工作原理和其它点火系统的工作原理基本是一样的。每个线圈有个低阻抗,可让初级电压变为达40000伏以使HYPERLINK :/car.autohome /shuyu/detail_8_9_62.html?lang=62火花塞产生火花。和其它点火系统的真正区别之处是:每个线圈直接装在HYPERLIN

25、K :/car.autohome /shuyu/detail_8_9_62.html?lang=62火花塞上,电压直接通往HYPERLINK :/car.autohome /shuyu/detail_8_9_62.html?lang=62火花塞电极,而不用通过HYPERLINK :/car.autohome /shuyu/detail_8_9_649.html?lang=649分电器或高压点火线。这种连接方法让火花尽可能强,且提高了点火系统的可靠性。 点火线圈之所以能将车上低压电变成高HYPERLINK :/baike.baidu /view/10954.htm电压,是由于有与普通变压器相同的

26、形式,初级线圈比次级线圈的匝数比大。但点火线圈工作方式却与普通变压器不一样,普通变压器的工作频率是固定50Hz,又称工频变压器,而点火线圈则是以脉冲形式工作的,可以看成是脉冲变压器,它根据om/view/47475.htm发动机不同的转速以不同的频率反复进行储能及放能。电路图如图2-6所示。图2-6 点火线圈及火花塞电路图2.3 发动机控制系统 控制系统概述 HYPERLINK %20 :/ che168 /g18/%20 t _blank 速腾发动机的控制系统则是来自于博世,型号为Motronic MED ,如图2-7所示,为适应国内的油品,这套程序经过了针对性的升级。控制模块拥有一个庞大的

27、数据库,可以通过传感器识别出车辆使用的燃油标号,环境温度和大气含氧量,从而根据这些数据合理调整喷油程序,使发动机达到最佳的工作效果。 控制系统的作用是:电子控制器根据接收到的各种传感器采集的反映发动机实时工况的信息,经过计算机计算出喷油器针阀的开启时间和持续时间,并指令喷油器工作,以确保供给发动机最佳可燃混合气。控制系统主要由各种传感器、电子控制器(计算机控制装置)和执行器组成。图2-7 发动机电控系统 传感器 传感器监测发动机的实际工况,感知各种物理信号并将其转换为电信号传输给ECU。主要采用的传感器,如图2-8所示。(1)进气温度/压力传感器G42/G71图2-8 进气温度/压力传感器如图

28、2-9所示,这两个传感器(类似G31/G299)集成在增压空气冷却器的进气歧管下部,在这里测量涡轮增压器下部的空气压力和温度。图2-9 进气压力、进气温度传感器 (2)冷却液温度传感器G62冷却液温度传感器是负温度系数热敏电阻(NTC)。安装在缸盖的冷却液的接头上,将冷却液温度传送给发动机控制单元。信号作用:发动机控制单元利用冷却液温度传感器信号,修正喷油量。同时与散热器出水口温度传感器G83进行比较,控制冷却风扇的转速。 (3)G247燃油压力传感器和节气门角度传感器G187/G188该G247传感器位于进气歧管的底部,在飞轮侧用螺栓固定在燃油轨道上。它测高压燃油系统的燃油压力,把包含这一信

29、息的信号传递到发动机控制单元。节气门角度传感器G187/G188其功能是将发动机节气门的开度信号转变成电信号到车网,并传递给电子控制单元,用以感知发动机的负荷大小和加减速工况,如图2-10所示。图2-10 燃油压力传感器及节气门控制单元 (4)温度传感器和G28转速传感器转速传感器主要用于检测发动机曲轴转角、发动机转速、车速等,为点火时刻和喷油时刻提供参考点信号,同时,提供发动机转速信号。G28转速传感器、G31增压压力传感器、G62冷却液温度传感器、G299进气温度传感器如图2-11所示。图2-11 温度传感器和G28转速传感器(5)G61 爆震传感器爆震传感器用于检测发动机的振动,通过调整

30、点火提前角控制和避免发动机发生爆震。为了最大限度地发挥发动机功率而不产生爆燃,点火提前角应控制在爆燃产生的临界值,当发动机产生爆燃时,传感器将爆燃引起的震动转变成电信号,并传给电子控制单元,如图2-12所示。图2-12 爆震传感器及喷油嘴电路图 (6)G130后氧传感器后HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=%D1%F5%B4%AB%B8%D0%C6%F7&fr=qb_search_exp&ie=gbk氧传感器安装在B%AF&fr=qb_search_exp&ie=gbk三元催化转换器的后方,如图2-13所示,后氧传感将HYPERLINK :/zhidao

31、.baidu /search?word=%C8%FD%D4%AA%B4%DF%BB%AF&fr=qb_search_exp&ie=gbk三元催化转换器后方的氧含量反馈给发动机电脑,发动机电脑将两个氧传感器的信号进行对比,正常情况下前氧传感器的信号高于后氧传感器,如果两个氧传感器的信号相同,证明dao.baidu /search?word=%C8%FD%D4%AA%B4%DF%BB%AF&fr=qb_search_exp&ie=gbk三元催化转换器失效。图2-13 后氧传感器G130 (7)G39前氧传感器检测汽车排放尾气中的氧含量,通过检测氧含量的多少确定发动机混合气的浓或稀,产生的信号给发动

32、机控制单元,然后发动机控制单元根据信号改变燃油喷射时间。最终目的就是能更好的控制排放,使排放达标的同时还省油。 电子控制器 它是燃油喷射系统的控制核心,实际上是一个微型计算机。为了提高其稳定性和降低成本,内部采用集成电路,为了生产和检修方便对外采用多脚的插头插座式结构,ECU的基本结构如图2-14所示。 ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间,在接收了各种传感器传来的信号后,确定满足发动机运转状态的燃油喷射量,并根据计算结果控制喷油器的喷射时间。ECU还可以对多种信息进行处理,实现EFI以外其它诸多方面的控制。例如:点火控制、怠速控制、防抱死控制等。图2-14 电子控制器(EC

33、U)的基本结构 执行器 执行器是受ECU控制,具体执行某项控制功能的装置。一般多是由ECU控制其电磁线圈的搭铁回路的通断的电磁阀类执行器;有的执行器则是由ECU控制的某些电子控制电路,如电子点火控制器等。 在发动机控制系统中,执行器主要有下列各种形式如表2-1所示。 表2-1 执行器各种形式J538 燃油泵控制单元G6 燃油泵N30-33喷油嘴N70点火线圈V192制动真空泵V50冷却液循环泵N75增压压力限制阀N249增压压力再循环阀Z29后氧传感器加热器N80 油箱压力调节电磁阀J388节流阀体N205 凸轮轴调整电磁阀J757主供电继电器N276燃油压力调节电磁阀Z19前氧传感器加热器G

34、186节流阀体电机 废气涡轮增压系统 涡轮增压结构原理图2-15 废气涡轮增压系统 涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成,如图2-15所示。发动机排出的废气通过排气管,经喷嘴环进入涡轮壳。喷嘴环做成截面收缩式,故废气进入壳体时速度提高,惯性冲力推动涡轮室的涡轮高速旋转。涡轮和压气机叶轮固定在同一根轴上,所以叶轮和涡轮同速旋转。叶轮压送由空气滤清器管路送来的空气,经压气机增压进入扩压器。扩压器的进口小而出口大,所以空气转速下降而压力上升。压气机壳的截面积也是由小到大,所以空气压力继续上升并经进气管进入气缸。当发动机转速加快时,废气排出速度与涡轮转速同步加快,叶轮压缩更多的空气进入气缸,这样就可

35、以增加进入发动机的空气量,提高燃烧质量,从而增加发动机的输出功率,提高其动力性。图2-16 发动机上的废气涡轮增压系统如图2-16所示,在这款发动机上,空气在通过涡轮增压器的增压后,将会经过两套传感器的检测才能进入发动机气缸内,他们分别是位于冷却器前的增压压力传感器/进气温度传感器,位于冷却器后的进气压力传感器/进气温度传感器。这两套传感器能够精确的感知增压空气在冷却前后的状态,进而通过行车电脑分析来调节位于涡轮增压器上的阀体开度,精确的控制所需要的进气量。图2-17 涡轮增压解剖图 涡轮增压器上设计了两个执行压力控制的阀体,如图2-17所示,分别是涡轮增压端的排气旁通阀和空气叶轮一段的进气泄

36、压阀,由ECU控制。主要是防止发动机转速过高时,保证涡轮在一个较为固定的转速下工作,同时防止压力过大损害涡轮和节气门等部件。所以如果废气压力超过压力单元设定的值后,阀会被打开,过多的废气就会绕过涡轮叶片被排出。 涡轮增压冷却系统由电机带动的冷却循环系统,主要包括两个循环通道如图2-18所示,一个是经过涡轮增压器,对涡轮增压系统进行冷却;另一个是经过进气歧管内的冷却器,对增压空气冷却。主要由冷却循环泵把冷却液从辅助冷却器中输送至增压空气冷却器和废气涡轮增压器中。图2-18 涡轮增压冷却系统冷却液循环泵会在不同的发动机工况下,由ECU控制进行智能地工作。如发动机启动后的短时间内;进气歧管内增压空气

37、温度持续超过50C;输出扭矩持续在100Nm以上;增压空气冷却器前部和后部的增压空气温度小于8时等情况下冷却液循环泵才会工作。3.1 速腾发动机故障诊断的基本流程 在对发动机微机控制系统进行故障诊断时,为了确定故障的性质和部位,少走弯路,应遵循以下检测程序 : 第一步,仔细询问用户(本车驾驶员)汽车故障的类型和汽车的故障现象,除此还要询问汽车以前是否出现过该种故障和维修地点及故障的位置。将询问结果一一填写本车故障明细表中。 第二步,就车感觉,核对故障现象,如果汽车能开动的话,要模拟用户提供的故障情况进行驾驶检查。 第三步,启动ECU的自检系统,利用解码器或人工解码的方法输出故障代码,查知故障产

38、生的区域。 第四步,元件及线路的检测,利用专用仪器或万用表对具体元件和电路进行检测和修复。 第五步,故障修复验证,利用ECU的自诊断功能,察看故障代码是否消失,来验证故障是否排除。 第六步,试车检验,驾驶汽车进行故障检验,察看故障现象是否消失。 速腾发动机故障诊断方法 (1)直观诊断法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,判断得出结论的诊断方法。采用这种方法诊断的维修人员必须具有较丰富实践维修经验和熟悉车辆结构,否则在诊断时不能准确判断故障部位和原因。 (2)随车自诊断系统诊断 随车故障自诊断可以对系统的故障进行自诊断,在电控发动机故障诊断中是一种简便快捷的诊断方

39、法。当发动机出现某种故障时,自诊断系统就会立刻监测到故障,并以故障代码方式储存该故障的信息,通过警告灯方式报警。 注意:自诊断系统给出的故障码,只表明故障的范围,具体的故障点还应通过其它方法进行检查确定。由于自诊断系统能够存储多个故障码。如果故障排除而未及时清除故障码。那么在检查时,则有可能原始故障码和新发故障码同时出现,这样造成无法具体确定真正故障原因,给检查带来不必要的麻烦。因此,在每次排除故障后,必须清除故障码。 (3)利用简单仪表诊断 电控系统的传感器和执行器均有一定的电阻值。工作时有输出电压范围和输出脉冲波形。因此可以用万用表测量元件电阻或输出电压、线路是否导通等,也可用示波器测试元

40、件工作时的输出电压。 用万用表检查电控系统故障时,必须以被测车辆的详细维修技术资料为依据,应知道电控单元线束插接器中各端子相连接的传感器和执行器的名称、电路连接图,发动机不同工作状态下各端子标准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。 例如;检测温度传感器其结构多为热敏电阻式,检查可用电吹风或将传感器放在热水中加热,模拟其工作环境,测量其电阻。其阻值应为负温度变化,即随温度增高,阻值下降。若不变化,即可判定传感器失效。 (4)利用专门诊断仪器诊断 目前在对电控发动机进行故障诊断中,更多的应用故障解码器,如电眼睛等专用车系诊断仪等。大大提高了电子控制系统的诊断效率。当需要进行故障诊断时,将故障解码

41、器的插头和汽车上的故障诊断插座相连接,打开点火开关,进行操作后,可以很方便地从诊断仪的显示屏上读出所有储存在电脑中的故障码。 使用故障解码器在读故障码的同时,我们也可在发动机数据流中分析发动机工作情况,这种方法现在使用的越来越多。数据流可以具体反映出传感器和执行器现时工作状态。如节气门位置传感器的电压变化;水温传感器的电阻变化;喷油器的喷油时间变化等等。通过对它们工作状态时的变化的观察,我们可以判断哪些传感器和执行器工作是否正常,诊断方法也同样简单、有效、可靠、工作效率也高。 速腾发动机常见故障分析及排除 发动机不能起动故障故障的一般原因一般分为机械故障和电控故障两种。 (1)机械故障一般有:

42、1)熔丝熔断。2)燃油不能进缸。3)无高压火。例如点火线圈N70、N127、N291、N292损坏。4)燃油泵G6工作不正常或堵塞严重;线路短路或断路;油泵继电器或主继电器有故障,例如触点烧蚀。 (2)电控方面的一般原因有:1)电子点火控制器有故障。2)压力传感器G71有故障。例如内部短路。3)喷油器没得到开关的脉冲信号(ECU搭铁不实)。 4)曲轴位置传感器有故障。例如由于脏污不能产生信号;曲轴位置传感器信号发生器信号不良或者转子掉齿等。5)ECU有故障。例如搭铁不良,接地线断路,内部短路,电路击穿等。6)装配失误。例如油压调节器进油管接成回油管;两个曲轴位置传感器插接件插反(有的车有两个曲

43、轴位置传感器);凸轮轴位置传感器触发叶轮装反等。 (3)故障的排除方法:电控发动机不能起动故障的排除主要利用发动机正常工作三要素分析诊断故障的方法来排。突然熄火找电路,慢慢熄火找油路。1)检查高压火花。一般来讲若有高压火,说明曲轴转角信号、点火驱动器及点火线圈基本正常。若没有高压火,其影响因素有点火线圈、火花塞、高压线或曲轴位置传感器等。对传感器可采用测量电阻值或工作信号电压的方法来检查,而对点火线圈和高压线可采用换件的方法来检查。2)检查油路。首先判断燃油系统供油情况。是否供油,可拆下火花塞检查,从火花塞的温度可判断燃油系统是否供油还是供油过多,若供油不好,应检查燃油系统的燃油压力。燃油压力

44、过低会造成喷油量太少,导致发动机不能起动。若燃油压力过低,此时应对汽油泵、燃油压力调节器。检查中,若发现喷油器不喷油,但高压电路和油箱存油都正常时,应打开点火开关,起动发动机,并在起动时用手触摸燃油泵的管线,监听汽油泵的工作声音,如果没有声音就是燃油泵不工作。如果不工作,用试灯或万用表检测油泵的火线是否有电,以确定故障是由燃油泵损坏引起的还是由电路故障引起的。检查喷油器,可在发动机运转时进行。在发动机运转时,逐个查听喷油器是否有喷油声音。如果有喷油声音,说明喷油器性能良好,如果高压油管喷油稳定,喷油器火线电压又正常,但喷油器仍不喷油,可以判定故障出在喷油器上。3)检查和调整点火正时或配气相位。

45、如果油路电路均正常,则应对点火正时进行检查。有时发动机不能起动是由于配气相应发生了问题而造成的,这方面检查应放在最后进行。 发动机熄火故障分析及排除熄火故障包括自动熄火、间歇性熄火、外部条件引发的熄火(加速熄火、制动熄火、开空调熄火、挂档熄火)和不能熄火四大类。故障的一般原因有机械故障和电控故障两种: (1)机械故障方面:1)进气管路真空泄漏。2)燃油供给系统接头有泄漏。3)怠速调整不当。4)高压燃油油泵工作不良。例如单柱塞泵磨损或损坏或燃油泵滤网堵塞等。 5)喷油器有故障。例如喷油器堵塞或卡死,或控制电路有故障。6)汽油泵继电器有故障。7)点火系工作不良。例如无高压火,火花塞使用时间过久,点

46、火正时不对,点火线圈接触不良或热态时存在匝间短路导致没有高压或高压火花弱等。8)线路故障。如接触不良、绝缘胶损坏等。 (2)电控方面的原因有:1)节气门体过脏。导致加速后松开加速踏板时,因无怠速过渡而熄火。2)怠速电动机或控制线路有故障。3)节气门控制单元J388有故障。4)进气压力传感器G71故障。传感器真空胶管破裂,有时漏气,有时不漏气,使进气压力传感器G71信号时而正常,时而不正常,造成发动机收加速踏板时熄火。5)冷却液温度传感器G62有故障。6)前、后氧传感器G39/G130有故障。氧传感器信号电压无变化,容易造成加速时发动机熄火。7)曲轴位置传感器有故障。如无转速信号(插头未插好、曲

47、轴位置传感器信号线断、传感器定位螺钉松动、间隙失调、传感器损坏等);曲轴位置传感器信号齿圈断齿,会引起加速时熄火;曲轴位置传感器内电子元件温度稳定性能差的话,会导致信号不正常,会引发间歇熄火故障。8)ECU有故障。9)压力调节器有故障。10)点火控制器模块有故障。11)线路有故障。如传感器或ECU搭铁不良等。 (3)故障的排除方法:1)供油系统故障的检查。供油系统导致发动机运行熄火的原因有两个方面,一是没有燃油喷出,二是喷油量过小。在整个供油系统中,喷油器和电动燃油泵是由控制电脑或继电器加以控制,因此,喷油器和电动燃油泵是排除电控发动机供油故障首先的两个部件。电动燃油泵的检查。打开点火开关至“

48、ON”位置,听燃油泵有无运转的声音,若有明显的运转声音,则说明燃油泵工作正常(但对于采用翼板式空气流量计的 发动机而言,由于在空气流量计中没有燃油泵控制开关,打开点火开关后,还需要起动发动机来检查燃油泵工作情况)。检查时,除听声音外,也可以用手捏住供油软管,应能够感到有油的压力,当将捏瘪的油管松开时,油管应能立即复原。也可采用松开回油管接头的方法,看油管上是否向外喷油,这样可进一步证明油泵的好坏。如果发现油泵有故障,应立即排除。若油泵无问题,应对喷油器进行检查。造成发动机熄火的喷油器故障,往往是喷油器堵塞或者是控制电器失效所造成的。喷油器堵塞的原因是喷油器口上的沉积物和积炭所致,从而使喷油器喷

49、油量减少或者喷油不稳定。检查喷油器堵塞的简便方法是:拆下喷油器,连接上供油管,在喷油器导线连接器处接上3V的电源线,如果喷油干脆、停油及时为正常。一旦发现喷油器堵塞,就应该在专用清洗机上进行清洗,或者在喷油器不拆下,用与汽油相混合的清洗剂、通过车上的汽油管路对喷油器进行清洗。喷油器控制电路的正常与否,也可以在发动机起动时,用手指放在喷油器上,去感觉喷油器是否有振动,若有则说明控制电路工作正常,否则,应按说明书指示线号去检查导线连接器到控制电脑间是否有断路现象,或者控制电脑本身是否有故障。 2)点火高压电路故障的检查。汽车行驶中,若发动机突然熄火,故障往往在点火高压电路上。一般情况下,造成发动机

50、熄火的点火高压电路故障,往往是无高压电输出。此时,应首先检查高压线连接正常否。在此前提下,采用换件比较的方法对点火器和点火线圈进行检查,以判断故障发生的部位,这是由于点火器和点火线圈是采用换件修理的缘故。汽车行驶中,若发生间歇熄火,主要应检查点火高压电路的以下几个方面:线路故障:线路接触不良,导线绝缘胶损坏间歇短路。自动切断继电器:它给点火线圈提供工作电源,如果该继电器工作不良会引起点火线圈工作电源不正常而出现间歇熄火故障。点火线圈:如点火线圈质量差等问题。热态时点火线圈存在匝间短路会导致没有高压或高压火花弱,冷态时又恢复正常现象。 点火故障分析与排除诊断方法: (1)拆下点火线圈脱开点火线圈

51、插接器,拧下固定螺栓,拉出点火线圈。 (2)检查点火器和跳火试验,如图3-1和图3-2所示。图3-1 检查点火器过程图3-2 跳火实验流程图 (3)测火花塞绝缘电阻用欧姆表测量火花塞中心电极的绝缘电阻,阻值应大于等于10 M,如图3-3所示。如果电阻小于规定值,则应更换火花塞。如图3-3 欧姆表检测火花塞 (4)检查凸轮轴位置传感器N205 脱开凸轮轴位置传感器N205插接器,用欧姆表测量传感器端子间电阻。冷态为8351400 ,热态为10601645 。如果电阻不符合规定,则更换传感器。 (5)检查曲轴位置传感器用欧姆表测量传感器端子间电阻,冷态为16302740 ,热态为20653225

52、。如果电阻不符合规定,则更换传感器。用适当的工具与设备,对火花塞、凸轮轴位置传感器及曲轴位置传感器进行检测,并与标准值进行比对,分析检测结果。.4火花塞故障 故障主要表现为:火花塞积炭、油污和过热等现象。 (1)火花塞积炭:绝缘体端部、电极及火花塞壳常覆盖着一层相当厚的黑灰色粉状柔软的积垢。 (2)火花塞油污:故障现象:绝缘体端部、电极及火花塞壳覆盖一层机油。 (3)火花塞过热:中心电极熔化,绝缘体顶部疏松、松软,绝缘体端大部分呈灰白色硬皮。发动机爆震和过热发动机在大负荷中等转速时最容易出现爆震。在使用燃油牌号正确的情况下,爆震现象多数是因点火提前角过大造成的。在爆震情况下,发动机会迅速升温。

53、另一方面,点火提前角过于落后,点火太迟,发动机温度也会偏高。在不出现爆震的情况下,水温过高多数不是点火系引起的,但若伴有发动机无力,加速不灵敏时,则应检查点火提前角是否过小。不能熄火的原因(1)机械故障方面:1)发动机温度过高。2)废气再循环阀工作不正常或不能打开。3)怠速过高。4)燃烧室积炭过多,或喷油器有故障。5)火花塞选择不正确。(2)电控方面原因:1)节气门位置传感器有故障。2)燃油压力调节器有故障。如不密封或膜片损坏3)冷却液温度传感器有故障。4)进气温度传感器有故障。5)ECU或连接器有故障。电控发动机之所以熄火,其根本原因不是断油就是断电。排除熄火故障时,一切步骤与方法都应围绕这

54、两个中心进行。首先了解熄火故障发生的概况1)什么时间,在什么情况下熄火,即是怠速熄火还是行驶时熄火。2)熄火发生的频率如何,是首次还是经常发生。3)熄火后再起动的性能怎么样,是否能再起动还是能立即再起动,若放置冷后发动机能够再起动的时间是多少。4)熄火发生时的状况如何,是突然熄火还是逐渐熄火,是排气管中冒黑烟熄火,还是上坡行驶或大负荷行驶熄火。5)熄火发生时的燃油残留量多大。(2)用故障检测仪读取故障码。若有故障码显示,就按故障码显示的内容检查相应的部件;若无故障码显示,就需从基本的检查做起。(3)基本检查。进行基本检查的原则是:慢慢熄火,着重找油路方面原因;突然熄火,着重查找电路方面的原因。

55、4 案例分析故障现象:速腾1.4 TSI 每次启动后动力不足,加速时冒很浓的黑烟,而且经常熄火。故障诊断:原地启动发动机,发现发动机抖动严重,明显存在缸内失火现象。对该车进行路试,确实加速无力而且排气管处有较多黑烟排出,并且在爬坡时动力明显不足,且极易熄火。为进一步确认故障原因,启动发动机,进行故障引导。连接大众V.A.S5051B诊断仪,选择车型:Sagitar,年款:2007发动机类别:AXQ,点击“guided fault finding”项目,进行故障查询。当故障查询结束后,点击“Exit”按钮,将所有偶发性故障清除。再点击“ Sagitar engine management sys

56、tem”进入发动机控制单元查询故障信息,显示故障信息:(1)16487 P0103 035 Air mass meter G70Signaltoohigh;(2)16497P0113035IntakeAirTemperature(IAT)SensorG42signaltoolarge;(3)16684P0300035Misfirerecognized;(4)17978P1570035Enginecontrolmodule disable;(5)16420 P0036 004 Bank1,sensor2 heater circuit Opencircuit;(6)17522 P1114 004

57、BBank1,sensor2 internal resistance too large”。 含义为:“进气温度传感器G42、进气压力传感器G71信号值过高,有多缸的失火记录,发动机控制单元不工作,前氧传感器电路循环断路,前氧传感器内部电阻值过大”等6个非偶发性故障。由于是发动机系统故障,因此从相关工作参数入手。回到V.A.S5051B主菜单,点击“GuidedFunction”功能引导项目,选择发动机型号“EngineAXQ”,点击“Value block”,按确认按钮并选择相关数据后开始读数据流,从诊断仪上得知,该发动机的1、3、4缸内均有失火记录,特别是在怠速阶段失火非常严重。并且”In

58、ternal resistance Bank 1,Sensor 1”即左前氧传感器电阻数值这一栏内没有任何数值,与右边的标准值无法对应,说明该氧传感器很有可能已经损坏。另外,该发动机转速偏低,正常情况下应该在680r/min以上;进气温度传感器反馈电压值过高,标准值在0-5V之间;喷油脉冲时间过长,一般怠速时发动机的标准值都在2-3ms之间;21以上数据与发动机电子系统内部的非偶发性故障码所提示的故障内容均吻合。于是综合上述数据V.A.S5051B的检测结果,可以得出初步结论:1)进气温度传感器G42、进气压力传感器G71有故障。2)发动机启动后动力不足且经常熄火原因是由于发动机气缸失火产生。

59、3)加速时冒很浓的黑烟,应该是发动机的不充分燃烧形成,由此可以判断气缸内必有大量积碳产生,从而造成消声器内积存大量炭粒,进一步促使氧传感器工作环境恶化。为了证实这几个结论,首先拆卸了增压空气冷却器的进气歧管下部的进气温度传感器G42、进气压力传感器G71,用万用表欧姆档测量进气温度传感器两端电阻值,结果为3k-2k,证明空气流量传感器已经损坏。再测量前氧传感器的1、2脚,电阻值为无穷大,显然与V.A.S5051B的故障诊断结果一样,该氧传感器加热丝已经断路。然后,发现气缸内部有大量积炭,拆下4个火花塞,发现1、3、4缸内的火花塞电极处均有较多积炭,而这些现象都进一步证明了发动机工况已经相当恶劣

60、。针对上述情况,更换该车的空气流量传感即进气温度传感器、前氧传感器、3个火花塞并针对严重积炭现象进行除炭。重新连接V.A.S5051B,清除故障码。点击“vehicleself-diagnosis”进入自诊断功能,选择地址码“01-engine electronics发动机电子系统,选择功能键“03-erase DTCmemory”,点击确认按钮后所有发动机故障码均被清除。此时发现,发动机转速、喷油脉冲时间、进气温度等数值均明显减小。前氧传感器信号电压的变化幅值增宽,说明氧传感器的反馈信号正常。这些都表明发动机无失火现象,混合气浓度恢复正常,燃烧及排放状况良好。进行路试,排气管不再冒黑烟,加速

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