汽车发动机电控技术与维修（第2版）课件 6-发动机进气控制系统与检修-进气增压控制系统

1单元3发动机进气控制系统与检修3.4进气增压控制系统【学习目标】1．知识目标（6）掌握进气惯性增压控制系统的结构原理与检修技术要求。（7）掌握废气涡轮增压系统的结构原理与检修技术要求。2．能力目标（7）掌握进气惯性增压控制系统的检修方法和工作步骤。（8）掌握废气涡轮增压系统的检修方法和工作步骤。3.4.1进气惯性增压控制系统1．压力波的形成及利用方法当气体高速流向进气门时，进气门突然关闭，进气门附近的气体流动突然停止，由于惯性，进气管仍在进气，进气门附近的气体被压缩，压力上升。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀，向着进气气流相反的方向流动，此时压力下降。当反流的膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，如此反复进行就形成了压力波。当进气管长时，形成的压力波波长就长，这种情况适应发动机在中低速区域，因为此时进气频率小，波长长的波频率小与之相互吻合，所以可提高充气效率从而提高功率。细长的进气歧管提高了进气速度，增强了气流的惯性，使进气量增多。当进气管短时，压力波波长就短，适应高转速情况，此时发动机进气门开闭频率高，波长较短的压力波与之相适应亦能提高充气效率，从而有利于发动机高速范围内输出功率的增加。粗短的进气歧管进气阻力小，也使进气量增多。（1）结构原理当发动机低速运转时，发动机ECU控制转换阀控制机构关闭转换阀，这时空气沿着弯曲而又细长的进气歧管流进气缸（如图中实线所示）。当发动机高速运转时，转换阀开启，空气经空气滤清器和节气门直接进入粗短的进气歧管（如图中虚线所示）。2．可变进气歧管长度增压系统大众APS/ATX2.4LV6发动机可变进气歧管长度调节原理（2）检修方法可变进气歧管控制系统的检修内容包括进气歧管转换系统功能的检查、真空系统密封性的检查、进气歧管转换电磁阀的检测等。进行系统功能检查时，将故障诊断仪连接到诊断座上，起动发动机，选择显示组95（怠速时进气歧管切换）读取数据流。怠速及小负荷时，显示区4的规定值应为SU-VASU（进气歧管转换阀关）。将转速提高到约4000r/min时，注意观察显示区4的显示，进气歧管转换功能应开始工作。检查真空系统密封性时，拔下真空驱动器上的真空管，将手动真空泵接到真空驱动器上，操纵手动真空泵并注意转换过程。只要手动真空泵在起作用，真空驱动器就不应回到原位。否则，更换真空驱动器。如果真空驱动器末拉紧，则检查真空管有无破损、泄漏。进气歧管转换电磁阀N156的检测包括工作情况的检查、电源电压的检测、电磁阀线圈电阻的检测等。①检查工作情况。起动发动机并怠速运转2~3min（以便产生真空），关闭点火开关。拔下进气歧管转换电磁阀线束插头，用导线将线束插座上的端子1接到蓄电池正极上，将端子2与蓄电池负极相连接。此时，拔下真空管，向真空驱动器内吹气，进气歧管转换电磁阀应导通。插好真空管，真空驱动器中的膜片应处于拉紧状态。②检测线圈电阻。拔下进气歧管转换电磁阀线束插头，用万用表检测进气歧管转换电磁阀插座上的端子1与端子2之间的电阻，其电阻值应为25~35Ω。如果没有达到规定值，更换进气歧管转换电磁阀。③检测电源电压。拔下进气歧管转换电磁阀线束插头，起动发动机，检测进气歧管转换电磁阀线束插头端子1与接地之间电压，其值均应接近于12V的蓄电池电压。否则，检查进气歧管转换电磁阀与燃油泵继电器J17之间的电路及燃油泵继电器J17。④检查触发状况关闭点火开关，将进气歧管转换电磁阀线束插头端子2的线束刺破，将发光二极管试灯接到电磁阀线束插头端子2和接地之间，插上进气歧管转换电磁阀线束插头。用故障诊断仪进行执行元件诊断（或短时起动发动机）触发进气歧管转换电磁阀时，发光二极管试灯应闪烁。如果二极管电笔一直亮着，则检测从进气歧管转换电磁阀线束插头端子2到ECU线束插头端子104之间的导线是否接地。如果二极管电笔不闪烁，则检查从进气歧管转换电磁阀线束插头端子2到ECU线束插头端子104间的导线是否断路或对正极短路。如导线既无断路也无短路，则更换发动机ECU。3.4.2废气涡轮增压系统废气涡轮增压是利用发动机排出的具有一定能量（高压、高温）的废气驱动涡轮增压器中的动力涡轮高速转动，再带动同轴的增压涡轮（一般位于空气流量传感器与进气门之间的进气管道中）一起转动，对从空气滤清器进入的新鲜空气进行压缩，然后再送入气缸。1．结构组成主要有废气涡轮增压器、增压压力控制装置和中冷器等组成。机械控制式废气涡轮增压系统1-动力涡轮2-增压涡轮3-废气旁通阀4-膜片式控制阀电子控制式废气涡轮增压系统1-废气旁通电磁阀2-膜片式废气旁通阀执行器3-废气旁通阀4-排气管5-动力涡轮6-增压涡轮7-进气管2．废气涡轮增压系统的检修废气涡轮增压系统出现故障将导致发动机动力不足，加速无力。主要的故障原因涉及因素较多，既有可能是电磁阀损坏、线路断路、短路和虚接等电子控制系统各元器件及其外部线路方面的原因，也有可能是涡轮增压器（如轴承磨损、密封不良）、旁通阀执行器（如弹簧失效、膜片破裂）以及连接管路（如阻塞、漏气）等机械方面的原因。在此，仅就废气涡轮增压电子控制系统的检修方法进行分析。大众CEA1.8TSI发动机废气涡轮增压系统（1）基本检查检查废气涡轮增压器的外壳，应无因过热、咬合、变形或其他损伤而产生的裂纹。检查废气涡轮增压装置的进油管和回油管，应无堵塞、压瘪、变形或其他损坏。检查所有的管路，应连接牢固，无泄漏、老化等。起动发动机并怠速运转5min，急踩加速踏板使发动机转速迅速升高到5000r/min，废气旁通阀执行器的推杆应能正常移动，无卡滞现象。（2）用故障诊断仪检测增压压力将故障诊断仪连接到诊断座上，起动发动机，读取显示组115的数据流。怠速时，显示区3的目标增压压力为300~390mbar（30~39kPa），显示区4的实际增压压力为990mbar（99kPa）。当发动机转速为3000r/min时，显示区3的目标增压压力为600~700mbar（60~70kPa），显示区4的实际增压压力为1.600~1.700bar（160~170kPa）。（3）增压压力传感器的检测当增压压力传感器损坏时，由于不能准确地检测增压压力，一方面，发动机ECU无法正确地计算出每个工作循环气缸吸入的空气流量，从而导致喷油量、喷油时刻和点火提前角错误，引发发动机怠速发抖、喘震、加速无力、排放超标等故障现象。另一方面，在发动机的增压工况，发动机ECU无法将增压压力调节到与发动机工况相适应的目标值，增压压力过高有可能损坏发动机。①检查电源电压。关闭点火开关，拔下增压压力传感器G31线束插头T4o。接通点火开关，用万用表检测传感器线束插头T4o端子3（电源端）和端子1（接地端）之间的电压，电压值应约为5V。否则，检查传感器线束是否断路、短路和虚接，检查ECU是否损坏。②检测电路导通性。关闭点火开关，拔下增压压力传感器G31线束插头T4o、ECU线束插头T60a，用万用表检测传感器线束插头T4o端子1与ECU线束插头T60a端子13之间的导线电阻，检测传感器线束插头T4o端子3与ECU线束插头T60a端子27之间的导线电阻，检测传感器线束插头T4o端子4与ECU线束插头T60a端子39之间的导线电阻，正常值均应小于1.5Ω。若阻值较大，说明该段导线存在虚接或断路。然后检查导线相互之间是否短路（不相接的导线间电阻应为无穷大）。如果导线有断路、短路故障，则应修复或更换。③检测信号电压。关闭点火开关，将增压压力传感器G31线束插头T4o端子4（信号端）、端子1（接地端）的线束刺破，接好万用表表笔。插上传感器G31线束插头T4o和ECU线束插头T60a，起动发动机，用万用表检测线束插头T4o端子4与端子1之间的传感器信号电压。当发动机怠速运转时，电压值应约为1.9V，发动机急加速时电压值应在2.0~3.0V之间变化。如果信号电压不符合上述要求，说明增压压力传感器G31失效，应更换。（4）废气旁通电磁阀的检测增压压力的调节由废气旁通电磁阀N75来完成，由发动机ECU根据各传感器的信号通过通断电进行控制。①检测内部电阻。关闭点火开关，拔下废气旁通电磁阀N75线束插头T2ck，用万用表检测电磁阀插座端子1与端子2之间的电阻，其值应为22~28Ω。如果电阻值与上述要求不符，则应更换废气旁通电磁阀。②检测电源电压。废气旁通电磁阀N75由Motronic供电继电器J271供电。检测时，关闭点火开关，将废气旁通电磁阀线束插头T2ck端子1（供电端）的线束刺破，在端子1和发动机接地之间连接发光二极管。插上废气旁通电磁阀线束插头T2ck，短时起动发动机，发光二极管应点亮。如果发光二极管不亮，则应检查废气旁通电磁阀的供电电路是否短路或断路。③检测工作状态。将故障诊断仪连接到诊断座上，接通点火开关，进行执行元件检测，应能听到废气旁通电磁阀N75“咔哒、咔哒”的响声。向软管接头吹气，检查废气旁通电磁阀打开和关闭情况。直接给废气旁通电磁阀供给12V电源（注意极性要与实车相同），不通电时B与C互通，通电时A与B应导通。④利用故障诊断仪读取数据流。将故障诊断仪连接到诊断座上，起动发动机，读取显示组118的数据流。怠速时，显示区3的读数为2%。踩下加速踏板至节气门全开，显示区3的读数上升到90%~100%，达到最大增压。当增压压力增大到目标压力时，显示区3的读数将下降至65%~85%。当突然松开加速踏板将节气门完全关闭时，显示区3的读数又回到2%。（5）进气旁通电磁阀的检测当进气旁通电磁阀N249由于电气故障或机械故障而常开时，会造成增压压力和发动机动力的损失，而无法打开时则可能导致产生气流噪声，并有可能造成节气门和增压涡轮的损坏。①检测内部电阻。关闭点火开关，拔下进气旁通电磁阀N249线束插头T2ci，用万用表检测电磁阀插座端子1与端子2之间的电阻，其值应为27~30Ω。如果电阻值与上述要求不符，则应更换进气旁通电磁阀。②检测电源电压。与废气旁通电磁阀N75一样，进气旁通电磁阀N249也由Motronic供电继电器J271供电。检测时，关闭点火开关，将进气旁通电磁阀线束插头T2ci端子1（供电端）的线束刺破，在端子1和发动机接地之间连接发光二极管。插上进气旁通电磁阀N249线束插头T2ci，短时起动发动机，发光二极管应点亮。如果发光二极管不亮，则应检查进气旁通电磁阀的供电电路