电控发动机课件

工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修一、汽油机电控燃油喷射系统的概述(一)汽油机燃油喷射系统的分类燃油喷射系统在发动机上的应用可按以下形式分类。1、按汽油喷射部位不同分类〔1〕缸内直喷。〔2〕进气管喷射。(a)单点喷射方式(b)多点喷射方式工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修2、按喷射控制装置的形式不同分类〔1)机械式：燃油的计量是通过机械传动与液体传动来实现的，即K型系统。〔2〕电子控制式：燃油的计量是由电控单元及电磁喷油器实现的，即EFI(ElectronicFuelInjection〕型系统。〔3〕机电一体混合控制式：和机械式喷射系统一样，它也是通过机械、液体喷射装置实现控制的，同时它还设有一个电控单元、多个传感器和电液混合气调节器来调节混合气的成分，从而提高了控制的灵活性，扩展了控制功能，即KE型系统。3、按喷射方式不同分类〔1〕间歇喷射或脉冲喷射：对每一个汽缸的喷射都有一经计算确定的喷射持续期，喷射多数是在进气过程中的某段时间内进行的，喷射持续时间对应所控制的喷油量。所有的缸内直接喷射系统和多数进气管喷射系统都采用间歇喷射的方式。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔2〕连续喷射或稳定喷射式：燃油喷射的时间占用全工作循环的时间，连续喷射都是喷在进气管道内，而且大局部的燃油是在进气门关闭后喷射的，因此大局部燃油也是在进气道内蒸发的，K型、KE型和大局部SPI系统采用这种喷射方式。4、按空气流量的测量方式不同分类〔1〕速度密度控制型〔D型EFI系统〕：它是通过检测进气歧管〔真空度〕和发动机的转速，推算发动机吸入的进气量，并计算燃油流量的速度密度控制方式。“D〞是德文“压力〞一词的第一个字母。D型系统是最早的、典型的多点压力感应式喷射系统。美国的通用、福特和克莱斯勒，日本的丰田、本田、铃木和大发等主要汽车公司，都有类似的产品。由于空气在进气管内的压力波动，该方法的测量精度稍差，并且响应性较慢。

工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔2〕质量流量控制型〔L型EFI系统〕：这种方式用空气流量传感器直接测量发动机吸入的空气量，其测量的准确程度高于D型，故可更精确地控制空燃比。“L〞是德文“空气〞一词的第一个字母。〔3〕节流速度控制型：节流速度控制型利用节气门的开度和发动机的转速，推算每一循环吸入发动机的空气量，根据推算出的空气量，计算汽油喷射量。由于是直接测量节气门开度的角位移，所以过渡响应性能好。它在竞赛汽车中得以应用，有些Mono〔单点喷射〕系统也采用该方式。但是，由于吸入的空气量与节气门开度和发动机转速的关系是一个复杂的函数关系，所以不容易准确测定吸入的空气量。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修5、按喷油器之间的喷油顺序不同分类(1)同时喷射。〔2〕分组喷射。〔3〕顺序喷射。同时喷射的控制电路分组喷射的控制电路顺序喷射的控制电路工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔二〕汽油机电控燃油喷射系统的优点1、能实现空燃比的精确控制。2、充气效率高。3、瞬时响应快。4、启动容易。5、节油和排放净化效果明显。7、便于安装。6、减速、限速断油功能。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔三〕电控燃油喷射系统的控制功能1、喷油时间的控制脉冲宽度控制图谱2、各种校正信号

工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修起动加浓预热加浓〔1〕起动加浓〔2〕预热加浓工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修空燃比反响校正燃油切断〔3〕空燃比反响校正〔4〕燃油切断工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修加速加浓功率加浓进气温度校正〔5〕加速加浓〔6〕功率加浓及进气温度校正工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修3、喷油正时控制在多数发动机中，其喷油正时是不变的。但在电子控制间歇喷射系统中采用顺序喷射时，电子控制单元还要有燃油喷射系统的汽缸区分信号，根据发动机各缸的点火顺序和随发动机工况的不同而将喷油正时控制在最正确时刻。4、减速断油控制汽车减速行驶时，驾驶员松开加速踏板，节气门关闭，此时电子控制单元会断开燃油喷射控制电路，停止喷油以降低排放和燃油消耗。5、限速断油控制当发动机转速超过平安转速或汽车车速超过设定的最高车速时，电子控制单元将会在发动机临界转速或减速时断开燃油喷射控制电路，以停止喷油，防止超速。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修6、溢油消除控制助里，假设将加速踏板踩到底，系统将进行断油控制。7、冷启动喷油器喷油时间控制为了提上下温时发动机的启动性能，有的汽车在进气总管上安装了一个冷启动喷油器，其喷油时间由热限时开关控制，或由电子控制单元和热限时开关同时控制，也可由电子控制单元单独控制。不过，大局部汽车现已取消了冷启动喷油器。8、燃油泵的控制在装有电控燃油喷射系统的汽车上，电子控制单元对油泵的控制有两种形式：一种是当点火开关翻开后电子控制单元指令汽油泵运转2～3s，以产生必须的油压，假设发动机没启动，电子控制单元控制汽油泵正常工作；另一种形式是只有发动机运转时，油泵才工作。9、汽油泵泵油量的控制多数发动机例如丰田7M-GE、7M-GTE，其油泵的泵油量是随发动机负荷的变化而变化的，即发动机在启动、高转速、大负荷工况时，油泵提高转速以增加泵油量；当发动机在低转速、中小负荷工作时，油泵低速运转，以减少电能消耗和油泵的磨损。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修二、空气供给系统主要部件结构及工作原理〔一〕空气供给系统的作用空气供给系统的作用是测量和控制汽油在发动机内燃烧时所需要的进气量。〔二〕空气供给系统的工作原理1、质量流量方式空气供给系统〔L型〕工作原理2、速度密度方式空气供给系统〔D型〕工作原理〔三〕空气供给系统的组成空气供给系统由空气滤清器、空气流量计/进气歧管压力传感器、节气门位置传感器、怠速控制装置、进气总管、进气歧管和增压控制装置等组成。1、空气滤清器空气滤清器的作用是防止空气中灰尘、杂物等随空气吸入气缸，同时还可以防止发动机回火时火焰传到外面。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修质量流量方式空气供给系统速度密度方式空气供给系统工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修2、空气流量计〔MAF〕空气流量计的作用是测量进入发动机的空气流量，将此信号输送给ECU，ECU根据此信号决定将要喷射的油量。空气流量计必须准确地测量每一瞬间吸人发动机的空气量，如果空气流量计出现问题，ECU收不到准确的进气量信号，此时，喷油量就不能准确控制，将会造成混合比过浓或过稀，使发动机不能正常工作。常见的空气流量计有叶片式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修热线式空气流量计的结构热线式空气流量计的工作原理和工作特性工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修进气压力传感器的结构和工作原理图3、进气压力传感器进气压力传感器又称为歧管绝对压力传感器，用来测量进气歧管内绝对压力的变化并转化为电信号。进气压力传感器有半导体应变式、电容式、差动变压器式等，其中半导体应变式进气压力传感器应用最为广泛。半导体应变式进气压力传感器单元内装有一个硅芯片，并有保持在预定真空度的真空室。硅芯片的一侧暴露于歧管进气压力，另一侧那么暴露于内部真空管。因为即使海拔高度有变化，歧管进气压力也能精确测量，所以不需要采用高海拔补偿校正。歧管进气压力的变化会造成硅芯片形状的变化，硅芯片的电阻值也会根据变形程度而变化〔称为压阻效应〕，产生进气压力信号。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修4、节气门位置传感器〔TPS〕节气门位置传感器安装在节气门体上，它将节气门开度转换成电压信号输出到发动机控制单元。ECU利用该信号和其他传感器输人的信号一起，确定发动机的工况。常见的节气门位置传感器有开关型、线性和霍尔元件型3种类型。〔1〕开关型节气门位置传感器开关型节气门位置传感器结构和电路开关型节气门位置传感器工作特性

工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔2〕线性节气门位置传感器线性节气门位置传感器结构和电路工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔3〕霍尔元件型节气门位置传感器线性节气门位里传感器工作特性霍尔元件型节气门位置传感器结构霍尔元件型节气门位置传感器电路和工作特性工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修三、燃油供给系统主要部件结构及工作原理〔一〕燃油供给系统的作用燃油供给系统的作用是向发动机精确地提供所需要的燃油量。燃油供给系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器〔有的汽车没有这个阻尼器〕、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器〔有的汽车没有该喷油器〕及供油总管等组成。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔二〕燃油系统的类型燃油系统分为有回油的燃油供给系统和无回油的燃油供给系统两种。

有回油的燃油供给系统无回油的燃油供给系统工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔三〕燃油系统的组成发动机燃油系统主要由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器〔有的汽车没有这个阻尼器〕、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器〔有的汽车没有该喷油器〕及供油总管等组成。1、燃油箱根据德国等效标准FMVSS/CUR，油箱必须防腐蚀，燃油滤清器、燃油输送管、燃油分并且在两倍正常工作压力或比正常工作压力高出30kPa的压力条件下，不应发生泄漏。必须配置加油口、平安阀等，可以超压放气。任何正常行驶条件下，燃油都不许从滤清器罩或压力平衡装置中溢出。即使在发生意外时，油箱从汽车上移开也不能让燃油点燃。对于出租车、牵引车和公共汽车，相应的平安规那么更为严格。2、电动燃油泵(1)电动燃油泵的结构类型电动燃油泵组件由电动机和机械泵组成。机械泵通常有滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵和侧槽泵等型式。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修①滚柱泵滚柱泵属于正排量泵，其出油压力约为650kPa。在泵腔内装有偏心的转子体，金属滚子位于转子体四周的槽中。转子在电动机的驱动下转动时，滚子在离心力的作用下压向泵体内壁，使相邻的两滚子之间形成了一个密封的空腔。在燃油泵运转的过程中，一局部空腔的容积不断增长，成为低压吸油腔，而另一局部空腔的容积那么不断减小，成为高压泵油腔。②齿轮泵齿轮泵也属于正排量泵，其出油压力约为400kPa。它由主动的内齿轮、从动的外齿轮和泵套组成。偏心安装的主动齿轮靠电动机驱动，在齿轮啮合转动的过程中，内外轮齿所封闭的腔室容积发生变化。齿轮泵正是利用这种容积的变化，将燃油以一定的压力泵出。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修③涡轮泵涡轮泵属于流动型泵，泵的燃油输送和压力升高完全是由液体分子之间动量转换实现的。转动的叶轮圆周有许多叶片，叶片两侧是开有适宜流道的泵壳。燃油泵工作时，叶轮将燃油加速，甩到油道内，在油道内脉冲压力转换为连续的压力。涡轮泵产生的最大油压为400kPa。由于燃油的流动实际上是没有波动的，因此很适合低噪声要求的场合。由于涡轮泵压力升高的效率不太高，因此它主要用于低压和输油量较大的场合。叶轮与泵壳之间的轴向间隙以及密封进、出油口通道的径向间隙都应很小，否那么会造成内部泄漏而导致输出损失。④侧槽泵侧槽泵也属于流动型泵，它的工作原理与涡轮泵相似，燃油也受离心力驱动。主要差异在于叶轮的叶片少，叶轮的形状和流道的布置不同。侧槽泵由两局部组成：法兰和叶轮。法兰包括进油口、侧槽和封闭式导流槽；叶轮包括正对着边槽的叶片环和可使燃油从导流槽穿过叶轮流向其反面的轮辐。侧槽泵的突出优点在于能以蒸气和燃油的混合物运转，并能通过适当的放气口别离或提高压力使蒸气冷凝来消除蒸气泡。另外，这种泵所产生的压力在20一30kPa之间，比涡轮泵低，更适合作为初级增压泵，用于容易出现热起动问题的车辆或单点喷射系统中。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修电动燃油泵的常见结构型式a〕滚柱式b〕涡轮泵c〕齿轮泵d〕侧槽泵工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔2〕燃油泵控制电路①燃油泵开关控制的燃油泵电路燃油泵开关控制的燃油泵电路②ECM控制的油泵电路③具有转速控制功能的燃油泵电路燃油泵开关控制的燃油泵电路燃油泵转速控制电路ECM控制的燃油泵电路工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修3、燃油滤清器燃油滤清器串联在供油管路中，可滤去燃油中直径大于0.01lmm的机械杂质。4、燃油分配管燃油分配管〔也称油轨〕用来将燃油均匀地、等压地分配给各喷油器。它同时还有储油作用，以防止燃油压力的波动，并使分配给各喷油器的燃油压力相等。5、燃油压力调节器燃油压力调节器用来调节燃油压力，使系统油压与进气管压力差恒定不变。这样，喷油量仅取决于喷油器的持续开启时间。6、燃油压力脉动衰减器工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修压力调节器结构系统油压与进气管压力之间的关系工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修7、喷油器喷油器是燃油系统中最重要的部件之一，它接受来自电脑的喷油脉冲信号，精确地计量燃油喷射量。因此，它是一种加工精度非常高的精密器件，不可拆卸与维修。多点喷射系统的喷油器安装在进气门前方〔见图1-41〕，与进气门之间有一定的距离，使燃油能以一定的角度喷人进气道内。热停机断油后，汽油中的少量胶质易凝结在喷油器喷嘴上造成堵塞。〔1〕喷油器的结构与类型喷油器按结构不同分为轴针式、孔式和带空气罩式多种型式。〔2〕喷油器的根本控制电路和驱动方式工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修①喷油器的根本控制电路发动机工作时，ECM根据有关传感器的输入信号，经运算判断后输出控制信号，控制大功率晶体管导通与截止。晶体管导通时，喷油器喷油。晶体管截止时，喷油器停止喷油。由于喷油器针阀的机械惯性、电磁线圈的磁滞性以及磁路效率的影响，从ECM发出脉宽为界的喷油脉冲信号到针阀完全翻开，需要一定的时间To，称为开阀时间，它受电源电压的影响较大。喷油脉冲消失到针阀完全关闭也需要一定的时间Tc，称为关阀时间，它受电源电压的影响较小。从图1-44中可以看出，开阀时间比关阀时间长，开阀时间与关阀时间的差值时间〔To-Tc〕是不喷油的时间，称为无效喷射时间。②喷油器的驱动方式喷油器的驱动方式有两种：电流驱动型和电压驱动型。电流驱动型只适用于低电阻喷油器，电压驱动型既适用于低电阻喷油器，也适用于高电阻喷油器。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修轴针式喷油器结构喷油器的根本控制电路喷油器工作特性采用低电阻喷油器时电压驱动回路采用高电阻喷油器时电压驱动回路工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修四、电子控制系统主要部件结构及工作原理〔一〕传感器概述1、灵敏度。2、分辨率3、测量范围和量程4、线性度〔非线性误差〕在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差和满量程输出值的百分比，称为线性度或非线性误差。5、迟滞6、重复性7、零漂和温漂〔二〕各种车用传感器的结构与工作原理1、发动机转速与曲轴位置传感器〔CKP/TDC〕(1)曲轴位置与转速传感器的作用和类型曲轴位置传感器用来检测曲轴的转速和位置，它所提供CKP信号是喷油控制、点火控制、怠速控制和EGR控制的主要控制依据。曲轴传感器通常安装在分电器轴或曲轴上，主要有磁感应式、霍尔效应式以及光电式等几种形式。①磁感应式曲轴位置与转速传感器的工作原理工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修磁电式曲轴位置传感器②霍尔效应式曲轴传感器的工作原理③光电式曲轴传感器

霍尔效应原理叶片触发式霍尔传感器的结构及工作原理光电式曲轴传感器及其信号盘的结构初信号发生器的布置工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修2、冷却液温度传感器〔THW〕冷却液温度传感器在电控系统中装有冷却液温度传感器，用于喷油量修正信号。冷却液温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却液直接接触，用于测量发动机的冷却液温度。其内部装有负温度特性的热敏电阻〔NTC〕，利用半导体的电阻随温度变化而变化的特性，温度愈低，电阻愈大；温度愈高，电阻愈小；ECU根据这一变化便可测得发动机冷却液的温度，进行喷油量修正，当冷车起动和暖机阶段供给较浓的混合气，冷却液升高后供给稍稀的混合气。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修3、进气温度传感器(THA)空气质量大小与进气温度和大气压力的上下有关。当进气温度低时，空气密度大，相同体积气体的质量增大；反之，当进气温度升高时，相同体积的气体质量将减小。ECU根据发动机的进气温度和大气压力信号修正喷油量，使发动机自动适应外部环境温度〔寒冷、高温〕和大气压力〔高原、平原〕的变化。当进气温度低时〔空气密度大〕，热敏电阻的阻值大，传感器输入ECU的信号电压高，ECU控制喷油器增加喷油量；反之，当进气温度高时〔空气密度小〕，热敏电阻阻值小，传感器输入ECU的信号电压低，ECU将控制喷油器减少喷油量。进气温度传感器安装在空气流量计内或空气滤清器之后的进气管上，其结构和工作原理与冷却液温度传感器相同，进气温度传感器的温度与电阻值关系，与冷却液温度传感器一样。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修压电式爆震传感器安装位置和结构

4、爆震传感器〔KS〕爆震传感器安装在发动机缸体上，通常有1个或2个，通过检测发动机振动的方法来判断有无爆震。如果发动机出现爆震，点火正时将延迟以抑制爆震。爆震传感器有磁致伸缩式和压电式两种，常见的爆震传感器为压电式爆震传感器。压电式爆震传感器利用压电晶体元件的压电效应而工作，压电元件感应发动机缸体的振动压力，并将它转换成电压信号输出.工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修5、氧传感器〔O2S〕汽车安装了三元催化转换器，空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂CO、HC和NOx的净化能力急剧下降。故在排气管中插入氧传感器，根据排气中的氧浓度测定空燃比，向微机控制装置发出反响信号，控制空燃比接近于理论值。目前已实际应用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种氧传感器，前者的六方为22mm，后者的六方为17mm，因二者的材料不同，特性不同，不能互换使用。氧化锆式氧传感器工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔三〕车用计算机车用计算机一般装在金属盒子内，硬件上由大量的集成电路〔芯片〕、印刷电路板和其他电子元件组成。从功能上可分为微处理器〔ECU〕、存储器和输入/输出电路〔I/O〕。学习汽车微型计算机的根本知识，有利于掌握电控系统的工作原理及进行故障分析。1、电信号〔1〕模拟电压信号模拟电压信号是一种在一定范围内连续变化的信号。〔2〕数字电压信号数字电压信号不是高电压就是低电压。换句话说，电压信号不是5V就是0V，这类电压信号就叫做数字信号，数字信号也可以叫做方波信号。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔3〕二进制码逢2进1的计数方法是二进制。数字信号低值和高值两种信号，低值数字信号可用0代表，高值数字信号用1代表，二进制一词意味着只有0和1两个数字。在车用计算机中，将物理的、化学的、电学的状态、数值都用一串串的0和1表示，即信息都以二进制码进行交换。2、输入信号处理〔1〕放大器放大器是将输入信号放大到计算机可准确识别的程度。〔2〕模数〔A/D〕转换器模数转换器的作用是将模拟信号转换成数字信号。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔四〕微处理器1、构造微处理器〔MPU或CPU〕是计算机中的计算和决策的芯片。使用较多的是一种叫单片机的微处理器，它内部有成千上万个微型三极管和二极管，这些晶体管用作电子开关。2、程序程序是微处理器执行的一组指令。3、信息存储4、信息检索〔五〕存储器存储器一般分为三种，只能读出的存储器叫只读存储器，简称ROM；能读出也能写入的存储器叫随机存储器，简称RAM；能写入也能擦除的存储器叫可保持存储器，简称KAM。1、只读存储器只读存储器包括ROM、PROM、EPROM、EEPROM，当切断存储器电源时，这四种存储器的信息资料都不会丧失。2、随机存储器RAM工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修五、燃油供给系统主要部件结构检测〔一〕喷油器的检测1、检查喷油器工作情况发动机热机后怠速运转时，可用起子或触杆式听诊器接触喷油器测听各缸喷油器工作的声音，发动机运转时应能听到有节奏的“嗒嗒〞声，发动机加速时节奏加快——这是针阀开闭时的工作声。假设各缸喷油器工作声音清脆均匀那么说明各喷油器工作正常；假设某缸喷油器工作声音很小那么可能是针阀卡滞，应做进一步的检查；假设听不见某缸喷油器的工作声音那么说明该缸喷油器不工作，应检查喷油器及其控制线路。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修2、喷油器电磁线圈电阻的测量关闭点火开关，拔下喷油器的导线插头，测量喷油器两个接线端子间(电磁线圈)的电阻值。帕萨特B5发动机喷油器20℃电阻值为12-15Ω(到达发动机工作温度时电阻值会有所增加)。3、喷油器控制电路的检测喷油器控制电路出现故障后会导致喷油器不喷油或常喷油，应结合具体车型的相关电路图进行检测。帕萨特B5发动机喷油器控制电路检查方法如下：关闭点火开关，分别取下1-4缸喷油器的导线插头，将自制的发光二极管示灯的两个端子依次插入各缸喷油器的导线插头中，起动发动机后发光二极管应闪烁，其闪烁的频率随转速的上升而加快。发光二极管常亮或不亮时应检修相应喷油器控制电路。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修4、喷油器喷油质量的检查和恢复喷油器喷油口被积炭堵塞后，由于喷油量减少、喷射形状变差、雾化质量变差等原因导致混合气变稀；当积炭或胶质造成喷油器针阀关闭不严时由于喷油口滴漏而导致混合气变浓，这都会导致发动机怠速运转不稳定、加速性能下降、起动性能下降、功率缺乏、排放性能变差等故障，因此必须定期对其进行检查和清洗，恢复喷油器的喷油质量。喷油器喷油质量的检查主要包括喷油量、雾化质量和针阀密封性检查：喷油器在正常工作压力下15s常开喷油量一般为45-75mL，各缸喷油量误差不得超过平均喷油量的5％；喷油器关闭后在正常工作压力下lmin内喷油器不得滴漏2滴以上油滴。帕萨特B5发动机规定30s常开喷油量85-105mL，每分钟滴漏不超过2滴。二孔以上喷油器喷雾形状为角度较大的白色锥体，而单孔喷油器的锥角那么较小，假设喷雾形状是一根或几根白色油线，说明喷油器脏堵，需清洗或更换。喷油器的维护主要是清洗喷油器，对于堵塞严重的喷油器可采用拆卸清洗法，对于堵塞不严重的喷油器可采用就车清洗法。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修奥迪APS发动机燃油系统的检查一、喷油器的检查〔一〕喷油器的电气检测如以下图所示，拔下被检喷油器插头，用测量喷油器端子间电阻。其电阻应在13.5~15.5Ω，发动机到达工作温度后，电阻应升高4~6Ω。如果未到达规定值，更换喷油器。如果到达规定值，检查喷油器的供电。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修检查喷油器电阻工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔二〕喷油器的供电检查检查喷油器供电时应保证燃油泵继电器正常和喷油器保险丝正常。如以下图所示，拔下被检喷油器插头，将二极管电笔接到插头端子1和发动机搭铁之间。起动起动机几秒钟〔允许发动机起动〕，二极管电笔应亮。如二极管电笔不亮，检查从端子1到喷油器保险丝的导线是否断路，如需要，排除断路。如果二极管电笔亮，检查喷油器的功能。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修喷油器插头工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔三〕喷油器功能的检查拔下被检喷油器插头，将二极管电笔接到插头端子2和蓄电池正极之间。起动起动机几秒钟〔允许发动机起动〕，二极管电笔应闪亮。如果二极管电笔不闪亮，将检测盒接到发动机控制单元线束上，不接发动机控制单元，检测端子2与喷油器和发动机控制单元间导线是否断路或对正极短路。如有必要，排除导线断路或短路故障。如果导线正常，更换发动机控制单元。〔四〕喷油量、密封性和喷油型式的检查检查喷油器喷油量、密封性时，应确保燃油压力正常，检查步骤和方法如下：1、拆下空气流量计与消音器间的进气软管，拔下喷油器插头。2、如以下图所示，从进气歧管上拧下燃油分配管的螺栓。从燃油压力调节器上拔下真空软管。从进气歧管上抬起带喷油器的燃油分配管并支住。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修燃油分配管固定螺栓工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修3、将检测盒接到发动机控制单元线束上，不接发动机控制单元。用的辅助接线连接检测盒上的端子1和65〔这一步是将搭铁接到燃油泵继电器线圈的一侧〕，此时燃油泵开始运转。4、目视检查喷油器的密封性。燃油泵运转时，每个喷油器每分钟漏油只可1~2滴。如果漏油量大，关闭燃油泵〔即拔下检测盒上的跨接线〕，更换损坏的喷油器，注意同时更换油封。5、如以下图所示，将被检查喷油器放入的量杯中。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修将喷油器放入量杯中工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修6、如以下图所示，用中的检测线和鳄鱼夹将喷油器的一个端子与发动机搭铁相连。用遥控器、接线和辅助接线将喷油器另一端子接正极。检查喷油器喷油量工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修7、翻开点火开关。燃油泵应运转。8、操纵遥控器约30秒钟，缸体一侧的三个喷油器都触发后，将三个量杯放到一水平面上。每个喷油器喷油量应为90~125ml。如果一个或几个喷油器的测量值超差，关闭燃油泵〔关闭点火开关〕，更换损坏的喷油器。9、检查缸体另一侧面三个喷油器的喷油量。如果所有喷油器的测量值都超差，那么检查燃油压力。10、检查喷油量时，也要检查喷油形状，每个喷油器喷油形状应相同。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修11、带喷油器的燃油分配管的安装要注意下述内容：①更换拆开的连接处的O型环〔更换喷油器的前密封圈时，不可拆下喷油器头部的塑料盖，O型环要从塑料盖上取下〕。②用干净的发动机机油浸润O型环后再安装。③喷油器应垂直向下推到台肩处，用卡夹固定。④将已装好喷油器的燃油分配管装到进气歧管上并均匀压入。⑤燃油分配管与进气歧管的螺栓拧紧力矩为10N·m。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修二、燃油压力调节器的常见故障1、真空管漏气燃油压力调节器真空管漏气会导致油压偏高，在相同时间内喷入发动机内的气油量额外增多了，使得混合气过浓，发动机油耗高、尾气冒黑烟。2、膜片预紧弹簧疲劳膜片预紧弹簧疲劳变软导致油压偏低，使得混合气偏稀，发动机动力缺乏、加速无力3、膜片破裂燃油压力调节器内部膜片老化破裂后，汽油会从裂纹处通过真空管进人歧管，导致混合气极浓而熄火，甚至淹缸。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修燃油压力调节器结构工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修三、燃油压力调节器和保持压力的检查检查燃油压力调节器和保持压力之前要确保燃油泵继电器、燃油泵和燃油滤清器正常，并且蓄电池电压不得低于11V。燃油压力调节器是按节气门单元处进气歧管压力来调节的。在任何转速和负荷范围，所有喷油器上的压力都相同。〔一〕燃油系统压力的检查1、如以下图所示，用1318/7，1318/8和1318/15将接上。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修连接专用工具工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修2、拔下从燃油压力调节器到进气歧管的真空管并封住。在检测燃油压力调节器真空接头处的压力时，如有燃油，那么更换压力调节器。3、起动发动机，使之怠速运转。4、测量燃油压力。燃油压力值应在规定值3.8×102～4.2×102kPa之间。如果未到达规定值，换一个压力调节器试一下。如果仍未到达规定值，检查汽油泵和供油管是否损坏〔如挤压处〕。如有必要，更换汽油泵和供油管。如果超过规定值，检查回油管是否损坏，如有必要，更换回油管。特别提醒：下述检查步骤中，不应使发动机在拔下真空管后长时间怠速运转，因为燃油压力升高后会导致混合气变浓，有时可能超过λ调节的极限，造成故障存储器存储了一个故障代码。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修5、起动发动机，使之怠速运转。关闭所有用电设备〔空调等〕。6、插上调节器上真空软管后，观察燃油压力下降情况。插上真空软管后，燃油压力应下降约50kPa。如果压力无变化，检查真空软管是否破裂和损坏，检查进气歧管上真空软管是否畅通〔可拔下压力调节器上软管，向里吹气进行检查〕。如无泄漏，真空软管也畅通，更换压力调节器。2、燃油系统保持压力的检查关闭发动机10分钟后燃油系统保持压力。在冷机时最小不得低于2.2×102kPa；在热机时最小不得低于3.0×102kPa。发动机在热态时的燃油压力比冷态时的高，这是由于燃油膨胀造成的，属于正常现象。燃油系统保持压力的检查步骤如下：工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔1〕起动发动机使之怠速运转。〔2〕建立起油压后，关闭点火开关，同时关闭上的开关阀〔阀杆与油流成90º〕。如果压力没有下降，可能是因为压力表与供油管间螺纹连接处泄漏、油箱上供油管泄漏或燃油泵上单向阀泄漏。如果压力又下降，可能是因为燃油压力调节器损坏、喷油器泄漏或开关阀后面的压力表螺纹连接泄漏。〔3〕拆下压力表前关闭开关阀，松开处的螺纹连接，翻开开关阀，将多余的燃油排到一容器内。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修四、燃油泵继电器及功能的检查如以下图所示，燃油泵继电器位于脚坑左侧中央电器盒4号继电器位置。燃油泵继电器位置工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔一〕燃油泵继电器J17的检查1、拆下左侧脚坑前部的杂物箱。2、从保险丝支架上拔下燃油泵保险丝，将二极管电笔接到搭铁和燃油泵保险丝的两端子中的一个之间。保险丝工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修3、短时起动起动机。燃油泵继电器应吸合〔可感觉到或听到〕二极管电笔应亮。如果燃油泵继电器未吸合，检查燃油泵继电器功能。如果燃油泵继电器吸合，但二极管电笔不亮，对另一端子重复上述检测。4、如二极管电笔仍不亮，检查4号继电器位置端子23和燃油泵保险丝之间导线是否断路，如果需要，排除断路。5、如果供电、燃油泵继电器的控制和导线均正常，更换燃油泵继电器。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔二〕燃油泵继电器供电和功能的检查可通过执行元件诊断来检查燃油泵继电器的供电和功能。其检查步骤如下：1、连接故障阅读仪或，选择“01发动机电控单元〞。进行上述操作后，翻开点火开关。2、开始执行元件的诊断。燃油泵继电器应吸合，燃油泵应运转。如果燃油泵继电器未吸合，检查燃油泵继电器功能。如果燃油泵不运转，检查燃油泵和相应部件的功能。3、关闭点火开关，将检测盒接到发动机控制单元线束上，不接发动机控制单元。用辅助接线连接检测盒上触点65和2，翻开点火开关，燃油泵继电器应吸合。如果燃油泵继电器此时吸合，但在执行元件诊断时不吸合，那么更换控制单元。4、如果此时燃油泵继电器不吸合，从中央电器盒4号位置拔下燃油泵继电器J17。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修5、将万用表依次接到继电器插口端子19〔常正极，蓄电池30号接线柱〕与搭铁之间，以及继电器插口端子17〔常正极，蓄电池30号接线柱〕与搭铁之间的电压。其电压值均应约为蓄电池电压。如果未达规定值，排除导线断路。6、将二极管电笔接到继电器插口端子16〔来自发动机控制单元的接地控制〕和正极之间。7、短时起动起动机。在起动起动机过程中，二极管电笔应一直亮着。8、如果燃油泵继电器的功能、导线及供电均正常但燃油泵继电器不吸合，更换燃油泵继电器。9、如果二极管电笔不亮，将检测盒接到发动机控制单元线束上，不接发动机控制单元。将万用表接到继电器插口端子16和检测盒端子65之间，检测导线是否断路，如需要，排除断路故障。如果无断路处且二极管电笔不亮，更换发动机控制单元。10、将燃油泵保险丝装回原处。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修六、电子控制系统主要部件〔一〕电磁式曲轴位置传感器的检修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局部的空气隙。假设间隙不符合要求那么须更换分电器壳体总成。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔二〕帕萨特B5霍尔式凸轮轴位置传感器的主要故障及现象〔三〕帕萨特B5凸轮轴位置传感器的检测帕萨特B5凸轮轴位置传感器的检测如下图。帕萨特B5凸轮轴位置传感器线路图帕萨特B5凸轮轴位置传感器插头工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔四〕光电式曲轴位置传感器的检修1、拔下传感器插头，翻开点火开关，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〕。假设无电压，那么应检查传感器至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，否那么为传感器损坏。3、用示波器检测其信号波形。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔五〕曲轴位置传感器主要故障及现象〔六〕帕萨特B5发动机曲轴转速传感器的检测帕萨特B5发动机曲轴转速传感器的检测控制线路见图所示。曲轴转速传感器控制线路曲轴转速传感器插头工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔七〕进气温度传感器G42和冷却液温度传感器G62的检查〔八〕进气系统密封性的检查进气系统密封性用发动机泄漏喷剂G001800A1来检查。由于进气系统的真空作用，喷剂连同空气一同被吸入。喷剂降低了混合气的可燃性，这会导致发动机转速降低，废气中CO含量迅速升高，操作必须遵守喷剂罐上的平安说明。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修〔九〕λ传感器加热器的检查左侧λ传感器G39和λ传感器加热器Z19插头为4孔黑色。右侧λ传感器G108和λ传感器加热器Z28插头为4孔黑色。检查λ传感器加热器应确保冷却液温度不低于80℃，并且λ传感器加热器保险丝正常。1、拔下λ传感器4孔插头。2、用辅助接线将万用表〔电阻挡〕接到λ传感器插头端子1和2之间，测量其电阻值，其电阻值在室温时应为2～15Ω，温度升高时，电阻值应迅速增大。如果未到达规定值，更换λ传感器。如果到达规定值，检查λ传感器加热器的供电。3、用接线将万用表〔电压档〕接到端子1〔正极〕和〔地〕之间。4、起动发动机，测量电压值，其电压值应约为蓄电池电压。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修5、如果无电压，用接线将万用表〔电压档〕接到端子1〔正极〕和汽车搭铁之间，短时起动起动机，其电压值应约为蓄电池电压。如果仍无电压，检查从λ传感器插头端子1经保险丝到燃油泵继电器的导线是否断路或短路。6、如果供电正常，将接线将万用表〔电压档〕接到端子2〔来自发动机控制单元的接地控制〕和蓄电池正极之间，起动发动机，其电压值应约为蓄电池电压且有波动。关闭点火开关。特别提醒：在有些工况，发动机控制单元使λ传感器加热器的搭铁以“节拍〞工作，也就是说在这些工况，搭铁一直处在翻开再关闭这个循环中，因此检测仪上显示的电压一直在摆动。7、如果无电压显示，将检测盒接到发动机控制单元线束上，不接发动机控制单元。检查λ传感器插头端子2到发动机控制单元的导线是否断路。如果导线连接正常，但λ传感器加热器未接地，那么更换发动机控制单元。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修8、λ传感器的拆装〔1〕λ传感器的拆卸拔下缸体左或右的λ传感器插头，翻开线束扎带，拧开λ传感器。〔2〕λ传感器的安装λ传感器的安装按与拆卸相反顺序进行，但要注意以下问题：①λ传感器的拧紧力矩为50N·m。②λ传感器螺纹部位要涂安装胶G052112A3，胶不可涂到传感器开口处。③线束扎带在安装时必须恢复原位，以免传感器导线与排气管接触。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修汽油机缸内直喷技术介绍20世纪90年代以来，日益严峻的能源和环境问题使得人们在追求车用汽油机良好动力性的同时，对汽油机的燃油经济性和排放提出了越来越高的要求。为此，近年来世界各大汽车公司和科研机构相继开发了许多发动机新技术。其中缸内直接喷射技术已成为车用汽油机一个十分重要的开展方向，随着电子控制技术的进步，各国都加大了对汽油机缸内直接喷射技术的研究。1、缸内直接喷射汽油机的特点及存在的问题缸内直接喷射汽油机与一般汽油机的主要区别在于汽油喷射的位置，它将喷油器安装在燃烧室内，汽油直接喷人燃烧室，空气那么通过进气门进人燃烧室与汽油混合成混合气被点燃作功，这种形式与直喷式柴油机相似，因此有人认为缸内喷射式汽油机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修缸内直喷的关键在于产生与传统发动机不同的缸内气流运动状态，通过相关先进技术使喷人汽缸的汽油与空气形成一种多层次的旋转涡流，因此缸内直喷采用了立式进气道、弯曲顶面活塞、高压旋转喷射器等技术。以下图为三菱公司开发的直喷式发动机结构图。采用很有特色的立式进气道，通过来自上方的强大下降气流，形成与以往发动机相反的缸内空气流动—纵向流动即滚流。弯曲顶面活塞利用活塞顶的凸起形状，增强了滚流强度，再通过高压旋转喷射器喷射出雾状汽油，在压缩行程后期的点火前夕，被气体的纵涡流融合成球状雾化体，形成一种以火花塞为中心，由浓到稀的层状混合气状态。这样，从总体上看，虽然混合比到达40:1，但聚集在火花塞周围的混合气却很浓，很容易点火燃烧。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修三菱公司开发的直喷式发动机工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修这种汽油机现存的问题首先是排放方面的何题，主要表达在以下几个方面：〔1〕中小负荷工况未然碳氢的排放较多其可能的原因是燃油喷雾碰到活塞顶和缸壁的时机较多，采用分层混合气时引起火焰由浓区向稀区的熄灭，或缸内温度偏低，不利于未燃碳氢后燃等。〔2〕NOx排放较多因为分层燃烧时将不可防止地在火花塞附近出现混合气局部过浓或浓混合气区域过大的状况，这些区域恰恰是高温区域，使NOx生成增加，较高的压缩比和放热率也将导致大负荷工况NOx增多。另外，稀燃时由于排气中始终处于氧化气氛，使NOx的复原比较困难。〔3〕微粒排放较高直喷式汽油机的微粒排放在小负荷、过渡工况和冷起动的情况下比传统的进气道喷射汽油机有较多的增加，但仍比柴油机要低一个到几个数量级，其形成的主要原因可能是局部区域混合气过浓或有类似于柴油机的液态油滴扩散燃烧，并且缸内温度低也造成了微粒氧化不完全。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修2、缸内直接喷射式汽油机的排放对策由于缸内直接喷射式汽油机大负荷时NOx和微粒排放高，在起动和小负荷运行时HC和CO排放也较高，因此日本三菱公司研制成功的三菱二阶段混合和二阶段燃烧成功地解决了这一问题，这也是充分发挥电控装置功能的一个例子。如下图，在进气冲程开始时第一次喷油，在缸内生成很稀的均质混合气，第二次喷射在压缩上止点前，在汽缸滚流和活塞顶形状的作用下产生分层混合气，然后点火燃烧。这种混合气生成法的好处是：〔1〕抑制敲缸的发生，原因是第一次喷射均质混合气很稀不可能产生敲缸，第二次喷射燃油在缸内停留的时间短，来不及完成着火前的低温氧化反响；〔2〕促进炭烟烧尽，分层燃烧产生炭烟，但第一次喷射的稀混合气中产生的过氧化物将有助于燃烧，此时的高温炭烟将成为稳定的点火源，将自己燃尽。至于NOx排放仍依靠稀NOx催化系统，且要经常应用短期浓混合气，来复原被捕捉的NOx。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修所示为二阶段混合示意图工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修图所示为二阶段燃烧的示意图。其目的是改善冷起动和小负荷运行时的HC和CO排放，CO的氧化温度比HC的低，因此辅助喷射燃烧首先使催化剂加热，然后CO燃烧产生较高温度，再使HC燃烧。但是二阶段燃烧会导致燃油消耗率增加，所以应尽量减少二阶段燃烧方式的应用。二阶段燃烧示意图工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修3、二冲程缸内直喷稀燃发动机二冲程汽油机有其固有的优点，如低速转矩特性好，升功率高，结构简单，便于实现发动机的小型轻量化，且维修方便。但由于在一个行程内〔向下行程〕要完成排气过程和扫气过程，对于化油器式二冲程发动机，会出现换气过程的短路损失，导致油耗升高，排气污染物尤其是HC的排放相对严重，目前在汽车上很少应用。近年来，随着发动机在混合气形成和燃烧方面的研究进展以及电子控制技术的快速开展，二冲程汽油机再次成为研究热点，开发了很多新技术。其中缸内直接喷射技术可以实现空气扫气，从根本上解决了传统扫气方式新鲜混合充量的逃逸问题，大大改善了燃油经济性和排放，使其能够适应当今降低排放和节约能源的社会要求。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修澳大利亚的ORBITAL〔奥必托〕公司开发成功了用压缩空气辅助喷射的喷油器的缸内直喷式二冲程发动机。经曲轴箱扫气进入汽缸的是空气，汽油在喷油器中与少量空气混合后，以0.62MPa的压力喷人汽缸，喷雾粒度平均到达5µm。通过喷雾特性、燃烧室形状、气流运动的优化配合，可在空燃比为20～50的宽广范围内稳定运转。图1-78是排量为0.8L的二冲程三缸汽油机在1500r/min时的排放特性，由图中可以看出CO排放只有美国超低排放法规限值〔ULEV〕的1/l0,HC和NOx排放也明显低于超低排放法规。工程一汽油机电控燃油喷射系统的检修奥必托三缸二冲程汽油机排放特性工程二汽油机怠速控制系统的检修一、认识怠速控制系统所谓怠速，通常是指发动机在无负荷〔对外无动力输出〕情况下的最低稳定转速。发动机怠速运转要有满意的燃油经济性、良好的驱动舒适性和排放性能。为使怠速省油，传统上把怠速转速调的尽可能低，但考虑到减少有害物的排放，怠速转速又不能过低。另外，还应考虑所有怠速使用条件，如冷车运转与电器负荷、空调装置、动力转向伺服机构的接人等情况，它们都会引起怠速转速的变化，使发动机运转不稳定甚至出现熄火现象。因此，车用发动机对怠速控制系统提出了很高的要求。〔一〕怠速控制系统组成怠速控制〔ISC〕的作用是自动维持发动机怠速稳定运转。怠速控制系统由怠速控制阀、发动机ECU、传感器及开关等组成，进气流量的方法来实现的。工程二汽油机怠速控制系统的检修怠速控制系统〔二〕怠速控制系统主要功能发动机ECU根据从各传感器输人的信号确定怠速目标转速，然后与发动机的实际转速进行比较，通过控制怠速控制阀〔ISCV〕的开度来改变旁通管路的空气吸人量，将发动机怠速控制在最正确状态，其主要功能如下。工程二汽油机怠速控制系统的检修1、发动机起动。起动时旁通管路被翻开，来改善发动机的起动性能。2、发动机预热。如果发动机冷却液的温度较低，将提高发动机怠速的转速，以便发动机能平稳运转〔快怠速〕。在发动机冷却液温度升高后，那么怠速转速会降低。3、反响控制。当使用空调、翻开前照灯时，或将变速杆从N挡换至D挡或从D挡换至N挡等情况下，发动机负荷增加或变化，那么怠速转速也相应进行改变。二、怠速控制的目标怠速通常是指节气门关闭，加速踏板完全松开，且发动机对外无功率输出并能保持最低转速的稳定运转工况。工程二汽油机怠速控制系统的检修怠速转速过高，会增加燃油消耗量。汽车在交通密度大的道路上运行时，约有30％的燃油消耗在怠速阶段，因此怠速转速应尽可能降低。而怠速转速过低，又将会引起发动机运转不稳和有害排放物增多。发动机怠速时的负荷主要包括：曲柄连杆机构和配气机构的内部摩擦，辅助驱动装置〔例如水泵、电机〕等。因此，温度的变化、发动机的使用寿命〔影响着摩擦损失〕以及使用条件〔包括电器负荷、空调装置、自动变速器以及动力转向伺服机构的接人情况〕等都会引起怠速转速的变化，使发动机运转不稳甚至导致发动机熄火现象。怠速控制的目的就是：实现发动机起动后的快速暖机；在发动机整个使用寿命期间的各种怠速工况下，都能在目标转速下稳定运转，以实现良好的经济性、排放性能和运转性能。工程二汽油机怠速控制系统的检修三、怠速空气提供方式发动机怠速控制类型工程二汽油机怠速控制系统的检修1、节气门旁通型怠速时节气门关闭，从ISCV〔怠速控制阀〕的旁通通道提供发动机怠速运转期间所需的空气量。2、节气门控制进气量型利用节气门控制发动机吸人的空气量，取代了旁通气道和怠速控制阀，能够更精确地控制进气量，简化了怠速控制结构。工程二汽油机怠速控制系统的检修四、怠速信号的产生与识别怠速控制的功用：一是实现发动机启动后的快速暖机过程；二是自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。怠速是指发动机在无负荷〔对外无功率输出〕情况下的稳定运转状态。怠速转速过高，会增加燃油消耗量。汽车在交通密度大的道路上行驶时，约有30％的燃油消耗在怠速阶段，因此怠速转速应尽可能降低。但考虑减少有害物的排放，怠速转速又不能过低。另外，怠速控制还应考虑所有怠速使用条件，如冷车运转与电器负荷、空调装置、自动变速器、动力转向伺服机构的接入等情况，它们都会引起怠速转速变化，使发动机运转不稳甚至引起熄火现象。工程二汽油机怠速控制系统的检修五、怠速控制原理〔一〕节气门直动控制装置节气门直动控制式直接通过对节气门最小开度的控制来控制怠速，一般运用在单点喷射系统中，不过在群众车系和局部丰田车型多点喷射系统中也有运用。节气门控制组件J338的结构节气门控制组件J338与发动机控制模块J220的连接电路

工程二汽油机怠速控制系统的检修节气门直动控制式直接通过对节气门最小开度的控制来控制怠速，一般运用在单点喷射系统中，不过在群众车系和局部丰田车型多点喷射系统中也有运用。桑塔纳2000GSi轿车采用的便是是节气门直动式怠速控制执行机构，由节气门组件J338对怠速进行综合控制。节气门控制组件J338由怠速开关F60、怠速控制电动机V60、怠速节气门电位计〔节气门怠速位置传感器〕G88和节气门电位计〔节气门位置传感器〕G69等组成，如图2-3所示。节气门电位计G69和怠速节气门电位计G88为线性电位计，怠速开关为触点开关。工程二汽油机怠速控制系统的检修1、节气门电位计G69节气门电-位计G69安装在节气门轴上，与驾驶员操纵的加速踏板联动。它将节气门的开度转换为电信号输送给控制单元，作为控制单元判断发动机运转工况的依据。在配装自动变速器的汽车上，控制单元还要利用该信号来控制自动变速器。如果控制单元没有接到节气门电位计的信号，那么会记录故障，并根据曲轴转速和空气流量计算出一个代替值。2、怠速节气门电位计G88怠速节气门电位计G88与怠速控制电动机连接在一起，它将怠速控制电动机的位置信号输送给控制单元，作为控制节气门怠速位置的依据。当怠速节气门电位计到达测量范围极限时，电位计G88不再移动，节气门仍可继续开启。当怠速节气门电位计的信号中断时，节气门控制组件将进入应急工况，利用应急弹簧将节气门拉到固定位置，使怠速转速升高。工程二汽油机怠速控制系统的检修3、怠速开关F60怠速开关F60与节气门电位计G69一起安装在节气门轴上，它向控制单元提供怠速识别信号。当节气门关闭时，怠速开关触点闭合，控制单元判定发动机处于怠速工况，从而进入怠速控制。当节气门翻开时，怠速开关触点断开，控制单元根据这一信号控制从怠速到小负荷的过渡。怠速开关信号和车速信号还可以作为进行减速断油控制的依据。当怠速控制信号中断时，控制单元将对节气门电位计G69的信号与怠速节气门电位计G88的信号进行比较，根据两个电位计的相互位置判断出节气门的位置。工程二汽油机怠速控制系统的检修4、怠速控制电动机V60怠速控制电动机V60通过齿轮减速机构来操纵节气门，使其在怠速调节范围内开大或关小。怠速工况下，控制单元根据怠速节气门电位计G88的信号，确定节气门的怠速的位置，再控制怠速控制电动机V60，微量调节节气门开度，以调节发动机的怠速转速。当发动机的实际转速低于目标转速时，控制单元使电动机正转，通过齿轮传动机构将节气门开大一个微小角度，增加进气量，使发动机怠速转速升高至目标转速；当发动机实际转速高于目标转速时，控制单元使电动机反转，将节气门关小一个微小角度，减小进气量，使发动机怠速转速降低至目标转速。当怠速控制电动机发生故障或控制单元对怠速电动机的控制失灵时，应急弹簧将把节气门拉到一个特定的应急位置，使发动机处于应急状态运转，怠速转速将提高。工程二汽油机怠速控制系统的检修5、怠速控制系统的工作原理在ECM的ROM中存储有各种怠速工况下的最正确怠速转速—目标转速。发动机怠速运转时，ECM将发动机的实际转速与由各传感信号所决定的目标转速进行比较，根据比较所得差值，确定相当于目标转速的控制量，去驱动直流电动机，通过减速齿轮机构操纵怠速节气门的开度，控制怠速进气量，使怠速转速保持在目标转速附近。6、工作特性7、怠速控制系统的常见故障怠速控制机构一旦发生故障，发动机就会出现怠速不稳、怠速熄火及无怠速等故障现象。因此，必须及时地排除故障或更换怠速控制机构。工程二汽油机怠速控制系统的检修怠速控制机构的常见故障如下：〔1〕机械故障怠速控制机构的机械故障有：节气门积炭和节气门发卡等。节气门体发卡往往是由积炭引起的。处理这类故障时，应先将沉积物去除，然后进行根本设定，系统就会恢复正常工作。当然，还应排除引起非正常积炭的故障。清洗节气门和进气系统积炭的方法有免拆清洗法箱拆解清洗法两种。免拆清洗法操作简便，还可以同时清洗节气门体、进气道和进气门，但本钱较高。拆解清洗法需要将节气门体拆下进行清洗，比较费时。〔2〕电气故障怠速控制机构的电气故障有：怠速开关故障、节气门电位计故障、怠速节气门电位计故障、怠速控制电动机故障和电气线路故障。工程二汽油机怠速控制系统的检修〔二〕旁通空气控制装置旁通空气控制装置通过改变旁通流通面积来控制怠速进气量，以到达怠速控制的目的。它又分为两种形式，即机械控制方式的怠速空气阀〔AAC〕和电控的怠速控制阀〔ISCV〕。1、怠速空气阀〔AAC〕。常用的怠速空气阀有双金属片式和石蜡式两种。总体构成结构双金属片式怠速空气阀工程二汽油机怠速控制系统的检修2、怠速控制阀〔ISCV〕。怠速控制阀〔ISCV〕不仅集中了节气门和由怠速调整螺钉控制的旁通气道功能外，而且还能在ECU控制下，根据发动机的实际工况来改变怠速时流入发动机的空气量。例如，发动机摩擦力矩变化或其他因素致使发动机怠速转速发生变化时，ECU可根据接收到的转速信号控制ISCV的开度，使转速维持恒定。〔1〕旋转电磁阀式怠速控制阀旋转电磁阀式怠速控制阀包括一组电磁线圈、IC〔集成电路〕、永久磁铁和阀门。IC〔集成电路〕是利用发动机ECU信号传出的占空比信号，控制流人电磁线圈电流的方向及大小，使阀门转动，从而控制从节气门的旁通通道流人的空气量。工程二汽油机怠速控制系统的检修旋转电磁阀式怠速控制阀工程二汽油机怠速控制系统的检修〔2〕电磁式怠速控制阀。这是一种脉冲线性电磁阀，它由电磁线圈、波纹管、阀轴及阀等主要部件构成。它利用电磁线圈产生的电磁吸力，使阀轴沿轴向移动，从而控制阀门的位置。当弹簧力与电磁吸力到达平衡时，阀门位置处于稳定状态。电磁吸力的大小取决于ECU送到电磁式怠速控制阀驱动电流的大小。当驱动电流大时，电磁吸力大，阀门开度那么大：反之，阀门开度那么小。波纹管的作用是消除阀门上下压差对阀门开启位置的影响。这种怠速控制阀的优点是响应速度非常快电磁式怠速控制阀的结构工程二汽油机怠速控制系统的检修〔3〕步进电动机式怠速控制阀。步进电动机式的ISCV通过转子的旋转将阀门转出或转人，来控制从旁通通道流入的空气量。步进电动机利用电流流进电磁线圈〔定子〕产生磁场，对永久磁铁〔转子〕产生作用力进行工作。当电流流向Cl时，产生电磁场。当切断流向Cl的电流时，电流将流向C2，那么因为磁场方向的改变，电磁铁将被拉向C2。按顺序，3、C4同样接通切断电流，从而实现电磁铁的顺时针运动。如果按从C4到C3到C2到Cl的顺序切换电流，那么可以实现电磁铁的反向运动。步进电动机利用4组电磁线圈，使磁铁〔转子〕旋转一圈具有32步〔有些电动机每旋转一圈只有24步〕。工程二汽油机怠速控制系统的检修步进电动机式怠速控制阀工程二汽油机怠速控制系统的检修3、节气门旁通型怠速控制过程〔1〕起动控制当发动机ECU接收到起动信号〔STA)，发动机ECU确定发动机将起动，并翻开ISCV以改善起动性。如果使用旋转电磁阀式怠速控制阀，那么根据发动机转速信号〔NE〕和冷却液温度信号来控制ISCV的翻开位置。如果使用步进电动机式怠速控制阀，在点火开关关闭后，发动机ECU仍然继续给主继电器供电一段时间，使ISCV设置在完全翻开位置，以改善发动机下一次起动的起动能力。工程二汽油机怠速控制系统的检修旋转电磁阀式ISCV起动控制步进电动机式ISCV怠速控制工程二汽油机怠速控制系统的检修〔2〕暖机〔快怠速〕控制当发动机处于冷态时，由于诸如发动机机油豁性变高和燃料雾化较差等因素影响，造成怠速转速不稳定，此时必须使发动机转速高于正常值，称为快速怠速。发动机起动后，发动机ECU按照冷却液温度控制ISCV开度以增加怠速转速。当冷却液温度升高时，发动机ECU控制ISCV使其趋向关闭方向以降低怠速转速。旋转电磁阀式ISCV暖机控制工程二汽油机怠速控制系统的检修〔2〕暖机〔快怠速〕控制当发动机处于冷态时，由于诸如发动机机油豁性变高和燃料雾化较差等因素影响，造成怠速转速不稳定，此时必须使发动机转速高于正常值，称为快速怠速。发动机起动后，发动机ECU按照冷却液温度控制ISCV开度以增加怠速转速。当冷却液温度升高时，发动机ECU控制ISCV使其趋向关闭方向以降低怠速转速。〔3〕反响控制所谓反响控制就是把储存在发动机ECU内的目标怠速转速和实际怠速转速相比较，然后控制ISCV，将实际怠速转速校正为目标怠速转速。目标怠速转速随发动机的工作条件〔如空挡起动开关状态、电负荷信号状态、空调开关信号等〕发生变化工程二汽油机怠速控制系统的检修〔4〕发动机转速变化的判断控制发动机转速变化判断控制是根据发动机的负荷判断怠速转速变化，并据此控制ISCV稳定怠速。如当换挡杆从D挡换到N挡或从N挡换到D挡，或者当某电路器件如前照灯继电器、除雾器继电器或空调器开关动作后，发动机负荷发生改变，怠速转速就随之增大或减小。尽管反响控制会增大减小怠速转速，但是只有到达目标怠速转速时，怠速转速才稳定。因此当发动机ECU从电路器件等接收到发动机负荷信号，在怠速转速变化前就控制ISCV动作以减少怠速转速的变化量。〔5〕其他控制当节气门位置传感器的IDL点关闭〔松开加速器踏板〕时，发动机ECU翻开ISCV以防止发动机转速的突然降低。在配有电动液压式动力转向的车辆中，当电负荷增加时，发动机ECU就会翻开ISCV以防止怠速转速降低。工程二汽油机怠速控制系统的检修〔4、电子节气门控制过程〔1〕认识电子节气门系统智能电子节气门控制系统组成工程二汽油机怠速控制系统的检修以丰田车系使用的电子节气门为例说明其组成和工作过程。丰田车系称其为智能电子节气门控制系统〔ETCS-i)，是使用计算机控制节气门开度的系统，根据加速踏板踩下的量，发动机ECU使用节气门控制电动机来控制节气门的开启角度以到达最正确开度。ETCS-i系统包括加速器踏板位置传感器、节气门体控制单元和发动机ECU。节气门体控制单元是由节气门、节气门控制电动机、节气门位置传感器等构成。加速踏板踩下的量由加速踏板位置传感器检测，节气门的开启角度由节气门位置传感器检测。工程二汽油机怠速控制系统的检修①加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器将踏板踩下的量〔角度〕转换成送至发动机ECU的电压信号，它采用的是霍尔元件型传感器，如图2-15所示。为了确保可靠性，此传感器具有两个独立电路，输出不同特性的两个信号。②节气门体控制单元节气门体控制单元包括节气门、节气门位置传感器、节气门控制电动机和回位弹簧等部件。节气门控制电动机可以翻开或关闭节气门，回位弹簧能使节气门返回固定位置。节气门控制电动机采用了反响灵敏度高、耗能少的直流电动机，发动机ECU控制节气门控制电动机电流的大小和方向，使电动机转动或维持，然后通过减速齿轮翻开或关闭节气门，节气门的实际开启角由节气门位置传感器检测并反响给发动机ECU。当没有电流流向电动机时，节气门回位弹簧使节气门开启到一个固定位置〔大约7º〕。在怠速时，节气门的开度小于这个固定位置。工程二汽油机怠速控制系统的检修加速踏板位置传感器工程二汽油机怠速控制系统的检修〔2〕电子节气门系统控制根据加速踏板的踩压量的大小，ETCS-i系统将控制节气门的开启角度到达最正确角度。正常模式、雪地模式和动力模式正常模式控制、雪地模式控制和动力模式控制如下图，在一般情况下使用正常模式控制，但是控制开关可切换到雪地模式控制或动力模式控制。①正常模式这是一种根本的控制模式，用于容易保持平衡的操作和平稳驾驶。②雪地模式与正常模式控制相比，这种控制模式使节气门维持在一个较小的开启角度，以防止车辆在较滑的路面上行驶时打滑，如下雪天的路面上。③动力模式在这种模式控制中，节气门的开启角度要比正常模式大得多。因此，这种模式与正常模式相比能输出更大动力。〔3〕扭矩控制扭矩控制能使节气门开启角度小于或者大于加速器踏板的踩压角度，来到达平稳的加速。当加速踏板保持在一定的踩压位置时，对于未配有扭矩控制系统的车辆，节气门的开启度变化和加速踏板的踩压度接近同步，在较短的期间内，车辆得到的纵向力G会迅速升高而后又逐渐下降。配有扭矩控制系统的车辆，节气门逐渐开启，以便于车辆的纵向力G逐渐上升，从而得到平稳加速。工程二汽油机怠速控制系统的检修加速踏板位置传感器的输出信号节气门体控制单元工程二汽油机怠速控制系统的检修正常模式、雪地模式和动力模式工程二汽油机怠速控制系统的检修〔4〕其他控制①怠速控制怠速控制使发动机保持在目标怠速。②换挡减震控制换挡减震控制是为了减少自动变速器变速换挡时的震动，通过电控传动控制单元控制，减小了节气门的开启角度，同时也降低了发动机的扭矩。③牵引力控制〔TRC)如果车轮出现过度打滑现象，来自防滑控制ECU的请求信号将会关闭节气门，以此来减小功率，提高车辆平稳性和获得驱动力。④车辆稳定性控制〔VSC)这种控制是利用防滑控制ECU的综合控制来控制节气门的开启角度，以到达最大效率地利用VSC系统控制效果。⑤巡航控制在常规的巡航控制中，巡航控制ECU通过巡航控制执行器和拉索来实施节气门的开启和关闭。使用ETCS-i可通过节气门控制电动机来直接控制节气门的开启角度，执行巡航控制运作。工程二汽油机怠速控制系统的检修扭矩控制工程二汽油机怠速控制系统的检修〔5〕失效保护如果发动机ECU检测到ETCS-i出现故障，它将点亮组合仪表中的故障指示灯以通报驾驶员。加速踏板位置传感器和节气门位置传感器都包含有主系统和辅助系统两个系统的传感器电路。如果其中一个出现故障，发动机ECU能够检测到由于两个传感器电路之间的信号出现差异而产生的反常电压，发动机ECU就转换到失效保护模式。工程二汽油机怠速控制系统的检修失效保护控制系统工程二汽油机怠速控制系统的检修加速踏板位置传感器出现故障时，在失效保护模式中使用剩余的一条线路来计算加速踏板的开启角度，并且车辆是在节气门开启角度大于正常值的有限条件下行驶。如果两个电路都出现故障，那么发动机ECU将节气门置于怠速状态。节气门位置传感器出现故障时，在失效保护模式中，由回位弹簧开启到固定的节气门开启角度(7º)，并且喷油量和喷射时间是由加速踏板信号来控制。虽然发动机的输出功率受到很大限制，但是车辆仍能行驶。当发动机ECU检测到节气门控制电动机系统出现故障时，采用同样的控制方法。工程二汽油机怠速控制系统的检修六、奥迪ANQ发动机怠速控制系统的检测：〔一〕检修本卷须知1、节气门控制组件〔J338〕为一整体结构，不允许翻开壳体。2、怠速的根本参数已由生产商设定在控制单元中，不需人工调整。3、拆装、清洗、更换节气门控制组件后或者更换ECM后，必须用专用仪器V,A.G1551或重新进行根本设定。工程二汽油机怠速控制系统的检修〔二〕怠速开关F60的检测节气门控制组件的电路原理如下图。1、测量怠速开关的供电电压。关闭点火开关，脱开节气门控制组件的导线插接器。翻开点火开关，测量线束插头端子3与7之间的电压，应在9V以上。2、测量怠速开关的电阻。测量节气门控制组件导线插接器端子3与7间的电阻值。当节气门关闭时，其电阻应小于1.5Ω。节气门翻开时，电阻应无穷大。否那么，更换节气门控制组件。3、检测导线有无断路与短路故障。关闭点火开关，脱开节气门控制组件J338和发动机控制模块J220之间的连接线束，测量线束两端插头上各端子间有无短路或断路故障。如有断路或短路，那么应更换导线或线束。工程二汽油机怠速控制系统的检修节气门控制组件J338的导线插接器工程二汽油机怠速控制系统的检修(三)怠速节气门电位计G88和节气门电位计G69的检测1、测量电位计的供电电压。关闭点火开关，脱开节气门控制组件的导线插接器。翻开点火开关，测量线束插头端子4与7之间的电压，应为4.5v。2、检测导线有无断路与短路故障。关闭点火开关，脱开节气门控制组件J338和发动机控制模块J220之间的连接线束，测量线束两端插头上各端子间有无短路或断路故障。如有断路或短路，那么应更换导线或线束。工程二汽油机怠速控制系统的检修〔四〕怠速控制电动机V60的检测1、检查怠速控制电动机绕组的电阻。关闭点火开关，脱开节气门控制组件导线插接器。测量怠速控制电动机绕组的电阻，其阻值应符合要求。否那么，更换节气门控制组件。2、检查供电电压。关闭点火开关，脱开节气门控制组件导线插接器。翻开点火开关，测量线束插头端子1和2之间的电压，应到达规定标准。〔五〕系统根本设定通过对怠速控制系统进行根本设定，可使ECM与节气门控制单元相互识别，并建立起有效准确的通信。1、检测操作条件〔1〕ECM无故障码存储。〔2〕冷却