北京现代中级培训课件：《发动机技术》

北京现代发动机技术Step-2

一个故障现象依据自己判断得出一种可能（运用上面的手段）资料、故障码、现象、听到精确的证明测量手段、方法、条件、单位换算、仪器的准备、精度故障码设置条件、数据的标准，测量的位置条件、部件安装位置、信号类型驱动、模拟、替换等实验路式检测评定故障现象现象、故障码、分析成为资料维修故障诊断流程1.对故障现象的理解2.对诊断故障需要设备的熟练使用3.诊断数据的标准依据4.涉及部件的基本原理5.与该故障有关的其它联系6.诊断思路判断一个故障需要的条件加速失常故障一例现象发动机加不起速，最高3000故障原因电子节气门插头接触不良，导致电脑报烧毁.检测过程报P2118、P2101；更换节气门，无果；更换电脑板，排除；HD加不起速一周后故障重复.2002年成立，索纳塔引入中国。随后伊兰特、跃动、途胜迅速展开，御翔、领翔、IX35迅速升级，到索8、i30以及MD即将上市。前言一、各款发动机配置各款发动机发动机是在机械结构基础上，通过电控元件精密控制的机械。Title冷却系统水路、ECT、风扇气缸体与气缸盖曲轴、连杆、活塞缸体、缸盖、气缸垫供油系统进气控制、喷油控制氧传感器闭环控制点火系统CKP、CMP、点火线圈及波形配气机构CVVT、正时综合诊断AMS、VIS、PSCV一、气缸体和气缸盖气缸体：与

2.0相同油底壳下部曲轴箱铝合金缸体，重量减轻30％BSM配置、机油泵安装位置都有不同▶

偏置曲轴：燃油效率▶活塞裙部：MoS2涂层▶头部活塞环/油环：CrNPVD涂层▶

碳钢连杆：惯性↓曲轴偏置

最大燃油效率：15mm

(NVH不良)由曲轴行程导致的连杆差异-1.8L：155.8mm-2.0L：150.9mm摩擦↓缸径中心曲轴中心曲柄连杆机构1、连杆小头响；2、发动机进水。气缸盖、气门间隙1、气门间隙；2、气门异响；3、气门油封漏油；4、气门结胶；5、缸盖螺栓拧紧；6、气缸垫漏水、漏气；7、凸轮轴断裂。发动机不着车现象停放10小时后，第一次打火启动困难，着车后抖，半分钟后都正常。故障原因水路泄露、缸垫漏装检测过程1、2、3、HD停放后启动困难冷却系统二、冷却系统

▶入口控制▶

U-型回流(防止气缸体变形)▶

气缸体U-型回流-均匀分布气缸体温度

-气缸盖纵向流动：(气缸盖冷却)▶

节温器打开温度：82

88℃

-降低运动部件的摩擦

-降低机油的上升时间

节温器

&配件到加热器到散热器从加热器从散热器旁通从节气门体到节气门体散热器气缸体节温器水泵加热器&节气门体※旁通气缸盖旁通管路88℃↑,节温器打开88℃↓U-型回流纵向流动1、节温器、水泵位置各有不同；2、节温器开启温度不同；3、水道流向不同。水温高检测方法1、节温器打不开；2、各种漏水、亏液；3、缸垫漏气；4、电子扇不转。冷却风扇运转逻辑图电子扇故障一例现象电子扇高速转故障原因变速电子烧断检测过程1、2、3、YF电子扇高速转ECT水温传感器电阻值水温°CECT导致熄火5V信号搭铁ECM水温传感器配气机构三、配气机构OCV进气CMP传感器OCV排气CVVT总成二、CVVT原理与基本配置CVVT-单元进气OCV滤清器CVVT-单元进气CVVT-单元进气CVVT-单元进气OCVCVVT-单元进气排气OCVCVVT-单元(进气凸轮轴)[Alpha/Beta][Gamma][Theta][Mu][Lamda][双CVVT]历代CVVT演变过程发动机总能量废气损失热损失机械损失泵气损失做功损失发动机输出功率燃油效率改善(因CVVT)50%15%25~30%进气排气内部EGR为什么CVVT能提高动力率概要在发动机运转的全领域，根据发动机转速和发动机负荷，对进气门的打开和关闭时期进行可变控制的系统。扩大工作范围气门开启量曲轴角度进气1、降低排放▶最优化气门重叠角降低NOx的排放量，可以达到EGR阀降低NOx的效果；2、降低燃油消耗量▶增加气门重叠角，提高进气效率，减少进气损失；▶最小的气门重叠角可使怠速状态下燃烧稳定，从而降低怠速；3、改善性能，提高低速状态时的输出扭矩▶通过可变气门正时系统，提高容积效率和进气效率。CVVT作用体现在以下三个方面OCVOTSCVVTIntakeExhaust机油供给提前室延后室进气凸轮轴CVVT正时链导轨自动张紧器BSM部分负荷低速/低负荷低速/高负荷高速/高负荷发动机转速负荷低速/低负荷(延迟)稳定燃烧部分负荷(提前)燃油消耗率/废气的排放低速/高负荷(提前)提高扭矩高速高负荷(延迟)提高动力输出OCV进气CMP传感器OCV排气CVVT总成偏置弹簧<排气

CVVT总成

>启动时进气CVVT在什么位置？启动时排气CVVT在什么位置？D-CVVT发动机转速负荷TDCBDCBDCINEX延迟低

·中速和负荷TDCBDCBDCINEX低速,大负荷TDCBDCBDCINEX高速,大负荷TDCBDCBDCINEX怠速CVVT工作状态图发动机转速负荷TDCBDCBDCIN低

·中速和负荷TDCBDCBDCIN低速,大负荷TDCBDCBDCIN高速,大负荷TDCBDCBDCIN怠速提前CVVT工作状态图发动机转速负荷TDCBDCBDCEX延迟低

·中速和负荷TDCBDCBDCEX低速,大负荷TDCBDCBDCEX高速,大负荷TDCBDCBDCEX怠速延迟CVVT工作状态图发动机转速负荷TDCBDCBDCINEX延迟低

·中速和负荷TDCBDCBDCINEX低速,大负荷TDCBDCBDCINEX高速,大负荷TDCBDCBDCINEX怠速D-CVVL视频CVVT工作状态图各款CVVT技术配置系统测量与检查方法常见故障举例CVVT原理与基本结构系统检测与测量方法1)GDS数据流分析*AMF/L:Nu2.0-ENG公司ENG类型标准值Densoα,β,γ,θ6.9~7.9ΩDelphiμ,λ7.1~7.2Ω※在工作环境20℃2)电阻规格3)OCV驱动测试常见故障举例CVVT本体卡滞油路堵塞，油压不足OCV阀体卡滞凸轮轴定位销断裂DTC说明Rio(UB)Forte(LD)Optima(TF)Cadenza(VG)γ-1.4γ-1.6θ-2.0/2.4λ-3.5P0011“A”凸轮轴位置-正时过度提前或系统性能(1排)○○○○P0012ACamshaftPosition-TimingOver-Retarded×○××P0014“B”凸轮轴位置-正时过度提前或系统性能(1排

)××○○P0016曲轴位置-凸轮轴位置相关性(1排传感器A)×○○○P0017曲轴位置-凸轮轴位置相互关系(1排/传感器B)×○○○P0075IntakeValveControlSolenoidCircuit×○××P0076进气阀控制电磁阀电路-与搭铁电路短路(1排)○○○○P0077进气阀控制电磁阀电路-与电源电路短路(1排)○○○○P0011故障代码分析日期：2012.2.14～2012.2.16地点：浙江嘉兴金腾特约店（D1206）人员：售后技术科贾新豹排除发动机故障灯常亮故障原因，修复客户车辆，降低客户抱怨。出差目的出差日程出差内容车辆信息VIN号码车型车牌行驶里程客户信息LBENFAKB58X034265御翔BH7202AX浙FAY52267011公里嘉善林峰纺织有限公障现象自车辆行驶到2万里程时，发动机故障灯常亮，报P0011故障码。特约店进行维修后清除故障码，车辆行驶约一个月的时间故障灯再次点亮，以上情况多次反复。特约店已进行维修项目检查过点火正时，调换过OCV机油控制阀、凸轮轴位置传感器、凸轮轴、CVVT总成、机油泵、电脑板，同时检查过相关线路，故障灯均在一定时间后再次点亮。技术支援工作内容1.检查故障车辆故障灯处于“熄灭”状态，用GDS能够读取P0011故障代码；读取发动机工作数据流并与其它车辆比对，未发现异常。2.拆卸OCV机油控制阀，凸轮轴上部瓦盖；机油中未发现杂质存在；一个月前已经检查过CVVT总成，排除正是系统内部卡滞原因。3.传感器相关线路检查未发现异常，拆卸并清洗节气门体；检查气门正时链条未发现异常；与特约店内其它车辆调换节气门位置传感器。4.与技术总监外出试车，急加速、紧急刹车、高车速高转速各种工况下试车，故障码未出现。OCV机油控制阀，内部未发现杂质。OCV工作油道内未发现堵塞。凸轮轴瓦盖未发现异常磨损。缸盖内部清洁度较高，未发现杂质。链条张紧度正常，正时正确。节气门体积碳不多，并做了清洗。故障判定结果：为发动机内部机油油路堵塞，导致OCV机油工作压力值偏低，CVVT工作目标值与实际值有误差，误差累计到一定数值时，发动机报故障码P0011，故障灯点亮。四、供油系统气缸0º180º360º540º720ºNo.1No.3No.4No.2Ne-信号

G-信号特征

每一个工作循环喷一次油；

接近进气行程的汽缸里喷射；

空燃比控制优良；

发动机响应性优良。进气排气膨胀压缩压缩进气排气膨胀膨胀

压缩进气

排气排气膨胀压缩压缩进气排气膨胀压缩独立喷油1、随点火顺序进行喷射

，一次喷油量就是1次燃烧所需要的燃料量；2、喷射时刻：进气行程

170º之前的位置，开始喷油，若曲轴转角和气缸判别信号不正确，停止燃料喷射。3、加速时进行补加喷射，高速全负荷时进行同时喷射。.(减速响应性比同时喷射优良.)独立喷射概要喷油策略燃料喷射量电瓶电压修正冷却水温起动后增量暖极增量加速增量(暖机时)电瓶电压修正大气压力修正进气温度修正基本喷射量输出增量燃料切断发动机状态起动ON(500rpm以下)起动节气门全闭怠速行驶(暖机)加速通常行驶节气门关闭(4188rpm以上)全负荷发动机制动节气们全开(减速时)各种工况喷油影响因素ECU基本喷射量的决定曲轴位置传感器空气流量传感器喷油嘴燃料喷射要素发动机负荷是基本喷油量决定因素。ECU起动修正(冷态时)喷油嘴CASAFSWTSWTS/W冷起动时燃料修正燃料喷射要素启动时ECT是喷油的决定因素。进气控制进气控制－负荷的计算系统布置

集中安装2个

TPS传感器

机械默认位置

：从完全关闭位置5˚位置传感器电机驱动位置反馈

(TPS1,2)PCMAPS1,2ETC驾驶员的意图CANESP总成扭矩减小请求

节气门控制

怠速控制TCS控制

巡航控制13˚1051090α˚10.55050TP1TP2电位计电压分配比%APS

根据加速踏板位置变化程度和速度，感受驾驶员意图ECUAPSPowerSignal1Signal2Power线路图IDLEWOT100%50%80%0%APS1APS2输出特性曲线驱动齿轮马达TPS1,2阀体翻板ETC布置图轴12435■

由发动机

ECM

通过电流控制■

安全保护模式:节流阀固定在

5˚ECMETCMControl1Control2■

控制方式

:电流控制ETC电机<NPN

Type><PNP

Type>BaseEmitterCollectorBaseEmitterCollector▶ETCMotorControl[Clockwise][Countclock]TPS2TPS1■

检测节流阀的打开

ECMTPSTPS1TPS2Power■

安全保护模式

:节流阀固定在

5˚ETCControlIdleSpeedControlThrottleControlAPS1APS2ETCMotorDutyAPS1APS1ETCMotorDutyTPS1(º)TPS1(V)TPS2TPS1APS1EngineSpeedEngineSpeedTPS2TPS1APS1FailSafeModeAirin①③②ETCActuatorThetaengine:节气门固定的5

˚行驶摘空档转速高现象SONATA2.0手动档车，摘空档后转速1800下不来。故障原因自适应不匹配检测过程1、2、3、EF摘空档转速高在MAP里，在参考压力腔中有一个硅膜片。膜片的一侧是参考压力（完全真空或某一标准值）；另一边是要测量的压力。膜片的电阻随压力变化而改变，ECM测量电压值。下图显示的是ECM的A/D转换器的功能。□A/D转换器和故障诊断MAP进气压力传感器IAT进气温度传感器No.3PinforIATMAP、IAT与TPS一起计算出发动机负荷。▶2200RPM:1.3V▶2600RPM:1.4V▶3300RPM:1.6V▶6300RPM:2.7V8002000300040006000RPM12345V进气岐管绝对压力传感器(ManifoldAbsolutePressureSensor)数据加速时怠速时减速时传感器电源

5v进气温信号接地绝对压力传感器信号与节气门位置配合，检测MAP好坏或进气状态（堵塞、漏气等）。MAP元件测试-MAP故障时安全模式:输出电压为0V,但是压力是32.6kPaIAT故障时安全模式:输出电压为5V,但是温度由水温代替MAP、IAT失效保护背压测试

03怠速测试

02启动测试

01条件：热车、去掉点火MAP压力：90－95KPa原因：压力高：起动机无力、气门卡滞、气缸窜气、节气门漏气；压力低：节气门、怠速马达卡滞打不开条件：热车、怠速MAP压力：30－40KPa原因：高而稳定：点火推迟、正时延迟（正时皮带松）高而摆动：气门漏气、活塞漏气、缸壁拉伤、进气歧管漏气条件：热车，2500r/m快速丢油门MAP压力：应快速降低到怠速压力原因：压力下降慢：三元催化器堵塞、排气管堵塞MAP当真空表用MAP故障案例现象不好着车、气门响、动力不足故障原因汽油含有胶质，沾粘气门检测过程启动测试；怠速测试；缸压测量。伽玛劣质燃油燃料供给装置燃料供给装置燃油泵燃油喷嘴孔数:12孔

(Nu),4孔(Theta)<燃油喷射三要素>-Atomization(雾化):燃料粒子细化程度-Penetration(渗透化:燃料喷射距离-Distribution(分配化):SprayAngle(过度时会喷射到缸壁上)<MDcNu><YFcTheta>喷油器喷油嘴工作时间ECM控制继电器

由发动机控制模块通过电磁阀控制喷油量

发动机控制继电器发动机控制模块1号喷油嘴2号喷油嘴3号喷油嘴4号喷油嘴Ω

检查各单件线路上的电流，电压，电阻等项目（不同喷油嘴比较分析）1342CPS喷油顺序ECMON时间峰值电压接地无效喷油时间喷油波形积炭故障节气门积炭喷油嘴积炭气门背部积炭积炭引起氧传感器反馈85■

测量排气中氧的浓度

-空燃比反馈控制■

氧化锆式

–

浓:1V,稀:0V■

失效:不能进行反馈控制ECUO2HeatercontrolSignalCatalyst(UCC)86氧传感器安全模式-传感器故障时或者断路时-安全模式:固定在450mV450mV前

O2传感器PCM针脚No.描述1C01-2(31)传感器地2C01-1(35)信号3C01-2(34)加热器控制4MainRelayB+电路图87出现故障时的现象空燃比控制不良。加速性差，或者在行驶中加速不良或突然熄火。燃油消耗量增加。排气中的CO、HC增加。88后氧传感器位于催化转化器的后侧，检查催化器是否正常工作。在没有加速或减速情况下，催化转化器后氧密度必须在规定范围内，输出电压为0.5V左右。如果后氧传感器输出与前氧传感器输出类似，说明催化转化器性能不良。GoodBadFrontRear氧传感器波型89270m/s530m/s当断油时，前后氧传感器都是接近0V。当断油后用WOT，氧传感器接近1V。比较TPS的上升时间和氧传感器信号，可以查看氧传感器的反应时间。FuelCut使用TPS的WOT测试Sensor:O2Sensor촉매고장정상파형시간B1,S1B1,S2B1,S1B1,S2촉매ExGasHigh(농후)Low(희박)분사량

감소

증가산소센서신호전압[산소센선신호에따른분사량변화][지르코니아타입]Rich:0.6~1.0VLean:0~0.4VLinearBinarySensor:O2SensorSensor:O2SensorSensor:O2SensorDTC点火系统五、点火系统同时点火与独立式点火对比同时点火方式系统构成比较简单，价格便宜。但在排气行程气缸进行不需要的火花放电，火花放电次数成倍增加。因比中心电极温度高的外侧电极为负极，具有火花塞电极消耗快的缺点。独立点火方式使用与发动机气缸数相同数量的点火线圈和大功率三极管，虽然系统价格高，但点火线圈设置在火花塞正上方，不需要高压导线，点火能量损失小。CKP&CMPSensorExhaustCKPSensor

Magnetictype(2pinconnector)

CMP와1번실린더압축상사점판단-HallSensortype(3pinconnector)-CKP와1번실린더압축상사점판단CKPINCMPEXCMPCKPCMP(In)CMP(Ex)ResultOOOGoodOXODelayOOXDelayOXXImpossibletostartXXODelayXOXDelayXXXImpossibletostart*NA:Nu1.8②①③④ItemSpecificationTROnApprox.2msIgnition1.5~1.8msPrimaryVoltage200~250V火焰传播火花塞间隙压缩压力分析次级线圈不良或缸线不良火花塞间隙小时1、连接VMI，打开GDS，选择示波器；2、选择合适通道探针，插入点火线圈初级回路；3、示波器找到图形回路，放大；4、环境设定，选择合适幅值；5、选用触发器功能，将图形锁定；6、调整时间轴，最终调出点火波形；7、应用索标工具，测量时间和最大击穿电压；点火波形测量1、选择四通道模式；2、选择合适通道探针，插入CKP/CMP；3、示波器找到图形回路；4、环境设定，选择合适幅值；5、选用触发器功能，将图形锁定；6、调整时间轴，最终调出同步波形；CKP/CMP同步波形AMS交流发电机管理系统控制发电机发电(根据车辆运行工况)车速电压LoadBattery发电机LoadBattery发电机Acceleration-Prohibitgenerate.Deceleration-Generateandcharge加速减速+Optimizebatterychargingcondition(maintain80~90%)控制蓄电池充电(根据蓄电池状态)Batterysensor六、AMS、VIS、ESCV分类智能型AMS(以前)标准型AMS(新)部件信号类型PWM型LIN通信4端子直流电压(5V)传感器监测智能蓄电池传感器(IBS)电流、温度、电压测量

SOC,BTM算法

电流、温度测量

测量数据发送到ECMEMS内

交流发电机电流控制

SOC,&BTM算法交流发电机电流控制特性

蓄电池传感器

蓄电池状态分析&发送数据到ECM-数据经由LIN通信发送到ECM

仅监测蓄电池状态&通过端子到端子导线发送到ECM

ECM内蓄电池状态分析

点火开关OFF状态每4小时通过ECM唤醒图表

※SOC：充电状态BTM：蓄电池温度建模EMS：发动机管理系统E/G交流发电机REGECM目标电压控制交流发电机占空比蓄电池电负荷IBS温度电压电流SOC/BTME/G交流发电机REGECM交流发电机占空比蓄电池电负荷温度电流目标电压控制主要特征：AMS正极电源蓄电池智能蓄电池传感器IBS2006电流测量分流搭铁LIN-总线电压管理电压调节器总线收发器车载网络微-控制器数据采集单片ASIC蓄电池传感器项目条件备注大灯大灯开关

On防止用户识别亮度变化鼓风机鼓风机最大

On防止用户识别鼓风机声音变化蓄电池温度温度>

m

或温度

<n蓄电池保护SOC计算误差-防止SOC计算误差BlowerMaxWiper‘P’position主要特征：AMSBatterySensor▶BatterySensor:MeasureTemperature,Voltage,Current▶

SOC(StateOfCharge)ECM

TPSRPMVSSCTerminalFRTerminalAlt