发动机简单故障排查教材

学习任务五机油故障灯异常点亮的故障诊断与排除学习任务情景景学习任务情景景维修技术人员接到发动机机油指示灯亮故障任务时，或通过检测评定发动机润滑系统状况，确定发动机润滑系统需要检查时，参考维修手册制定恰当的故障诊断排除方案，协同相关人员在规定时间内进行发动机润滑系统进行诊断、清洗、分析原因，确定排除方案，进行修复或更换，最后装配、启动发动机并观测机油指示灯状态，完成故障诊断排除作业，进行完工检验，并提交填写的故障诊断排除工单和提供技术咨询，学生在整个学习过程中要遵循6S管理规程学习目标学习目标1．能通过对发动机机油指示灯亮故障现象，确定发动机润滑系统故障诊断排除任务及要求。1．能通过对发动机机油指示灯亮故障现象，确定发动机润滑系统故障诊断排除任务及要求。2．能够通过查阅发动机维修手册和老师讲解，能描述发动机润滑系统的功用、组成、工作原理等。3．能够通过查阅维修手册，掌握发动机润滑系统各组成部件的检测方法、检测工具的使用及安全注意事项。4．能在教师的指导下，查阅维修手册制定发动机机油灯亮故障诊断及排除方案。5．通过学生对方案的制作及交流展示，优化故障诊断排除方案，同时培养学生的团队合作和语言表达能力。6．通过对发动机润滑系统故障诊断排除的训练，培养学生规范操作、安全生产及执行6S安全管理规范的能力。7．根据任务的实施情况进行自我评价与总结，学会分析问题、解决问题及归纳总结的能力。学习内容学习内容查阅发动机润滑系统维修手册，列举润滑系统故障诊断与排除的安全操作规程发动机润滑系统的组成、功用、工作原理查阅发动机润滑系统维修手册，列举润滑系统故障诊断与排除的安全操作规程发动机润滑系统的组成、功用、工作原理发动机润滑系统故障诊断与排除的专用工具使用方法发动机润滑系统故障诊断与排除步骤及注意事项学生查阅维修手册，讨论制定故障诊断与排除方案及注意事项6.学生团队协作分工的方法，展示、交流方案的技巧建议学时建议学时8学时基础知识基础知识一、润滑系统概述1、润滑系统功用为了减轻磨损，减少摩擦阻力，延长使用寿命，发动机上设置了润滑系统，润滑系统将清洁的润滑油不断地供给给运动零件的摩擦表面。润滑系统使用的润滑油具有以下作用:润滑：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗。清洗：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物。冷却：机油在润滑系内循环带走摩擦产生的热量，起到冷却作用。密封：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油。防锈蚀：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈。液压：润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。减震缓冲：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用。2、润滑方式根据发动机中各运动副工作条件的不同，发动机一般采用下面两种润滑方式。压力润滑：利用机油泵，将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。例如，曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承、摇臂等处形成油膜以保证润滑。飞溅润滑：利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。可使裸露在外面承受载荷较轻的气缸壁，相对滑动速度较小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得到润滑。上海大众汽车发动机其润滑系都是压力润滑与飞溅润滑相结合的复合润滑系统。二、润滑系统的组成润滑系统一般由机油泵，机油滤清器，限压阀及旁通阀，机油散热器，油底壳，压力开关（传感器）和机油压力指示灯等组成。1、机油泵功用：提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环。目前发动机润滑系中广泛采用的是外啮合齿轮式机油泵和内啮合转子式机油泵两种。（1）齿轮式机油泵齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、壳体等组成，两个齿数相同的齿轮相互啮合，装在壳体内，齿轮与壳体的径向和端面间隙很小。主动轴与主动齿轮键连接，从动齿轮空套在从动轴上。工作时，主动齿轮带动从动齿轮反向旋转。两齿轮旋转时，充满在齿轮齿槽间的机油沿油泵壳壁由进油腔带到出油腔，在进油腔一侧由于齿轮脱开啮合以及机油被不断带出而产生真空，使油底壳内的机油在大气压力作用下经集滤器进入进油腔，而在出油腔一侧由于齿轮进入啮合和机油被不断带入而产生挤压作用，机油以一定压力被泵出。（2）转子式机油泵转子式机油泵由壳体、内转子、外转子和泵盖等组成。内转子用键或销子固定在转子轴上，由曲轴齿轮直接或间接驱动，内转子和外转子中心的存在偏心距，内转子带动外转子一起沿同一方向不同步地旋转。转子齿形齿廓设计得使转子转到任何角度时，内、外转子每个齿的齿形廓线上总能互相成点接触。这样内、外转子间形成工作腔，随着转子的转动，这些工作腔的容积是不断变化的。在进油道的一侧空腔，由于转子脱开啮合，容积逐渐增大，产生真空，机油被吸入，转子继续旋转，机油被带到出油道的一侧，这时，转子正好进入啮合，使这一空腔容积减小，油压升高，机油从齿间挤出并经出油道压送出去。这样，随着转子的不断旋转，机油就不断地被吸入和压出。机油泵壳体连接在发动机缸体前端，降低了重量约1Kg，通过曲轴直接驱动油泵，发动机的噪声也得到了改善。内转子安装在曲柄销上，并驱动外转子。当内转子和外转子转动时，由于转动的轴心不同，在输入端的齿间隙被加大。机油通过一个类似通气管的管路吸入并被传送到输送端。在输出端的齿间隙变小，机油被压入到机油回路中，一个压力限制阀防止机油压力超过最大允许值，例如在发动机高转速时。2、机油滤清器机油滤清器从发动机油中清除污染物，例如金属颗粒等，并保持发动机油洁净。它有一只单向阀，当发动机停机时使油保持在滤清器中。这样发动机起动时滤清器就总有油。它还有一个释放阀，当滤清器堵塞时允许油输送到发动机。机油滤清器是需要定期更换的零件，并且达到规定行驶里程时要整体更换。3、集滤器集滤器是具有金属网的滤清器，安装于机油泵呢进油管上，其作用是防止较大的机械杂质进入机油泵。4、机油冷却器发动机运转时，由于机油粘度随温度的升高而变稀，降低了润滑能力。因此，有些发动机装用了机油冷却器。其作用是降低机油温度，保持润滑油一定的粘度。机油冷却器装在发动机冷却水路中，当油温较高时靠冷却液降温，而起动期间油温较低时，则从冷却液吸热迅速提高机油温度。5、机油压力指示灯此装置警告驾驶员，油泵产生的油压是否正常，是否正常地输送到了发动机的各个部分。汽车行驶时该灯如果闪烁，表示润滑系统出现故障，警告驾驶员油压过低，此时应立即停车，关闭发动机，检查机油液面，必要时加注机油。如果机油液面正常而该灯仍然发亮，应立即停车，关闭发动机，并立即联系特约维修站进行检查。机油油压信号不是机油液面指示器。该灯在点火时亮起数秒，以进行功能检查。假如此指示灯未熄灭，不要启动发动机，检查油位并在必要时加注机油。发动机机油压力警告灯用来指示发动机工作时润滑系中机油压力的大小。机油压力警告灯主要由油压表、油压传感器和导线组成。油压传感器安装在润滑系统的油道上，将发动机工作时的机油压力传递给油压警告灯。油压警告灯装在驾驶室仪表内，显示机油压力是否正常。当系统中的机油压力低于规定值时，仪表板上的机油压力警告灯点亮，向驾驶员报警。6、润滑油目前，润滑油分类体系以美国石油协会(API)品质分类系统和美国工程师协会（SAE）粘度分类系统使用最为广泛。例如某发动机润滑油牌号为APISJ/SAE5W-40，API表示美国石油协会对机油品质等级的评定标准，S表示汽油机油，J表示级别，从APISA、SB、SC、SE、SF、SG、SH、SJ、SL，字母越往后，油品档次越高。在选用润滑油的时候，要严格按照汽车使用说明书所规定的润滑油使用级选用，若无相同级别的润滑油，可以使用高一级的润滑油，但决不能用低级别的代替。SAE表示美国汽车工程师协会对润滑油粘度等级的规定。5W表示油品的使用温度范围，从0W、5W、10W、15W、20W、25W等，数字越小表示其低温流动性越好，越能在低温条件下工作。40表示机油在100℃时的粘度，级别有SAE20、30、40、50、60，数字越大其粘度越高，SAE5W-40说明此油低温流动性能好,符合5W要求,100℃时粘度在40号范围内。选用润滑油时，应根据厂家提供的维修手册的要求来选用。汽油机机油质量等级选用参考表汽油机机油质量等级选用参考表柴油机机油质量等级选用参考表柴油机机油质量等级选用参考表粘度等级与使用环境温度范围的参考值粘度等级与使用环境温度范围的参考值三、润滑系统油路采用复合式润滑系统的汽油发动机润滑油路：发动机工作时，油底壳内的机油经集滤器滤掉粗大的机械杂质后，被机油泵压入机油滤清器后分三路送出。第一路经主油道后送入曲轴主轴承分油道，润滑主轴承，经曲轴内油道润滑连杆内油道润滑连杆小端轴承、活塞销，喷溅至活塞后流回油底壳；第二路从主油道进入凸轮轴的轴承后再润滑气门机构，然后流回油底壳；第三路在主油道油压太高或流量太大的情况下，润滑油冲开限流阀，分流回油底壳。曲轴箱强制通风系统是怎样工作的？机油滤清器上设有旁通阀，当机油滤清器堵塞，压力大于0.18Mpa时，润滑油短路进入主油道，防止发动机运动副因缺润滑油而烧坏。曲轴箱强制通风系统是怎样工作的？发动机工作时，高压的可燃混合气或废气会窜入曲轴箱内，使机油中形成泡沫，破坏机油的供给，也可能导致机油变质、泄漏等不良后果。曲轴箱强制通风就是利用发动机进气管道的真空度作用，使窜入曲轴箱内气体被吸入汽缸。曲轴箱通风装置发发动机工作时，在进气管内真空度作用下，窜入曲轴箱内的气体经钢丝网、曲轴箱通气软管和PCV阀（单向阀）被吸入到进气歧管并进入汽缸燃烧。新鲜空气经滤网和空气软管进入到曲轴箱内，形成不断的对流。曲轴箱通风装置在曲轴箱通气软管上装有PCV阀是为了防止在发动机低速小负荷时进气管的真空度太大而将机油从曲轴箱内吸出。四、对机油的环境保护和安全措施有哪些？环境保护：机油对水形成污染，不允许排入地表水域和下水道，作业时只能在防渗的地表上。机油是易燃品，存放和作业必须远离火源。废弃的机油要单独盛装，并妥善保管和回收利用。沾上机油的抹布或物品，不得作为生活垃圾处理。安全措施：机油对人体皮肤有损害，作业时应戴上防护手套和防护服。沾上机油的衣服或鞋子，必须立即更换。皮肤上撒上机油，立即用水和肥皂清洗，勿用汽油或溶剂作为清洁品。眼睛接触到机油用水认真冲洗，然后尽快去医院治疗。五、机油压力报警系统1．机油压力报警指示灯为什么会亮？2.车辆机油压力报警指示灯点亮的危害3、如何处理机油压力报警灯亮的投诉课题四：发动机机油压力过低的维修方案一、车辆信息：1、车型：CA151客车2、发动机型号：CA6120型汽油机3、行驶里程20万公里车龄：约10年二、接车与询问:与车主交谈得知，车辆已经行驶了20万公里，并在12万公里时做过大修，通过观察发现发动机能够正常运转，但是仪表盘机油压力灯已经点亮。三、故障分析:发动机润滑油具备：润滑、密封、冷却、清洁等作用，仪表板上的机油压力警示灯点亮，说明了发动机机油压力过低。我们首先从易到难、从外到内去分析故障原因。例如：1、机油油量不足。2、机油集滤器堵塞。3、机油泵卡死，停止转动。4、机油泵磨损过大，造成出油量不够。5、机油限压阀调整不当、关闭不严或者弹簧过软、折断。6、机油滤清器堵塞，旁通阀不能开启或者不能完全打开。7、发动机温度过高造成机油老化、变质使得机油粘度下降8、曲轴与轴承配合间隙过大。曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承磨损过大、松旷、轴承盖松动、巴氏合金脱落或烧蚀。9、机油压力传感器失灵或油管堵塞，管路漏油等。10、机油牌号不对或质量不合格，或者汽油机误加柴油机润滑油等。由于车辆使用了十年时间，里程也达到了20万公里，初步分析为：机油泵磨损严重导致泵油量不足，但是也不排除其他原因。四：检查流程：五、检修前的准备：准备维修作业工量具、维修场地与诊断设备、配件，包括：1、光线充足、通风良好的汽修标准工位，面积：36m22、双柱式举升机、灭火器、回收桶、抹布若干块3、两名工人穿工作衣、安全鞋干净整洁，不佩戴饰物4、铺好翼子板、进气隔栅保护垫，戴好内饰“四件套”即：变速杆套、座椅套、向盘套、脚垫5、根据具体原因，准备工量具：工量具准备名称数量单位机油压力表1套手电筒1支36V安全拖灯1盏梅花内六角扳手1套数字式万用表1部8#~22#套筒1套8#~22#梅花扳手1套车轮安全挡块4块其他维修常用工具若干件其他若干件压缩空气风枪1把六、查找故障：1、启动发动机，观察仪表盘：机油压力警示灯是否常亮。2、在热车工况下，拔出机油尺，发现机油量是否正常，并观察曲轴前后油封是否漏油。（如果正常，可以排除油路泄漏）3、把机油滴在手指上揉搓，凭经验判断出机油粘度是否正常，感觉油品质量良好可以继续使用。4、拆下机油压力传感器检测是否正常。5、熄火后，等发动机温度合适后，拧开油底壳放油螺塞，用干净容器装好放出的机油，以备后用。然后把放油螺塞装好。6、拆下机油压力开关接上机油压力表，启动发动机，进行机油压力测试。汽油机标准为196~392Kpa。7、用双柱式举升机把车辆举升至合适高度，上好保险确保安全，拆下发动机油底壳，依次检查：机油集滤器、机油滤清器、润滑系统油道畅顺无堵塞、无泄漏；限压阀、旁通阀工作是否正常；再检查机油泵工作是否良好。机油泵检测具体如下：用厚薄规、刀口尺测量机油泵的三个间隙：主动齿轮、被动齿轮间隙的检查主动齿轮、被动齿轮端面与油泵壳体间隙的检查主动齿轮、被动齿轮与泵壳间隙的检查七、确定故障原因通过一系列故障查找，最后确定故障是由于：机油泵主动齿轮、被动齿轮磨损严重，严重影响了机油泵泵油能力从而使整个润滑系统压力过低。八、工时费、配件费、完工交车时间：1、维修工：2名2、工作时间：3小时（故障诊断：2小时，故障排除：1小时）3、检验时间：1小时4、共计8个工时，然后交付车辆。5、配件：机油泵一个工时费：参照《汽车维修行业收费标准》适当浮动收取。收费单项目名称单价数量小计总计机油泵330元1个330元860元油底壳垫片35元1块35元工时费60元8小时480元客户确认签名处：九、排除故障、试车：1、通过检查，找到了造成发动机机油压力过低的故障在于：发动机机油泵磨损严重所致。2、更换全新的机油泵之后，垫好油底壳垫片，安装好油底壳，把之前放出的机油加入发动机中。3、用机油尺检查机油量合适后启动发动机，分别以怠速、中速、高速运转，观察就仪表盘中的机油压力灯在三种工况之下都熄灭，说明故障已经成功排除。十、场地和工量具管理：排除故障之后，恢复、清洁，按照6S要求做好完工后场地、设备和工量具的整理、整顿、清扫、清洁和素养工作。更换下来的机油泵，按照规定存放在特定仓库，以便于日后进行环保处理。温罄提示：车主请按照车辆维修手册的时间与里程给汽车做及时保养。实践操作实践操作一、实训内容1.汽车发动机润滑系统主要部件拆装检测2.润滑油路分析3.汽车发动机常用润滑油识别二、实训目的与要求1.学会汽车发动机机油泵、机油滤清器拆装与检查2.学会分析发动机的润滑油路3.了解汽车发动机常用润滑油牌号三、实训器材1.汽车发动机1台2.发动机拆装架1台3.汽车发动机常用拆装工具1套，专用拆装工具1套4.零部件存放台、盆各1个5.机油壶、润滑油、棉纱等6.汽车发动机润滑系统油路示教板1块7.汽车发动机常用润滑油样品1套（含汽油机机油与柴油机机油各种牌号）8.发动机拆装实训录像片及相关的教学挂图等9.多媒体教室1间四、实训时间及组织安排1.实训时间：3学时2.组织安排：每5～6人一组，由实验老师指导，学生自己动手拆装和检测发动机润滑系统主要部件。五、实训方法与步骤（一）润滑系统总体拆装1.观察润滑系统总体组成润滑系统总体组成见图9-1。2.润滑系统总体拆装对于机油压力传感器、机油压力表和报警开关，各机型有所不同，如桑塔纳汽车发动机的机油高压不足传感器安装在机油滤清器座上，机油低压不足传感器安装在气缸盖油道的后端。安装油底壳的固定螺钉时，应注意从内到外分次拧紧油底壳各螺钉。机油滤清器拆装时应使用专用工具。（二）润滑系统主要部件拆装与检测1.机油泵拆装与检测机油泵有齿轮式和转子式两种形式。（1）齿轮式机油泵拆装与检测（以桑塔纳汽车发动机为例）a.观察齿轮式机油泵基本结构它主要由一对齿轮组成（图9-2）。b.旋松分电器轴向限位卡板的紧固螺栓，拆去卡板，拔出分电器总成。c.旋松并拆卸两只将机油泵盖、机油泵体紧固到机体上去的长紧固螺栓，将机油吸油部件一起拆下。d.拧松并拆下机油吸油管组件紧固螺栓，拆下吸油管组件，检查并清洗滤油网。e.旋松并拆下机油泵盖短紧固螺栓，取下机油泵组件，检查泵盖上的限压阀。f.分解主被动齿轮，再分解齿轮和轴，垫片更换新件。g.检查机油泵的磨损情况，方法如下：检查机油泵盖与齿轮端面间隙：用钢尺直边紧靠在带齿轮的泵体端面上（图9-3），将塞规插入二者之间的缝隙进行测量，其标准为0.05mm，使用极限为0.15mm，若不符，可以通过增减泵盖与泵体之间的垫片来进行调整。图9-4主、被动齿轮与泵腔内壁间隙检查图9-4主、被动齿轮与泵腔内壁间隙检查检查主、被动齿轮与泵腔内壁间隙：用塞规插入二者之间的缝隙进行测量（图9-4），超过0.3mm时应换新件。检查主、被动齿轮的啮合间隙：用塞规插入啮合齿间（图9-5），测量1200三点齿侧，标准为0.05mm，使用极限为0.20mm。h.将所有零件清洗干净，按分解的逆顺序进行装配。（2）转子式机油泵拆装与检测a.观察转子式机油泵基本结构它主要由一对内外转子组成（图9-6）。b.转子式机油泵安装位置与结构形式随不同发动机而有所不同，一般多放在发动机前端的机油泵体内，拆卸机油泵盖螺钉即可拆卸转子式机油泵。有的机油泵带有安全阀（限压阀）6，可将端部的调整螺钉旋松，即可取出安全阀及弹簧组件。有的是则是不可拆卸的。c.转子式机油泵检测检测项目、方法与齿轮式机油泵相同，不再赘述。图9-5主、被动齿轮的啮合间隙检查图9-3机油泵盖与齿轮端面间隙检查d.转子式机油泵装配装配顺序与安装时相反。图9-5主、被动齿轮的啮合间隙检查图9-3机油泵盖与齿轮端面间隙检查图9-7机油滤清器分解图1-拉紧螺帽2-垫圈3-机滤体4-钢球阀5-调压弹簧6-调压螺钉7、13-密封圈8-垫圈9-螺母10-旁通阀弹簧11-阀座12-密封环14-滤芯组件15-滤芯座16-密封垫托17-托盘18-弹簧19-壳体组件图9-7机油滤清器分解图1-拉紧螺帽2-垫圈3-机滤体4-钢球阀5-调压弹簧6-调压螺钉7、13-密封圈8-垫圈9-螺母10-旁通阀弹簧11-阀座12-密封环14-滤芯组件15-滤芯座16-密封垫托17-托盘18-弹簧19-壳体组件（1）机油滤清器结构机油滤清器分可拆卸和不可拆卸两种，不可拆卸式只能一次性使用，不能更换滤芯。可拆卸滤清器结构如图9-7所示。（2）机油滤清器拆装旋松拉紧螺帽1，即可取下滤芯组件14、壳体组件19等零部件。机油滤清器常带有机油压力调整装置，只要旋松螺母9（图9-7），即可旋出调压螺钉6、拆卸调压弹簧5和钢球阀4。装配顺序与安装时相反。其机油压力调整需根据发动机要求，启动发动机，通过旋转调压螺钉进行调整。(三)润滑油路分析不同发动机，润滑油路有所不同，其基本流向可参照图9-8进行分析。（四）汽车发动机润滑油识别1.观察汽油机机油的SC、SD、SF、SG、SH六个级别机油外观、气味和粘度。2.观察使用中的汽油机机油的外观、气味和粘度。3.观察柴油机机油的CC、CD、CD-Ⅱ、CE、CF-4五个级别机油外观、气味和粘度。4.观察使用中的柴油机机油的外观、气味和粘度。六、实训报告1.画出所拆卸发动机的润滑油路示意图。2.叙述发动机机机油泵拆装与检测过程。七、实训考核与评分实训考核与评分参考表9-1。表9-1发动机润滑系统实训考核与成绩评定（参考）序号考核内容配分评分标准1正确使用工具、仪器10工具使用不当每次扣5分2润滑系统总体拆装20拆装不当每次扣5分拆装检查机油泵20拆卸不正确扣5分，检查不当每项扣5分3拆装机油滤清器20拆装方法不正扣5分4分析发动机的润滑油路30缺少一条油路扣5分5操作现场整洁，安全用电、防火、无人身、设备事故因操作不当发生重大事故，本次按0分计6分数总计100作业时需要哪些工具、材料和设备？工具：150件套、集油车、机油压力检测表、拉力器、游标卡尺和干净抹布，如图7-13所示。工具：150件套、集油车、机油压力检测表、拉力器、游标卡尺和干净抹布，如图7-13所示。材料：机油（图7-14）。资料：《相关轿车维修手册》。作业前准备有哪些？汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。将汽车停在举升机中央位置。安装防护五件套。将变速杆置于空挡位置，并拉紧驻车制动器操纵杆。打开并可靠支撑发动机舱盖。安装翼子板布和前格栅布。怎样检查机油的品质？机油品质的检测机油品质常用的检查方法是，将机油滴在纸巾上观察。如果油滴整体混有淤渣并呈深黑色，说明机油变质，应更换机油和机油滤清器；如果油滴中心有淤渣，但周围扩散的机油呈透明状，则机油可以继续使用。机油品质的检测怎样规范地检查机油液面高度和添加机油？起动发动机，并怠速运转3-5min（冷却水温度达到60-70℃），停止发动机运转2-3min。拔出机油尺，用抹布擦拭后，重新将机油尺完全插入。再次拔出机油尺观察。如果机油处于上限（MAX或F标记）、下限（MIN或L标记）之间，说明不缺少机油；如果机油在下限左右，应添加机油接近上限。起动发动机起动发动机用棉纱擦净机油加注口盖周围，旋下加注口盖，加注机油。擦净机油尺后重新将其插入到位，再次拔出机油尺，机油液面高度应位于机油尺上、下限之间。边检查液面高度，边加注机油，但不允许液面高于机油尺上限。（5）按照第（1）、（2）步骤的程序检查机油液面高度，液面偏上限为正常，偏下限应添加适量机油，高于上限就放出适量机油。（6）清洁。怎样检查机油是否有渗漏？机油渗漏常用目视法检查：（1）检查机油液面高度，必要时进行添加，保证液面在正常位置。（2）操纵举升机，将汽车升到适当高度。（3）确认汽车可靠固定在提升臂上后，方可进入车下作业。注意：汽车举升前，卸下承载物；（4）汽车举升时，车内不得有乘员，并关闭好车门；汽车举升中，严禁车下站人或穿梭，不得晃动车辆。(5)检查曲轴前、后油封和放油螺栓、油底壳衬垫等处是否有机油渗漏现象，油底壳是否存在变形现象，如果视线不良可以使用手电筒。(6)操纵举升机，将汽车平稳降至地面。(7)起动发动机并怠速运转几分钟，待冷却水温度达到60-70℃后熄火。在油底壳下面铺上浅色的纸，观察几分钟。(8)如果有渗漏，根据油滴在纸上的位置，就可以找到泄漏的部位，并做相应的处理。6.怎样规范的更换机油滤清器？(1)做好汽车防护工作。(2)从工具车上拿出27mm套筒装在长接杆上，并与扭力杆连接。(3)将套筒套在机油滤清器盖上，拧松滤清器保护盖。(4)用手慢慢拧下机油滤清器盖，拆下机油滤芯和密封圈，同时将残余机油倒入废油回收盘。(5)更换机油滤芯和密封圈。(6)用双手将机油滤清器盖装到发动机上。（7）用扭力扳手紧固机油滤清器盖，机油滤清器盖力矩25N•M。清洁场地。7.怎样规范地检测机油压力？检查发动机机油液位，在在机油液面高度正常情况下，起动发动机，使发动机温度达到90℃后检查油压。拆下发动机机油压力传感器，接上压力表和和接头，测量机油压力，正常值可参考表6-1。拆下压力表和软管，安装带有新密封圈得机油压力传感器，拧紧力矩为30N•m和插头。8.怎样规范的检查散热器？（1）断开蓄电池负极电缆，拆卸正时皮带，断开机油压力开关和插头。（2）起动发动机并怠速至正常温度（冷却水温度达到60-70℃），关闭点火开关，发动机停止运转。（3）将举升机升至适当的高度。(4)将机油回收盆放在油底壳放油螺塞的正下方，用17号得套筒拆下油底壳挡泥板，再用19ｍｍ梅花扳手拧松放油螺塞，然后用手缓缓旋出放油螺塞，让废机油流入回收盆。注意：不要让机油溅出回收盆，并小心被烫伤。从排气管上拧下催化转换器固定螺母，拆卸下横梁托架。分别拧下油底壳与变速驱动桥、汽缸体的固定螺栓，拆下油底壳，并清理油底壳和汽缸体的结合表面。拧下集滤器及支架螺栓，拆下集滤器。拧下机油泵固定螺栓，拆下机油泵如图8-20所示。在机油泵螺栓上涂上LOCTITE242快干胶，在新的机油泵衬垫上涂上室温硫化（RTV）密封剂。将衬垫安装到机油泵上，再用螺栓将机油泵固定在汽缸体上，螺栓规定拧紧力矩为10N•ｍ。在新的曲轴油封唇口上涂上润滑脂，然后安装到油泵壳内。(11)在集滤器及支架螺栓上涂上LOCTITE242快干胶，安装集滤器及支架，螺栓规定拧紧力矩为10N•ｍ。(12)在新的油底壳衬垫上涂上室温硫化（RTV）密封剂，5min后将衬垫安放在油底壳结合表面上。举起油底壳，将其与汽缸体（螺栓规定拧紧力矩为10N•ｍ）、变速驱动桥（螺栓规定拧紧力矩为31N•ｍ）固定。(13)将催化转换器固定螺母安装在排气管上（螺栓规定拧紧力矩为40N•ｍ），安装下横梁托架。连接机油压力开关插头，安装正时带后罩及正时带，连接蓄电池负极电缆。(14)检查放油螺塞垫片是否损坏，如有断裂应进行更换。用棉纱擦净放油螺塞上吸附的金属屑。先用手拧入放油螺塞，然后用梅花扳手将放油螺塞拧至规定力矩35N•ｍ。(15)操纵举升机，将汽车平稳降至地面。(16)用棉纱擦净机油加注口盖周围，旋下加注口盖，利用漏斗加注机油。（17）起动发动机并怠速运转3-5min（冷却水温度达到60-70℃），停止发动机运转2-3min，检查机油液面。（18）处理好废机油，拆下磁力护裙，关闭发动机舱盖，清理器材，清洁地面卫生。9、机油压力报警灯常亮检测1、故障现象：机油压力报警灯常亮2、故障确认：汽车在行驶过程中，发动机机油压力报警灯常亮3、故障原因：(1)机油压力报警开关故障（有的车辆采用两个报警开关同时监控，如桑塔纳、捷达、奧迪轿车装有低压SOkPa报警开关和高压ISOkPa报警开关）；(2)润滑油路压力达不到规定要求；(3)线路故障。4、故障诊断：(1)拆下低压开关（SOkPa开关），将其梓入检测仪。把检测仪拉到气組盖上的机油低压幵关处，并将检测仪的褐色导线接地；(2)用辅助导线将二极管测试灯V.A.G1527接到蓄电池正极及低压开关A上时，发光二极管被点亮。起动发动机，慢慢提高转速，压力达到15~45kPa时，发光二极管必须熄灭，若不熄灭说明低压开关有故障。再令发动机怠速运转，机油压力应大于45kPa，发光二极管应媳灭，若压力低于15kPa说明润滑系统有故障；(3)将二极管测试灯连接到高压开关B(ISOkPa开关）上，慢慢提高发动机速，当机油压力达到160〜200kPa时，发光二极管必须亮，若不亮r有故障。进一步提高转速，转速到达20()()i7min时，油压至少应不到则说明润滑系统有故障。学习任务八学习任务情景景学习任务情景景客户反映，早上冷车启动时启动困难或启动后发动工况不稳定，并伴有熄火现象和故障灯亮，有时熄火后重起发动机，发动机抖动或故障指示灯亮。经初步检查发现发动机油、火、气以及相关机械部件全部正常。按照任务单要求，在学习过程中学生根据车辆维修手册和网络信息等资料在教师的指导下分析故障原因、制定维修方案、并分组对自己的方案进行展示、优化，同时要求学生能够在规定时间内结合实训室现有的工具、设备，严格按照小组制定的维修方案、完成对发动机故障指示灯亮的诊断与排除，学生在整个学习过程中要遵循6S管理规程.学习目标学习目标11．通过诊断设备的检测和故障码的读取能明确发动机故障指示灯亮的任务及要求；2．通过查阅发动机维修手册和老师讲解，能对发动机故障指示灯的原因进行分析；3．通过查阅维修手册，能掌握发动机故障指示灯亮的检查步骤、检查项目、检查方法检测工具的使用及安全注意事项；4．通过教师的指导，维修手册的查阅和学习能制定曲柄连杆机构的拆检方案；5．通过学生对方案的制作及交流展示，答疑解惑，能培养学生的团队合作和语言表达能力；6．通过对发动机故障指示灯亮的诊断与排查，能培养学生规范操作、安全生产、团结协助、责任分工及执行6S安全管理规范的能力；7．通过对任务的实施情况进行自我评价与总结，能学会分析问题、解决问题及自我批判、认识、总结的能力。学习内容学习内容1.1.查阅发动机电控系统维修手册，列举发动机故障诊断与排查的安全操作规程；2.发动机电控系统的组成、功用、工作原理；3.发动机电控系统各传感器的功用、原理、故障影响；4.发动机控制电路的识读方法和标准参数分析；5.发动机故障指示灯亮的故障原因分析和判断；6.发动机故障指示灯亮的故障诊断与排查过程中专用工具使用方法；7.发动机.故障指示灯亮的故障诊断与排查步骤及注意事项；8.故障诊断仪和万用表的使用方法；9.学生查阅维修手册，讨论制定拆检方案及注意事项；10.学生团队协作分工的方法，展示、交流方案的技巧。建议学时建议学时18学时基础知识基础知识一、发动机电控系统概述发动机控制系统应用电子技术，其主要的目的是使发动机获得各种工况下运行所需的最佳可燃混合气。因此，我们也将其称为发动机电控燃油喷射系统。该系统利用各种传感器检测发动机的工作状态，并通过电子控制单元进行判断、计算、修正，从而控制燃油喷射的持续时间，配置出一定数量和浓度的可燃混合气，适应发动机在不同工况条件下对混合气的要求。电控系统的主要功能包括：燃油喷射控制、点火提前控制、怠速控制、诊断功能、安全保险功能。除此之外，还可以完成对发动机的其它控制。例如：增压压力控制、废气再循环控制、可变气门正时控制、可变进气道控制等。电控系统具有下列优点：◎混合气分配的均匀性好；◎任何工况下都能获得精确的可燃混合气浓度；◎加速性能好；◎良好的起动性能和减速减油或断油；◎充气效率高。发动机电子控制系统由传感器、电子控制单元和执行器三部分组成。传感器的功能是将发动机运行时的各种状态信息，由非电量信号转变为电信号输入电子控制单元。它包括各种传感器及一些开关信号。电子控制单元的作用是接收来自各种传感器的信息，经过快速地处理、运算、分析和判断后，适时地输出控制指令控制执行器动作，从而控制发动机运行。执行器的功能是执行ECU发出的指令，完成各项控制任务。常见的执行器如：喷油器、电动燃油泵、点火控制器、各种继电器、各种电磁阀等。二、电子控制单元电子控制单元发动机电子控制系统的核心部件，实际上是一个微型计算机，一方面从传感器接收发动机的工作信号，另一方面完成对这些信号的处理，并发出相应指令来控制执行器的正确动作。ECU主要由输入回路、微处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口和输出回路组成。1、输入回路输入回路其功用是将传感器输入信号和各种开关信号变换成单片机能够识别与处理的数字信号。模/数转换器（A/D转换器）的功用是将模拟信号转换为数字信号。各种传感器采集的信号可分为模拟信号和数字信号两大类，信号电压（或电流)随时间变化而连续变化的信号称为模拟信号，如冷却液温度传感器信号。由于数字计算机不能识别，因此需要先滤除杂波再通过A/D转换器将连续变化的模拟量转换成数字量之后才能输入微机。信号电压(或电流)随时间变化而不是连续变化的信号称为数字信号。如霍尔式传感器(发动机转速、活塞上止点位置、车速、轮速)信号为脉冲信号，需要通过输入回路的数字缓冲器进行限幅、整形和分频(如将曲轴位置传感器信号分频为1°信号等)处理后，才能传输到单片机进行运算处理。2、微处理器(CPU)微处理器(CPU)在各种存储器的支持下，统一指挥各组成部分，完成对输入信号的运算并作出决策。3、存储器（1）只读存储器(ROM)断电后信息也不会被删除。存储着指挥电子系统工作的程序和与各种运行工况相关的理论空燃比和点火提前角等标准信息。微处理器(CPU)从存储器中读出这些标准信息，并将其与传感器的输入信号相比较后，做出相应的决定并控制喷油器和点火模块等工作。（2）随机存取存储器(RAM)储存在RAM内的信息是随时可以改变的。微处理器(CPU)可以向RAM内写入信息，也可以读取RAM内的信息，还可以随时擦除RAM内的信息。随机存取存储器可分为易失性存储器和非易失性存储器。当点火开关断开时，易失性存储器会擦除已存储在其内部的信息。非易失性存储器仍会保存已存储在其内部的信息。但当ECU的供电回路被切断时，非易失性存储器内存储的信息会被擦除。非易失性存储器常用来存储ECU的学习数据。（3）可编程只读存储器(PROM)。在一些ECU上都装有一种可插拔的可编程只读存储器(PROM)，这种存储器可以和ECU分开进行维护。在PROM中存储有一些与车型有关的专用的程序，如点火提前控制程序，这是为每一种车型的特殊要求设计的。例如，点火提前控制程序会随变速器或后桥传动比的不同而变化。在一些ECU上还装有电可擦除只读存储器(EEPROM)。生产厂商可以很容易地向这类存储器芯片内重新写入程序。此类芯片一般不能与ECU分开进行维护。4、输入/输出接口（I/O）I/O(Input/Output)接口是CPU与传感器或执行器之间进行数据交换和下达控制指令的通道。由于传感器和执行器种类繁多，它们的信号速度、频率、电平、功率和工作时序等都不可能与CPU完全匹配，因此必须根据CPU的指令，通过I/O接口进行协调和控制。5、总线BUS总线是微型计算机内部传递信息的连线电路。在单片机内部，CPU、ROM、RAM与I/O接口之间的信息交换都是通过总线来实现。总线技术是提高微型计算机运算速度的关键技术。为了满足汽车上各种电控单元ECU之间实现快速通讯的要求，大多数中高档轿车都已采用控制器局域网络通讯总线(即CAN总线)技术。6、输出回路输出回路是单片机与执行器之间的中继站，其功用是根据微机发出的指令，控制执行器动作。微机对采样信号进行分析、比较、运算后，由预定的程序形成控制指令并通过输出端子输出。由于微机只能输出微弱的电信号(如喷油脉冲、点火信号等)，电压一般为5V，不能直接驱动执行元件，因此必须通过输出回路对控制指令进行功率放大、译码或D/A转换，变成可以驱动各种执行元件的强电信号。三、传感器传感器是感知信息的部件，负责向控制单元提供发动机的工作情况和汽车运行状况，从而使控制单元正确管理发动机的运转。用于汽车发动机电子控制系统的传感器有：空气流量传感器、进气歧管压力传感器、曲轴/凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、温度传感器、爆震传感器、氧传感器、加速踏板位置传感器、车速传感器和开关信号等。1、空气流量计G70大众发动机一般采用热式空气流量计，常见的有热膜式、热线式两种。热线式与热膜式空气流量计都是直接检测发动机吸入空气的质量流量，两种传感器的检测原理完全相同，但结构有所不同，热线式空气流量计的检测元件是铂金属丝，热膜式空气流量计的检测元件是铂金属膜。铂金属检测元件的响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化，因此测量精度不受进气气流脉动的影响(气流脉动在发动机大负荷、低转速运转时最为明显)。此外还具有进气阻力小、无磨损部件等优点，但易受腐蚀污染而损坏，热膜式空气流量计的检测元件用热膜代替热线，从而大大延长了使用寿命。热线式与热膜式空气流量计主要由热线或热膜、温度补偿电阻和控制电路等组成。空气流量计工作过程中保持热膜的温度恒定。由于流经G70的空气流对热膜冷却作用不同，因此保持热膜温度恒定所需的电流不同。所以，保持热膜温度恒定所需的电流值就是吸入空气量的对应值。另外，由于冷空气的冷却作用较强，需要空气温度作为修正系数。当空气流量计信号中断时，控制单元从发动机转速传感器G28、节气门位置传感器G69、进气温度传感器G72信号中计算一个替代值。2、进气歧管压力传感器G71大众有些车型采用进气歧管绝对压力传感器替代空气流量计，主要功用是依据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力的变化，并转换成电压信号与发动机转速信号一起输送到ECU，推算出吸入发动机的空气量。进气歧管绝对压力传感器采用半导体压敏电阻式。它由硅膜片、集成电路、滤清器、真空室和壳体等组成。硅膜片是压力转换元件，它是利用半导体的压电效应制成的。硅膜片的一面是真空室，另一面是导入的进气压力。集成电路是信号放大装置，它的端头与ECU连接。发动机工作时，从进气管来的空气经传感器的滤清器滤清后作用在硅膜片上，硅膜片产生变形（由于进气流量对应着相应的进气压力，故进气流量越大，进气管压力就越高，硅膜片变形也就越大）。硅膜片的变形，使扩散在硅膜片上电阻的阻值改变，导致电桥输出的电压变化。传感器上的集成电路将电压信号放大处理后，作用进气管压力信号送到电控单元，此信号成为电控单元计算进入气缸空气量的主要依据。3、曲轴位置传感器G28大众车一般采用磁感应式曲轴位置传感器，安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体上，获得发动机转速信号和曲轴转角位置信号，作为发动机点火和喷油的判缸信号之一。信号发生器用螺钉固定在发动机缸体上，由永久磁铁、传感线圈和线束插头组成。传感线圈又称为信号线圈，永久磁铁上带有一个磁头，磁头正对安装在曲轴上的齿盘式信号转子，磁头与磁轭(导磁板)连接而构成导磁回路。信号转子为齿盘式，在其圆周上间隔均匀地制作有58个凸齿、57个小齿缺和1个大齿缺。大齿缺输出基准信号，对应于发动机1缸或4缸压缩上止点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于2个凸齿和3个小齿缺所占的弧度。因为信号转子随曲轴一同旋转，曲轴旋转一圈，信号转子也旋转一圈，所以信号转子圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴转角也为360°。因此，每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3°，大齿缺所占的曲轴转角为15°。当曲轴位置传感器随曲轴旋转时，信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个周期的交变电动势(即电动势出现一次最大值和一次最小值)，传感线圈相应地输出一个交变电压信号。因为信号转子上有一个产生基准信号的大齿缺，所以当大齿缺转过磁头时，其输出信号所占时间较长，即输出信号为一宽脉冲信号，该信号对应于1缸或4缸压缩上止点前一定角度。传感器产生的信号电压将通过线束直接输入电控单元ECU。当ECU接收到大齿缺信号(即宽脉冲)时，只能知道是1缸或者是4缸活塞即将到达上止点位置，至于即将到达上止点的是1缸活塞还是4缸活塞，还要根据凸轮轴位置传感器输入的气缸识别信号进行判定。在信号转子上有58个凸齿，信号转子每转一转(即发动机曲轴每转一圈)，传感线圈就会输出58个交变电压信号。因此，ECU内部计数电路每接收到58个信号，即可判定发动机曲轴旋转了一转。ECU根据接收曲轴位置传感器脉冲信号的数量，便能计算出发动机曲轴旋转的转速。发动机转速和进气量信号是燃油喷射控制系统最重要、最基本的控制信号，ECU根据这两个信号就能计算出基本喷油提前角(喷油时间)、基本点火提前角(时间)和点火导通角(点火线圈初级电流接通时间)三个基本控制参数。曲轴位置传感器G28信号中断将出现发动机不能起动、发动机熄火、转速表不显示转速等故障现象。4、凸轮轴位置传感器G40大众车采用的霍尔式凸轮轴位置传感器（如图2-25（a）所示）安装在发动机配气凸轮轴的一端，主要由霍尔信号发生器（如图2-25（b）所示）和信号转子组成。霍尔式凸轮轴位置传感器霍尔信号发生器信号转子盘信号转子又称为触发叶轮安装在配气凸轮轴的一端，用定位螺栓和座圈定位固定。当隔板(叶片)进入气隙(即在气隙内)时，霍尔元件不产生电压，传感器输出高电平(5V)信号；当隔板(叶片)离开气隙(即窗口进入气隙)时，霍尔元件产生电压，传感器输出低电平信号(0.1V)。发动机曲轴每转两转，霍尔传感器信号转子就转一圈，对应产生一个低电平信号和一个高电平信号，其中低电平信号对应于1缸压缩上止点前一定角度。大众车发动机工作时，磁感应式曲轴位置传感器G28和霍尔式凸轮轴位置传感器G40产生的信号电压不断输入电控单元ECU。当ECU同时接收到曲轴位置传感器大齿缺对应的低电平信号和凸轮轴位置传感器窗口对应的低电平信号时，便可判定第一缸活塞处于压缩冲程、第四缸活塞处于排气冲程，再根据曲轴位置传感器小齿缺对应输出的信号即可控制点火提前角和喷油提前角。若传感器G40出现故障，则发动机爆震控制被关闭，同时点火提前角推到最大。5、节气门控制组件J338节气门控制组件J338直接通过对节气门最小开度的控制来控制怠速，在早期的大众车系中运用较多。节气门控制组件由节气门电位计G69、节气门定位电位计G88、怠速开关F60、节气门定位器V60组成，节气门电位计、节气门定位电位计、怠速开关向发动机控制单元传送节气门和节气门定位器当前的位置信号。节气门电位计G69节气门电位计G69直接与节气门轴相连接，它向发动机控制单元发送节气门在整个可调整范围之内的当前位置。如果车辆上安装了自动变速器，则自动变速器控制单元也使用该信号。如果节气门电位计G69不向发动机控制单元发送信号，则控制单元根据发动机转速和空气质量信号计算出一个替代值。(2)节气门定位电位计G88节气门定位电位计G88向发动机控制单元发送节气门在其怠速范围之内的当前的位置以及设定。如果节气门进一步开启，则电位计在怠速范围的末端停止。如果没有接收到节气门定位电位计G88的信号，节气门由回位弹簧定位到机械后备运行位置上，怠速被提高。（3）怠速开关F60怠速开关F60在怠速控制范围内被关闭，如果开关闭合，则被识别为怠速。如果没有接收到怠速开关F60的信号，控制单元比较节气门电位计和节气门定位电位计的数据，发动机控制单元根据2个电位计的位置识别节气门的怠速位置。（4）节气门定位器G60节气门定位器G60是一个电机，属于执行元件，它通过齿轮机构在怠速控制范围内操纵节气门，如果电子执行元件或电机发生故障，后备弹簧将节气门定位到设定的后备运行位置。6、冷却液温度传感器G62冷却液温度传感器G62安装在发动机冷却水道上，是双线的传感器。其功用是将发动机冷却液温度信号变换为电信号输入发动机电控单元ECU，以便ECU修正喷油时间和点火时间，使发动机处于最佳工作状态。其内部是一个负温度系数的热敏电阻，该电阻具有负温度系数的特性，温度高时电阻值小，温度降低时电阻值增大。7、进气温度传感器G72进气温度传感器G72位于进气管路中，有的发动机与进气歧管压力传感器G71装在一起，其功用是将进气温度信号变换为电信号输入发动机电控单元ECU，以便ECU修正喷油量。进气温度传感器是双线的传感器，内部是一个负温度系数的热敏电阻，根据电阻变化产生不同的信号电压，温度升高时阻值下降，信号电压也下降。在冷车时进气温度传感器的信号电压与水温传感器的信号电压基本相同，在热车时进气温度传感器的信号电压大约是水温传感器的（2～3）倍。8、爆震传感器G61/G66爆震传感器安装于发动机缸体上，感知发动机爆燃情况，将信号反馈给控制单元，适当的减小点火提前角，防止发动机爆震燃烧。桑塔纳2000GSi型发动机采用两爆震传感器，分别安装在气缸体进气管侧第1、2缸和第3、4缸之间。爆震传感器发生故障时，发动机ECU能检测到故障信息，并能使发动机进入紧急状态下运行，此时各缸都相应推迟点火提前角约15°，发动机输入功率明显下降。9、氧传感器G39氧传感器G39监测尾气中氧的浓度，并将信息反馈给控制单元，调整喷油量，从而实现发动机的闭环控制，改善发动机的燃烧，减少有害气体的排放。氧传感器比较空气中的氧含量和废气中的残余氧含量，并输送给控制单元一个电压信号，在ECU输入电路中，氧传感器信号电压与基准电压(一般为450mV)进行比较。当信号电压比基准电压高时，判定为混合气过浓；当信号电压比基准电压低时，判定为混合气过稀。电子控制单元借此可修正喷油时间，以使空燃比保持在理论值附近的一个狭小范围内。氧传感器必须满足发动机温度高于60℃；氧传感器自身温度高于300℃；发动机工作在怠速工况和部分负荷工况三个条件，才能正常调节混合气浓度。如果传感器头部的孔堵塞、传感器受到过度的热应力、氧传感器太冷或氧传感器加热器不工作、氧传感器控制关闭（在喷射系统中控制单元检测到故障），将使电压不变化或者缓慢变化，发动机可能出现怠速不稳定、油耗上升和排放超标等现象。有的汽车的自诊断系统为了监测三元催化反应器的转化效率，设有两个氧传感器。除在三元催化器的前端安装一只氧传感器G39外，在三元催化器的后端，再安装一只氧传感器G130。一般称前者为前氧传感器，称后者为后氧传感器。目前大众汽车上开始使用一种新型的宽量程氧传感器。宽量程氧传感器能在λ=0.7～2.2空气成分的宽范围内精确地给出连续的特征变化曲线，小于100ms的响应时间；结构紧凑结实；良好的抗老化、腐蚀、沉淀、中毒等能力；对路面冲击不敏感；双层保护套管；使用寿命>160000km。宽频带型l传感器外形尺寸比跳跃型l传感器仅大几毫米。宽量程氧传感器能够在较宽的空燃比范围内检测排气中的氧浓度。宽量程氧传感器以普通氧化锆型氧传感器为基础扩展而来，氧化锆型氧传感器有一特性，就是当氧离子移动时会产生电动势，若相反将电动势加在氧化锆组件上，即会造成氧离子的移动。宽量程氧传感器主要由氧化锆参考电池、氧化锆泵电池、扩散孔、扩散室、控制器A和B等组成。氧化锆参考电池与氧化锆氧传感器的工作原理相同，其功用是感知通过扩散小孔进入扩散室的废气中的氧浓度，并在内、外两电极之间产生电动势Us。氧化锆泵电池则相当于一个氧气泵，通过给其输入泵电流，将废气中的氧“泵入”扩散室，或将扩散室中的氧“泵出”。控制器的功用则是力图使扩散室内的氧浓度保持不变，即保持氧化锆参考电池产生的电动势Us为0.45V(参考电压Uu)的平衡状态。当混合气较浓，废气中的氧浓度较小时，氧化锆参考电池将产生高于0.45V的电动势，单元泵以原来的工作电流工作，泵入测试室的氧量少。此时控制单元增大单元泵的工作电流，使单元泵旋转速度增加，增加泵氧速度，单元泵泵入测试室中的氧量增加，使l电压值恢复到450mv而当混合气较稀，废气中的氧浓度较大时，泵在原来的转速下会泵入较多的氧，测试室中氧的含量较多，l电压值下降。加大喷油量，同时减少单元泵的工作电流。为能使l电压值尽快恢复到450mv的电压值，减小单元泵的工作电流，使泵入测试室的氧量减少。单元泵的工作电流传递给控制单元，控制单元将其折算成l电压值信号。随废气中的氧浓度变化，氧化锆参考电池产生的电动势Us变化，而要恢复到Us为0.45V的平衡状态，所需的泵电流也随之成正比变化，通过控制器将变化的泵电流信号转换成连续变化的电压信号Uo(0～5V)，ECU根据此电压信号即可确定混合气的实际浓度。四、故障自诊断系统（一）故障自诊断系统的功能1．通过自诊断测试判断电控系有无故障，有故障时，指示灯发出警报，并将故障码存储。2．在维修时，通过一定操作程序可将故障码调出，进行有针对性的检查。3．当传感器或其电路发生故障时，自动起动失效保护功能。4．当发生故障导致车辆无法行驶时，自动起动应急备用系统，以保证汽车可以继续行驶。（二）、自诊断系统工作原理1．传感器故障自诊断原理若传感器输入ECU的信号超出正常范围，或在一定时间内ECU收不到该传感器信号，或该传感器输入ECU的信号在一定时间内不发生变化，自诊断系统均判断定为“故障信号”。例如水温传感器，当传感器向ECU输送的信号电压低于0.3V或高于4.7V，自诊断系统会判断为故障信号。2．执行元件故障自诊断原理在没有反馈信号的开环控制中，执行元件如有故障，自诊断系统只能根据ECU输出的执行信号来判断。原理与传感器类似。带有反馈信号的闭环控制工作时，自诊断系统还可根据反馈信号判别故障。（三）、自诊断系统的使用故障指示灯故障指示灯控制电路当检测到有故障时，仪表盘上的故障指示灯“CHECKENGINE”点亮，以警告驾驶员或维修人员。在使用中，点火开关接通，发动机没有起动或起动后的短时间内，“故障指示灯”点亮是正常现象，当起动后几秒钟内或发动机达到一定转速（一般为500r/min）后，“故障指示灯”应熄灭。（四）、OBD—Ⅱ简介OBD是“ON—BOARDDINGOSITICS”的缩写，是由美国汽车工程学会（SEA）提出的，经环保机构（EPA）和加州资源协会（CARB）认证通过的。五．故障诊断基本方法（一）、故障诊断基本程序1.向车主调查2.外部检查3.调取故障码（二）、故障码调取方法1.利用随车自诊断系统调取故障码（1）利用仪表板盘上“故障指示灯”的闪烁规律读取故障码（丰田、本田、部分通用、福特、克莱斯勒车系轿车）。（2）利用指针式万用表的指针摆动规律或自制二极管灯的闪烁规律读取故障码（三菱、现代、奔驰、宝马）。（3）利用电控单元上红、绿色发光二极管灯的闪烁规律读取故障码（日产）。（4）利用车上显示器读取故障码（通用卡迪拉克）。2.使用故障诊断仪调取故障码第一代随车诊断系统（ＯＢＤ－Ｉ）的汽车，必须使用专用仪器和专用传输线与车上的诊断座对接来调取故障码。第二代随车诊断系统（ＯＢＤ－ＩＩ）的汽车，具有统一的故障诊断座和统一的故障代码，只需用一台仪器即调取各汽车制造公司生产的各型汽车故障码。（三）、间歇性故障诊断1.振动法2.加热法3.水淋法4.电器全部接通法5.道路试验法（四）、无故障码故障诊断（如下表）五、故障诊断表在对电控系统进行故障诊断时，按故障码提示或无故障码时，如果通过基本检查不能查明故障原因，则可根据故障现象按故障诊断表进行检查。步骤检查内容正常不正常时的处理方法1发动机不工作时检查蓄电池电压不低于11Ｖ充电或更换蓄电池2盘转发动机检查曲轴能否转动能转动按“故障诊断表”诊断3起动发动机检查能否起动能起动直接转到步骤7进行检查4检查空气滤清器滤心是否过脏或损坏滤心良好清洁或更换滤心5检查发动机怠速运转情况怠速运转良好按“故障诊断表”诊断6检查发动机点火正时点火正时准确调整7检查燃油系统压力压力正常检查排除燃油系统故障8检查火花塞和高压线跳火情况火花正常检查排除点火系统故障上述检查是否查明故障原因查明故障原因按“故障诊断表”诊断实践操作实践操作实训内容电控燃油喷射发动机常见故障诊断程序电控燃油喷射发动机常见故障分为：发动机不能起动、发动机起动困难、发动机怠速不良、发动机加速性能不良、发动机动力不足、发动机失速、发动机油耗过大、发动机点火不良等。电控发动机各类故障主要现象说明：1.发动机不能起动故障现象：起动发动机时，发动机不转，或能转动但不着火。2.发动机起动困难故障现象：发动机不易起动，起动着火后很快又熄火。3.怠速过高故障现象：发动机在正常怠速工况下，其转速明显高于标准。4.怠速不稳、易熄火故障现象：怠速转速过低，且不稳定、经常熄火。5.加速不良故障现象：发动机加速时，无力且有抖动现象，转速不易提高。6.混合气过稀故障现象：进气管有回火现象。7.混合气过浓故障现象：排气管有冒黑烟或放炮现象。8.发动机失速故障现象：发动机正常运转时，转速忽高忽低，不稳定。二）电控燃油喷射发动机故障检测要求1.在检修装用电控汽油喷射式发动机汽车时，应注意：在点火开关接通时，不允许拆开任何12V电器装置；在进行故障诊断时，应首先观察“故障指示灯”是否点亮；必须使用高阻抗数字万用表检查电压、电阻或电流；在对燃油系统进行拆卸作业钱，必须释放燃油系统残余压力等。2.测试灯分无电源测试灯和自带电源测试灯两种。3.使用燃油压力表时应注意选择量程与被测系统压力范围相适应的燃油压力表。4.发动机综合性能检验仪能对发动机进行不解体综合测试，并配备有标准的数据及专家分析。5.故障诊断的基本程序：向车主调查、外部检查、调取故障码。6.故障码调取方法有：随车自诊断系统调取、使用故障诊断仪调取。7.汽车电路图可分为：线路图、线路简图、电路原理图。8.使用手动真空泵对真空驱动元件进行检查时应注意：检查前将各真空软管连接好，防止因真空泄漏而导致测量结果失准；检查时必须按规定对被检元件施加真空度，施加真空度过大会损坏被检元件；检查完毕后，在拆开连接的真空软管前，应先释放真空度，否则将灰尘、湿气等吸入被检元件内，会造成不良后果。9.汽车电路中的线路颜色标记及符号为方便识别和检修复杂的汽车电器线路，各汽车制造公司普遍采用不同颜色、不同编号的导线区分不同的电器回路。10．故障排除后，将ECU中存储的故障码清除，方法有两种：一是拔下EFI熔丝（20A）10s以上；二是将蓄电池负极电缆拆开10s以上。11.汽车万用表除具有数字万用表的功能外，还具有一些汽车专用测试功能。12.示波器主要用来显示控制系统中输入、输出信号的电压波形，以供维修人员根据波形分析判断电控系统故障。三）发动机电控系统故障诊断基本知识3.1电控系统诊断的注意事项3.1.1检查搭铁线的状况注意检查搭铁线的状况，其电阻值应<10Ω3.1.2测试ECU及传感器应使用高阻抗数字式万用表（车用专用万用表）进行测试。禁止“试火法”检查晶体管电路的通、断。不要用试灯去测试任何和ECU相连接的电器装置，以防止晶体管损坏，脉冲电路应用LED灯或示波器检查。3.1.3传感器电路应用LED灯或高阻抗电表检查在拆卸或安装电感式传感器时应将点火开关断开（OFF），以防止其自感电动势损伤ECU和产生新的故障。由于工作环境恶劣和磨损等原因，在电控系统中，电动燃油泵、怠速空气控制（IAC）阀、节气门位置传感器、氧传感器和水温传感器的损坏率较高。电控系统中，故障多的不是ECU、传感器和执行部件，而是连接器。连接器常会因松旷、脱焊、烧蚀、锈蚀和脏污而接触不良或瞬时短路。因此当出现故障时不要轻易地更换电子器件，而应首先检查连接器的状况。电控发动机检查的基本内容仍是油路、电路和密封性（特别是进气系统的密封性）的检验，故障码反映的是电控系统的故障及其对工作有影响的部件的故障，所以机理分析和有关的实际参数是判断故障的依据。出现氧传感器故障码的原因较多，通常有：电动燃油泵油压异常，喷油器、过滤器和空气过滤器脏堵，燃油品质差，碳化物和铅化物覆盖了氧传感器表面，排气管漏气，点火异常（缺火、断火、交叉点火）等。ECU有学习功能，但ECU的电源电路一旦被切断（如拆下蓄电池）后，它在发动机运行过程中存储的数据会消失，因此，蓄电池断开后装复，如果出现发动机工作状况不如以前时，先不要随便更换零部件，因为这种情况可能是蓄电池断开后ECU中的学习修正记忆消除的缘故。因为ECU根据系统实际情况进行了学习修正与根据厂家存储在只读存储器（ROM）中的数据进行控制，相比起来发动机工作状况会有差异。如果是此种原因，待发动机运行一段时间后，ECU会自动建立修正记忆。如果想让ECU完全“恢复记忆”，则需通过在不同工况下的路试让ECU重新学习，恢复学习基础，发动机工作不良状况会自动消失。蓄电池搭铁极性切不可接错，必须负极搭铁。严禁在发动机高速转动时将蓄电池从电路中断开，以防止产生瞬时过电压将ECU和传感器损坏。当诊断出故障原因，对电控系统进行检修时，应先将点火开关关掉，并将蓄电池搭铁线拆下。如果只检查电控系统，则只须关闭点火开关即可。跨接起动其它车辆或用其它车辆跨接本车时，须先断开点火开关，才能拆装接线。3.1.4ECU和传感器必须防潮和震动在车身上进行电弧焊时，应先断开ECU电源。在靠近ECU或传感器的地方进行车身修理作业时，更应特别注意。电控燃油喷射系统的电动燃油泵的工作，除了受点火开关控制外，还受空气流量传感器或ECU控制。在点火开关接通后，只有发动机处于正常工作或起动状态，且空气流量传感器检测到空气流量信号或ECU检测到转速和点火信号时燃油泵电路才能接通，检修时应注意上述特点。某些故障报警灯的功率不得随意改变，否则会出现异常情况。带有安全气囊系统的汽车，对安全气囊进行检修时，如果操作不当将会使安全气囊意外张开，因此必须严格按操作程序进行。在点火开关接通的情况下，不要进行断开任何电器设备的操作，以免电路中产生的感应电动势损坏电子元件。当断开蓄电池时须注意：一是必须关闭点火开关，如果在点火开关接通的状态下断开蓄电池连接，电路中的自感电动势会对电子元器件有击穿的危险；二是检查自诊断故障码是否存在，若有故障码，应记下代码后再断开蓄电池；三是断开蓄电池前，应牢记带防盗码的音响设备的编码，否则在下次使用中，音响系统自锁影响使用。水温传感器的长期使用后，性能会发生变化，使水温信号发生错误，会对燃油喷射、点火时间及燃油泵的工作等造成不良影响，而水温传感器的这种性能参数的改变（并非短路或断路）往往不被自诊断系统所识别。因此，当发动机工作不正常（例如不能起动、怠速不稳、油耗增加等），而故障自诊断系统又未指示水温传感器故障码时，不要忽略对水温传感器的检查。检修氧传感器时，要注意不要让氧传感器跌落碰撞其它物体，不要用水冷却。更换氧传感器时，一定要用专用的防粘胶液刷涂螺纹，以免下次拆卸困难。3.2电控系统故障诊断与检修的常用工具和常用仪器3.2.1跨接线跨接线是一段专用导线，不同形式的跨接线主要是其长短和两端接头不同，跨接线两端的接头一般是不同形式的插头或鳄鱼夹，以适应不同位置的跨接，主要用于电路故障的诊断。3.2.2测试灯12V测试灯的作用是用于检测导线电源是否供电。自带电源测试灯，本身有1.5V的电源，用于检测电路的断路或短路故障（电阻表作用）。注意：不可用测试灯检查发动机微机控制系统，除非维修手册中有特殊说明，方可进行。3.2.3数字万用表数字式万用表主要用来测量电阻、电压、电流等参数，以此判断电路的通断和电控元件的技术状况。常用数字式万用表具有测量精度高、测量范围广、输入阻抗高、抗干扰能力强、容易读数等优点，在汽车故障诊断与检修中应用广泛。车用万用表除具有数字万用表的功能外，还具有一些汽车专用测试功能，除可用来测量电控元件和电路的电阻、电压、电流外，一般还能测量转速、频率、温度、电容、闭合角、占空比等项目，并具有自动断电、自动变换量程、数据锁定、波形显示等功能。3.2.4手动真空泵手动真空泵又称手持式真空测量仪，发动机电控系统中采用真空驱动的元件很多，手动真空泵主要是用来抽真空的工具，一般带有显示真空度的真空表、各种连接软管和接头等附件，以适应对不同车型和不同真空驱动元件的检测。3.2.5燃油压力表燃油压力表是用来测量燃油供给系统燃油压力的专用工具，是对燃油系统进行检查和故障诊断的常用工具。使用时注意选择量程与被测系统压力范围相适应的燃油压力表。3.2.6喷油器清洗仪喷油器清洗仪分为便携式喷油器清洗仪和固定式喷油器清洗仪，便携式喷油器清洗仪无需拆卸，使用方便，固定式喷油器清洗仪一般除用来清洗喷油器外，还具有喷油器滴漏检查和喷油量检查功能。3.2.7故障诊断仪常见故障诊断仪分为专用型和通用型两大类，专用型是汽车制造公司为自己生产的汽车而专门设计制造的，一般只适合在特约维修站配备，以便提供良好的售后服务，充分发挥故障诊断仪的功能，通用型是汽车保修设备制造公司为适应诊断检测多种车型而设计制造的，一般都配有不同车系的测试卡和适合各种车型的检测连接电缆连接器，测试卡存储有几十种甚至上百种不同公司、不同车型汽车电控系统的检测程序、检测数据和故障码等资料，适合综合性维修企业使用。3.2.8示波器示波器主要用来显示控制系统中输入、输出信号的电压波形，以供维修人员进行波形分析，判断电控系统故障，示波器比一般电子设备的显示速度快，是唯一能显示瞬时波形的检测仪器，是电控系统故障诊断中的重要设备，示波器可以测试各种传感器、执行元件、电路和点火器等的电压波形，数字式示波器可对测试内容进行记录、回放，并具有汽车万用表功能，有的示波器还具有在线帮助功能。3.2.9信号模拟检测仪信号模拟检验仪可以模拟发动机控制系统各传感器信号，尤其对电控系统传感器及其线路故障的诊断，利用此类检验仪可简化分析过程、缩短诊断时间。3.2.10发动机综检仪发动机综检仪是发动机综合性能检验仪的简称，它能对发动机进行不解体综合测试，并配备有标准的数据及专家分析系统，可通过对测试结果与标准数据比较，判断发动机整机或部分系统工作的好坏。3.3电控系统故障诊断与检修一般程序3.3.1向车主调查为了准确判断故障发生的位置，首先询问客户，了解车型、生产年份，故障发生的时间、状况，发生故障时的环境条件，进行了哪些操作，是否已进行检修，动过哪些部位等。同时，还要了解汽车以前是否进行过维修及维修部位。通过信息收集，可以帮助初步估计故障发生的原因和部位，排除不必要的干扰，明确查找的目标。3.3.2外部检查看看是否有部件丢失，电线是否脱线，接线器是否接合，有无接错线，各种软管的连接状况等。听起动发动机，检查是否有漏气、杂音，可能产生故障的部件能否正常工作等。摸通过触摸检查某些部件是否在正常工作，接线是否牢固，软管是否断裂等。通过以上述检查可以帮助确认前面的判断，排除非电控系统故障，并以此作为电控系统故障的辅助检查。此项程序不容忽视，否则会造成故障的根本原因没有找到而进行错误的检查，造成大量时间的浪费。3.3.3查阅在对汽车进行检测前，一定要掌握该车的有关数据、所要检查部件的准确位置、接线图、接线和检测方法，包括检测仪器的使用。进口汽车的车型很多，发展很快，即使同一厂家、同一牌号的汽车，其控制系统也因生产年份不同而大不一样。在不具备第一手材料的情况下，盲目地检查可能带来意料不到的后果。3.3.4调取故障码按照该车所要求的操作程序进入自诊断状态，调取故障码，以作为故障判断的依据。故障码可帮助简捷地找到故障发生的部位，得到故障码后，还要判断所显示的故障是否存在，与当前的故障现象是否有关，是否因没有清除故障码所致。还要注意：并非电控汽车上的所有故障都用故障码显示，还可以采用其它方法进行故障分析。例如：利用尾气分析仪，通过检测废气中二氧化碳（CO2）和碳氢化合物（HC）的浓度，可以帮助判断点火和喷油器等故障。3.3.5检测只有在进行检测后才能最终判定故障的位置和找到产生故障的原因。检测包括的内容很多，如：信号检测、数据检测、压力检测、执行器动作检测等，涉及到的检测仪器也较复杂，要求能够正确选择和使用检测仪器，并谨慎、准确地与电控系统连接。3.3.6实验正确地判断出故障，进行修理后还要进行试验，以确认所出现故障确已被排除，并检查修理后的效果等。在汽车彻底修好后，要进行故障码的清除工作。3.4电控系统的故障诊断的基本方法按诊断故障采用的手段，可分为直观诊断、利用故障自诊断系统诊断（随车诊断）、简单仪表诊断和专用诊断仪器诊断。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，了解和掌握故障现象的特点，通过人的大脑进行分析、判断得出结论的检测诊断方法。随车诊断是利用汽车上电控系统所提供的故障自诊断功能进行诊断的方法[6]。目前，发动机电控系统中都具有故障自诊断功能，这就为故障检测与诊断提供了极大的方便。随车故障自诊断系统通常只能提供与本系统有关的电气装置或线路故障，一般只作出初步诊断结论，具体故障原因，还需要通过直观诊断和简单仪表进行深入诊断。利用简单仪表诊断，就是利用万用表为主的通用仪表对故障进行诊断。这种诊断方法主要用于对电控系统和电气装置的诊断，一般可用于对故障进行深入诊断。汽车的电子化，迫使故障检测诊断的手段进行变革。随着汽车电子化的进程，各种汽车专用诊断仪器应运而生，这些专用诊断仪器大多数为带有微处理器的电控系统，对汽车电控系统故障的检测与诊断十分有效。采用专用诊断仪器对发动机电控系统进行故障诊断，可以大大提高诊断效率。但由于专用诊断仪器成本较高，因此专用诊断仪器一般适用于专业化的故障诊断和维修机构。3.4.1故障码的调取方法力用随车自诊断系统调取故障码，利用仪表板盘上“故障指示灯”的闪烁规律读取故障码，利用指针式万用表的指针摆动规律或自制二极管灯的闪烁规律读取故障码，利用电控单元上红、绿色发光二极管灯的闪烁规律读取故障码，利用车上显示器读取故障码。使用故障诊断仪调取故障码，第一代随车诊断系统（ＯＢＤ－Ｉ）的汽车，必须使用专用仪器和专用传输线与车上的诊断座对接来调取故障码。第二代随车诊断系统（ＯＢＤ－ＩＩ）的汽车，具有统一的故障诊断座和统一的故