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1.1电控汽油喷射发动机的常见故障………………………………………………4
1.2电控汽油喷射发动机的工作原理………………………………………………4
1.3电控发动机常见故障及检修方法分析…………………………………………5
1.4检测与维修时的注意事项………………………………………………………5
2空气供给系统………………………………………………………………………6
2.1进气管漏气对起动的影响………………………………………………………6
3燃油供给系统………………………………………………………………………6
3.1电磁喷油器………………………………………………………………………7
3.2燃油压力调节器………………………………………………………………7
3.3电动汽油泵………………………………………………………………………7
4气流量传感器………………………………………………………………………7
4.1汽车用传感器概述………………………………………………………………8
4.2空气流量传感器综述……………………………………………………………8
4.3热线式空气流量传感器…………………………………………………………8
4.4空气流量传感器的检修…………………………………………………………9
5结论…………………………………………………………………………………9
参考文献………………………………………………………………………………9
1电控汽油喷射式发动机油、气路故障检测与诊断研究
1.1电控汽油喷射发动机的常见故障
随着汽车工业的不断发展,汽车制造技术的进步,电子技术在汽车上应用越来越广泛。
电控燃油喷射系统作为汽车的核心组成部分,其性能的好坏直接影响到洗车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放净化和舒适性。
汽车在运行过程中,由于震动,高温,灰尘等原因,电控燃油喷射系统很可能会出现各种故障。
因此,掌握汽车电控系统的保养、故障检测及排除方法,对保证汽车的正常运行尤为重要。
1.2电控发动机的组成与工作原理
发动机电控汽油喷射系统一般由进气系统、燃油供给系统、点火系统、控制系统组成。
整个电控系统是以发动机电子控制器(简称ECU)为控制核心,以空气量和发动机转速计算出基本喷油持续时间,根据传感器检测与发动机工况有关的参数,对基本喷油持续时间进行修正,以喷油器,点火电子组件和怠速控制阀等为控制对象,保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分、喷油时刻和点火时刻。
1.3电控发动机常见故障及检修方法分析
发动机电控汽油喷射系统只要有油有电,喷油时间和点火时间准确,发动机便可发动着火。
如果出现故障,在起动发动机时,可能会出现发动机难起动、怠速不稳或加速不良等现象,这是较常见的故障,原因可能是燃油泵不泵油或泵油量不足、喷油器、冷起动喷嘴及油路堵塞、怠速补偿系统不良、水温传感器,空气流量计工作不良及控制电路不良等原因引起。
1.4检测与维修时的注意事项
具有电控汽油喷射系统以及其他控制功能的发动机,由于装备有电控单元、各种传感器及执行部件,所以它对于高压、高温、潮湿、强电磁干扰等环境都很敏感。
因此在维修中应特别注意如下各点。
在接通点火开关的情况下,不可随意断开任何一个带有电磁线圈装置的电路,例如喷油器、怠速控制阀、点火装置、空调离合器,以及连接这些部件的蓄电池连接线等。
因为任何线圈在断电的瞬间,由于自感作用,都将在线路上产生瞬时的高电压(有时可能超过7000V),使电控单元及传感器严重受损。
不可用快速充电机进行辅助启动,以防止充电机的脉冲高电压损坏电子元件。
在没有连接和拧紧蓄电池连接线接头时,决不要启动发动机,不可在发动机运转时拆下蓄电池连接线。
安装蓄电池时,务必分清其正负极性。
当转动发动机检查汽缸压缩压力时,要拔掉汽油喷射控制系统的电源继电器或熔断丝,以防止喷入的燃油影响检测结果。
拆开任何油路部分时,首先应降低燃油系统的压力;
检修油路系统时,千万不能吸烟,并要远离明火;
橡胶密封件千万不能沾染汽油。
对电控单元及与其连接的传感器、执行器进行检修时,操作人员须预先消除身上的静电,因为有时人体的静电可能产生上千伏的高压,造成电控单元和其他部件中集成电路和电子器件严重损坏。
操作人员可预先使自己接铁(接触车身),或接触自来水管等有良好接地效果的物体,消除身体上所带的静电。
此外,不要轻易拆下电控单元盒盖。
天线的连接线应远离电控单元连线,其距离应不小于20cm。
检测电控系统的器件时应使用高阻抗的数字式仪表(内阻大于10kΩ/V),不能使用指针式的仪表;
绝对禁止使用通常汽车维修中所用的试灯进行测试,最好选择一只电子式安全测试灯测试。
电控发动机发生故障时,首先应对发动机本身进行检查,分析原因,然后再考虑电控系统的问题,因为电控发动机的大量故障与常规发动机相同,电控系统中多数故障源于配线的断路、短路、连接插头松动等明显的问题。
所以首先应从这些简易的地方着手排除,然后再按照故障检测、诊断的规定方法和流程诊断排除故障。
在拆卸电控汽油喷射系统各电线接头时,首先应关掉点火开关,然后拆下蓄电池的负极搭铁线,断开蓄电池。
如果只检查电控系统,则关掉点火开关即可,不必断开蓄电池,否则存储于电控单元内的所有故障码将会全部消失,给发动机的故障排除带来困难。
因此,如有必要,应在断开蓄电池之前,读取故障码。
2空气供给系统
给出了PEMFC(ProtonExchangeMembraneFuelCell)空气供给系统的数学模型,基于simulink进行了模型的仿真,仿真结果和实验证明了PEMFC空气供给系统模型是正确有效的,能够准确地反映PEMFC空气供给系统的动态变化趋势。
设计了PEMFC空气供给自适应模糊PID控制算法,根据建立的控制对象模型,进行控制系统的仿真,仿真结果与实验结果证明设计的自适应模糊PID控制方法使系统响应时间短,稳态误差小,达到较理想的控制性能目标。
2.1进气管漏气对起动的影响
这里指起动机完好的情况下,既有油又有电,起动机能够带动发动机运转,但怎么也启动不了的故障。
常见原因有:
点火系统不点火、点火正时失准;
喷油器不工作或工作不良、冷启动喷油器不喷油、喷油压力过低、喷油器堵塞或漏油、喷油控制信号不良;
燃油泵不工作;
进气系统漏气;
汽缸压力过低等。
其他原因还有:
保险丝熔断;
无高压火(例如点火线圈损坏);
汽油泵工作不正常或堵塞严重、单向阀关闭不严、汽油泵线路短路或断路、汽油泵继电器或主电器有故障(例如触点烧蚀);
三元催化器堵塞;
燃油压力低、燃油不进缸等。
电控方面原因:
分电器有故障,例如信号线断、霍尔传感器触发叶轮定位头断裂;
同步脉冲信号发生器凸轮轴前端脉冲环脱落损坏定位端等;
电子点火控制器的故障(无分电器车辆);
压力传感器有故障(例如内部短路);
喷油器没得到开关的脉冲信号(ECU搭铁不实);
燃油压力调节器有故障(例如内部膜片破裂);
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;
ECU有故障,例如搭铁不良、接地线断路、内部短路、电路击穿等;
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件插反(有的车有两个曲轴位置传感器)、凸轮轴位置传感器触发叶轮装反等。
发动机启动困难是指启动发动机时,起动机能带动发动机按正常速度旋转,有明显的启动征兆,但不能启动,或需要连续多次启动或长时间转动起动机才能启动。
冷车难启动指冷车启动时要启动几次才行,而热启动时一次启动即能完成,其根本原因是混合气稀或过浓。
常见的故障原因有:
喷油器不喷油或雾化不良;
水温传感器故障;
燃油压力过低;
进气管积炭;
怠速控制阀故障等。
3燃油供给系统
不仅是进行燃油供给系统的维护,而且在所有类型的维护中,安全是最重要的因素。
如果不按正确的方式进行维护和修理,将导致严重的人身伤害或伤亡。
遵照以下规则和指导,可以安全地完成车辆燃油供给系统零件的维护和测试工作。
3.1电磁喷油器
电磁喷油器是易污染而失效的高精度无件,在发动机工作时,可用听诊器检查喷油器打开和关闭发出的有规律的轻轻的“啪嗒”声,如没有声音或声音不正常,则应检查导线接头,检查喷油器和来自控单无(ECU)的信号,再拆开喷油器导线束接头,用电阻表测量喷油器接线柱之间的电阻值。
如电阻值不符合随车使用维护说明书的要求(一般20℃时其标准值应为13.4~14.2Ω,也有电阻值为0.6~3Ω的低电阻喷油器),则应换用新的喷油器;
如电阻值符合规定值,且故障仍未排除时,则重新装上接线插头,送特约维修站用专用的喷油器清洗器清洗喷油器后,再用专用测试工具检查喷油器的喷油量与漏油情况是否符合要求。
3.2燃油压力调节器
作用:
保障汽车油路中燃油压力正常的部件;
工作原理:
燃油经过油泵加压,在油路内形成一定要求的压力(比如3.5bar),加压燃油供给到喷油器,喷油器电磁阀打开,即可将高压燃油喷射到进气歧管内形成雾状油束,使燃油与空气混合
压力调节器的作用就是保持油路内的压力保持恒定,油压过低则喷油器喷油太弱或不喷油,油压太高则使油路损毁或喷油器损坏。
3.3电动汽油泵
汽油泵在电喷车和非电喷车中指代的装置是不同的,本文是针对电喷车的汽油泵,装在油箱内,浸在燃油中,即电动燃油泵。
4空气流量传感器
空气流量传感器,也称空气流量计,是电喷发动机的重要传感器之一。
它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。
是测定吸入发动机的空气流量的传感器。
电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。
如果空气流量传感器或线路出现故障,ECU得不到正确的进气量信号,就不能正常地进行喷油量的控制,将造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。
电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器有多种型式,目前常见的空气流量传感器按其结构型式可分为叶片(翼板)式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。
4.1汽车用传感器概述
空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。
根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田PREVIA旅行车)、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志LS400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用VG30E发动机和国产天津三峰客车TJ6481AQ4装用的沃尔沃B230F发动机)和热膜式空气流量传感器四种型式。
前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。
目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。
进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。
国产奥迪100型轿车(V6发动机)、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基(25L发动机)、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。
目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。
节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。
它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。
此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ECU),从而控制不同的喷油量。
它有三种型式:
开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型V6发动机)。
也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。
曲轴位置传感器有三种型式:
电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器(桑塔纳2000型轿车和北京切诺基)、光电效应式曲轴位置传感器。
曲轴位置传感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。
曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端,也有的安装于分电器(桑塔纳2000型轿车)。
4.2空气流量传感器综述
空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。
根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田PREVIA旅行车)、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志LS400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用
VG30E发动机和国产天津三峰客车TJ6481AQ4装用的沃尔沃B230F发动机)和热膜式空气流量传感器四种型式。
4.3热线式空气流量传感器
利用热线式空气流量传感器直接测量空气质量流量的特点,设计了一种应用于测量内燃机进气系统进气量的热线式空气流量传感器。
通过对传感器输出信号进行温度补偿、放大及线性化处理,其输出电压与质量流量近似呈线性关系。
试验结果表明:
热线式空气流量传感器应用于汽车电喷系统中,可以为发动机提供准确的进气质量流量。
4.4空气流量传感器的检修
空气流量传感器(或称空气流量计)是用来检测发动机进气量大小的传感器,并将进气量大小转为成电信号输入电子控制单元ECU,以供ECU计算喷油量和点火时间。
为使发动机在各种工况下获得最佳浓度的混合气,必须保持空气流量计良好的技术状况,使它能精确测量进气量,并以此作为ECU控制喷油量的主要依据。
如果空气流量计或连接线路出现故障,发动机进气量的计量就不准确,混合气就会过浓或过稀,使ECU无法正确地控制发动机的喷油量,导致发动机运转不正常,排放超标。
在波许L型多点MPI燃油喷射系统中,就使用空气流量直接测量进气量,因此进气量的测量精度高。
在L型燃油喷射系统中,其进气量测量所用的传感器分体积流量型传感器和质量流量型传感器。
体积流量型传感器有叶片式、量心式、卡门涡旋式,质量流量型 传感器有热线式和热膜式两种。
质量流量型传感器工作性能好,但生产成本高。
在奔驰轿车以及国产桑塔纳2000GSI型轿车、捷达GT、GTX型轿车都采用了热膜式空气流量计。
下面介绍这几种型号的空气流量计的结构及检测方法。
总结
汽车使用中要定期维修,出了故障要做出准确地诊断,才能修好。
在汽车使用、维护、故障诊断和维修作业中都需要有技术,特别是现代汽车,高新技术应用较多,这就要求汽车使用、维修工作人员要了解和掌握汽车技术和高深的新技术。
不会修不能乱修,不懂不能乱动,以免旧病未除,新毛病又会出现。
因此,汽车故障广泛地存在于汽车的制造、使用、维护和修理工作的全过程,对于每一个环节都应十分注意,特别是在使用中要注意汽车的故障,有故障要及时发现、及时排除,才能使汽车在使用过程中减少出现事故。
[参考文献]
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[5]朱江.汽车之友,2007(8):
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