毕业论文桑塔纳故障诊断方法的研究.docx
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毕业论文桑塔纳故障诊断方法的研究
桑塔纳故障诊断方法的研究
摘要
(内容采用小四号宋体)
关键词:
桑塔纳;电喷发动机;故障诊断
1.桑塔纳2000电喷发动机故障诊断……………….…………….…......1
1.1桑塔纳2000GSi发动机电控系统简介及发动机特殊现象的原因分析……………….……………….……………….…………..........................1
1.1.1磁感应式曲轴位置传感器的结构组成及工作原理………………....1
1.1.2霍尔式凸轮轴位置传感器的结构组成及工作原理………………....2
1.1.3曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的对应关系…………….…..3
1.1.4发动机喷油提前角的控制过程……………….……………….…....3
1.1.5发动机微机控制点火提前角的控制过程……………….…………..3
1.2桑塔纳2000GLi发动机电喷系统介绍及故障诊断方法……………..4
1.2.1系统油压诊断法测量……………….……………….……………....4
1.2.21552型自诊断仪诊断法…………….……………….……………....5
1.2.3其它传感器故障诊断……………….……………….……………....6
1.2.4喷油器故障诊断……………….……………….…………………....6
2桑塔纳轿车故障排除两例…………………………………………....6
2.1故障现象:
桑塔纳轿车指示灯常亮………………………………....6
2.2故障现象:
桑塔纳轿车没有高速…………………………………....7
3结束语……………….……………….……………….……………....7
参考文献……………….……………….……………….…………….....
致谢……………….……………….……………….………………........
桑塔纳故障诊断方法的研究
1桑塔纳2000电喷发动机故障诊断
1.1桑塔纳2000GSi发动机电控系统简介及发动机特殊现象的原因分析
1.1.1磁感应式曲轴位置传感器的结构组成及工作原理
磁感应式曲轴位置传感器安装在发动机缸体的左后侧,结构如图1所示,主要由信号发生器和信号转子组成。
信号转子为齿盘式,安装在曲轴的后端,在其圆周上间隔均匀地分布有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,所占的弧度相当于2个凸齿和3个小齿缺所占的弧度。
信号转子圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴转角为360°,因此,每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3°(58×3°+57×3°=345°),大齿缺所占的曲轴转角为15°(2×3°+3×3°=15°)。
当曲轴位置传感器的信号转子随曲轴旋转时,由磁感应式传感器工作原理可知,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,传感线圈相应地输出一个交变电压信号。
信号转子上设置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。
当信号转子上设置的产生基准信号的大齿缺转过磁头时,其输出信号所占的时间较长,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。
磁感应式传感器信号经过输入回路整形后转换为方波信号,输出的波形如图2a所示。
当ECU接收到大齿缺信号(即宽脉冲)时,只能知道是1缸或4缸活塞即将到达压缩上止点TDC位置,至于即将到达压缩上止点的是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。
1.1.2霍尔式凸轮轴位置传感器的结构组成及工作原理
霍尔式凸轮轴位置传感器安装在发动机配气凸轮轴的一端,结构如图3所示,主要由霍尔信号发生器和信号转子组成。
信号转子又称为触发叶轮,信号转子的隔板又称为叶片,在隔板上有一个窗口,当信号转子随配气凸轮轴一同转动时,隔板和窗口便从霍尔集成电路与永久磁铁之间的气隙中转过。
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)。
凸轮轴位置传感器输出的信号如图2b所示,发动机曲轴每转两转(720°),霍尔传感器信号转子就转一圈(360°),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的角度。
1.1.3曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的对应关系
曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的对应关系见图2。
发动机工作时,曲轴位置传感器(CPS)和凸轮轴位置传感器(CIS)产生的信号电压不断输入电控单元。
当ECU同时接收到曲轴位置传感器大齿缺对应的低电平(15
°)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1缸活塞处于压缩上止点前一定角度、第4缸活塞处于排气上止点前一定角度,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。
1.1.4发动机喷油提前角的控制过程(图4)
发动机工作时,凸轮轴和曲轴分别驱动凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器转动,传感器产生信号并输入ECU。
当ECU接收到凸轮轴位置传感器信号下降沿时,立即判定第1缸活塞位于压缩上止点前88°,由4缸发动机工作循环可知,现在第4缸活塞应位于排气上止点前88°,这时ECU就准备对曲轴位置传感器信号进行计数,计数将在曲轴旋转7°(88°-81°=7°)后开始。
当ECU接收到第n个曲轴位置传感器的凸齿信号的下降沿时,第4缸活塞正好位于排气上止点前某一角度,此时ECU立即向第4缸喷油器驱动三极管发出控制脉冲(高电平信号),使第4缸喷油器电磁线圈电路接通而喷射燃油。
与此同时,ECU从第n+1个曲轴位置传感器的凸齿信号开始计数,当计数到第43个凸齿信号下降沿(相当于曲轴转角3°×30个凸齿+3°×30个小齿缺=180°)向第2缸喷油器驱动三极管发出喷油脉冲,使第2缸喷油器开始喷油,从而将喷油提前角控制在排气上止点前某一角度(与第4缸一样)。
通过这种方式控制整个发动机的喷油提前角。
1.1.5发动机微机控制点火提前角的控制过程
当凸轮轴位置传感器产生的判缸信号下降沿输入ECU时,表明第1缸活塞处于压缩上止点前BTDC88°位置,如图5a所示。
此时ECU将对曲轴位置传感器输入的转速与转角信号进行计数。
计数开始时的信号(基准信号)由ECU内部电路控制,曲轴每旋转180°产生一个基准信号。
因为曲轴位置传感器第1个凸齿信号在判缸信号下降沿后7°时产生,所以基准信号对应于第1缸活塞压缩上止点前BTDC81°位置,如图5b所示。
当ECU计数到第51个1°信号(即从接收到CIS信号7°+51°=58°)后,在第52个1°信号时向点火控制器发出指令,使功率三极管截止,如图5c、5d所示,切断点火线圈初级电流,此时次级绕组产生高压电并送到火花塞电极上跳火,从而将点火提前角控制在第1缸压缩上止点前30°。
因为基准信号每180°产生一个,所以同理可按发动机气缸1—3—4—2的工作顺序,将整个发动机的点火提前角控制在压缩上止点前30
°。
1.2桑塔纳2000GLi发动机电喷系统介绍及故障诊断方法
桑塔纳2000GLi电喷发动机常用系统油压诊断法和自诊断仪诊断法进行故障诊断。
系统油压诊断法是通过对系统油压的检测而确定发动机有无故障的。
系统油压是一个随进气压力而变化的变量,与进气压力保持恒定的差值。
若检测的系统油压低于规定值时,说明电喷油路系统出了故障,引起系统油压变化的直接原因就是电喷系统出现了故障。
桑塔纳2000GLi型电喷发动机带有的故障存储器具有自诊断功能,是为实现对该车的复杂系统进行诊断开发设计的,它能存储故障源,又能存储故障代码。
自诊断仪通过电插与电喷发动机故障存储器连接,使两者之间进行信息传递,信息流是双向的。
自诊断仪不仅能接收数据,也能向电喷发动机电脑发出指令和数据。
1.2.1系统油压诊断法测量
系统油压时,先将一个0——500KPa的油压表并联装入发动机的燃油总管上。
起动发动机至正常工作温度,怠速运转,读取系统油压。
其正常值应在250KPa——280KPa之间变化。
若测得的系统油压大大低于250KPa时,表明电喷发动机的油路系统出了故障,其故障点就是使系统油压的降低点。
诊断前,应先检查油箱是否充满。
诊断的步骤如下:
首先,切断真空油压调节器的回路(回至油箱),若系统油压立即回升至正常值,表示真空作用式油压调节器的回油阀门不严或弹簧折断,更换新的油压调节器即可。
若切断真空作用式油压调节器回路,系统油压无变化,应进行下一步检测。
第二,取出汽油滤清器再起动,若系统油压回升至正常值,故障为油滤滤芯堵塞所致,清洗或更换新的油滤即可。
若取出油滤芯后,系统油压无变化,进行下一步检测。
第三,取出浸在油箱内的电动汽油泵,清洗其进油口的滤网堵塞物再进行试验。
若系统油压无变化,进行下一步检测。
第四,取下电动汽油泵,用万用表欧姆档测量电动汽油泵的正负极柱的电阻。
若其电阻应为正常值时,故障为油泵磨损或限压阀关闭不严,应予换新。
1.2.21552型自诊断仪诊断法
1.调出故障码
用1552型自诊断仪诊断时,先将如表一所列故障代码调出。
其步骤如下:
打开点火开头或发动机怠速运转,打开自诊断仪开关;按下“HELP”(帮助)键,输入地址“01”键,按“Q”键确认;再按“→”键,显示屏显示功能参数。
按下“02”键(查询故障码内容),按“Q”键确认:
屏幕首先显示故障码的数量,再按“→”键,屏幕显示故障代码;再按“→”键,屏幕显示故障的文字。
如故障显示时,故障所在位置的名称显示在屏幕的上面一行,故障类型显示在下面一行。
如故障类型后带有后缀“/sp”,表示此故障为偶然性故障,若起动40次后,故障无重复出现,则存储于故障存储器内的这个故障代码将自动清除。
2.进气压力传感器故障诊断
当调出的故障代码为00519时,表示进气压力传感器的线路出了故障,其故障点为:
电脑主板输出电压不足;主板至电脑的输出线断*短路;电脑的输出线至电插连线断*短路;电插连接不良;进气压力传感器信号电压故障。
故障的诊断过程如下:
首先,关闭点火开关,拔下电插;然后打开点火开关,用高欧数字万用表的伏特档测试,万用表的负极接发动机气缸体,正极与电脑电插上所有极柱相接触。
有电压的极柱为压输出极柱并做记号,电压数值为+5V时,说明电脑主板电压输出正常、电脑主板输出线和电脑输出线至电插连线正常。
若电压不足4.5V
或无电压时,说明电脑主板输出异常、电脑主板输出线和电脑输出线至电插连线断路。
可打开电脑测定其主板输出、电脑输出线至电插连线的连接情况。
若检测正常时可进行下一步检测。
其次,用高欧数字万用表的欧姆档确定搭铁极柱:
万用表的一笔连接气缸体,另一笔与电脑电插上除电压输出极和有电压的极柱外的所有极柱相接触,电阻为零的极柱为搭铁极柱,并做记录。
再次,传感器信号电压的检测:
关闭点火开关,插入电插,使电插拔离而不脱下,测定传感器的信号电压。
万用表伏特档负极接搭铁极柱,正极与电插上信号输出极柱相接触。
变动进气压力传感器的功能参数,信号电压极柱的电压读数应为:
怠速状态时为0.8——1.3V,节气门开大至最大时为23.8——4.2V,当节气门均匀运动至最大时,其电压也均匀增大,说明传感器的输出正常。
若电插拔离而不脱下,无法插入万用表测量时,可在电脑电插和传感器电插间分别连接导线,并使导线上的橡胶去掉部分,以便进行测试。
1.2.3其它传感器故障诊断
当调出的故障代码为00513、00518、00522、00523、00524和00525时,可分别按速度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、爆震传感器和氧传感器进行故障诊断。
诊断方法与进气压力传感器故障诊断方法相似。
1.2.4喷油器故障诊断
当调出的故障代码为01249(或01250—01252)时,表示喷油器的电路出了故障。
其诊断过程如下:
第一,检测喷油器有无电压输入。
喷油器的输入电路为:
蓄电池的电压经点火开关、油泵继电器触点至喷油器;喷油器的另一极柱经电脑极柱搭铁或断开。
电脑极柱接地时喷油器喷油,截止时则停油。
检查各处无断路或短路时,进行下一步检测。
第二,拔下喷油器电插,在来路电插中接入一个发光二极管。
打开点火开关进行试验时,若发光二极管有闪烁发光,说明电脑的极柱工作正常,应进行下一步检测。
第三,喷油器电阻的测量。
用高欧数字万用表欧姆档与喷油器电插的两个极柱连接,其电磁线圈电阻应为13—16Ω。
若喷油器的电磁线圈电阻正常时,进行下一步清洗喷油器。
第四,喷油器的清洗。
清洗喷油器时应反向清洗,并同时对电磁线圈通电,清洗后装车试验。
若仍不能正常工作时,为电插接触不良,应换新。
2桑塔纳轿车故障排除两例
2.1故障现象:
桑塔纳轿车指示灯常亮
一辆桑塔纳2000轿车发动机转速升至3000r/min左右时,充电指示灯即闪,且随发动机转速升高而亮度增强。
故障分析
检查充电指示灯线路,无异常发现。
当触及发电机皮带轮时,有松旷感。
拆检发电机,发现发电机前后轴承旷动,钉子铁芯有磨痕,滑环磨有两道深槽。
原来在发动机高速运转时,转子剧烈跳动,与定子铁芯接触,并影响滑环与碳刷的良好接合,使发电机不能向蓄电池充电,从而导致充电指示灯亮。
故障排除
更换发电机前后轴承并将滑环车圈后装复试车,故障排除。
2.2故障现象:
桑塔纳轿车没有高速
一辆97款普通桑塔纳轿车,车速达到100km/h后,便怎么踩油门也不再上升,且车身发抖。
而车速在95km/h以下均正常,空档踩油门时,发动机转速达到6000r/min都没问题。
故障分析
经检查此车的点火正时、高压线、电控等部分均无问题。
后来怀疑分电器内的离心快有问题,于是更换一个新的分电器和所有的缸线,试车后故障还是存在。
检查三元催化器,没有损坏(有些车加了含铅汽油,会使三元催化器损坏、犯堵)。
后来把空气滤清器总成拆下,发现在油管靠化油器安装了节油器。
将节油器拆下后试车,车速能达到160km/h。
故障排除
去掉改装误加的节油器,故障现象消失。
参考文献(四号、黑体、顶格)
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