發(fā)動機運轉無力故障檢修.ppt

1、汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)故障檢修,情境一,任務1 發(fā)動機電控系統(tǒng)的認識 任務2 發(fā)動機運轉無力故障檢修,一、學習目標 1.掌握電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及其功能； 2.了解噴射系統(tǒng)的類型； 3.掌握燃油系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的主要元件的構造與維修。 二、學習重難點 重點：電控燃油噴射系統(tǒng)的組成與基本原理； 難點：主要元件的構造與維修。 三、教學設備及工具 發(fā)動機電控臺架、解碼儀、油壓表及三管接頭 四、教學課時 4學時,任務2 發(fā)動機運轉無力故障檢修,任務導入：,案例：豐田大霸王運轉無力、加速困難,故障現象： 一輛豐田大霸王PREVIA旅行車，裝用的2TZ-FE電噴發(fā)動 機，近一段時間發(fā) 現發(fā)動

2、機運轉無力、 加速困難。但怠速 運轉、起動均正常。,如何分析并排除此故障？,根據維修手冊查詢故障原因，做好知識準備，分析診斷并排除故障。 通過查詢豐田汽車維修手冊，發(fā)動機運轉無力的故障原因主要有以下幾個方面： 燃油壓力低，供油不暢； 點火系統(tǒng)不良或點火正時不當； 空氣流量計或進氣壓力傳感器不足； 發(fā)動機磨損嚴重，氣缸壓縮力不足。 但怠速運轉、起動均正常，故可以排除、項，下面將通過分析與相關的供油系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)找到故障形成的原因。,知識準備：,1.燃油供給系的結構 組成：電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調節(jié)器、脈動阻尼器、油管等組成。,一、燃油供給系統(tǒng)主要元件的構造與檢修,（1）發(fā)動機上燃油供給

3、系統(tǒng)元件的位置,燃油供給系統(tǒng)示意圖,作用： 給EFI系統(tǒng)提供具有一定壓力的燃油，電動燃油泵的電動機和燃油泵制成一體，密封在同一殼體內。,（2）電動燃油泵,分類： 根據安裝位置不同可分為： 內置式：安裝在油箱中，不易氣阻，噪聲小，應用較廣。 外置式：串連在油箱外面，噪聲大，易氣阻，應用較少。 根據電動燃油泵的結構不同分為： 渦輪式 滾柱式 轉子式 側槽式,卸壓閥: 作用：燃料壓力達到4.56.0Kg/cm以上時，閥門開啟，釋放一部分燃油，以防止燃油壓力上升過高。 單向出油閥: 作用： 阻止燃油倒流，保持系統(tǒng)內具有一定的殘余壓力，便于下次起動。 防止氣阻。,燃料泵工作時,燃料泵停止工作時,ECU控

4、制的燃油泵控制電路 發(fā)動機高速、大負荷時，FPC端子向燃油泵ECU發(fā)出指令，FP輸出12V電壓，燃油泵高速運轉。發(fā)動機低速、小負荷工作時，DI端子向燃油泵ECU發(fā)出指令，FP輸出9V電壓，燃油泵低速運轉。,皇冠3.0轎車燃油泵控制電路,燃油泵繼電器控制的燃油泵控制電路 發(fā)動機高速、大負荷時，FPR端子高電位，燃油泵繼電器觸點B閉合，燃油泵高速運轉。發(fā)動機低速、小負荷工作時，FPR端子低電位，燃油泵繼電器觸點A閉合，燃油泵低速運轉。,凌志LS400轎車燃油泵控制電路,大眾車系燃油泵控制電路 打開點火開關后，發(fā)動機控制單元J220的端子T80/4低電位，燃油泵繼電器J17觸點工作，由蓄電池直接向燃

5、油泵G6供電，燃油泵工作。,桑塔納2000轎車燃油泵控制電路,L型燃油泵控制電路,D型燃油泵控制電路,電阻式燃油泵轉速控制電路,ECU式燃油泵控制電路,汽油泵工作電壓特性,豐田車系：用專用導線將診斷座上的+B和FP短接；其他車系：將蓄電池直接給燃油泵供電。 打開點火開關，但不起動發(fā)動機。（KOEO模式，即Key ON Engine OFF） 打開油箱蓋，應能聽到燃油泵運轉的聲音，用手摸進油軟管應感覺到有壓力。 若聽不到油泵工作聲音或進油管無壓力，應檢修燃油泵。否則應檢查燃油泵電路導線、繼電器、保險絲等。 燃油泵若有故障，可拆卸燃油泵，測量燃油泵兩端子之間電阻值，應為23。,功用：濾清燃油中的雜

6、質和水分，防止燃油系統(tǒng)堵塞，減小機件磨損，保證發(fā)動機正常工作。 一般采用紙質濾心，每行駛2000040000或1到2年應更換，安裝時應注意燃油流動方向的箭頭，不能裝反。,（3）燃油濾清器,功用：衰減噴油器噴油時引起的燃油壓力脈動，使燃油系統(tǒng)壓力保持恒定。,（4）脈動阻尼器,1-泵蓋；2-膜片；3-燃油導軌,功用：調節(jié)燃油壓力，使輸油管內燃油壓力與進氣管內氣體壓力的差值保持恒定。使噴油器噴油量僅與噴油時間有關。,（5）燃油壓力調節(jié)器,燃油壓力調節(jié)器工作原理,（6）噴油器,功用：根據空氣流量傳感器、轉速傳感器及水溫傳感器傳遞給ECU的信號，ECU進行處理并發(fā)出指令，控制燃油噴射量。,2.燃油供給系

7、的檢修,（1）燃油系統(tǒng)的壓力釋放 目的：防止在拆卸時，系統(tǒng)內的壓力油噴出，造成人身傷害和火災。 方法： 起動發(fā)動機，維持怠速運轉； 在發(fā)動機運轉時，拔下油泵繼電器或電動燃油泵電線接線，使發(fā)動機熄火； 再使發(fā)動機起動23次，就可完全釋放燃油系統(tǒng)壓力； 關閉點火開關，裝上油泵繼電器或電動燃油泵電源接線。,（2）燃油系統(tǒng)壓力預置 目的：為避免首次起動發(fā)動機時，因系統(tǒng)內無壓力而導致起動時間過長。 方法一： 通過反復打開和關閉點火開關數次來完成。 方法二： 檢查燃油系統(tǒng)元件和油管接頭是否安裝好。 用專用導線將診斷座上的燃油泵測試端子跨接到12V電源上。 將點火開關轉至“ON”位置，使電動燃油泵工作約10

8、s。 關閉點火開關，拆下診斷座上的專用導線。,（3）燃油系統(tǒng)壓力測試 釋放燃油系統(tǒng)壓力，拔下蓄電池負極電纜； 將油壓表接入燃油系統(tǒng)； 豐田車系：油壓表接到輸油管的進油管接頭處； 大宇和通用：油壓表接到脈動阻尼器的位置（拆掉脈動阻尼器）。 接好蓄電池負極電纜，起動發(fā)動機； 燃油壓力檢測：發(fā)動機運轉至正常工作溫度后，油壓表數值應符合要求。 殘壓檢測：油泵停止工作10min后，油壓表數值即為殘余壓力。 如果殘壓很低或等于零，將造成發(fā)動機難起動或不能起動。 殘壓保不住的原因：燃油泵單向閥關閉不嚴、油壓調節(jié)器閥門關閉不嚴、噴油器漏油、燃油系統(tǒng)漏油等。 檢查完畢后，釋放燃油壓力，拆下油壓表，裝復燃油系統(tǒng)，

9、然后預置燃油壓力，起動發(fā)動機確定有無泄漏。,（4）不同車系的燃油壓力,（5）燃油壓力不正常的檢查,油壓過低 夾住油壓調節(jié)器回油管，檢查油壓。若油壓升高至正常，說明油壓調節(jié)器有故障； 若壓力不升高，則應檢查燃油濾清器是否堵塞； 若濾清器正常，檢查油箱中是否有油； 檢查燃油泵濾網是否堵塞、燃油泵出油管路是否堵塞； 若全部正常，則更換燃油泵。 油壓過高 將油壓調節(jié)器回油管拆下，接上一根干凈回油管至一個容器內； 檢查油壓； 觀察回油管端的回油量； 回油量少或沒有，說明油壓調節(jié)器故障； 回油量多，說明回油管路堵塞。,本節(jié)主要內容： 空氣供給系統(tǒng)元件位置 空氣供給系統(tǒng)基本元件的構造 空氣供給系的檢修,二、

10、空氣供給系統(tǒng)主要元件的構造與檢修,1.空氣供給系統(tǒng)元件位置,電控燃油噴射發(fā)動機空氣供給系統(tǒng)基本相同，主要組成元件包括空氣濾清器、節(jié)氣門體和進氣管。 （1） D型EFI空氣供給系統(tǒng) D型噴射系統(tǒng)由于沒有空氣流量計，其進氣系統(tǒng)結構簡單，應用比較廣泛。,皇冠3.0轎車空氣供給系統(tǒng),（2）L型EFI空氣供給系統(tǒng) L型噴射系統(tǒng)對空氣量的測量更精確，應用也比較廣泛。,佳美轎車空氣供給系統(tǒng),（1）空氣濾清器 用于濾除空氣中的灰塵，一般都為紙質濾心，其結構與普通發(fā)動機上相同。 （2）節(jié)氣門體 功能：節(jié)氣門體安裝在進氣管中，來控制發(fā)動機正常工況下的進氣量。 組成：主要由節(jié)氣門和怠速空氣道等組成。節(jié)氣門位置傳感器

11、裝在節(jié)氣門軸上，來檢測節(jié)氣門的開度。有的車上還設有副節(jié)氣門和副節(jié)氣門位置傳感器,2.空氣供給系統(tǒng)基本元件的構造,注：AAS怠速空氣調節(jié)螺釘,（3）節(jié)氣門怠速調整（帶怠速空氣調節(jié)螺釘）,檢修時注意以下幾點： 檢查空氣濾清器濾心是否贓污，必要時用壓縮空氣吹凈或更換。 進氣系統(tǒng)漏氣對電控燃油噴射發(fā)動機的影響比對化油器式發(fā)動機的影響大。檢查各連接部位應連接可靠，密封墊應完好。 檢查節(jié)氣門內腔的積垢和積膠情況，必要時用清洗劑進行清洗。 絕對不能用砂紙和刀片清理積垢和積膠！,2.空氣供給系統(tǒng)的檢修,注意,1.傳感器 （1）空氣流量計MAF,三、控制系統(tǒng)的構造與檢修,MAF=Mass Air Flow 【作

12、用】在L型電控燃油噴射系統(tǒng)中，空氣流量計用于將單位時間內進入發(fā)動機的進氣量轉換成電信號，并將信號輸入ECU。 【安裝位置】空氣濾清器與節(jié)氣門體之間。 【分類】按測量原理分 葉片式空氣流量計 卡門旋渦式空氣流量計 熱式空氣流量計,葉片式空氣流量計,【信號類型】電壓信號 【工作原理】空氣通過空氣流量計測量板打開一個角度與測量板同軸轉動的電位計檢測出葉片轉動的角度將進氣量轉換成電壓信號VS送給ECU。進氣量電壓信號，個別車型也有電壓信號降低的。,檢修： 拆開線束連接器，在空氣流量計一側測量相應端子之間（VC與E2、VS與E2、THA與E2）的電阻應符合原車標準，否則應更換空氣流量計。 檢查電源電壓和

13、信號電壓，以確定空氣流量計是否正常。,空氣流量計,發(fā)動機ECU,凌志ES300空氣流量計電路,【分類】按測量元件形式分：熱線式和熱膜式。熱線式空氣流量計按測量位置分：主流測量方式、旁通測量方式。 【信號類型】電壓信號，也有頻率信號 進氣量信號電壓 進氣量信號頻率 熱線式空氣流量計都有自潔功能：發(fā)動機轉速超過1500r/min，關閉點火開關使發(fā)動機熄火后，控制系統(tǒng)自動將熱線加熱到1000以上并保持約1s，使附在熱線上的粉塵燒掉。,熱式空氣流量計,檢修（檢查相應端子之間的電壓）： 點火開關接通時，電源端子與搭鐵端子之間電壓應為蓄電池電壓。 信號端子與搭鐵端子之間的電壓，發(fā)動機不工作時為24V，發(fā)動

14、機工作時為1.01.5V。,主流測量方式 旁通測量方式,在氣流通道中放一個柱體，氣體通過時在柱體后產生許多渦旋?？ㄩT旋渦式空氣流量計用于豐田凌志LS400、三菱、現代等轎車上。 按其檢測方式，分為光學檢測方式和超聲波檢測方式兩種類型。,卡門漩渦式空氣流量計,【信號類型】頻率信號 進氣量輸出信號頻率，信號的占空比也發(fā)生相應的變化。,光學式卡門漩渦空氣流量計,超聲波式卡門漩渦空氣流量計,檢測： 用吹風機模擬進氣，測量在不同進氣量條件下，傳感器的輸出信號的頻率，看傳感器的信號輸出頻率是否滿足要求。 點火開關轉至ON位置，檢測VC與E2間電壓應為5V，KS與E2間電壓應為24V。,凌志LS400空氣流

15、量計電路,(2)節(jié)氣門位置傳感器TPS,TPS=Throttle Position Sensor 【作用】檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，此信號輸入ECU，控制燃油噴射及其他輔助控制。 【安裝位置】在節(jié)氣門軸上。 【分類】電位計式、觸點式、綜合式 【信號類型】電壓 節(jié)氣門開度增大，信號電壓升高。,電位計式節(jié)氣門位置傳感器,原理： 利用觸點在電阻體上的滑動來改變電阻值，測得節(jié)氣門開度的線形輸出電壓，可知節(jié)氣門開度。,檢修： 檢查輸出信號電壓，節(jié)氣門全關時應約為0.5V，隨節(jié)氣門開度增大輸出信號電壓增加，節(jié)氣門全開時應約為5V。,觸點式節(jié)氣門位置傳感器,由滑動觸點和兩個固定觸點（功率觸點和怠速觸點）組

16、成。 節(jié)氣門全關閉時，可動觸點與怠速觸點接觸，當節(jié)氣門開度達50以上時，可動觸點與怠速觸點接觸，檢測節(jié)氣門大開度狀態(tài)。,1.節(jié)氣門位置傳感器；2.怠速觸點；3.全開觸點；4.滑動觸點；5.節(jié)氣門軸,綜合式節(jié)氣門位置傳感器,由一個電位計和一個怠速觸點組成，工作原理和前兩種相同。如下圖,綜合式節(jié)氣門位置傳感器導線連接器上各端子間的電阻測量,綜合式節(jié)氣門位置傳感器的調整,IMAPSIntake Manifold Absolute Pressure Sensor 【作用】在D型電控燃油噴射系統(tǒng)中，由進氣管絕對壓力傳感器測量進氣管壓力，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。 【安裝位置

17、】靠近進氣歧管的發(fā)動機室內。 【分類】按其檢測原理分壓敏電阻式、電容式等。 【信號類型】壓敏電阻式為電壓信號，電容式的為頻率信號,（3）進氣管絕對壓力傳感器,壓敏電阻式,進氣歧管壓力輸出電壓 怠速運轉時約1.25V，節(jié)氣門全開時約5V。,ECU通過VCC端子給傳感器提供標準5V電壓，傳感器信號經端子PIM輸送給ECU，E2為搭鐵端子。 檢測： 點火開關轉至ON位，測量VCC與E2之間電壓應為5V。 拆下傳感器連接真空軟管，用手動真空槍給傳感器施加真空度，PIM與E2之間電壓應隨真空度增加而下降。,皇冠3.0轎車IMAPS電路,IATS=Intake Air Temperature Sensor

18、 【功用】給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火正時控制的修正信號。 【安裝位置】D型：空氣濾清器內或進氣管內； L型：空氣流量計內 【工作原理】常采用負溫度系數的熱敏電阻。 負溫度系數：溫度升高，電阻下降。 進氣溫度傳感器電阻值信號電壓THA 進氣溫度傳感器電阻值信號電壓THA,（4）進氣溫度傳感器,在ECU中有一標準電阻與傳感器的熱敏電阻串聯(lián)，并由ECU提供標準電壓，E2端子通過E1端子搭鐵。 檢測： 拆下傳感器放入熱水中，檢查其特性。 如豐田車： 20時電阻47k； 20 時電阻23k； 40 時電阻9001300； 60 時電阻400700； 80 時電阻200400。,5、冷卻

19、液溫度傳感器ECTS,ECTSEngine Coolant Temperature Sensor 【功用】給ECU提供發(fā)動機冷卻液溫度信號，作為燃油噴射和點火正時控制修正信號。 【安裝位置】汽缸體水道上或冷卻液出口處。 【工作原理】與進氣溫度傳感器相同。 【信號類型】電壓信號THW 發(fā)動機溫度傳感器電阻值信號電壓THW 發(fā)動機溫度傳感器電阻值信號電壓THW ,（5）水溫度傳感器,測量不同溫度條件下發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的輸出電壓，觀察電壓是否滿足其特性曲線。,傳感器電阻特性曲線,6、凸輪軸/曲軸位置傳感器CPS,【功用】凸輪軸位置傳感器CMPS（=Camshaft Position Senso

20、r）：又稱為上止點傳感器、霍爾傳感器等。用于給ECU提供曲軸轉角基準位置（第一缸壓縮上止點）信號，作為燃油噴射控制和點火控制的主控信號。 曲軸位置傳感器CKPS（=Crankshaft Position Sensor ）：又稱轉速傳感器，檢測曲軸轉角位移，給ECU提供發(fā)動機轉速信號和曲軸轉角信號，作為燃油噴射和點火控制的主控信號。 【安裝位置】曲軸、凸輪軸、飛輪或分電器處。兩傳感器有安裝在一起的，也有分開安裝的。 【分類】電磁式、霍爾式和光電式。,（6）凸輪軸/曲軸位置傳感器CPS,電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器,【信號類型】頻率信號 發(fā)動機轉速信號頻率信號振幅,電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器：豐

21、田車,Ne信號：檢測曲軸轉角位置及發(fā)動機轉速的信號。 G信號：用于辨別氣缸及檢測活塞上止點位置。,檢測： 檢查感應線圈的電阻，冷態(tài)下的G1和G2感應線圈電阻應為125200，Ne感應線圈電阻應為155250。,電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器電路,傳感器,ECU,霍爾式凸輪軸/曲軸位置傳感器,【信號類型】頻率信號 發(fā)動機轉速信號頻率信號振幅不變 檢測 點火開關轉至ON位。 檢測A、C之間的電壓應為8V。 B、C間輸出的信號電壓應為5V到0V交替變化。,霍爾式傳感器電路,光電式凸輪軸/曲軸位置傳感器,【信號類型】頻率信號 發(fā)動機轉速信號頻率信號振幅不變,檢測： 點火開關轉至ON位，檢測電腦側1和2端

22、子間電壓為12V，給傳感器施加12V電壓，并在信號輸出端子3和4與1之間接上電流表，轉動轉子一圈，兩個電流表應分別擺動1次和4次（與透光孔數量相等），電流應約為1mA。,光電式曲軸和凸輪軸位置傳感器電路,六、控制系統(tǒng)的構造與檢修,本節(jié)主要內容： 傳感器 空氣流量計MAF進氣管絕對壓力傳感器IMAPS 節(jié)氣門位置傳感器TPS 進氣溫度傳感器IATS 冷卻液溫度傳感器ECTS 凸輪軸/曲軸位置傳感器CPS 車速傳感器VSS 信號開關 控制單元 執(zhí)行器 噴油器,7、車速傳感器VSS,VSS=Vehicle Speed Sensor 【功用】檢測汽車行駛速度，給ECU提供車速信號，用于控制發(fā)動機怠速轉

23、速、汽車加減速器件的汽油噴射和點火控制、巡航控制及限速斷油控制。 【安裝位置】組合儀表內或變速器軸上。 【分類】舌簧開關式、光電式等。 舌簧(Lead)開關式，裝在組合儀表內，把轉速表軟軸驅動的齒輪的轉速，轉變?yōu)橹芷谛缘碾妷盒盘枺筝斎虢o微機。,（7）車速傳感器VSS,檢修： 檢查電源電壓應正常， 轉動驅動輪，測量輸出信號，應為12V 脈沖信號。,舌簧開關式,光電式,在發(fā)動機控制系統(tǒng)中，ECU還必須根據一些開關的信號確定發(fā)動機或其他系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 常用的有： 起動開關STA 空調開關A/C 空擋起動位開關NSW 制動燈開關 動力轉向開關PS 巡航控制開關 等。,8、信號開關,（8）信號開關

24、,起動開關信號STA,【作用】判斷發(fā)動機是否處在起動狀態(tài)。以便發(fā)動機控制模塊能確定合適的空燃比和點火提前角，使發(fā)動機能順利啟動。,空擋起動開關NSW,【作用】在裝有自動變速器的汽車上，ECU根據空檔起動開關信號判別變速是處于P或N（停車或空檔），還是處于L、2、D或R狀態(tài)（行駛狀態(tài)）。NSW信號主要用于怠速系統(tǒng)的控制。,空調開關信號A/C 空調開關信號用來檢測空調壓縮機是否工作，空調信號與空調壓縮機電磁離合器的電源在一起，ECU根據A/C信號控制發(fā)動機怠速時點火提前角、怠速轉速和斷油轉速等。 電子負荷信號E/L 電子負荷信號用來檢測電子負荷的大小，ECU根據此信號控制發(fā)動機工況。 動力轉向信號P/S P/S信號用于檢測動力轉向機的工作狀態(tài)，ECU根據此信號控制進入發(fā)動機的混合氣量。 其他開關信號 還有制動燈開關、巡航控制開關等。,故障檢查與排除 調取故障碼，無故障顯示：檢查點火系及相關線路，也無異?，F象。用油壓表檢查燃油壓力，發(fā)現油壓偏低，初步診斷為油路或燃油泵有異物堵塞。拆下燃油泵檢查，果然發(fā)現濾網過臟。經清洗燃油泵和油箱后試車，發(fā)動機運轉無力、加速困難的現象再未出現。 故障分析 上述故障是由于燃油泵濾網過臟