電控發(fā)動機(jī)故障診斷技術(shù)流程分析

1、國家職業(yè)資格統(tǒng)一鑒定關(guān)于汽車發(fā)動機(jī)氧傳感器信號波形分析的論文申報專業(yè): 汽車維修工申 報 人： 劉海波申報單位: 朝陽市華躍汽車銷售服務(wù)有限公司申報日期: 2012年8月17日 一、概述電控發(fā)動機(jī)是整個轎車的心臟部分，它的各個子系統(tǒng)之間關(guān)系復(fù)雜，出現(xiàn)故障的幾率很高，占整車故障的40%以上。電控發(fā)動機(jī)在維修時，確定故障原因和故障部位的時間占到總維修時時的70%以上，并且隨著各種新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，轎車維修人員在判定其故障原因和部位時將面臨著更大的挑戰(zhàn).由于電控汽車結(jié)構(gòu)的特殊性(其檢測、控制機(jī)件多且復(fù)雜，廣泛涉及到電子技術(shù)和微處理技術(shù))，如果維修人員仍采用傳統(tǒng)的維修方法，就勢必會感到“無能為力

2、”。盡快適應(yīng)現(xiàn)代汽車的維修要求，用現(xiàn)代診斷技術(shù)診斷發(fā)動機(jī)故障，并采取相應(yīng)的維修方法，最大限度地發(fā)揮出人員和設(shè)備的潛力，提高維修效率和維修質(zhì)量，已成為廣大汽車維修工作者的迫切愿望。研究轎車電控發(fā)動機(jī)故障診斷流程技術(shù)，加強(qiáng)轎車的安全檢測，是保證行車安全的有效手段。自公安部交通管理局的最新信息，至2009年底，我國汽車保有量已達(dá)7619.31萬輛，與上年相比，增加1152.10萬輛，增長17.81%。2010年1月9日公安部交通管理局通報，2009年全國共發(fā)生交通事故238351起，造成67759人死亡，275125人受傷，直接財產(chǎn)損失9.1億元。轎車故障的發(fā)生，是一個漸變的過程，采用故障診斷流程技

3、術(shù)，了解被診斷的對象或客體各組成部分的特性及它們之間的關(guān)系，能夠區(qū)分一種故障現(xiàn)象所掩蓋的另一種故障現(xiàn)象。在不解體或僅卸下個別小件的情況下，根據(jù)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)情況對轎車的部分故障進(jìn)行預(yù)防，發(fā)現(xiàn)問題及時維修，是交通安全的有效保證。二、電控發(fā)動機(jī)故障的概念、成因、癥狀1.電控發(fā)動機(jī)故障的概念轎車電控發(fā)動機(jī)是一個復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，它是由許多總成、機(jī)構(gòu)和元件有序構(gòu)成的。在轎車的使用過程中，電控發(fā)動機(jī)由于某一種或幾種原因的影響，其技術(shù)狀況將隨著行駛里程的增加而變化，其動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性將逐漸或迅速下降，排氣污染和噪聲加劇、逐漸地或突發(fā)地破壞了正常工況，總成或部件完全或部分地喪失了功能，從而產(chǎn)生故障。按

4、照汽車維修術(shù)語中的定義，汽車故障是指“汽車完全或部分喪失工作能力的現(xiàn)象”，其實質(zhì)是汽車零件本身或零件之間的配合狀態(tài)發(fā)生了異常。轎車電控發(fā)動機(jī)的機(jī)械故障表現(xiàn)在零件的本身或零件之間的配合狀態(tài)發(fā)生了異常變化；電氣故障表現(xiàn)在電控發(fā)動機(jī)的傳感器、ECU、執(zhí)行器的元件損壞、失效以及電氣線路的斷路、短路。另外電控發(fā)動機(jī)的汽油、機(jī)油、冷卻液、潤滑油等工作介質(zhì)變質(zhì)或使用不當(dāng)也會引發(fā)故障。2.電控發(fā)動機(jī)故障的成因電控發(fā)動機(jī)的故障成因主要有自然因素和人為因素兩種。（1）自然故障電控發(fā)動機(jī)的自然故障是指在正常的使用和維護(hù)條件下，由于不可抗拒的原因而形成的故障。例如，在轎車的使用過程中，零件會產(chǎn)生自然磨損；在外部載荷及

5、殘余內(nèi)應(yīng)力的作用下，零件會產(chǎn)生變形；在長期交變載荷下，零件會到達(dá)疲勞極限，產(chǎn)生破壞；此外還有非金屬零件及電氣元件產(chǎn)生的老化現(xiàn)象等，以上這些都會引起電控發(fā)動機(jī)的故障。（2）人為故障電控發(fā)動機(jī)的人為故障是指由于人為的不慎而造成的故障。這類故障起因于在電控發(fā)動機(jī)設(shè)計、制造和維護(hù)過程中的人為因素，具體如下。設(shè)計制造上的因素。在電控發(fā)動機(jī)設(shè)計中，盡管設(shè)計者們考慮得很周全，但也難免在設(shè)計中存在薄弱環(huán)節(jié)和不足之處。例如，發(fā)動機(jī)水套內(nèi)的冷卻水流向設(shè)計不合理而影響散熱，導(dǎo)致個別氣缸嚴(yán)重磨損；空氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理導(dǎo)致上機(jī)油；發(fā)動機(jī)總體布局不合理導(dǎo)致制動側(cè)滑等。維修配件質(zhì)量的因素。隨著我國轎車保有量的急劇增長，

6、維修配件的需求量也大大增加了。零配件常常是大批量購買并由不同廠家生產(chǎn)的，不可避免地存在質(zhì)量差異，甚至難免有偽劣產(chǎn)品魚目混珠，引發(fā)各種各樣的故障。例如，同一發(fā)動機(jī)汽缸蓋各燃燒室容積不等，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)動力不足或爆震；凸輪軸正時齒輪的鍵槽位置超差，會破壞正常的配氣相位，降低發(fā)動機(jī)的動力性；空氣濾清器的濾清效果差，會引起汽缸早期磨損等。工作介質(zhì)選用因素。依據(jù)車型來選用燃油和機(jī)油，是保證轎車正確使用的必要條件。例如，要求使用97號汽油的轎車，若選用了93號汽油，發(fā)動機(jī)就會產(chǎn)生爆震，導(dǎo)致機(jī)體強(qiáng)烈抖動、發(fā)出噪聲以及動力性下降；若壓縮比高、熱負(fù)荷大的汽油發(fā)動機(jī)使用了與之不配套的低粘度機(jī)油，工作時由于潤滑不良，會

7、使汽缸活塞的配合副產(chǎn)生早期磨損；若柴油轎車在嚴(yán)寒地區(qū)使用高凝點(diǎn)的柴油，會導(dǎo)致轎車起動困難等。管理方面的問題。由于使用單位和個人不了解或不嚴(yán)格執(zhí)行車輛技術(shù)管理規(guī)定，車輛使用不合理，維護(hù)不定期，修理不及時，從而導(dǎo)致人為故障叢生。在轎車使用中駕駛員不重視日常維護(hù)，會使隨機(jī)故障頻發(fā)，不但影響電控發(fā)動機(jī)的使用壽命，而且會危及行車安全。三、電控發(fā)動機(jī)故障診斷流程1.電控發(fā)動機(jī)不能起動的診斷流程（1）故障現(xiàn)象接通起動開關(guān)，起動機(jī)能帶動發(fā)動機(jī)正常轉(zhuǎn)動，但是發(fā)動機(jī)無法起動。（2）故障分析電控發(fā)動機(jī)在設(shè)計上具有很好的起動性能。電控系統(tǒng)一般性故障通常不會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)不能起動。如果出現(xiàn)發(fā)動機(jī)不能起動的故障，其原因一定是

8、發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、控制系統(tǒng)或機(jī)械系統(tǒng)四者中的一個或幾個喪失了功能。因此，發(fā)動機(jī)不能起動的故障診斷與排除應(yīng)重點(diǎn)集中在上述四個系統(tǒng)中。在檢修時，應(yīng)本著由簡到難由表及里的次序。注意當(dāng)發(fā)動機(jī)的故障指示燈點(diǎn)亮，解碼器讀取故障碼進(jìn)行檢修時，不能只更換故障元件就認(rèn)為真正排除了故障。要細(xì)致的分析故障元件損壞的原因，找到真正的故障原因。若所有故障原因都排除，最后再研究是否為電控單元故障所造成的，例如發(fā)動機(jī)控制單元就可利用來自安全氣囊的強(qiáng)烈碰撞信號來決定電動燃油泵控制電路是否需要被切斷。（3）故障診斷流程2.電控發(fā)動機(jī)起動困難的診斷流程（1）故障現(xiàn)象起動機(jī)能帶動發(fā)動機(jī)按正常轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，有明顯的著車征兆，但

9、很難起動；或需要連續(xù)多次起動，或長時間轉(zhuǎn)動起動機(jī)才能起動發(fā)動機(jī)。（2）故障分析對于起動困難的故障，應(yīng)分清在冷車時出現(xiàn)還是在熱車時出現(xiàn)，或者不管是冷車還是熱車均出現(xiàn)。一般檢查步驟為：a.燃油系統(tǒng)的油壓和油量，及噴油器。在進(jìn)行噴油器電壓測試時，不要踩加速踏板。因為有的車型在加速踏板完全被踩下的情況下會激活“溢油消除模式”暫時中止送往噴油器的電壓。在進(jìn)行燃油蒸氣管路及清污管路通暢檢查及有無破損處的檢查時，如有破損或管路堵塞，應(yīng)及時維修或更換。b.空氣系統(tǒng)的堵塞、泄漏和相應(yīng)傳感器的檢查。c.檢查點(diǎn)火系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)來排除故障。（3）故障診斷流程圖2.2 電控發(fā)動機(jī)起動困難的診斷流程3.電控發(fā)動機(jī)怠速不良

10、的診斷流程（1）故障現(xiàn)象發(fā)動機(jī)能夠正常起動，但是在怠速時轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，并且易熄火。在冷車時怠速不穩(wěn)，熱車時怠速不穩(wěn)，怠速上下波動，使用空調(diào)或轉(zhuǎn)向時怠速不穩(wěn)、熄火等。（2）故障分析在使用電控發(fā)動機(jī)的汽車上，發(fā)動機(jī)電腦能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)的各種工況進(jìn)行精確控制。對于發(fā)動機(jī)怠速工況的控制，一般可分為基本怠速設(shè)置、目標(biāo)怠速調(diào)節(jié)及附件工作怠速調(diào)整三部分?；镜∷僭O(shè)置。發(fā)動機(jī)的基本怠速設(shè)置主要是由發(fā)動機(jī)節(jié)氣門的初始開度決定的，這個開度值是在設(shè)計發(fā)動機(jī)時計算出來的，也是保證發(fā)動機(jī)實現(xiàn)正常怠速的前提。但隨著車輛的使用，發(fā)動機(jī)節(jié)氣門處會出現(xiàn)不同程度的污物，當(dāng)污物增加后，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量會下降，從而也會導(dǎo)致怠速下降。目標(biāo)怠速調(diào)

11、節(jié)。發(fā)動機(jī)的目標(biāo)怠速調(diào)節(jié)功能是通過發(fā)動機(jī)電腦的控制來實現(xiàn)的。發(fā)動機(jī)電腦通過對怠速控制閥開度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)（有些車型直接調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度），達(dá)到目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速。當(dāng)節(jié)氣門開度變小或節(jié)氣門處的污物增加時，實際進(jìn)入進(jìn)氣歧管內(nèi)的空氣量變小，導(dǎo)致電腦內(nèi)設(shè)定的轉(zhuǎn)速值高于實際轉(zhuǎn)速。此時電腦將控制怠速閥開啟，以補(bǔ)充進(jìn)氣量，使怠速升高至發(fā)動機(jī)電腦設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。附件工作怠速調(diào)整。當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速工況被增加負(fù)荷時，如打開空調(diào)、發(fā)動機(jī)掛檔滑行、打開前大等，發(fā)動機(jī)電腦將調(diào)節(jié)怠速控制閥的開度，以適應(yīng)怠速負(fù)荷的變化，避免發(fā)動機(jī)熄火。（3）故障診斷流程4.電控發(fā)動機(jī)異響的診斷與分析流程（1）故障現(xiàn)象電控發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)間歇或連

12、續(xù)的金屬敲擊聲、無規(guī)律的金屬碰擦聲、氣體沖擊聲等等。（2）故障診斷與分析a.異響類型電控發(fā)動機(jī)異響主要有機(jī)械異響、燃燒異響、空氣動力異響和電磁異響等。根據(jù)異響類型的不同可以查明異響產(chǎn)生的原因，從而診斷出存在故障的機(jī)件或機(jī)構(gòu)，進(jìn)而排除故障。b.異響原因機(jī)械異響。電控發(fā)動機(jī)機(jī)械異響主要是由于運(yùn)動副配合間隙過大或配合面有損傷所致。因磨損或調(diào)整不當(dāng)造成運(yùn)動副配合間隙過大時，運(yùn)轉(zhuǎn)中會引起沖擊和振動，產(chǎn)生聲波，如曲軸主軸承、凸輪軸軸承響、連桿軸承響、活塞敲缸響、活塞銷響、正時齒輪響、氣門響等，多是因零件間的配合間隙過大造成的。但有些異響可能是配合面有損傷或其它原因造成的37。燃燒異響。主要是電控發(fā)動機(jī)不正

13、常燃燒造成的，如產(chǎn)生爆燃和表面點(diǎn)火，氣缸內(nèi)產(chǎn)生極高的壓力波。這些壓力波撞擊燃燒室壁及活塞連桿組，發(fā)出強(qiáng)烈的類似敲擊的金屬異響。電控發(fā)動機(jī)的回火聲、排氣管發(fā)出的放炮聲也是燃燒異響?？諝鈩恿Ξ愴憽Ｖ饕l(fā)生在發(fā)動機(jī)的進(jìn)排氣管及運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇處，因漏氣或氣流振動造成異響。電磁異響。主要是在發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和某些電磁元件內(nèi)，由于磁場的交替變化，引起某些機(jī)械部件或某一部分空間容積產(chǎn)生振動而造成的。如發(fā)電機(jī)的整流二極管短路時，可能會發(fā)出一種哼叫的噪聲，拔下發(fā)電機(jī)的連接器，異響就會消失。5.電控發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力過低的診斷與分析（1）故障現(xiàn)象電控發(fā)動機(jī)起動后機(jī)油壓力迅速降至0左右，或在正常溫度和轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時，機(jī)油壓力始

14、終過低、機(jī)油壓力警告燈不斷閃亮或蜂鳴器發(fā)響報警。（2）故障診斷與分析當(dāng)發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力警告燈報警或機(jī)油壓力表指示機(jī)油壓力過低時，應(yīng)立即停車檢查。首先檢查機(jī)油液面高度、粘度及品質(zhì)，并應(yīng)注意機(jī)油是否被其它工作介質(zhì)污染。檢查油壓指示裝置，區(qū)分是機(jī)油壓力過低還是指示裝置失效造成的虛假報警。打開點(diǎn)火開關(guān)，將機(jī)油壓力傳感器的導(dǎo)線搭接到氣缸體上，若機(jī)油壓力表指示最高壓力，或指示燈點(diǎn)亮，表明機(jī)油壓力表良好，故障發(fā)生在機(jī)油壓力傳感或潤滑系機(jī)械部分。應(yīng)檢查限壓閥、彈簧的工作情況。在機(jī)油壓力傳感器的位置安裝機(jī)油壓力表、檢測機(jī)油壓力。通常，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min左右時，機(jī)油壓力不得低于70kpa。在拆卸機(jī)油壓力

15、傳感器的時候應(yīng)使用專用的套筒，并注意檢查熱車怠速和中高速時的機(jī)油壓力。拆下油底殼，檢查機(jī)油集濾器、機(jī)油濾清器、機(jī)油管路等有無堵塞和泄漏，并拆檢機(jī)油泵，檢查機(jī)油泵的工作性能是否正常。檢查曲軸主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承的磨損情況，檢測配合間隙是否過大。6.電控發(fā)動機(jī)抖動的診斷與分析（1）故障現(xiàn)象電控發(fā)動機(jī)起動后車身嚴(yán)重振動發(fā)抖，振幅大，頻率高，感覺車身上下左右搖晃，甚至導(dǎo)致儀表臺發(fā)響。（2）故障診斷與分析電控發(fā)動機(jī)抖動的原因主要是發(fā)動機(jī)動力不足和支承膠墊損壞。（3）發(fā)動機(jī)動力不足的原因有：油路、電路故障，造成混合氣過濃或過??；氣缸壓力不足，氣缸墊燒蝕、不密封、氣門座圈密封不嚴(yán)、氣門彈簧過軟、活塞環(huán)咬死；配氣相位不正確；發(fā)動機(jī)溫度過高，水泵、節(jié)溫器工作不良、風(fēng)扇皮帶打