(一)结构组成与工作原理
1.M7-Motronic发动机管理系统概述
发动机管理系统主要由传感器、微处理器(ECU)、执行器三个部分组成,对发动机工作时的吸入空气量、喷油量和点火提前角进行控制,基本结构如图3-188所示。
在发动机电控系统中,传感器作为输入部分,用于测量各种物理信号(温度、压力等),并将其转化为相应的电信号;ECU的作用是接受传感器的输入信号,并按设定的程序进行计算处理,产生相应的控制信号输出到功率驱动电路,功率驱动电路通过驱动各个执行器执行不同的动作,使发动机按照既定的控制策略进行运转;同时,ECU的故障诊断系统对系统中各部件或控制功能进行监控,一旦探测到故障并确认后,则存储故障码,调用“跛行回家”功能,当探测到故障被消除,则正常值恢复使用。
M7发动机电子控制管理系统的最大特点是采用基于转矩的控制策略。转矩为主控制策略的主要目的是把大量各不相同的控制目标联系在一起。这是根据发动机和车辆型号来灵活选择把各种功能集成在ECU的唯一方法。
M7发动机电控系统结构下如图3-189图所示。
图3-188 控制系统结构框图
图3-189 联电M7发动机电控系统结构
M7发动机电控系统的基本组件有:电子控制器(ECU)、怠速调节器、空气质量流量计、喷油器、进气压力/温度传感器、电子燃油泵、冷却液温度传感器、燃油压力调节器、节气门位置传感器、油泵支架、凸轮轴位置传感器、燃油分配管、转速传感器、炭罐控制阀、氧传感器、点火线圈。
M7-Motronic发动机管理系统是一个电子操纵的汽油机控制系统,它提供许多有关操作者、车辆或设备方面的控制特性,系统采用开环和闭环(反馈)相结合的控制方式,对发动机的运行提供各种控制信号。系统的主要功能包括以下三个方面。
1)应用物理模型的发动机的基本管理功能 以转矩为基础的系统结构,由进气压力传感器/进气流量传感器确定气缸负荷量,在静态与动态状况下改进了的混合气控制功能:空燃比闭环控制、燃油逐缸顺序喷射、点火正时、排放控制功能、催化器加热、炭罐控制、怠速控制、跛行回家。
2)附加功能 防盗器功能、转矩与外部系统(如传动机构或车辆动态控制)的连接、对几种发动机零部件的控制。
3)在线诊断OBDⅡ完成一系列OBDII功能,用于诊断功能的管理系统。
2.M7系统输入/输出信号
M7系统中ECU的主要传感器输入信号包括:
1)进气压力信号。
2)进气温度信号。
3)节气门转角信号。
4)冷却液温度信号。
5)发动机转速信号。
6)相位信号。
7)氧传感器信号。
8)车速信号。
9)空调压力信号。
以上信息进入ECU后经处理产生所需的执行器控制信号,这些信号在输出驱动电路中被放大,并传输到各对应执行器中,这些控制信号包括:
1)怠速调节器开度。
2)喷油正时和喷油持续时间。
4)炭罐控制阀开度。
5)点火线圈闭合角和点火提前角。
6)空调压缩机继电器。
7)冷却风扇继电器。
(二)控制系统功能介绍
1.起动控制
在起动过程中,要采取特殊计算方法来控制气缸充量、喷油和点火正时。该过程的开始阶段,进气歧管内的空气是静止的,进气歧管内部压力显示为周围大气压力。节气门关闭,怠速调节器指定为一个根据起动温度而定的固定参数。
在相似的过程中,特定的“喷油正时”被指定为初始喷射脉冲。
燃油喷射量根据发动机的温度而变化,以促使进气歧管和气缸壁上的油膜的形成。因此,当发动机达到一定转速前,要加浓混合气。一旦发动机开始运行,系统立即开始减少起动加浓,直到起动工况结束时完全取消起动加浓。
在起动工况下,点火角也不断调整,随着发动机温度、进气温度和发动机转速而改变。
2.暖机和三元催化器的加热控制
发动机在低温起动后,气缸充量、燃油喷射和电子点火都被调整以满足发动机更高的转矩要求。该过程继续进行,直到升到适当的温度阈值。
在该阶段中,最重要的是三元催化器的快速加热。因为,迅速过渡到三元催化器开始工作可大大减少废气排放。在此工况下,采用适度推迟点火提前角的方法利用废气进行“三元催化器加热”。
3.加速/减速和倒拖断油控制
喷射到进气歧管中的燃油有一部分不会及时到达气缸参加接着的燃烧过程。相反,它在进气歧管壁上形成一层油膜。根据负荷的提高和喷油持续时间的延长,储存在油膜中的燃油量会急剧增加。
当节气门开度增加,部分喷射的燃油被该油膜吸收。所以,必须喷射相应的补充燃油量对其补偿并防止混合气在加速时变稀。一旦负荷系数降低,进气歧管壁上燃油膜中包含的附加燃油会重新释放,那么在减速过程中,必须减少相应的喷射持续时间。
倒拖或牵引工况指发动机在飞轮处提供的功率是负值的情况。在这种情况下,发动机的摩擦和泵气损失可用来使车辆减速。当发动机处于倒拖或牵引工况时,喷油被切断以减少燃油消耗和废气排放,更重要的是保护三元催化器。
一旦转速下降到怠速以上特定的恢复供油转速时,喷油系统重新供油。实际上,ECU的程序中有一个恢复转速的范围。它们根据发动机温度,发动机转速动态变化等参数的变化而不同,并且通过计算防止转速下降到规定的最低阈值。
一旦喷射系统重新供油,系统开始使用初次喷射脉冲供给补充燃油,并在进气歧管壁上重建油膜。恢复喷油后,转矩为主的控制系统使发动机转矩的增加缓慢而平稳(平缓过渡)。
4.怠速控制
怠速时,发动机不提供转矩给飞轮。为保证发动机在尽可能低的怠速下稳定运行,闭环怠速控制系统必须维持产生的转矩与发动机“功率消耗”之间的平衡。怠速时需要产生一定的功率,以满足各方面的负荷要求。它们包括来自发动机曲轴和配气机构以及辅助部件,如水泵的内部摩擦。
M7系统以转矩为主控制策略依据闭环怠速控制来确定在任何工况下维持要求的怠速转速所需的发动机输出转矩。该输出转矩随着发动机转速的降低而升高,随发动机转速的升高而降低。系统通过要求更大转矩以响应新的“干扰因素”,如空调压缩机的开停或自动变速器换档。在发动机温度较低时,为了补偿更大的内部摩擦损失和/或维持更高的怠速转速,也需要增加转矩。所有这些输出转矩要求的总和被传递到转矩协调器,转矩协调器进行处理计算,得出相应的气缸充量密度,混合气成分和点火正时。
5.闭环控制
三元催化器中的排气后处理是降低废气中有害物质浓度的有效方法。三元催化器可降低碳氢(HC),一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的质量分数98%或更多,把它们转化为水(H2O),二氧化碳(CO2)和氮(N2)。不过只有在发动机过量空气系数λ=1附近很狭窄的范围内才能达到这样高的效率,空燃比闭环控制的目标就是保证混合气浓度在此范围内。
空燃比闭环控制系统只有配备氧传感器才能起作用。氧传感器在三元催化器侧的位置监测废气中的氧含量,稀混合气(λ>1)产生约100mV的传感器电压,浓混合气(λ<1)产生约800mV的传感器电压。当λ=1时,传感器电压有一个跃变。空燃比闭环控制对输入信号作出响应(λ>1=混合气过稀,λ<1=混合气过浓)修改控制变量,产生修正因子作为乘数以修正喷油持续时间。
6.蒸发排放控制
由于外部辐射热量和回油热量传递的原因,油箱内的燃油被加热,并形成燃油蒸气。由于受到蒸发排放法规的限制,这些含有大量HC成分的蒸气不允许直接排入大气中。在系统中燃油蒸气通过导管被收集在炭罐中,并在适当的时候通过清污过程进入发动机参与燃烧过程。清污气流的流量是由ECU控制炭罐控制阀来实现的。该控制仅在空燃比闭环控制系统闭环工作情况下才工作。
(三)系统故障诊断
1.故障信息记录
电子控制单元不断地监测着传感器、执行器、相关的电路、故障指示灯和蓄电池电压等,乃至电子控制单元本身,并对传感器输出信号、执行器驱动信号和内部信号(如空燃比闭环控制、冷却液温度、怠速转速控制和蓄电池电压控制等)进行可信度检测。一旦发现某个环节出现故障,或者某个信号值不可信,电子控制单元立即在RAM的故障存储器中设置故障信息记录。故障信息记录以故障码的形式储存,并按故障出现的先后顺序显示,如图3-190所示。
图3-190 发动机自诊断系统
故障按其出现的频度可分成“稳态故障”和“偶发故障”(例如由于短暂的线束断路或者插接件接触不良造成的故障)。
2.三种故障等级
(1)CLASS 5
1)设置诊断故障码时采取的行动。
①故障一出现,对应的故障码以及相关的故障信息进入故障码存储器中。
②故障在连续三个驾驶循环中出现,故障被确认,但ECU不启亮故障指示灯。
2)清除故障指示灯/故障码的条件。
①故障确认后,无故障运行连续三个驾驶循环,故障修复。
②对于已确认的故障,在故障修复后的40个连续无故障预热循环后,故障码即被清除。
③对于偶发故障,在40个连续无故障预热循环后,故障码即被清除。
(2)CLASS 31
1)设置诊断故障码时采取的行动。
①故障一出现,对应的故障码以及相关的故障信息进入故障码存储器中。
②故障在连续三个驾驶循环中出现,故障被确认,但ECU启亮故障指示灯。
2)清除故障指示灯/故障码的条件。
①故障指示灯启亮后,无故障运行一个驾驶循环,故障修复,故障指示灯被关闭。
②对于已确认的故障,在故障修复后的40个连续无故障预热循环后,故障码即被清除。
③对于偶发故障,在20个连续无故障预热循环后,故障码即被清除。
(3)CLASS 33
1)设置诊断故障码时采取的行动。
①故障一出现,对应的故障码以及相关的故障信息进入故障码存储器中。
②故障出现2s,故障被确认,但ECU不启亮故障指示灯。
2)清除故障指示灯/故障码的条件。
①故障确认后,无故障运行一个驾驶循环,故障修复。
②对于已确认的故障,在故障修复后的40个连续无故障预热循环后,故障码即被清除。
③对于偶发故障,在20个连续无故障预热循环后,故障码即被清除。
3.故障指示灯的控制策略
(1)无故障时
1)点火开关在ON位置,故障指示灯亮,4s后灭。
2)4s内起动,找到转速信号后故障指示灯灭。
3)K线接地超过2.5s后,故障指示灯以2Hz频率闪烁。
(2)有故障时
1)点火开关在ON位置,故障指示灯一直亮。
2)起动,找到转速信号后熄灭,如果故障类型中故障指示灯定义为亮模式,则满足相应确认条件后故障指示灯一直亮。
3)K线接地超过2.5s后,输出闪烁码。如:P0203闪烁方式为:连续闪10次-间歇-连续闪2次-间歇-连续闪10次-间歇-连续闪3次。
4.四种故障类型
Bmxdfp最大故障,信号超过正常范围的上限。
Bmndfp最小故障,信号超过正常范围的下限。
Bsidfp信号故障,无信号。
Bnpdf不合理故障,有信号,但信号不合理。
5.诊断仪连接接口
本系统采用“K”线通信协议,并采用ISO9141-2标准诊断接头,见图3-191。这个标准诊断接头是固定地连接在发动机线束上的。用于发动机管理系统EMS的是标准诊断接头上的4、7和16号针脚。标准诊断接头的4号针脚连接车上的接地线;7号针脚连接防盗控制器,即发动机数据“K”线;16号针脚连接蓄电池正极。
图3-191 OBD接口图
ECU通过“K”线可与外接诊断仪进行通信,并可进行如下操作:
(1)发动机参数显示
1)转速、冷却液温度、节气门开度、点火提前角、喷油脉宽、进气压力、进气温度、车速、系统电压、喷油修正、炭罐清污率、怠速空气控制、氧传感器波形。
2)目标转速、发动机相对负荷、环境温度、点火闭合时间、蒸发器温度、进气流量、油耗量。
3)节气门位置传感器信号电压、冷却液温度传感器信号电压、进气温度传感器信号电压、进气压力传感器信号电压。
(2)电喷系统状态显示 防盗系统状态、安全状态、编程状态、冷却系统状态、稳定工况状态、动态工况状态、排放控制状态、氧传感器状态、怠速状态、故障指示灯状态、紧急工况状态、空调系统状态、自动变速器/转矩请求状态。
(3)执行器试验功能 故障指示灯、燃油泵、空调继电器、风扇、点火、喷油(单缸断油)。
(4)里程计显示 运行里程、运行时间。
(5)版本信息显示 车架号码(VIN)、ECU硬件号码、ECU软件号码。
(6)故障显示 进气压力传感器、进气温度传感器、发动机冷却液温度传感器、节气门位置传感器、氧传感器、氧传感器加热线路、空燃比修正、各缸喷油器、燃油泵、转速传感器、相位传感器、炭罐控制阀、冷却风扇继电器、车速信号、怠速转速、怠速调节器、系统电压、ECU、空调压缩机继电器、蒸发器温度传感器、故障指示灯。
6.通过闪烁码读取故障信息
接通点火开关,利用发动机数据K线(即标准诊断接头7#)接地超过2.5s后,如ECU故障存储器内记忆有故障码,此时发动机故障指示灯输出闪烁码。如:P0203闪烁方式为:连续闪10次-间歇-连续闪2次-间歇-连续闪10次-间歇-连续闪3次。
(四)控制系统元件检测方法
1.进气温度传感器
进气温度传感器的结构、电路和特性曲线见图3-192。
(1)安装位置 发动机进气歧管上。
(2)工作原理 进气温度传感元件是一个负温度系数(NTC)的电阻,电阻随进气温度变化,此传感器输送给控制器一个表示进气温度变化的电压。
(3)技术特性参数
1)温度传感器的极限数据:储存温度为-40/+130°C。
2)25°C承载能力:100mW。
图3-192 进气温度传感器
a)结构 b)电路 c)特性曲线
3)温度传感器的特性数据:运行温度为-40/+125oC。
4)额定电压:以前置电阻1kΩ在5V下运行,或以≤1mA的测试电流运行。
5)20oC额定电阻:2.5kΩ±5%。
6)在空气中的温度时间系数T63,v=6m/s:≤45s。
(4)简易测量方法 卸下接头把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接传感器1#、2#针脚,20℃时额定电阻为2.5kΩ±5%,其他对应的电阻数值可由图3-192特性曲线量出。测量时也可用模拟的方法,具体为用电吹风向传感器送风(注意不可靠得太近),观察传感器电阻的变化,此时电阻应下降。
(5)故障现象及排除诊断方法
1)故障现象:熄火、怠速不良等。
2)一般故障原因:电器过载,人为损坏。
维修注意事项:发现故障更换传感器的时候注意检查发电机输出电压和电流是否正常。
2.进气歧管绝对压力传感器
进气歧管绝对压力传感器见图3-193。
图3-193 进气歧管绝对压力传感器
(1)安装位置 进气歧管绝对压力传感器装在进气歧管上。
(2)工作原理 进气歧管绝对压力传感元件由一片硅芯片组成。在硅芯片上蚀刻出一片压力膜片。压力膜片上有4个压电电阻,这4个压电电阻作为应变元件组成一个惠斯顿电桥。硅芯片上除了这个压力膜片以外,还集成了信号处理电路。硅芯片跟一个金属壳体组成一个封闭的参考空间,参考空间内的气体绝对压力接近于零。这样就形成了一个微电子机械系统。硅芯片的活性面上经受着一个接近于零的压力,它的背面上经受着通过一根接管引入的、待测的进气歧管绝对压力。硅芯片的厚度只有几个微米(Hm),所以进气歧管绝对压力的改变会使硅芯片发生机械变形,4个压电电阻跟着变形,其电阻值改变。通过硅芯片的信号处理电路处理后,形成与压力呈线性关系的电压信号。
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-6。
表3-6 进气歧管绝对压力传感器极限数据
2)特性数据见表3-7。
表3-7 进气歧管绝对压力传感器特性数据
3)压力传感器的传递函数
UA=(c1pabs+c0)Us
式中UA——信号输出电压(V);
Us——电源电压(V);
pabs——绝对压力(kPa);
c0——-9.4/95;
c1——0.85/95(1/kPa)。
由上式可以看出,在大气压力下,压力传感器的信号输出电压接近电源电压。
如果电源电压为5V,则节气门全开时压力传感器的信号输出电压等于4V左右。
(4)安装注意事项
1)如果采取合适的方式安装到汽车上(从进气歧管上提取压力,压力接管往下倾斜等),可以确保不会在压力敏感元件上形成冷凝水。
2)进气歧管上的钻孔和固定必须按照供货图进行,以便确保长久的密封并且能够耐受介质的侵蚀。
3)接头电气连接的可靠接触除了主要受零部件接头的影响以外,还跟线束上与其相配的接头的材料质量和尺寸精度有关。
(5)简易测量方法 接上接头,把数字万用表打到直流电压档,黑表笔接地,红表笔分别与3#、4#针脚连接。怠速状态下,3#针脚应有5V的参考电压,4#针脚电压为1.3V左右(具体数值与车型有关);空载状态下,慢慢打开节气门,4#针脚的电压变化不大;快速打开节气门,4#针脚的电压可瞬间达到4V左右(具体数值与车型有关),然后下降到1.5V左右(具体数值与车型有关)。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:熄火、怠速不良等。
2)一般故障原因:
①使用过程有不正常高压或反向大电流。
②维修过程使真空元件受损。
维修注意事项:维修过程中禁止用高压气体向真空元件冲击;发现故障更换传感器的时候注意检查发电机输出电压和电流是否正常。
3.节气门位置传感器
节气门位置传感器见图3-194。
图3-194 节气门位置传感器
针脚:对于节气门逆时针转(在节气门轴方向上从传感器一侧往节气门看)时开大的制式:1号接地;2号接5V电源。
对于节气门顺时针转(在节气门轴方向上从传感器一侧往节气门看)时开大的制式:1号5V电源;2号接地;3号输出信号。
(1)安装位置 安装在节气门体上。
(2)工作原理 本传感器是一个具有线性输出的角度传感器,由两个圆弧形的滑动电阻和两个滑动臂组成。滑动臂的转轴跟节气门轴连接在同一个轴线上。滑动电阻的两端加上5V的电源电压Us。当节气门转动时,滑动臂跟着转动,同时在滑动电阻上移动,并且将触点的电位Up作为输出电压引出。所以它实际上是一个转角电位计,电位计输出与节气门位置成比例的电压信号。
(3)技术特性参数 极限数据如表3-8所示。
表3-8 节气门位置传感器极限数据
特性数据如表3-9所示。
表3-9 节气门位置传感器特性数据
(4)安装注意事项
1)考虑到长时间运行以后节气门轴密封处的泄漏,建议将节气门轴相对于竖直方向至少偏转30°安装。
2)紧固螺钉的许用拧紧力矩1.5~2.5N·m。
(5)简易测量方法 卸下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接传感器1#、2#针脚,常温下其电阻值为2kΩ±20%。两表笔分别接1#、3#针脚,转动节气门,其电阻值随节气门打开而阻值线性变化,而2#、3#针脚则是相反的情况。
注意:在观察电阻值变化的时候,注意观察阻值是否有较大的跳跃。
接上接头,打开点火开关但不起动发动机,把数字万用表打到直流电压档,黑表笔接地,红表笔接2#针脚,此时应该有5V参考电压;接3#针脚,节气门全闭时,其电压值为0.3V左右(具体数值与车型有关),节气门全开位置时,其电压值为3V左右(具体数值与车型有关)。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:加速不良等。
2)一般故障原因:人为故障。
维修注意事项:注意安装位置。
4.冷却液温度传感器
冷却液温度传感器见图3-195。
图3-195 冷却液温度传感器
针脚:本传感器共有三个针脚,一个接仪表板,接电子控制器的两个脚可以相互换用。
(1)安装位置 安装在发动机出水口上。
(2)工作原理 本传感器是一个负温度系数(NTC)的热敏电阻,其电阻值随着冷却液温度上升而减小,但不是线性关系。负温度系数的热敏电阻装在一个铜质面,见图3-196。
图3-196 冷却液温度传感器结构与特性曲线
a)结构图 b)特性曲线 1—电器接头 2—外壳 3—NTC电阻
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-10。
表3-10 冷却液温度传感器极限数据
2)特性数据见表3-11。
表3-11 冷却液温度传感器特性数据
(4)安装注意事项 冷却液温度传感器安装在气缸体上,并且要将铜质导热套筒插入冷却液中。套筒有螺纹,利用套筒上的六角头可以方便地将冷却液温度传感器拧入气缸体上的螺纹孔。许可的最大拧紧力矩为20N·m。
(5)简易测量方法 卸下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接传感器1#、2#针脚,20℃时额定电阻为2.5kΩ±5%,其他可由图3-197特性曲线量出。测量时也可用模拟的方法,具体为把传感器工作区域放进开水里(注意浸泡的时间要充分),观察传感器电阻的变化,此时电阻应下降到300~400Ω(具体数值视开水的温度)。
(6)故障现象及判断方法
图3-197 冷却液温度传感器特性曲线
1)故障现象:起动困难等。
2)一般故障原因:人为故障。
5.氧传感器
氧传感器见图3-198,电路简图和针脚见图3-199。
氧传感器都带有电缆。电缆的另一端为电接头。氧传感器的电接头都有四个针脚:1号接加热电源正极(白色),2号接加热电源负极(白色),3号接信号负极(灰色),4号接信号正极(黑色)。
(1)安装位置 安装在排气管前端。
(2)工作原理 氧传感器的传感元件是一种带孔隙的陶瓷管,管壁外侧被发动机排气包围,内侧通大气。传感陶瓷管壁是一种固态电解质,内有电加热管。
图3-198 氧传感器
1—电缆线 2—碟形垫圈 3—绝缘衬套 4—保护套 5—加热元件夹紧接头 6—加热棒 7—接触垫片 8—传感器座 9—陶瓷探针 10—保护管
图3-199 氧传感器电路简图和针脚
氧传感器的工作是通过将传感陶瓷管内外的氧离子浓度差转化成电压信号输出来实现的。当传感陶瓷管的温度达到350℃时,即具有固态电解质的特性。由于其材质的特殊,使得氧离子可以自由地通过陶瓷管。正是利用这一特性,将浓度差转化成电势差,从而形成电信号输出。若混合气体偏浓,则陶瓷管内外氧离子浓度差较高,电势差偏高,大量的氧离子从内侧移到外侧,输出电压较高(接近800~1000mV);若混合气偏稀,则陶瓷管内外氧离子浓度差较低,电势差较低,仅有少量的氧离子从内侧移动到外侧,输出电压较低(接近100mV)。信号电压在理论空燃比(α=1)附近发生突变,见图3-200。
(3)技术特性参数
图3-200 600oC氧传感器特性曲线
1)极限数据见表3-12。
表3-12 氧传感器极限数据
2)特性数据见表3-13。
表3-13 氧传感器特性数据
3)传感器电气数据见表3-14。
表3-14 氧传感器电气数据
4)使用寿命。氧传感器的使用寿命跟汽油中铅的体积分数有关,见表3-15。
表3-15 氧传感器使用寿命
(4)安装注意事项
1)氧传感器应该安装在排气管上能保证代表排气成分,且能满足规定的温度限值的位置。安装地点应当尽量靠近发动机。排气管上应设有螺纹,供拧入氧传感器之用,见图3-201。
2)氧传感器的安装姿态:氧传感器应当安装成跟水平面的夹角大于等于10°,并且使传感器尖端朝下,以避免冷起动时冷凝水积聚在传感器壳体和传感器陶瓷管之间,见图3-202。
3)对排气管的要求:要使氧传感器前面区域中的排气管迅速的加热。如果可能,排气管应当设计成往下倾斜,以避免冷凝水在传感器的前面积聚起来。
4)不得使氧传感器侧的电缆金属扣环不适当地加热,发动机停车后尤其如此。
图3-201 氧传感器的安装
图3-202 氧传感器安装状态
5)不得在氧传感器的插头上使用清洗液、油性液体或挥发性固体。
6)氧传感器的螺纹为M18×1.5。
7)氧传感器的六角头扳手规格为22—0.33。
8)氧传感器的拧紧力矩为40~60N·m。
(5)简易测量方法
1)卸下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接传感器1#(白色)、2#(白色)针脚,常温下其阻值为2.5~4.5Ω。
2)接上接头,怠速状态下,待氧传感器达到其工作温度350℃时,把数字万用表打到直流电压档,两表笔分别接传感器3#(灰色)、4#(黑色)针脚,此时电压应在0.1~0.9V之间快速的波动。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:怠速不良、加速不良、尾气超标、油耗过大等。
2)一般故障原因:
①湿气进入传感器内部、温度骤变、探针断裂。
②氧传感器“中毒”(被Pb、S、Br、Si等元素污染)。
维修注意事项:维修中禁止在氧传感器上使用清洗液、油性液体或挥发性固体。
6.感应式转速传感器(本传感器仅用于无分电器系统)
感应式转速传感器结构原理见图3-203。
针脚:用于电子控制系统的感应式转速传感器的接头有两种类型,见图3-204。相应地有两种针脚定义,分别见图3-204a和图3-204b。
(1)安装位置 发动机后部飞轮平面上。
(2)工作原理 感应式转速传感器与信号盘相配合,用于无分电器点火系统中提供发动机转速信息和曲轴上止点信息。感应式转速传感器由一个永久磁铁和磁铁外面的线圈组成。脉冲盘是一个齿盘,原本有60个齿,但是有两个齿空缺。信号盘装在曲轴上,随曲轴旋转。当齿尖紧挨着感应式转速传感器的端部经过时,铁磁材料制成的脉冲盘切割着感应式转速传感器中永久磁铁的磁力线,在线圈中产生感应电压,作为转速信号输出。
图3-203 转速传感器工作原理图
1—屏蔽线 2—永磁铁 3—传感器外壳 4—安装支架 5—软磁铁心 6—线圈 7—空气隙 8—60-2齿圈
图3-204 传感器针脚图
a)1号接屏蔽,2号和3号接信号线 b)3号接屏蔽,1号和2号接信号线
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-16。
表3-16 感应式转速传感器极限数据
2)转速传感器在三个温度区的特性数据见表3-17。
表3-17 转速传感器特性数据
(4)安装注意事项
1)感应式转速传感器只允许在马上要装到汽车上去或装到试验装置上去之前才从包装材料中取出。
2)感应式转速传感器用压入的方法而不是用锤击的方法安装。
3)推荐采用部分微密封的螺栓M6×12固定感应式转速传感器。
4)拧紧力矩(8±2)N·m。
5)感应式转速传感器和信号盘齿尖之间的气隙:0.8~1.2mm。
(5)简易测量方法
1)卸下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接传感器2#、3#针脚,20℃时额定电阻为860Ω±10%。
2)接上接头,把数字万用表打到交流电压档,两表笔分别接传感器2#、3#针脚,起动发动机,此时应有电压输出,建议用车用示波器检查,示波器波形见图3-205。
图3-205 示波器波形
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:不能起动等。
2)一般故障原因:人为故障。
维修注意事项:维修过程用压入的方法而不是用锤击的方法安装。
7.相位传感器(本传感器仅用于无分电器系统)
相位传感器见图3-206。
图3-206 相位传感器
针脚:标记“1”表示接地。
标记“2”表示信号输出。
标记“3”表示接电源正极。
(1)安装位置 凸轮轴端盖。
(2)工作原理 本传感器利用霍尔效应中霍尔电压受变化的磁场感应强度影响而工作(见图3-207)。
图3-207 霍尔传感器工作示意图
a)霍尔效应示意图 b)霍尔感应元件 c)霍尔传感器结构
霍尔传感器原理:
当一电流IS通过一半导体薄片时,在电流的右旋方向就会产生一霍尔电压UH,其值与磁场感应B(与电流IS垂直)和电流IS成正比。霍尔电压受变化的磁场感应强度B影响
(3)传感器技术特性参数 见表3-18。
表3-18 霍尔传感器技术特性参数
(4)安装注意事项 本传感器壳体上只有1个孔,供紧固用。
(5)简易测量方法 接上接头,打开点火开关但不起动发动机,把数字万用表打到直流电压档,两表笔分别接传感器3#、1#针脚,确保有12V的参考电压。起动发动机,此时2#针脚信号可由车用示波器检查是否正常。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:排放超标,油耗增加等。
2)一般故障原因:人为故障。
8.电子控制单元(ECU)
电子控制单元(ECU)的结构见图3-208,外形见图3-209。
图3-208 ECU结构
(1)安装位置 前围板上乘员室一侧。
(2)ECU功能
1)多点顺序喷射。
2)控制点火。
3)怠速控制。
4)提供传感器供电电源:5V/100mA。
5)空燃比闭环控制,带自适应功能。
6)控制炭罐控制阀。
7)控制空调开关。
8)控制发动机故障指示灯。
9)燃油定量修正。
10)发动机转速信号的输出(TN信号)。
11)车速信号的输入。
12)故障自诊断。
13)接收发动机负荷信号。
(3)技术特性参数见表3-19。
图3-209 ECU外形
表3-19 ECU技术特性参数
(4)安装注意事项
1)安装时注意静电防护。
2)注意对插头针脚的保护。
(5)简易测量方法
1)接上接头,利用发动机数据K线读取发动机故障记录。
2)卸下接头,检查ECU连接线是否完好,重点检查ECU电源供给、接地线路是否正常。
3)检查外部传感器工作是否正常,输出信号是否可信,其线路是否完好。
4)检查执行器工作是否正常,其线路是否完好。
5)更换ECU进行试验。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:怠速不稳、加速不良、不能起动、怠速过高、尾气超标、起动困难、空调失效、喷油器控制失效、熄火等。
2)一般故障原因:
①由于外接装置电气过载而导致ECU内部零部件烧毁而导致失效。
②由于ECU进水而导致线路板锈蚀等。
(7)维修注意事项
1)维修过程不要随意拆卸ECU。
2)拆卸ECU前请先断开蓄电池接线5min以上。
3)拆卸后的ECU注意存放。
4)禁止在ECU的连接线上加装任何线路。
9.电动燃油泵(EKP13.5型)
电动燃油泵见图3-210。
图3-210 电动燃油泵
针脚:电动燃油泵有两个针脚,连接油泵继电器。两个针脚旁边的油泵外壳上刻有“+”和“-”号,分别表示接正极和负极。
(1)安装位置 燃油箱内。
(2)工作原理 电动燃油泵由直流电动机、叶片泵和端盖(集成了止回阀、泄压阀和抗电磁干扰元件)等组成,见图3-211。
泵和电动机同轴安装,并且封闭在同一个机壳内。机壳内的泵和电动机周围都充满了汽油,利用燃油散热和润滑。蓄电池通过油泵继电器向电动燃油泵供电,继电器只有在起动时和发动机运转时才使电动燃油泵电路接通。当发动机因事故而停止运转时,燃油泵自动停止运转。
图3-211 电动燃油泵剖视图
1—燃油泵端盖 2—电动机 3—油道 4—叶片泵
电动燃油泵出口的最大压力由泄压阀决定,在450~650kPa之间。但是整个燃油系统的压力却是随着进气歧管压力的波动而波动的。系统压力跟进气歧管压力之间的差值由燃油压力调节器决定,一般为300kPa。
根据发动机的需要,电动燃油泵可有不同的流量。为便于生产,相同结构的EKP13系列的电动燃油泵通过调整线圈匝数来调整电动机的转速,从而调整流量。所以不能随意地将一种车型的电动燃油泵用到另一种车型中去。
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-20。
表3-20 燃油泵极限数据
2)特性数据。电动燃油泵在一定供油压力下的流量跟电压成正比。各整车厂采用的燃油泵各不相同。EKP13.5型电动燃油泵的重量为295~305g。
(4)安装注意事项
1)电动燃油泵应储存在密闭的原包装盒内。装上汽车后最大允许储存时间为6个月,作为配件最大储存时间为4年。超过这个时间,应由制造商重新检测油泵的性能数据。在储存地点,必须保护油泵免受大气的影响。储存期间,原包装不得损坏。
2)EKP13系列的电动燃油泵只应用于油箱内。安装油泵时必须装上网眼尺寸不大于60μm的或跟客户共同商定的进油口滤网。请注意勿使从通气孔喷出的油束喷到进油口滤网、油泵支架或油箱壁上。搬运油泵时要小心。首先,必须保护进油口滤网不受载荷和冲击。油泵应当在安装时才小心地从塑料包装材料中取出。保护盖只有在油泵马上要安装时才取走。绝对不允许取走进油口滤网。进入油泵进油口或滤网的异物会导致油泵的损坏。
3)安装油管时要注意清洁。油管内部必须清洁。请只用新的油管夹子。请确定油管夹子的正确位置,并遵循制造商推荐的方法。
图3-212 燃油泵夹持
4)请勿在油管处或在进油口滤网处握持油泵。
5)为了防止燃油泵损坏,请不要在干态下运行油泵。不要使用损坏的油泵和曾经跌落到地上的油泵。油箱掉落到地上以后,要更换燃油箱内的燃油泵。
6)在进油板上不允许施加压力。嵌缝处不能有机械应力。燃油泵的夹持必须在规定的范围内进行,见图3-212。
7)如果发生退货,请将燃油泵连同供货单、检验单以及包装标签一起送回。退货的燃油泵必须按照规定的方法包装。如果燃油泵已经用过,请用规定的清洗液冲洗,并在空气中晾干。不允许将油泵吹干。考虑到安全因素,吉利公司不接受含有燃油的燃油泵。
(5)简易测量方法
1)卸下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接燃油泵两针脚,测量内阻,不为零或无穷大(即为非短路、断路状态)。
2)接上接头,在进油管接上燃油压力表,起动发动机,观察燃油泵是否工作。若不运转,检查“+”针脚是否有电源电压;若运转,怠速工况下,检查燃油压力是否在260kPa左右。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:运转噪声大、加速不良、不能起动(起动困难)等。
2)一般故障原因:由于使用劣质燃油,导致了下列故障。
①胶质堆积形成绝缘层。
②油泵轴衬与电枢抱死。
③油面传感器组件腐蚀等。
(7)维修注意事项
1)根据发动机的需要,电动燃油泵可有不同的流量,外形相同、能够装得上的燃油泵未必是合适的,维修时采用的燃油泵的零件号必须跟原来的一致,不允许换错。
2)为了防止燃油泵意外损坏,请不要在干态下运行。
3)在需要更换燃油泵的场合,请注意对燃油箱和管路的清洗及更换燃油滤清器。
检查燃油压力,查看此时燃油压力是否在300kPa左右。
10.电磁喷油器
电磁喷油器见图3-213、图3-214、图3-215。
图3-213 电磁喷油器
每个喷油器共有两个针脚。其中,在壳体一侧用正号标识的针脚接主继电器输出端的87号针脚;另一个分别接ECU的49、50、63、64号针脚(三缸机64号针脚为空)。
(1)安装位置 靠近进气门一端的进气歧管上。
(2)工作原理ECU发出电脉冲给喷油器的线圈,形成磁场力。当磁场力上升到足以克服回位弹簧压力、针阀重力和摩擦力的合力时,针阀开始升起,喷油过程开始。当喷油脉冲截止时,回位弹簧的压力使针阀重又关上。
图3-214 燃油分配管上的喷油器
图3-215 电磁喷油器剖视图
1—O形圈 2—滤网 3—带电插头喷油器体 4—线圈 5—弹簧 6—带线圈衔铁的阀针 7—带喷孔板的阀座
1)EV6型电磁式喷油器的类型:
①按长度可分为长型和标准型。
②按喷雾形状可分为B型(单孔单束)、C型(四孔锥形)和E型(四孔双束)。
2)型号的选择根据发动机及进气歧管结构而定。
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-21。
表3-21 喷油器极限数据
2)特性数据见表3-22。
表3-22 喷油器特性数据
3)许用燃油。喷油器只能使用符合中华人民共和国国家标准GB 17930-2011《车用汽油》和环境保护标准GWKB 1-1999《车用汽油有害物质控制标准》的规定的燃油,并且要求在汽油中加入清净剂。需要特别指出的是,汽油存放时间过长就会变质。特别是LPG和汽油双燃料发动机的出租车中,长期以LPG作为燃料,汽油只是用于起动,汽油的日耗量很少。可是燃油泵长期运转,油箱温度相当高。如果汽油存放在这种汽车的燃油箱内,就十分容易被氧化变质,可能导致喷油器堵塞甚至损坏。
(4)安装注意事项
1)确认BOSCH商标及产品号码。
2)针对一定的喷油器必须使用一定的插头,不得混用。
3)为了便于安装,推荐在与燃油分配管相连接的上部。O形圈的表面涂上无硅的洁净机油。注意不要让机油污染喷油器内部及喷孔。
4)将喷油器以垂直于喷油器座的方向装入喷油器座,然后用卡夹将喷油器固定在喷油器座上。
注意:
①喷油器卡夹按定位方式分为轴向定位卡夹和轴径向定位卡夹,应避免错用。
②对于轴向定位的喷油器的安装,应确保卡夹中间的卡口完全卡入喷油器的卡槽内,卡夹两侧的卡槽完全卡入喷油器座的外缘翻边。
③同时有轴向和径向定位要求的喷油器在安装时应使用轴径向定位卡夹并使喷油器的定位块及喷油器座定位销分别位于定位卡夹上对应的卡槽内。
④若喷油器有两条卡槽,应注意不要卡错,可参照原件的安装位置。
5)喷油器的安装用手进行,禁止用锤子等工具敲击喷油器。
6)拆卸和重新安装喷油器时,必须更换O形圈。此时不得损伤喷油器的密封面。
7)O形圈的支承垫圈不得从喷油器中拔出。安装时应避免损坏喷油器的进油端、O形圈、支撑环、喷孔板及电插头。如有损坏,应禁止使用。
8)安装完喷油器后进行燃油分配管总成密封性检测。无泄漏者方为合格。
9)失效件要用手工拆卸。先拆下喷油器的卡夹,然后从喷油器座上拔出喷油器。
10)拆卸后应保证喷油器座的清洁,避免污染。
(5)简易测量方法 卸下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接喷油器两针脚,20℃时额定电阻为11~16Ω。
建议:使用喷油器专用清洗分析仪器对喷油器进行定期清洗分析。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:怠速不良、加速不良、不能起动(起动困难)等。
2)一般故障原因:由于缺少保养,导致喷油器内部出现胶质堆积而失效。
3)维修注意事项:参见安装注意事项。
11.怠速执行器步进电动机
步进电动机见图3-216。
图3-216 怠速执行器步进电动机
图3-217 步进电动机结构图
针脚:针脚A接ECU 22号针脚
针脚B接ECU 21号针脚
针脚C接ECU 35号针脚
针脚D接ECU 36号针脚
(1)安装位置 节气门体上。
(2)工作原理 步进电动机是一台微型电动机,它由围成一圈的多个钢质定子和一个转子组成,见图3-217。每个钢质定子上都绕着一个线圈,转子是一个永久磁铁,永久磁铁的中心是一个螺母。所有的定子线圈都始终通电。只要改变其中某一个线圈的电流方向,转子就转过一个角度。当各个定子线圈按恰当的顺序改变电流方向时,就形成一个旋转磁场,使永久磁铁制成的转子按一定的方向旋转。如果将电流方向改变的顺序颠倒过来,那么转子的旋转方向也会颠倒过来。连接在转子中心的螺母带动一根丝杆。因为螺旋杆设计成不能转动,所以它只能在轴线方向上移动,故又称直线轴。丝杆的端头是一个塞头,塞头因此而可以缩回或伸出,从而增大或减小怠速执行器旁通进气通道的截面积,直至将它堵塞。每当更换某线圈的电流方向时,转子就转过一个固定的角度,称为步长,其数值等于360o除以定子或线圈的个数,本步进电动机转子的步长为15o。相应地,螺旋杆每一步移动的距离也固定。ECU通过控制更换线圈电流方向的次数,来控制步进电动机的移动步数,从而调节旁通通道的截面积及流经的空气流量。空气流量大体上与步长呈线性关系。螺旋杆端头的塞头后面有一个弹簧,见图3-217。在塞头伸长方向可利用的力等于步进电动机的力加上弹簧力;在塞头缩回方向上可利用的力等于步进电动机的力减去弹簧力。
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-23。
表3-23 步进电动机极限数据
2)特性数据见表3-24。
表3-24 步进电动机特性数据
(4)安装注意事项 带步进电动机的怠速执行器安装在节气门体铸件上,在节气门的两端构成旁通通道,见图3-218。安装时要特别注意:
1)安装使用两个M5×0.8×14的螺栓。
2)螺栓拧紧力矩(4.0±0.4)N·m。
3)安装使用弹簧垫圈,并用粘合剂粘合。
4)带步进电动机的怠速执行器的轴不应该安装成水平状态或低于水平状态,以免冷凝水进入。
5)不得在轴向施加任何形式的力试图将轴压入或拔出。
注意:带步进电动机的怠速执行器装入节气门体之前,其轴必须处在完全缩进的位置。
(5)简易测量方法(卸下接头)把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接调节器AD、BC针脚,25℃时额定电阻为(53±5.3)Ω。
(6)故障现象及判断方法
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图3-218 怠速执行器
1)故障现象:怠速过高、怠速熄火等。
2)一般故障原因:由于灰尘、油气等堆积造成旁通空气道部分堵塞,而导致步进电动机怠速调整不正常。
(7)维修注意事项:
1)不得在轴向施加任何形式的力试图将轴压入或拔出。
2)带步进电动机的怠速调节器装入节气门体之前,其轴必须处在完全缩进的位置。
3)注意对旁通空气道的清洁保养。
4)拆卸蓄电池或ECU后,注意及时对步进电动机进行自学习。
5)M7系统自学习方法为:打开点火开关但不马上起动发动机,等待5s后,再起动发动机。如果此时发现发动机怠速不良,则重复上述步骤即可。
12.双火花点火线圈(本传感器用于无分电器系统的四缸发动机)
双火花点火线圈见图3-219。
图3-219 双火花点火线圈
注意:本系统中有两个点火线圈,每个点火线圈的次级接两个气缸,即1缸和4缸同时点火,2缸和3缸同时点火。
1-4缸点火线圈针脚功能:
低压侧:1号线圈初级绕阻针脚接主继电器87#针脚。
1号线圈初级绕组针脚接ECU的5#针脚。
高压侧:两个次级绕组接线柱分别通过分火线与同名发动机气缸的火花塞连接。
2-3缸点火线圈针脚功能:
低压侧:2号线圈初级绕阻针脚接主继电器87#针脚。
2号线圈初级绕组针脚接ECU的2#针脚。
高压侧:两个次级绕组接线柱分别通过分火线与同名发动机气缸的火花塞连接。
(1)安装位置 发动机或车身上。
(2)工作原理 点火线圈由初级绕阻、次级绕组和铁心、外壳等组成。当某一个初级绕阻的接地通道接通时,该初级绕阻充电。一旦ECU将初级绕阻电路切断,则充电终止,同时在次级绕阻中感应出高压电,使火花塞放电。跟带分电器的点火线圈不同的是,点火线圈次级绕阻的两端各连接一个火花塞,所以这两个火花塞同时点火。两个初级绕阻交替地通电和断电。相应地两个次级绕阻交替地放电。
(3)技术特性参数
1)特性数据见表3-25。
表3-25 点火线圈特性数据
2)线圈常温(25±5)℃时次级输出电压见表3-26。
表3-26 次级输出电压表
(4)简易测量方法 卸下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接初级绕组两针脚,20℃时,阻值为0.77~0.95Ω;次级绕组阻值为7.57~10.23kΩ。
(5)故障现象及判断方法
1)故障现象:不能起动等。
2)一般故障原因:电流过大导致烧毁、受外力损坏等。
3)维修注意事项:维修过程禁止用“短路试火法”测试点火功能,以免对电子控制器造成损伤。
13.炭罐控制阀
炭罐控制阀见图3-220、图3-221。
图3-220 炭罐控制阀
针脚:炭罐控制阀只有两个针脚,一个接主继电器输出端87号针脚,另一个接ECU的37号针脚。
(1)安装位置 安装在炭罐与进气歧管的真空管路上,见图3-222。
(2)工作原理
图3-221 炭罐控制阀剖视图
图3-222 炭罐控制阀安装图
1—来自油箱 2—炭罐 3—大气 4—炭罐控制阀 5—通往进气歧管 6—节气门
1)炭罐控制阀由电磁线圈、衔铁和阀等组成。进口处设有滤网。流过炭罐控制阀的气流流量一方面跟ECU输出给炭罐控制阀的电脉冲的占空比有关,另一方面还跟炭罐控制阀进口和出口之间的压力差有关。当没有电脉冲时,炭罐控制阀关闭。
2)不同类型的炭罐控制阀在100%占空比,即全部开启条件下的流量各不相同。图3-223给出了两种典型的流量曲线。由图可见,同样在200mbar的压力差之下,A型炭罐控制阀全部开启时的流量是3.0m3/h,B型的流量是2.0m3/h。(本项目为B型)
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-27。
图3-223 炭罐控制阀流量曲线
表3-27 炭罐控制阀极限数据
(续)
2)特性数据见表3-28。
表3-28 炭罐控制阀特性数据
(4)安装注意事项
1)炭罐控制阀和炭罐、进气歧管的连接见图3-222。
2)为了避免振动的传递,推荐将炭罐控制阀悬空安装在软管上。
3)安装时必须使气流方向符合规定。
4)必须通过适当的措施如过滤、净化等防止异物(如微粒物)从炭罐或软管进入炭罐控制阀。
5)推荐在炭罐出口上安装一个相应的保护性滤清器(网格尺寸<50 Hm)。
(5)简易测量方法 卸下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接炭罐控制阀两针脚,20℃时额定电阻为(26±4)Ω。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:功能失效等。
2)一般故障原因:由于异物进入阀内部,导致锈蚀或密封性差等。
(7)维修注意事项
1)安装时必须使气流方向符合规定。
2)当发现阀体内部由于黑色颗粒导致控制阀失效,需要更换控制阀时,请检查炭罐状况。
3)维修过程中尽量避免水、油等液体进入阀内。
4)为了避免固体声的传递,推荐将炭罐控制阀悬空安装在软管上。
14.燃油压力调节器
燃油压力调节器见图3-224。
图3-224 燃油压力调节器
(1)安装位置 燃油分配管总成上。
(2)工作原理 如图3-224所示,一张由橡胶—纤维制成的柔性薄膜将燃油压力调节器分隔成上、下两个腔室。上腔室通过侧向的接头用软管跟进气歧管连接,上腔室内有弹簧。下腔室充满从燃油分配管经过压力调节器底面周围的一圈进油口流入的燃油。薄膜的下方受到燃油分配管的燃油压力,上方受到进气歧管压力和弹簧压力之和。薄膜可以变形而带动阀座,使阀开启或关闭,但因其变形量很小,弹簧的作用力可认为保持不变。所以阀的启闭主要由下腔室的燃油压力跟上腔室的进气歧管压力之差决定。假定起初阀是关闭的。后来或者由于发动机负荷减小,进气歧管压力下降;或者由于燃油压力升高,导致上述的压力差增大,最终薄膜被燃油压力顶起,阀开启,燃油通过压力调节器中央的回油口泄流回到燃油箱,燃油压力下降,直到阀关闭。如此,使得在发动机工况改变时,燃油分配管的压力与进气歧管压力之差大体上保持不变。这是燃油定量电子控制得以实施的基本前提。实际上,当燃油流量增加时,压力差按线性略有增大。当进气歧管绝对压力变动时,压力差也略有波动。
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-29。
表3-29 燃油压力调节器极限数据
(续)
2)特性数据见表3-30。
表3-30 燃油压力调节器特性数据
3)燃油要求。燃油压力调节器可采用符合中华人民共和国国家标准GB 17930—2011《车用汽油》和环境保护标准GWKB 1—1999《车用汽油有害物质控制标准》规定的燃油。燃油压力调节器也可采用含有体积分数15%以下的甲醇或乙醇的汽油。
(4)安装注意事项
1)将O形圈轻轻用干净、无硅酮的发动机机油或其他BOSCH认可的润滑用油浸湿。
2)在装、拆时不可造成调压阀的变形。
3)在调压阀拆卸和重新使用时必须换新的O形圈,若调压阀承受了大于1500kPa的压力时,则换掉这个调压阀。
4)进行过破裂实验或耐久性实验的调压阀不可再用于汽车上。
(5)简易测量方法 在进油管接上燃油压力表,起动发动机,使发动机在怠速状态下运转,检查燃油压力是否在260kPa左右;拔下燃油压力调节器上的真空管,观察此时燃油压力是否在300kPa左右。
(6)故障现象及判断方法
1)故障现象:燃油压力过低或过高、难以起动等。
2)一般故障原因:由于长期使用缺乏保养,导致以下故障。
①滤网堵塞。
②颗粒杂质引起大泄漏。
③人为机械损坏等。
(7)维修注意事项
1)禁止用高压气体向膜片元件冲击。
2)禁止用强腐蚀性液体对其进行清洗。
3)禁止受外力,避免造成变形。
15.钢制燃油分配管总成
燃油分配管总成见图3-225。
图3-225 燃油分配管总成
(1)安装位置 进气管与缸体之间。
(2)工作原理 燃油分配管总成由燃油分配管(KVS-S)、喷油器(EV)及燃油压力调节器(DR)组成。用于存储和分配燃油。
(3)技术特性参数
1)极限数据见表3-31。
表3-31 燃油分配管极限数据
2)系统压力参看调压阀的特性参数,燃油要求参看喷油器的特性参数,密封性要求在工作压力下无燃油泄漏。
燃油橡胶管内径为ϕ(8.0±0.2)mm。
(4)安装注意事项
1)进出油管与橡胶管连接用卡箍卡紧,选用的卡箍型号要与橡胶管匹配,保证进油管与橡胶管连接的密封。
2)在进油管壁上无裂纹、伤痕、沟槽、毛刺和锈蚀。
3)在装配燃油分配管总成前,用清洁的润滑油润滑喷油器的下O形圈。
(5)故障现象及判断方法 燃油分配管的密封性可以用压降法测试:对燃油分配管喷油器的O形圈进行测试,在4.5bar时,测试泄漏极限值≤1.5cm3/min。
(五)根据故障码进行检修的诊断流程
1.维修说明
1)已确认当前稳态故障才进行如下检修,否则将导致诊断失误。
2)下面提到“万用表”的场合指的是数字万用表,禁止用指针式万用表对电喷系统线路进行检查。
3)检修具有防盗系统的车辆,若在“后续步骤”栏中出现更换ECU的场合,注意更换后对ECU进行编程工作。
4)本项目中:P0170、P0171、P0172、P0335、P0336、P1530、P1651故障码存在时,发动机故障指示灯不亮。
5)若故障码说明为某电路电压过低,指的是该电路中有可能对地短路;若故障码说明为某电路电压过高,指的是该电路中有可能对电源短路;若故障码说明为某电路故障,指的是该电路中有可能存在断路或存在多种线路故障。
2.诊断帮助
1)故障码无法清除,故障属稳态故障。若为偶发故障,重点检查线束接头是否存在松脱现象。
2)已按上述步骤检查,并未发现异常情况。
3)检修过程中不要忽略汽车保养情况、气缸压力、机械点火正时等对系统的影响。
4)更换ECU,进行测试。
5)若此时故障码能清除,则故障部位在ECU,若此时故障码仍然无法清除,则换回原有ECU,重复流程,再次进行检修工作。
6)各故障码的诊断流程见表3-32~表3-81。
表3-32 故障码:P0105“进气压力传感器信号电路故障”
表3-33 故障码:P0106“进气压力传感器信号不合理故障”
(续)
表3-34 故障码:P0107“进气压力传感器电路电压过低”
表3-35 故障码:P0108“进气压力传感器电路电压过高”
(续)
表3-36 故障码:P0110“进气温度传感器信号电路故障”
表3-37 故障码:P0111“进气温度传感器指示温度不合理故障”
(续)
表3-38 故障码:P0112“进气温度传感器指示温度过低”
表3-39 故障码:P0113“进气温度传感器指示温度过高”
表3-40 故障码:P0115“发动机冷却液温度传感器信号电路故障”
表3-41 故障码:P0116“发动机冷却液温度传感器指示温度不合理故障”
表3-42 故障码:P0117“发动机冷却液温度传感器指示温度过低”
表3-43 故障码:P0118“发动机冷却液温度传感器指示温度过高”
表3-44 故障码:P0120“节气门位置传感器信号电路故障”
表3-45 故障码:P0122“节气门位置传感器电路电压过低”
表3-46 故障码:P0123“节气门位置传感器电路电压过高”
(续)
表3-47 故障码:P0130“上游氧传感器信号不合理故障”
注:以上诊断流程适用于P0135没有同时发生,若P0135故障同时存在请先处理P0135故障,然后再按上述流程进行检修。
表3-48 故障码:P0131“上游氧传感器电路电压过低”
注:以上诊断流程适用于P0135没有同时发生,若P0135故障同时存在请先处理P0135故障,然后再按上述流程进行检修。
表3-49 故障码:P0132“上游氧传感器电路电压过高”
注:以上诊断流程适用于P0135没有同时发生,若P0135故障同时存在请先处理P0135故障,然后再按上述流程进行检修。
表3-50 故障码:P0134“上游氧传感器信号故障”
注:以上诊断流程适用于P0135没有同时发生,若P0135故障同时存在请先处理P0135故障,然后再按上述流程进行检修。
表3-51 故障码:P0135“上游氧传感器加热电路故障”
(续)
表3-52 故障码:P0170“空燃比闭环控制自适应值故障”
注:以上诊断流程适用于进气压力传感器、炭罐控制阀、氧传感器等故障码没有同时发生,若有关故障码同时存在请先处理其他故障,然后再按上述流程进行检修。
表3-53 故障码:P0171“空燃比闭环控制自适应值超上限”
注:以上诊断流程适用于进气压力传感器、炭罐控制阀、氧传感器等故障码没有同时发生,若有关故障码同时存在请先处理其他故障,然后再按上述流程进行检修。
表3-54 故障码:P0172“空燃比闭环控制自适应超下限”
注:以上诊断流程适用于进气压力传感器、炭罐控制阀、氧传感器等故障码没有同时发生,若有关故障码同时存在请先处理其他故障,然后再按上述流程进行检修。
表3-55 故障码:P0201“一缸喷油器电路故障”
表3-56 故障码:P0202“二缸喷油器电路故障”
表3-57 故障码:P0203“三缸喷油器电路故障”
表3-58 故障码:P0204“四缸喷油器电路故障”
(续)
表3-59 故障码:P0230“燃油泵控制电路故障”
表3-60 故障码:P0335“曲轴位置传感器信号故障”
表3-61 故障码:P0336“曲轴位置传感器信号不合理故障”
(续)
表3-62 故障码:P0340“相位传感器信号故障”
表3-63 故障码:P0342“相位传感器电路电压过低”
表3-64 故障码:P0343“相位传感器电路电压过高”
表3-65 故障码:P0443“炭罐控制阀驱动级控制电路故障”
表3-66 故障码:P0444“炭罐控制阀驱动级控制电路电压过低”
(续)
表3-67 故障码:P0445“炭罐控制阀驱动级控制电路电压过高”
表3-68 故障码:P0480“空调冷凝器冷却风扇继电器控制电路故障”
表3-69 故障码:P0500“车速信号不合理故障”
表3-70 故障码:P0505“怠速控制转速偏离目标怠速值故障”
表3-71 故障码:P0506“怠速转速低于目标怠速值”
表3-72 故障码:P0507“怠速转速高于目标怠速值”
表3-73 故障码:P0508“怠速调节器控制电路电压过低”
表3-74 故障码:P0509“怠速调节器控制电路电压过高”
表3-75 故障码:P0511“怠速调节器控制电路故障”
表3-76 故障码:P0560“系统电压信号不合理”
表3-77 故障码:P0562“系统电压过低”
表3-78 故障码:P0563“系统电压过高”
表3-79 故障码:P0601“电子控制单元校验码错误”
(续)
表3-80 故障码:P0602“电子控制单元诊断数据识别码错误”
表3-81 故障码:P1530“空调蒸发器温度传感器电路故障”
表3-82 故障码:P1651“发动机故障指示灯控制电路故障”
(六)根据故障现象进行检修的诊断流程
1.初步检查
在开始根据发动机故障现象进行故障诊断的步骤之前,应首先进行初步检查。
1)确认发动机故障指示灯工作正常。
2)用故障诊断仪检查,确认没有故障信息记录。
3)确认车主投诉的故障现象存在,并确认发生该故障出现的条件。
2.外观检查
然后进行外观检查。
1)检查燃油管路是否有泄漏现象。
2)检查真空管路是否有断裂、扭结,连接是否正确。
3)检查进气管路是否堵塞、漏气、被压扁或损坏。
4)检查点火系统的高压线是否断裂、老化,点火顺序是否正确。
5)检查线束接地处是否干净、牢固。
6)检查各传感器、执行器接头是否有松动或接触不良的情况。
★重要提示:如上述现象存在,则先针对该故障现象进行维修作业,否则将影响后面的故障诊断维修工作。
3.诊断帮助
1)确认发动机无任何故障记录。
2)确认投诉之故障现象存在。
3)已按上述步骤检查,并未发现异常情况。
4)检修过程中不要忽略汽车保养情况、气缸压力、机械点火正时、燃油情况等对系统的影响。
5)更换ECU,进行测试。
6)若此时故障现象能消除,则故障部位在ECU,若此时故障现象仍然存在,则换回原有ECU,重复流程,再次进行检修工作。
4.故障现象
典型的故障现象如下。
1)起动时,发动机不转或转动缓慢。
2)起动时,发动机可以拖转但不能成功起动。
3)热车起动困难。
4)冷车起动困难。
5)转速正常,任何时候均起动困难。
6)起动正常,但任何时候都怠速不稳。
7)起动正常,暖机过程中怠速不稳。
8)起动正常,暖机结束后怠速不稳。
9)起动正常,部分负荷(如:开空调)时怠速不稳或熄火。
10)起动正常,怠速过高。
11)加速时转速上不去或熄火。
12)加速时反应慢。
13)加速时无力,性能差。
5.故障诊断
具体故障现象的诊断如下。
故障一 起动时,发动机不转或转动缓慢
1)一般故障部位:
①蓄电池。
②起动机。
③线束或点火开关。
④发动机机械部分。
2)一般诊断流程见表3-83。
表3-83 故障一的诊断流程
故障二 起动时,发动机可以拖转但不能成功起动
1)一般故障部位:
①油箱无油。
②燃油泵。
③转速传感器。
④点火线圈。
⑤发动机机械部分。
2)一般诊断流程见表3-84。
表3-84 故障二的诊断流程
(续)
故障三 热车起动困难
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②燃油泵。
③冷却液温度传感器。
④燃油压力调节器真空管。
⑤点火线圈。
2)一般诊断流程见表3-85。
表3-85 故障三的诊断流程
(续)
故障四 冷车起动困难
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②燃油泵。
③冷却液温度传感器。
④喷油器。
⑤点火线圈。
⑥节气门体及怠速旁通气道。
⑦发动机机械部分。
2)一般诊断流程见表3-86。
表3-86 故障四的诊断流程
(续)
故障五 转速正常,任何时候都起动困难
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②燃油泵。
③冷却液温度传感器。
④喷油器。
⑤点火线圈。
⑥节气门体及怠速旁通气道。
⑦进气道。
⑧点火正时。
⑨火花塞。
⑩发动机机械部分。
2)一般诊断流程见表3-87。
表3-87 故障五的诊断流程
(续)
故障六 起动正常,但任何时候都怠速不稳。
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②喷油器。
③火花塞。
④节气门体及怠速旁通气道。
⑤进气道。
⑥怠速调节器。
⑦点火正时。
⑧火花塞。
⑨发动机机械部分。
2)一般诊断流程见表3-88。
表3-88 故障六的诊断流程
(续)
故障七 起动正常,暖机过程中怠速不稳
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②冷却液温度传感器。
③火花塞。
④节气门体及怠速旁通气道。
⑤进气道。
⑥怠速调节器。
⑦发动机机械部分。
2)一般诊断流程见表3-89。
表3-89 故障七的诊断流程
(续)
故障八 起动正常,暖机结束后怠速不稳
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②冷却液温度传感器。
③火花塞。
④节气门体及怠速旁通气道。
⑤进气道。
⑥怠速调节器。
⑦发动机机械部分。
2)一般诊断流程见表3-90。
表3-90 故障八的诊断流程
(续)
故障九 起动正常,部分负荷(如:开空调时)怠速不稳或熄火。
1)一般故障部位:
①空调系统。
②怠速调节器。
③喷油器。
2)一般诊断流程见表3-91。
表3-91 故障九的诊断流程
故障十 起动正常,怠速过高
1)一般故障部位:
①节气门体及怠速旁通气道。
②真空管。
③怠速调节器。
④冷却液温度传感器。
⑤点火正时。
2)一般诊断流程见表3-92。
表3-92 故障十的诊断流程
故障十一 加速时转速上不去或熄火
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②进气压力传感器及节气门位置传感器。
③火花塞。
④节气门体及怠速旁通气道。
⑤进气道。
⑥怠速调节器。
⑦喷油器。
⑧点火正时。
⑨排气管。
2)一般诊断流程见表3-93。
表3-93 故障十一的诊断流程
(续)
故障十二 加速时反应慢
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②进气压力传感器及节气门位置传感器。
③火花塞。
④节气门体及怠速旁通气道。
⑤进气道。
⑥怠速调节器。
⑦喷油器。
⑧点火正时。
⑨排气管。
2)一般诊断流程见表3-94。
表3-94 故障十二的诊断流程
(续)
故障十三 加速时无力,性能差
1)一般故障部位:
①燃油含水。
②进气压力传感器及节气门位置传感器。
③火花塞。
④点火线圈。
⑤节气门体及怠速旁通气道。
⑥进气道。
⑦怠速调节器。
⑧喷油器。
⑨点火正时。
⑩排气管。
2)一般诊断流程见表3-95。
表3-95 故障十三的诊断流程
(续)
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