情境一 任务2 发动机运转无力故障检修

nullnull汽油机电控燃油喷射系统故障检修情境一 null一、学习目标 1.掌握电控燃油喷射系统的组成及其功能； 2.了解喷射系统的类型； 3.掌握燃油系统、空气供给系统、控制系统的主要元件的构造与维修。 二、学习重难点 重点：电控燃油喷射系统的组成与基本原理； 难点：主要元件的构造与维修。 三、教学设备及工具 发动机电控台架、解码仪、油压表及三管接头 四、教学课时 4学时任务2 发动机运转无力故障检修任务导入：任务导入：案例：丰田大霸王运转无力、加速困难故障现象： 一辆丰田大霸王PREVIA旅行车，装用的2TZ-FE电喷发动 机，近一段时间发 现发动机运转无力、 加速困难。但怠速 运转、起动均正常。 如何分析并排除此故障？null 根据维修手册查询故障原因，做好知识准备，分析诊断并排除故障。 通过查询丰田汽车维修手册，发动机运转无力的故障原因主要有以下几个方面： ①燃油压力低，供油不畅； ②点火系统不良或点火正时不当； ③空气流量计或进气压力传感器不足； ④发动机磨损严重，气缸压缩力不足。 但怠速运转、起动均正常，故可以排除②、④项，下面将通过分析与相关的供油系统和进气系统找到故障形成的原因。知识准备：知识准备：null1.燃油供给系的结构 组成：电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器、油管等组成。一、燃油供给系统主要元件的构造与检修null（1）发动机上燃油供给系统元件的位置燃油供给系统示意图燃油供给系统示意图nullnull作用： 给EFI系统提供具有一定压力的燃油，电动燃油泵的电动机和燃油泵制成一体，密封在同一壳体内。（2）电动燃油泵null分类： 根据安装位置不同可分为： 内置式：安装在油箱中，不易气阻，噪声小，应用较广。 外置式：串连在油箱外面，噪声大，易气阻，应用较少。 根据电动燃油泵的结构不同分为： 涡轮式 滚柱式 转子式 侧槽式 null 卸压阀: 作用：燃料压力达到4.5~6.0Kg/cm²以上时，阀门开启，释放一部分燃油，以防止燃油压力上升过高。 单向出油阀: 作用： 阻止燃油倒流，保持系统内具有一定的残余压力，便于下次起动。 防止气阻。 燃料泵工作时燃料泵停止工作时nullECU控制的燃油泵控制电路 发动机高速、大负荷时，FPC端子向燃油泵ECU发出指令，FP输出12V电压，燃油泵高速运转。发动机低速、小负荷工作时，DI端子向燃油泵ECU发出指令，FP输出9V电压，燃油泵低速运转。皇冠3.0轿车燃油泵控制电路null燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路 发动机高速、大负荷时，FPR端子高电位，燃油泵继电器触点B闭合，燃油泵高速运转。发动机低速、小负荷工作时，FPR端子低电位，燃油泵继电器触点A闭合，燃油泵低速运转。凌志LS400轿车燃油泵控制电路null大众车系燃油泵控制电路 打开点火开关后，发动机控制单元J220的端子T80/4低电位，燃油泵继电器J17触点工作，由蓄电池直接向燃油泵G6供电，燃油泵工作。桑塔纳2000轿车燃油泵控制电路nullL型燃油泵控制电路nullD型燃油泵控制电路null电阻式燃油泵转速控制电路nullECU式燃油泵控制电路null汽油泵工作电压特性null丰田车系：用专用导线将诊断座上的+B和FP短接；其他车系：将蓄电池直接给燃油泵供电。 打开点火开关，但不起动发动机。（KOEO模式，即Key ON Engine OFF） 打开油箱盖，应能听到燃油泵运转的声音，用手摸进油软管应感觉到有压力。 若听不到油泵工作声音或进油管无压力，应检修燃油泵。否则应检查燃油泵电路导线、继电器、保险丝等。 燃油泵若有故障，可拆卸燃油泵，测量燃油泵两端子之间电阻值，应为2～3Ω。null功用：滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。 一般采用纸质滤心，每行驶20000～40000㎞或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。 （3）燃油滤清器null功用：衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使燃油系统压力保持恒定。（4）脉动阻尼器1-泵盖；2-膜片；3-燃油导轨null功用：调节燃油压力，使输油管内燃油压力与进气管内气体压力的差值保持恒定。使喷油器喷油量仅与喷油时间有关。（5）燃油压力调节器燃油压力调节器燃油压力调节器工作原理（6）喷油器（6）喷油器功用：根据空气流量传感器、转速传感器及水温传感器传递给ECU的信号，ECU进行处理并发出指令，控制燃油喷射量。2.燃油供给系的检修2.燃油供给系的检修（1）燃油系统的压力释放 目的：防止在拆卸时，系统内的压力油喷出，造成人身伤害和火灾。 方法： 起动发动机，维持怠速运转； 在发动机运转时，拔下油泵继电器或电动燃油泵电线接线，使发动机熄火； 再使发动机起动2～3次，就可完全释放燃油系统压力； 关闭点火开关，装上油泵继电器或电动燃油泵电源接线。null（2）燃油系统压力预置 目的：为避免首次起动发动机时，因系统内无压力而导致起动时间过长。 方法一： 通过反复打开和关闭点火开关数次来完成。 方法二： 检查燃油系统元件和油管接头是否安装好。 用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上。 将点火开关转至“ON”位置，使电动燃油泵工作约10s。 关闭点火开关，拆下诊断座上的专用导线。null（3）燃油系统压力测试 释放燃油系统压力，拔下蓄电池负极电缆； 将油压表接入燃油系统； 丰田车系：油压表接到输油管的进油管接头处； 大宇和通用：油压表接到脉动阻尼器的位置（拆掉脉动阻尼器）。 接好蓄电池负极电缆，起动发动机； 燃油压力检测：发动机运转至正常工作温度后，油压表数值应符合要求。 残压检测：油泵停止工作10min后，油压表数值即为残余压力。 如果残压很低或等于零，将造成发动机难起动或不能起动。 残压保不住的原因：燃油泵单向阀关闭不严、油压调节器阀门关闭不严、喷油器漏油、燃油系统漏油等。 检查完毕后，释放燃油压力，拆下油压表，装复燃油系统，然后预置燃油压力，起动发动机确定有无泄漏。（4）不同车系的燃油压力（4）不同车系的燃油压力（5）燃油压力不正常的检查（5）燃油压力不正常的检查油压过低 夹住油压调节器回油管，检查油压。若油压升高至正常，说明油压调节器有故障； 若压力不升高，则应检查燃油滤清器是否堵塞； 若滤清器正常，检查油箱中是否有油； 检查燃油泵滤网是否堵塞、燃油泵出油管路是否堵塞； 若全部正常，则更换燃油泵。 油压过高 将油压调节器回油管拆下，接上一根干净回油管至一个容器内； 检查油压； 观察回油管端的回油量； 回油量少或没有，说明油压调节器故障； 回油量多，说明回油管路堵塞。null本节主要内容： 空气供给系统元件位置 空气供给系统基本元件的构造 空气供给系的检修二、空气供给系统主要元件的构造与检修1.空气供给系统元件位置1.空气供给系统元件位置 电控燃油喷射发动机空气供给系统基本相同，主要组成元件包括空气滤清器、节气门体和进气管。 （1） D型EFI空气供给系统 D型喷射系统由于没有空气流量计，其进气系统结构简单，应用比较广泛。皇冠3.0轿车空气供给系统null（2）L型EFI空气供给系统 L型喷射系统对空气量的测量更精确，应用也比较广泛。佳美轿车空气供给系统2.空气供给系统基本元件的构造（1）空气滤清器 用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心，其结构与普通发动机上相同。 （2）节气门体 功能：节气门体安装在进气管中，来控制发动机正常工况下的进气量。 组成：主要由节气门和怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器 2.空气供给系统基本元件的构造注：AAS＝怠速空气调节螺钉null（3）节气门怠速调整（带怠速空气调节螺钉）2.空气供给系统的检修检修时注意以下几点： 检查空气滤清器滤心是否赃污，必要时用压缩空气吹净或更换。 进气系统漏气对电控燃油喷射发动机的影响比对化油器式发动机的影响大。检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好。 检查节气门内腔的积垢和积胶情况，必要时用清洗剂进行清洗。 绝对不能用砂纸和刀片清理积垢和积胶！！2.空气供给系统的检修注意null1.传感器 （1）空气流量计MAF 三、控制系统的构造与检修MAF=Mass Air Flow 【作用】在L型电控燃油喷射系统中，空气流量计用于将单位时间内进入发动机的进气量转换成电信号，并将信号输入ECU。 【安装位置】空气滤清器与节气门体之间。 【分类】按测量原理分 叶片式空气流量计 卡门旋涡式空气流量计 热式空气流量计 叶片式空气流量计叶片式空气流量计【信号类型】电压信号 【工作原理】空气通过空气流量计→测量板打开一个角度→与测量板同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度→将进气量转换成电压信号VS送给ECU。进气量↑→电压信号↑，个别车型也有电压信号降低的。null检修： 拆开线束连接器，在空气流量计一侧测量相应端子之间（VC与E2、VS与E2、THA与E2）的电阻应符合原车，否则应更换空气流量计。 检查电源电压和信号电压，以确定空气流量计是否正常。 空气流量计发动机ECU凌志ES300空气流量计电路热式空气流量计【分类】按测量元件形式分：热线式和热膜式。热线式空气流量计按测量位置分：主流测量方式、旁通测量方式。 【信号类型】电压信号，也有频率信号 进气量↑→信号电压↑ 进气量↑→信号频率↑ 热线式空气流量计都有自洁功能：发动机转速超过1500r/min，关闭点火开关使发动机熄火后，控制系统自动将热线加热到1000℃以上并保持约1s，使附在热线上的粉尘烧掉。热式空气流量计主流测量方式 旁通测量方式主流测量方式 旁通测量方式检修（检查相应端子之间的电压）： 点火开关接通时，电源端子与搭铁端子之间电压应为蓄电池电压。 信号端子与搭铁端子之间的电压，发动机不工作时为2~4V，发动机工作时为1.0~1.5V。卡门漩涡式空气流量计在气流通道中放一个柱体，气体通过时在柱体后产生许多涡旋。卡门旋涡式空气流量计用于丰田凌志LS400、三菱、现代等轿车上。 按其检测方式，分为光学检测方式和超声波检测方式两种类型。卡门漩涡式空气流量计【信号类型】频率信号 进气量↑→输出信号频率↑，信号的占空比也发生相应的变化。 null光学式卡门漩涡空气流量计null超声波式卡门漩涡空气流量计null检测： 用吹风机模拟进气，测量在不同进气量条件下，传感器的输出信号的频率，看传感器的信号输出频率是否满足要求。 点火开关转至ON位置，检测VC与E2间电压应为5V，KS与E2间电压应为2～4V。凌志LS400空气流量计电路null(2)节气门位置传感器TPS TPS=Throttle Position Sensor 【作用】检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。 【安装位置】在节气门轴上。 【分类】电位计式、触点式、综合式 【信号类型】电压 节气门开度增大，信号电压升高。 电位计式节气门位置传感器电位计式节气门位置传感器原理： 利用触点在电阻体上的滑动来改变电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。检修： 检查输出信号电压，节气门全关时应约为0.5V，随节气门开度增大输出信号电压增加，节气门全开时应约为5V。null触点式节气门位置传感器由滑动触点和两个固定触点（功率触点和怠速触点）组成。 　　节气门全关闭时，可动触点与怠速触点接触，当节气门开度达50°以上时，可动触点与怠速触点接触，检测节气门大开度状态。1.节气门位置传感器；2.怠速触点；3.全开触点；4.滑动触点；5.节气门轴null综合式节气门位置传感器由一个电位计和一个怠速触点组成，工作原理和前两种相同。如下图null综合式节气门位置传感器导线连接器上各端子间的电阻测量null 综合式节气门位置传感器的调整（3）进气管绝对压力传感器（3）进气管绝对压力传感器IMAPS＝Intake Manifold Absolute Pressure Sensor 【作用】在D型电控燃油喷射系统中，由进气管绝对压力传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。 【安装位置】靠近进气歧管的发动机室内。 【分类】按其检测原理分压敏电阻式、电容式等。 【信号类型】压敏电阻式为电压信号，电容式的为频率信号压敏电阻式压敏电阻式进气歧管压力↑→输出电压↑ 怠速运转时约1.25V，节气门全开时约5V。 nullECU通过VCC端子给传感器提供标准5V电压，传感器信号经端子PIM输送给ECU，E2为搭铁端子。 检测： 点火开关转至ON位，测量VCC与E2之间电压应为5V。 拆下传感器连接真空软管，用手动真空枪给传感器施加真空度，PIM与E2之间电压应随真空度增加而下降。皇冠3.0轿车IMAPS电路（4）进气温度传感器IATS=Intake Air Temperature Sensor 【功用】给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。 【安装位置】D型：空气滤清器内或进气管内； L型：空气流量计内 【工作原理】常采用负温度系数的热敏电阻。 负温度系数：温度升高，电阻下降。 进气温度↑→传感器电阻值↓→信号电压THA↓ 进气温度↓→传感器电阻值↑→信号电压THA↑ （4）进气温度传感器null在ECU中有一标准电阻与传感器的热敏电阻串联，并由ECU提供标准电压，E2端子通过E1端子搭铁。 检测： 拆下传感器放入热水中，检查其特性。 如丰田车： －20℃时电阻4～7kΩ； 20 ℃时电阻2～3kΩ； 40 ℃时电阻900～1300Ω； 60 ℃时电阻400～700Ω； 80 ℃时电阻200～400Ω。5、冷却液温度传感器ECTS5、冷却液温度传感器ECTSECTS＝Engine Coolant Temperature Sensor 【功用】给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制修正信号。 【安装位置】汽缸体水道上或冷却液出口处。 【工作原理】与进气温度传感器相同。 【信号类型】电压信号THW 发动机温度↑→传感器电阻值↓→信号电压THW ↓ 发动机温度↓→传感器电阻值↑→信号电压THW ↑（5）水温度传感器null测量不同温度条件下发动机冷却液温度传感器的输出电压，观察电压是否满足其特性曲线。传感器电阻特性曲线6、凸轮轴/曲轴位置传感器CPS6、凸轮轴/曲轴位置传感器CPS【功用】凸轮轴位置传感器CMPS（=Camshaft Position Sensor）：又称为上止点传感器、霍尔传感器等。用于给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控信号。 曲轴位置传感器CKPS（=Crankshaft Position Sensor ）：又称转速传感器，检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射和点火控制的主控信号。 【安装位置】曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处。两传感器有安装在一起的，也有分开安装的。 【分类】电磁式、霍尔式和光电式。 （6）凸轮轴/曲轴位置传感器CPS电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器【信号类型】频率信号 发动机转速↑→信号频率↑→信号振幅↑电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器：丰田车电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器：丰田车Ne信号：检测曲轴转角位置及发动机转速的信号。 G信号：用于辨别气缸及检测活塞上止点位置。null 检测： 检查感应线圈的电阻，冷态下的G1和G2感应线圈电阻应为125～200Ω，Ne感应线圈电阻应为155～250Ω。电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路 传感器ECU霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器null【信号类型】频率信号 发动机转速↑→信号频率↑→信号振幅不变 检测 点火开关转至ON位。 检测A、C之间的电压应为8V。 B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替变化。霍尔式传感器电路 光电式凸轮轴/曲轴位置传感器光电式凸轮轴/曲轴位置传感器【信号类型】频率信号 发动机转速↑→信号频率↑→信号振幅不变null检测： 点火开关转至ON位，检测电脑侧1和2端子间电压为12V，给传感器施加12V电压，并在信号输出端子3和4与1之间接上电流表，转动转子一圈，两个电流表应分别摆动1次和4次（与透光孔数量相等），电流应约为1mA。光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路 六、控制系统的构造与检修六、控制系统的构造与检修本节主要内容： 传感器 空气流量计MAF 进气管绝对压力传感器IMAPS 节气门位置传感器TPS 进气温度传感器IATS 冷却液温度传感器ECTS 凸轮轴/曲轴位置传感器CPS 车速传感器VSS 信号开关 控制单元 执行器 喷油器7、车速传感器VSS7、车速传感器VSSVSS=Vehicle Speed Sensor 【功用】检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号，用于控制发动机怠速转速、汽车加减速器件的汽油喷射和点火控制、巡航控制及限速断油控制。 【安装位置】组合仪表内或变速器轴上。 【分类】舌簧开关式、光电式等。 舌簧(Lead)开关式，装在组合仪表内，把转速表软轴驱动的齿轮的转速，转变为周期性的电压信号，之后输入给微机。（7）车速传感器VSSnull检修： 检查电源电压应正常， 转动驱动轮，测量输出信号，应为12V 脉冲信号。舌簧开关式光电式8、信号开关8、信号开关在发动机控制系统中，ECU还必须根据一些开关的信号确定发动机或其他系统的工作状态。 常用的有： 起动开关STA 空调开关A/C 空挡起动位开关NSW 制动灯开关 动力转向开关PS 巡航控制开关 等。（8）信号开关起动开关信号STA起动开关信号STA【作用】判断发动机是否处在起动状态。以便发动机控制模块能确定合适的空燃比和点火提前角，使发动机能顺利启动。空挡起动开关NSW空挡起动开关NSW【作用】在装有自动变速器的汽车上，ECU根据空档起动开关信号判别变速是处于P或N（停车或空档），还是处于L、2、D或R状态（行驶状态）。NSW信号主要用于怠速系统的控制。null空调开关信号A/C 空调开关信号用来检测空调压缩机是否工作，空调信号与空调压缩机电磁离合器的电源在一起，ECU根据A/C信号控制发动机怠速时点火提前角、怠速转速和断油转速等。 电子负荷信号E/L 电子负荷信号用来检测电子负荷的大小，ECU根据此信号控制发动机工况。 动力转向信号P/S P/S信号用于检测动力转向机的工作状态，ECU根据此信号控制进入发动机的混合气量。 其他开关信号 还有制动灯开关、巡航控制开关等。null故障检查与排除 调取故障码，无故障显示：检查点火系及相关线路，也无异常现象。用油压表检查燃油压力，发现油压偏低，初步诊断为油路或燃油泵有异物堵塞。拆下燃油泵检查，果然发现滤网过脏。经清洗燃油泵和油箱后试车，发动机运转无力、加速困难的现象再未出现。 故障分析 上述故障是由于燃油泵滤网过脏堵塞，造成泵油量不足所导致的。发动机起动或怠速运转时，因耗油量较小，尚能保持基本的喷油压力。所以，发动机起动或怠速运转时无异常现象，当汽车正常行驶或加速时， 耗油量增大导致油压下降而造成喷油器供油量不足，使混合气过稀而影响发动机的正常工作。 null技能训练2 控制系统主要元件的检测null(一)空气流量计null表2-2 空气流量计各管脚定义null(二)节气门位置传感器null(三)进气温度传感器null(四)凸轮轴位置传感器null(五)冷却液温度传感器null(六)曲轴位置传感器null表2-3 空气流量计各脚检测电压null表2-4 节气门控制组件针脚对应至电控单元针脚的电阻null表2-5 进气温度传感器针脚对应至电控单元针脚的电阻表2-6 凸轮轴位置传感器针脚对应至电控单元针脚的电阻null表2-7 冷却液温度传感器各种温度下的电阻值表2-8 曲轴位置传感器针脚对应至电控单元针脚的电阻null表2-9 曲轴位置传感器2和3针脚的电阻nullnullnull(一)实训报告(1)  控制系统各传感器的结构及工作原理。 (2)  控制系统各传感器的检测方法，工艺，技术规范。 (3)  空气流量计实测。 (4)  节气门控制组件实测。 (5)  进气温度传感器实测。 (6)  凸轮轴位置传感器实测。 (7)  冷却液温度传感器实测。 (8)  曲轴位置传感器实测。null(二)实训考核与评分表2-10 控制系统主要元件的检测实训考核与成绩评定(1)null表2-10 控制系统主要元件的检测实训考核与成绩评定(2)null