《發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障檢修》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障檢修（58頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、汽油機進排氣控制系統(tǒng)故障檢修,情境三,任務1 發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障檢修 任務2 尾氣排放超標故障檢修,一、學習目標 1.分析怠速不穩(wěn)的影響因素； 2.掌握怠速控制閥、進氣調整機構的結構原理及檢修方法。 二、學習重難點 重點：怠速控制閥、進氣調整機構的結構原理及檢修方法； 難點：怠速不穩(wěn)的影響因素。 三、教學設備及工具 發(fā)動機電控臺架、解碼儀、萬用表及尾氣分析儀。 四、教學課時 4學時,任務1 發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障檢修,任務導入：,案例：富康發(fā)動機抖動故障 故障現(xiàn)象：一輛富康1.6ALC型轎車，怠速運轉時，發(fā)動機抖動，但儀表板上的故障燈未閃亮。,一般是什么原因造成怠速不穩(wěn)？分析思考,1. 進氣系統(tǒng)
2、(1)進氣歧管或各種閥泄漏（ PCVEGREVAP ） (2)節(jié)氣門和進氣道積垢過多 (3)怠速空氣執(zhí)行元件故障 (4)怠速進氣量失準 2.燃油系統(tǒng) (1)噴油器故障 (2)燃油壓力故障 (3)噴油量失準,怠速不穩(wěn)影響因素分析：,3. 點火系統(tǒng) (1)點火模塊與點火線圈 (2)火花塞與高壓線 (3)點火提前角失準 (4)其它原因(TWC堵塞) 4. 機械結構 (1)配氣機構 (2)發(fā)動機體、活塞連桿機構（氣門漏氣，液壓挺柱工作狀態(tài)不良）,怠速不穩(wěn)的診斷流程,一、怠速控制系統(tǒng) Idle Speed Control System,本節(jié)主要內容： 1.怠速控制系統(tǒng)的功能與組成 2.節(jié)氣門直動式怠速控
3、制器 3.步進電動機型怠速控制閥 4.旋轉電磁閥型怠速控制閥 5.占空比控制電磁閥型怠速控制閥 6.開關型怠速控制閥,1、怠速控制系統(tǒng)的功能與組成,功能：用高怠速實現(xiàn)發(fā)動機起動后的快速暖機過程；自動維持發(fā)動機怠速在目標轉速下穩(wěn)定運轉。 組成：傳感器、ECU、和執(zhí)行元件,怠速控制的實質就是對怠速工況下的進氣量進行控制。 控制怠速進氣量的方法： 節(jié)氣門直動式通過執(zhí)行元件改變節(jié)氣門的最小開度來控制怠速進氣量。 旁通空氣式通過執(zhí)行元件控制怠速旁通氣道的空氣量來控制怠速進氣量。,2、節(jié)氣門直動式怠速控制器,組成：直流電動機、減速齒輪機構、絲杠機構和傳動軸等。,當直流電動機通電轉動時，經減速齒輪機構減速增
4、扭后，再由絲杠機構將其旋轉運動轉換為傳動軸的直線運動。傳動軸頂靠在節(jié)氣門最小開度限制器上，發(fā)動機怠速運轉時，ECU根據(jù)各傳感器的信號，控制直流電動機的正反轉和轉動量，以改變節(jié)氣門最小開度限制器的位置，從而控制節(jié)氣門的最小開度，實現(xiàn)對怠速進氣量進行控制的目的。,大眾車節(jié)氣門直動式怠速控制器,大眾車節(jié)氣門直動式怠速控制器電路圖,） 1、控制閥 2、前軸爪 3、后軸承 4、密封圈 5、絲杠機構 7、定子 6、線束連接器 8、轉子,） 1、2線圈3爪極46定子5轉子,3、步進電機型怠速控制閥,豐田車步進電機型怠速控制閥,實際的步進電機不只4個定子，而是有很多。 下圖中的步進電機轉子每轉一步一般為1/3
5、2圈。步進電機的工作范圍為0125個步進級。,(1)怠速控制閥的控制內容,起動初始位置的設定：關閉點火開關發(fā)動機熄火后，電子控制單元ECU的M-REL端子向主繼電器延續(xù)供電23s，ECU控制步進電機ISCV全部打開，以利于下次起動。 起動控制：起動時，ISCV全開，起動順利。起動后，ECU根據(jù)水溫的高低控制步進電機，調節(jié)控制閥的開度。,暖機控制：又稱為快怠速控制。暖機時，ECU根據(jù)水溫的高低控制怠速控制閥的開度。隨著水溫上升，怠速控制閥開度逐漸減小。 怠速穩(wěn)定控制：ECU將接受到的轉速信號與確定的目標轉速進行比較，其差值超過一定值時，ECU通過步進電機控制怠速控制閥以調節(jié)空氣進氣量。又稱為反饋
6、控制。 怠速提速控制：在怠速時，出現(xiàn)以下情況，ECU控制步進電機將怠速提升。(開空調、轉方向盤（帶動力轉向的車）、電器負荷增大（如開大燈，風窗加熱器，尾燈等）、掛前進檔（自動變速器汽車）。 學習控制：由于磨損等原因，怠速控制閥的位置相同時，其實際的怠速轉速和設定的目標轉速略有不同，此時ECU利用反饋控制使怠速轉速回到目標轉速，同時將此時的步進電機步數(shù)存入ROM中（ECU中有一小電路不斷電），以便在以后的怠速控制過程中使用。,ECU控制S1通電，轉子順時針轉動90度；ECU繼續(xù)給S2通電，轉子再順時針轉動90度；依此類推。當ECU按照S4、S3、S2、S1的順序通電時，轉子逆時針轉動。 線圈通電
7、一次，轉子轉動一次的角度稱為步進角。,步進電機型ISCV構造及工作原理,(2)怠速控制閥的工作原理,當ECU控制使步進電機的線圈按1-2-3-4順序依次搭鐵時，定子磁場順時針轉動，由于與轉子磁場間的相互作用，使轉子隨定子磁場同步轉動。同理，步進電動機的線圈按相反的順序通電時，轉子則隨定子磁場同步反轉。定子有32個爪級，步進電動機每轉一步為1/32圈，工作范圍為0125個步進級。,a）輸入脈沖 b）工作過程,(3)步進電機型怠速控制閥電路,豐田皇冠3.0轎車步進電機型ISCV電路,主繼電器觸點閉合后，蓄電池電源經主繼電器到達怠速控制閥的B1和B2端子、ECU的B和B1端子，B1端子向步進電動
8、機的1、3相兩個線圈供電，B2端子向2、4相兩個線圈供電。4個線圈的分別通過端子S1、S2、S3和S4與ECU端子ISC1、ISC2、ISC3和ISC4相連，ECU控制各線圈的搭鐵回路，以控制怠速控制閥的工作。,(4)步進電機型怠速控制閥的檢修,拆下控制閥線束連接器，檢測B1和B2與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓； 熄火后，23s內在怠速控制閥附近應能聽到內部發(fā)出的“嗡嗡”響聲； B1與S1和S3、B2與S2和S4之間的電阻，應為1030。 蓄電池正極接B1和B2端子，負極按順序依次接通S1S2S3S4端子，控制閥應向外伸出；若負極按反方向接通S4S3S2S1端子，則控制閥應向內縮回。,S1-S2
9、-S3-S4 順序,S4-S3-S2-S1 順序,豐田車旋轉電磁閥型ISCV,4、旋轉電磁閥型怠速控制閥,結構如左圖，ECU控制兩個線圈的通電或斷開，改變兩個線圈產生的磁場，兩線圈產生的磁場與永久磁鐵形成的磁場相互作用，可改變控制閥的位置，從而調節(jié)怠速空氣口的開度，以實現(xiàn)怠速控制。,占空比：脈沖信號的通電時間與通電周期的比值。,ECU控制旋轉電磁閥型怠速控制閥工作時，控制閥的開度是通過控制兩個線圈的平均通電時間（占空比）來實現(xiàn)的。,旋轉電磁閥型怠速控制閥電路及其檢修,斷開線束插頭，點火開關ON，但不起動發(fā)動機。測量電源端子+B與搭鐵之間的電壓，應為蓄電池電壓。 斷開線束插頭，在控制閥側測量端子
10、+B與端子RSC及RSO之間的電阻值，正常值應為18.822.8。 發(fā)動機達正常工作溫度，變速器空擋。發(fā)動機怠速運轉，短接TE1與E1端子，發(fā)動機轉速為10001200r/min，5s后轉速應下降約200r/min。,5、占空比控制電磁閥型怠速控制閥,豐田車占空比控制電磁閥型ISCV,工作原理：控制閥的開度取決于線圈產生的電磁力大小，與旋轉閥型怠速控制閥相同，ECU是通過控制輸入線圈脈沖信號的占空比來控制電場強度，以調節(jié)控制閥的開度，從而實現(xiàn)怠速空氣量的控制。,怠速控制閥的控制內容 包括起動控制、暖機控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預測控制和學習控制。由于旁通氣量少，為此需要快怠速控制輔助控制發(fā)動機暖
11、機過程的空氣量。 怠速控制閥的檢修 拆下控制閥線束連接器，點火開關置“ON”，不起動發(fā)動機，分別檢測電源端子與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓； 拆下怠速控制閥上的兩端子線束連接器，在控制閥側分別測量兩端子之間電阻應為1015。,6、開關型怠速控制閥,豐田車開關型ISCV,工作原理與占空比電磁閥相同，不同的是開關型怠速控制閥工作時，ECU只對閥內線圈通電和斷電兩種狀態(tài)控制。,怠速控制閥的控制內容 只進行通、斷電的控制。由于旁通氣量少，為此需要快怠速控制輔助控制發(fā)動機暖機過程的空氣量。 怠速控制閥的檢修 開關型怠速控制閥的檢修與占空比控制電磁閥型怠速控制閥基本相同。,二、進氣控制系統(tǒng),目的：提高進氣量
12、，改善發(fā)動機動力性能。 類型：動力閥控制系統(tǒng)、諧波進氣增壓系統(tǒng)（ACIS）、可變配氣相位控制系統(tǒng)（VTEC）等多種。 動力閥控制系統(tǒng)：是控制發(fā)動機進氣道的空氣流通截面大小，以適應發(fā)動機不同轉速和負荷時的進氣量需求，從而改善發(fā)動機的動力性。 諧波進氣增壓系統(tǒng)：利用了進氣管內的壓力波與進氣門的開啟配合，當進氣門開啟時，使反射回來的壓力波正好傳到該氣門附近，從而形成進氣增壓的效果，提高發(fā)動機的充氣效率和功率。 可變配氣相位控制系統(tǒng)：根據(jù)發(fā)動機轉速、負荷等參數(shù)變化來控制VTEC機構工作，改變驅動同一氣缸兩進氣門工作的凸輪，以調整進氣門的配氣相位及升程，并實現(xiàn)單進氣門工作和雙進氣門工作的切換。,控制方式
13、：ECU真空電磁閥真空膜片真空氣室動力閥,1.動力閥控制系統(tǒng),在進氣量較小的低速、小負荷工況下，使進氣道空氣流通截面減小，可提高進氣流速，從而提高充氣效率，改善發(fā)動機的低速性能； 在進氣量較大的高速、大負荷工況下，適當增大進氣道空氣流通截面，可減少進氣阻力，提高進氣量，從而改善發(fā)動機的高速性能。,2.諧波增壓控制系統(tǒng) ACIS,壓力波的產生及利用 當氣體高速流向進氣門時，如進氣門突然關閉，進氣門附近氣流流動突然停止，但由于慣性，進氣管仍在進氣，于是將進氣門附近氣體壓縮，壓力上升。當氣體的慣性過后，被壓縮的氣體開始膨脹，向進氣氣流相反方向流動，壓力下降。膨脹氣體的波傳到進氣管口時又被反射回
14、來，形成壓力波。 一般而言，進氣管長度長時，壓力波長大，可使發(fā)動機中低轉速區(qū)功率增大；進氣管長度短時，壓力波波長短，可使發(fā)動機高速區(qū)功率增大。,當發(fā)動機在2000轉左右時電腦控制進氣管長度控制閥關閉，讓空氣先流經螺旋形狀的長進氣管后再進入汽缸，此時為長進氣管狀態(tài)。,當發(fā)動機轉速上升到5000轉時，進氣管長度控制閥打開，讓空氣不經螺旋管道而直接進入到汽缸，此時為短進氣管狀態(tài)。,圖為奔馳SLK發(fā)動機的進氣管設計。該設計就是用的控制閥來控制進氣管的長度，目前多數(shù)車廠喜歡采用這種機構控制。,諧波增壓控制系統(tǒng) ACIS原理,低速時，進氣控制閥關閉，壓力波傳播距離長，發(fā)動機低速性能好。 高速時，進氣控
15、制閥打開，壓力波傳播距離短，發(fā)動機高速性能好。,控制方式：ECUACIS電磁閥真空真空驅動器進氣控制閥,波長可變的諧波進氣增壓控制系統(tǒng),ECU根據(jù)轉速信號控制真空電磁閥的開閉。 低速時，真空電磁閥電路不通，真空通道關閉，真空罐的真空度不能進入真空氣室，受真空氣室控制的進氣增壓控制閥處于關閉狀態(tài)。此時進氣管長度長，壓力波長大，以適應低速區(qū)域形成氣體動力增壓效果。 高速時，ECU接通真空電磁閥的電路，真空通道打開，真空罐的真空度進入真空氣室，吸動膜片，從而將進氣增壓控制閥打開，由于大容量空氣室的參與，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動機在高速區(qū)域也得到較好的氣體動力增壓效果。 維修時檢查空氣真空電磁閥
16、的電阻為38.544.5。,同一缸有主進氣門和次進氣門，主搖臂驅動主進氣門，次搖臂驅動次進氣門，中間搖臂在主次之間，不與任何氣門直接接觸。,3.可變配氣相位控制系統(tǒng)VTEC,中凸輪升程最大，次凸輪升程最小。 主凸輪的形狀適合發(fā)動機低速時單氣門工作的配氣相位要求；中凸輪的形狀適合發(fā)動機高速時雙進氣門工作的配氣相位要求。,1、同步活塞B2、同步活塞A 3、彈簧 4、正時活塞 5、主搖臂 6、中間搖臂 7、次搖臂,與普通配氣機構相比較，主要區(qū)別是：凸輪軸上的凸輪較多，且升程不等，結構復雜。,VTEC工作原理,發(fā)動機低速時，電磁閥斷電，油道關閉。配氣機構處于單進、雙排氣門工作狀態(tài)，單進氣門由主凸輪驅動
17、。 發(fā)動機高速運轉，且發(fā)動機轉速、負荷、冷卻液溫度及車速均達到設定值時，電磁閥通電，油道打開。此時配氣機構處于雙進、雙排氣門工作狀態(tài)。 當發(fā)動機轉速下降到設定值，電腦切斷電磁閥電流，正時活塞一側油壓下降，各搖臂油缸孔內的活塞在回位彈簧作用下，三個搖臂彼此分離而獨立工作。,發(fā)動機控制ECU根據(jù)發(fā)動機轉速、負荷、冷卻液溫度和車速信號控制VTEC電磁閥。電磁閥通電后，通過壓力開關給電腦提供一個反饋信號，以便監(jiān)控系統(tǒng)工作。,VTEC系統(tǒng)電路,（1）VTEC電磁閥檢查 拆下VTEC電磁閥總成后，檢查電磁閥濾清器，若濾清器有堵塞現(xiàn)象，應更換濾清器和發(fā)動機潤滑油。電磁閥密封墊一經拆下，必須更換新件。拆開
18、VTEC電磁閥，用手指檢查閥的運動是否自如，若有發(fā)卡現(xiàn)象，應更換電磁閥。 （2）VTEC電磁閥電阻的檢測 從VTEC電磁閥上拆下連接器，測量電磁閥電阻應為1430。電磁閥連接導線與ECM AZ端子應導通。 （3）VTEC電磁閥或電路故障的檢修 如果VTEC在發(fā)動機低速狀態(tài)一直工作，發(fā)動機會因進氣量不足而無力；如果一直在高速狀態(tài)下工作，發(fā)動機的燃油消耗量就會增加。當VTEC系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，發(fā)動機故障指示燈MIL就會點亮，顯示出故障碼。其中故障碼21說明VTEC電磁閥或電路有故障，按以下步驟進行檢查：,VTEC系統(tǒng)的檢修,清除故障碼，再重新調取故障碼； 關閉點火開關，拆開VTEC電磁閥線
19、束連接器，測量電磁閥線圈電阻應為1430； 檢查VTEC電磁閥與電腦之間的接線是否斷路； 啟動發(fā)動機，達到正常工作溫度后，檢查發(fā)動機轉速分別為l000rmin、2000rmin和4000rmin時的機油壓力； 用換件法檢查電腦是否有故障。 （4）搖臂檢查 拆下氣門室蓋，在壓縮上止點時，用手推動3個搖臂應能獨立自由動作，不應連鎖。用400kPa壓力的壓縮空氣從檢查油孔處注入，并堵住泄油孔，這時同步活塞應能把3個搖臂連鎖；不注入壓縮空氣，3個搖臂又分開獨立動作。,無級可變氣門揚程調節(jié)系統(tǒng),寶馬的Valvetronic,優(yōu)點：減少節(jié)氣損失，減少油耗。 缺點：結構較大；增加的機構增加
20、了摩擦損失和慣性使得此機構不適用于超高轉速發(fā)動機。,VALVETRONIC可變氣門升程機構,日產的VVEL,注意VVEL偏心軸位置 （左側動畫為小揚程，右側動畫為大揚程）,優(yōu)點：增強高轉速的動力輸出，低負荷工況節(jié)省燃料 缺點：VVEL機構稍顯復雜而且成本較高,豐田的Valvematic,窄夾角低揚程工況,優(yōu)點：結構簡單、小巧，增加動力同時減少油耗，適應高轉速工況 缺點：暫未廣泛推出市場,大夾角大揚程工況,故障分析與排除：,將怠速閥拆下進行清洗，同時發(fā)現(xiàn)怠速閥上通往節(jié)流閥體后部的橡膠軟管中間部位癟了進去，便隨后將它捏圓，將怠速閥裝復后試車，發(fā)動機怠速正常，可沒過幾分鐘故障重現(xiàn)。再次檢查怠速閥，發(fā)
21、現(xiàn)剛才那根橡膠管捏好的部位又癟了進去，于是判定是那根橡膠管的故障。因為該管進氣受阻，將造成怠速旁通氣路進氣不足，導致發(fā)動機怠速不穩(wěn)。將這根橡膠管更換后，故障排除。,技能訓練3 怠速控制閥的清洗及檢測,技能訓練目的 1.掌握怠速控制閥對汽車怠速的影響； 2.熟練掌握怠速閥的清洗； 3.分析并檢測相關怠速閥的故障及掌握檢測方法。 技能訓練內容 1.工具的準備及使用 2.怠速閥的清洗及檢測,相關知識,設備、工具和材料準備,技術標準及要求,各型汽車燃油噴射式發(fā)動機的怠速轉速,操作步驟,怠速閥清洗,怠速閥電阻檢測,旋轉閥式怠速控制閥檢測（富康988轎車）,怠速閥動作測試,拔下怠速控制閥上的三端子線束連接器，拆下怠速電磁閥，將蓄電池正極接至中間端子（B）端子，負極按順序依次接通ISC1和ISC2端子時怠速閥均有動作。,考核,
發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障檢修
