福特福克斯汽车发动机维护与检修

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1、一、怠速控制系统的功能与组成 二、节气门直动式怠速控制器 三、步进电动机型怠速控制阀 四、旋转电磁阀型怠速控制阀 五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀 六、开关型怠速控制阀教学情境教学情境6 6 福特福克斯汽车发动机维护与检修福特福克斯汽车发动机维护与检修一、怠速控制系统的功能与组成 1.怠速控制系统的功能：用高怠速实现发动机起动后 的快速暖机过程；自动维持发动 机怠速在目标转速下稳定运转。2.怠速控制系统的组成：如图，主要由传感器、ECU 、和执行元件三部分组成。1、冷却液温度信号 2、A/C开关信号3、空挡位 置开关信号 4、转速信号5、节气门位置信号 6、车速信号 7、执行元件 下一页1、节

2、气门 2、进气管 3、节气门操纵臂 4、执行元件5、怠速空气道 A）节气门直动式 b）旁通空气式3.怠速控制的方法怠速控制也就是对怠 速工况下的进气量进行控 制。控制基本类型有节气 门直动式和旁通空气式。 如右图结构如图，主要由直流电动机、减速齿轮机构 、丝杠机构和传动轴等组成。二、节气门直动式怠速控制器）外形图 ）结构图 1、节气门操纵臂 2、怠速控制器 3、节气门体 4、喷油器 5、燃油压力调节器 6、节气门 7、防转六角孔 8、弹簧 9、直流电动机 10、11、13 、齿轮 12、传动轴 14、丝杠下一页当直流电动机通电转动时，经减速 齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将 其旋转运动转换为

3、传动轴的直线运动。 传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上 ，发动机怠速运转时，ECU根据各传感 器的信号，控制直流电动机的正反转和 转动量，以改变节气门最小开度限制器 的位置，从而控制节气门的最小开度， 实现对怠速进气量进行控制的目的。原理：1.控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的检修3.控制阀的控制内容 三、步进电动机型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理结 构：步进电动机型怠速 控制阀的结构结构如图 所示，步进电机主要由转 子和定子组成，丝杠机构 将步进电机的旋转运动转 变为直线运动，使阀心作 轴向移动,改变阀心与阀座 之间的间隙。安装在节气 门上。 步进电动机的结构如图 所示，主要由用永久

4、磁铁 制成有16个（8对）磁极的 转子和两个定子铁心组成 。 ） 1、控制阀 2、前轴爪 3、后轴承 4、密封圈 5、丝杠机构 7、定子 6、线束连接器 8、转子） 1、2线圈3爪极 46定子5转子工 作 原 理步进电动机的工作原理工作原理如 图，当ECU控制使步进电机的线 圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时，定 子磁场瞬时针转动，由于与转子磁 场间的相互作用，使转子随定子磁 场同步转动。同理，步进电动机的 线圈按相反的顺序通电时，转子则 随定子磁场同步反转。定子有32 个爪级，步进电动机每转一步为 1/32圈，工作范围为0125个步 进级。a）输入脉冲 b）工作过程下一页步进电动机型怠速控制阀

5、电路（日本丰田皇冠3.0轿车）如图 所示。主继电器触点闭合后，蓄电池电源经主继电器到达怠速控 制阀的B1和B2端子、ECU的B和B1端子，B1端子向步进电动 机的1、3相两个线圈供电，B2端子向2、4相两个线圈供电。4个线 圈的分别通过端子S1、S2、S3和S4与ECU端子ISC1、ISC2、ISC3 和ISC4相连，ECU控制各线圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的 工作。 （1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发 动机，分别检测B1和B2与搭铁间的电压，为蓄电池电压；（2）发动发动机后在熄火。23s内在怠速控制阀附近应能 听到内部发出的“嗡嗡”响声；（3）拆下控制阀线束连接器，

6、测量B1与S1和S3、B2与S2 和S4之间的电阻，应为1030。（4）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1和B2端子，负 极按顺序依次接通S1S2S3S4端子时，随步进电动机的旋 转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反方向接通S4S3 S2S1端子，则控制阀应向内缩回。2.控制阀的检修下一页a）接蓄电池正极 b）接蓄电池负极 起动初始位置的设定 起动控制 暖机控制 怠速稳定控制 怠速预测控制 电器负荷增多时的怠速控制 学习控制3.控制阀的控制内容1.控制阀的结构与工作原理2.控制阀的控制内容3.控制阀的检修 四、旋转电磁阀型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理结构如左图 ，ECU控制两个 线

7、圈的通电或断 开，改变两个线 圈产生的磁场， 两线圈产生的磁 场与永久磁铁形 成的磁场相互作 用，可改变控制 阀的位置，从而 调节怠速空气口 的开度，以实现 怠速控制。结构图 位置涂 原理图1、控制阀 2、双金属片 3、冷却液腔 4、阀体 5、7、线圈6、永久磁 铁 8、阀轴 9、怠速空气口 10、固定销 11、挡块12、阀轴限位杆ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制 阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空 比）来实现的。 工作原理：包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠 速预测控制和学习控制。2.控制内容（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发 动机，分别检

8、测电源端子与搭铁间的电压，为蓄电池电压；（2）发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使 发动机维持怠速运转，用专用短接线接故障诊断座上的TE1与E1 端子，发动机转速应保持在10001200r/min，5s后转速下降约 为200 r/min。（3）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制阀侧分 别测量中间端子（B）与两侧端子（ISC1和ISC2）的电阻应为 18.8 22.8。 3.控制阀的检修1.控制阀的结构与工作原理2.控制阀的控制内容 3.控制阀的检修 五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理结构如图，主要由控制阀、 阀杆、线圈和弹簧等组成。工作原理：控制阀的

9、开度 取决于线圈产生的电磁力大 小，与旋转阀型怠速控制阀 相同，ECU是通过控制输入 线圈脉冲信号的占空比来控 制电场强度，以调节控制阀 的开度，从而实现怠速空气 量的控制。1、5 弹簧 2、线圈 3、阀杆4、控制阀包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速 预测控制和学习控制。由于旁通气量少，为此需要快 怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。 2.控制阀的控制内容 快怠速控制阀 1冷却水腔2石蜡感温 器3控制阀4、5弹簧 拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起 动发动机，分别检测电源端子与搭铁间的电压，为 蓄电池电压； 拆下怠速控制饭上的两端子线束连接器，在控制 阀侧分别测量两端子

10、之间电阻应为1015。 3.控制阀的检修1.控制阀的结构与工作原理2.控制阀的控制内容3.控制阀的检测 六、开关型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理 结构主要由线圈和控制 阀组成。如左图所示。 工作原理与占空比电磁 阀相同，不同的是开关 型怠速控制阀工作时， ECU只对阀内线圈通电 和断电两种状态控制。 开关型怠速控制阀 1一线圈2一控制阀 只进行通、断电的控制。由于旁通气量少，为此需 要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。2.控制阀的控制内容福特福克斯发动机电子控制（如图）项目零件号码说明1-进气歧管调整 (IMT) 阀2-动力传输 控制模块 (PCM)3-发动 机冷却液温度 (EC

11、T) 传感器4-节气门位置 (TP) 传感器5-怠速空气控制 (IAC) 阀6-发动 机机油压力 (EOP) 传感器7-进气歧管流道控制 (IMRC) 作动器8-爆震传感器 (KS)9-凸轮轴 位置 (CMP) 传感器冷却液输出连接头TP传感器冷却液输入连 接头电子节气门活瓣电子马达福特福克斯电子节气门体（如图）福特福克斯电子节气门体（如图）福特福克斯节气门闭合角调节螺钉注意：节气门活瓣阀的顶部止挡部位绝对不可以调 整。APP 传感器传送包含驾驶人加速需求的信号到 PCM。此信息直接由油门踏板的移动来做判断。PCM 处理此信息并且依据电子节流阀，点火系统 以及喷油需求的信号来传送输出信号。电动

12、马达使用一组齿轮来带动节气门活瓣阀轴。节 气门活瓣阀的位置在封闭回路时设定并执行监控。 TP 传感器提供 PCM 现在的节气门活瓣阀的位置信息。 万一电子节气门活瓣阀故障时，就会执行取代的功能 。此项取代功能让节气门活瓣阀定量的开启。因此，在节流阀外壳上有一颗节气门活瓣阀调整螺丝 。回拉弹簧会关闭节气门活瓣阀直到齿状轮的止挡位置与 止挡螺丝揪接触为止。以此方式形成定量的节气门活瓣阀 间隙以供紧急运作模式时使用。 当节气门活瓣阀的位置保持在固定位置时，点火角度以及 喷油量会依据 APP 传感器的位置而变化以限制发动机的运 作。如此限制车辆的最高速度。节气门活瓣阀的止挡螺丝有一组弹簧负载插销可以让

13、 节气门活瓣阀在超过紧急运转位置时关闭。(例如怠速控制 或发动机超转)。IAC阀IAC 阀是连接到节气阀体的 底部。对准 IAC 靠近节气 阀体节气门板，使 IAC 的 进入管路与输出管路保持最 短的长度。如此节流阀开启 与关闭较为顺畅能够更精确 的控制发动机的怠速。IAC阀垫片IAC阀电气接头IAC阀IAC阀固定螺栓IMRC 作动器IMRC 作动器控制位于进气歧管 上的一组节气门板。其依据发 动机的需要来控制通过进气歧 管气的排通量。IMRC 作动器是 由来子PCM 的脉冲宽度调节 讯号所控制。由 IMRC 作动器 的输出信号会透过IMRC 作动器 内的传动齿轮传送到节气门板 直接作动节气门

14、板轴。当发动 机怠速时，IMRC 节气门板正常 会位于关闭的位置。PSP 开关PSP 开关是安装到动力 转向泵本体上。当发动机 怠速下转动方向盘时，来 自 PSP 开关的信号可以 用来会控制发动机怠速。案例一：一辆1.8MT福特福克斯现行驶7854公里。车主反映 该车行驶至5000公里时出现发动机怠速不稳定的情况。具体 表现为，发动机转速从750转掉到300转，再从300转升至 1100转，再掉到300转，且出现熄火现象和电池灯报警的现 象。福特福克斯怠速问题分析：案例分析： 一、怠速不稳的分类1.如何观察怠速不稳观察发动机缸体抖动程度，也可以观看机油尺把晃动的程度，平稳的油尺 把很清晰，抖动

15、的油尺把看起来是双的；从发动机转速表或读数据块观察， 转速以怠速期望值为中心抖动，或在期望值一侧剧烈抖动，程序中的怠速期望 值包括标准怠速值、负荷（打开灯光，自动变速器挂上挡等）怠速值、空调怠 速值、暖车怠速值；原地启动发动机，坐在座椅上感觉车身剧烈抖动。2.按出现规律分类冷车（冷却液温度低于50）有节奏的不稳；热车（冷却液温度高于 50）有节奏的不稳；无规律的剧烈抖动一、两下。3、按抖动程度分类正常，以怠速期望值10r/min抖动；一般不稳，以怠速期望值20r/min 抖动；严重不稳，超过怠速期望值20r/min抖动；在怠速期望值的一侧剧 烈抖动。4.按原因关联分类直接原因，指机械零件脏污、磨损、安装不正确等，导致个别汽缸功 率的变化，从而造成各汽缸功率不平衡，致使发动机出现怠速不稳；间 接原因，指发动机电控系统不正常，导致混合气燃烧不良，造成各汽缸功 率难以平衡，使发动机出现怠速不稳。 5.按故障系统分类进气系统；燃油系统；点火系统；发动机机械系统。 6.怠速抖动机理汽缸内气体作用力的变化（一个汽缸气体作用力变化或几个汽缸气 体作用力变化），引起各汽缸功率不平衡，导致各活塞在做功行程时的水 平方向分力不一致，出现对发动机横向摇倒的力矩不平衡，从而产生发动 机抖动。也可以说，凡是引起发动机汽缸内气体作用力变化的故障都有可 能导致发动机怠速抖动。二、怠速