汽车发动机拆装与检修 教学课件 ppt 作者 周忠友项目六 汽车电控发动机综合故障诊断与检修项目六 任务三 电控汽油机冒黑烟及功率不足的故障检修

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1、3.1 电控汽油机中、高速工况下冒黑烟的故障检修 3.2 发动机功率不足的故障检修,任务三 电控汽油机冒黑烟及功率不足的故障检修,发动机冒黑烟的本质，就是燃烧不完全，其原因不外乎空燃比问题、点火问题、燃烧室密封问题。其中，燃烧室密封问题属于机械故障，主要是检修配气机构、气缸垫以及活塞环与气缸之间的配合关系，前面已有详细介绍，这里不再赘述。 空燃比问题又可分成持续空燃比问题和瞬间空燃比问题。如果排气为持续黑烟，可能是进气系统元件（空气滤清器、空气流量传感器、节气门位置传感器、增压器等）影响到进气量或空气计量不准确，或者燃油系统控制元件（发动机ECU、温度传感器、发动机转速传感器、燃油压力调节器、

2、活性炭罐电磁阀、EGR阀等）影响到进入燃烧室的油量不准确；如果排气为瞬间黑烟，通常是节气门或喷油器瞬间卡滞，或喷油器控制电路短路。 点火问题造成的排气黑烟，通常是点火执行元件（火花塞、高压线、点火线圈、点火模块、蓄电池电压等）的性能参数改变或电路接触不良的原因，以及点火控制元件（爆燃传感器、发动机转速传感器、凸轮轴位置传感器、温度传感器、节气门位置传感器等）信号失真或缺失等问题。 基本检修内容、操作方法如下,3.1 电控汽油机中、高速工况下冒黑烟的故障检修,图6-75 发动机进气系统结构组成,从如图6-75所示的电控汽油机进气系统的结构组成可以看出，由进气系统造成的排气黑烟应检修以下部位。,1

3、. 进气系统基本检修,3.1 电控汽油机中、高速工况下冒黑烟的故障检修,1. 进气系统基本检修,图6-76 高压空气清洗空滤器芯,如图6-76所示，空气滤清器的检修主要是滤芯的破损或堵塞检查，一般是清洗或更换。,（1）空气滤清器的检修,1. 进气系统基本检修,图6-78 空气流量传感器5V信号电源检测,空气流量传感器的信号失真，直接导致配油不准，如果混合气过浓，不能完全燃烧，使排气成黑烟。通常应进行如下检查事项 1） 接通点火开关，检测电源电压和5V电源，查看导线情况，如图6-77、图6-78所示。,（2）空气流量传感器的检修,图6-77 空气流量传感器工作电源电压检测,1. 进气系统基本检修

4、,2）必要时，用示波器检测空气流量传感器输出信号电压波形随节气门开度的变化情况，关闭所有附属电气设备，使发动机怠速运转，稳定后，检查怠速时输出信号电压，再做加速和减速试验，持续2S。如图6-79所示。,（2）空气流量传感器的检修,图6-79 空气流量传感器信号电压波形与节气门开度的关系,2 节气门总成检修,汽车发动机节气门开闭不灵活，则无法保证向发动机供给所需定量混合气。节气门积碳、踏板连动机构松动，是节气门开启位置不准，关闭不严的跟本所在。 多数情况，电路正常，故障是机械性关闭不严、运动不到位或运动不灵活。这时就要查看内部积碳、转轴和弹簧的运动灵活性。如图6-80所示。,图6-80节气门及气

5、门积碳检查与清洗,2 节气门总成检修,当节气门无信号或信号失常时，要检查其电路通断和电阻变化情况，如图6-81所示。,图6-81 节气门电路检查,1-怠速电动机正极 2-怠速电动机负极 3-怠速开关正极 4-电位计正极 5-节气门电位计 6-未占用 7-怠速开关负极、电位计负极 8-怠速节气门电位计,3 增压器检修,废气涡轮增压器控制原理如图6-82所示。涡轮增压器不易出现机械故障，但要及时保养（清洁、散热、冷却），检查膜片执行器真空度。常见故障往往发生在增压器电控部件。,图6-82 废气涡轮增压器控制原理图,J220-发动机ECU； G70-空气流量传感器 G28-发动机转速传感器； G31

6、-增压压力传感器 N75-增压压力调节电磁阀； N249-增压器换气阀,3 增压器检修,涡轮增压器的故障现象及其原因如树状图6-83所示，系统中的传感器和电磁阀检修可参考前面所讲到的相关知识。,图6-83 废气涡轮增压器故障现象及原因分析,4 电控汽油机燃油喷射系统基本检修,对于电控汽油机排黑烟的故障现象，如果怀疑发生在燃油喷射系统，应该检修的部位如图6-84所示，所涉及到的零部件检修已在前面做过介绍，这里不再赘述。遵照 “先易后难，先简后繁，故障频率”的检修原则，在无故障码的情况下，可参考以下顺序进行检修：喷油器油压调节器碳罐及电磁阀空气流量传感器氧传感器爆燃传感器冷却液温度传感器转速传感器

7、ECU。及其以上元件的连接电路。,图6-84 电控汽油机燃油喷射系统主要检修部件,4 电控汽油机燃油喷射系统基本检修,（1）发动机温度传感器检修（参见图6-12、如图6-13） （2）转速传感器检修（参见图6-9、图6-10）； （3）燃油压力调节器检修（参见图6-45、图6-46、图6-47、图6-48）； （4） 喷油器检修（参见本项目中的任务一 燃油系统检修喷油器检修）； （5）氧传感器检修如图6-85所示排气系统装有上游氧传感器（又称空燃比传感器）和下游氧传感器（监测三元催化转化器工作性能），小排量车上一般仅有前者。,图6-85 氧传感器安装位置及作用,4 电控汽油机燃油喷射系统基本检

8、修,图6-86所示为常用的氧化锆式氧传感器电路原理图。氧传感器的检修任务包括： 静态检测 元件 “12”两端子间的加热电阻值检测；电源电路和控制电路通断情况检测。 动态检测 元件“34”两端子间的输出电压信号检测；,图6-86 氧化锆式氧传感器电路原理,4 电控汽油机燃油喷射系统基本检修,图6-88 各种混合气浓度对应的氧传感器输出信号波形,氧传感器输出电压信号通常检测数据流，或者检测输出波形如图6-88所示为各种输出波形对应的故障情况。,4 电控汽油机燃油喷射系统基本检修,图6-89 氧化锆氧传感器输出的正常信号电压波形,氧传感器理论工作信号波形如图6-89所示。,4 电控汽油机燃油喷射系统

9、基本检修,图6-90 急加速时氧传感器信号波形 图6-91 主、副氧传感器信号波形,如图6-90所示是氧传感器的加速波形，图6-91所示是双氧传感器不同情况的输出波形，据此可判断三元催化转化器的工作情况。,4 电控汽油机燃油喷射系统基本检修,图6-92 EGR系统组成及阀的作用,（6）EGR阀、废气调整阀、EGR控制电磁阀、活性炭罐电磁阀检修 这几种阀的作用都是控制相应系统气体流量与发动机工况相适应的，如果工作不正常，将会影响混合气浓度的变化。根据各种阀在系统中的安装位置和作用，如图6-92所示。其检修内容包括： 第一：检查控制管路是否泄露； 第二：检查电路通断及线圈阻值； 第三：检查内部真空

10、度和阀片破损情况。 具体操作如图6-93、图6-94所示。,4 电控汽油机燃油喷射系统基本检修,图6-93 电磁阀的检查,图6-94 真空阀真空度检查,5 微机控制点火系统检修,图6-95 微机控制点火系统结构组成,如图6-95所示为微机控制点火系统基本结构组成，,1-凸轮轴位置传感器 2-空气流量传感器 3-发动机温度传感器 4-进气温度传感器 5-节气门位置传感器 6-爆震传感器 7-发动机转速传感器 8-火花塞 9-点火模块 10-发动机ECU,5 微机控制点火系统检修,图6-96 时代超人发动机点火系统,双缸点火系统控制原理如图6-96所示。点火不准、点火能量低或者点火无序，是发动机排

11、黑烟的一个重要原因之一。由系统组成和控制原理图可以查找其故障部位。以时代超人点火系统为例介绍如下：,（1） 火花塞检修（参见图6-26图6-32）； （2） 分缸线检修（参见图6-22）； （3）点火模块检修。次级线圈检查（参见图623） （4）微机控制独立点火系统检修（参见图624图632）,5 微机控制点火系统检修,图697爆燃传感器电路原理及检测部位,（5） 爆燃传感器检修爆燃传感器是实现点火系统闭环控制的关键，如果不能正常工作，发动机在大中负荷时，必然不能准时点火，导致排黑烟。如图697；图698所示，爆燃传感器的检修内容包括：“12”端子输出信号的动态检测；两条信号线导通情况检测；以

12、及“12”、“13”“23”的短路和阻值检查，参考表6-1。,图698 爆震传感器检测端子,5 微机控制点火系统检修,图699 爆燃传感器敲击测试出的波形,爆震传感器的动态信号检测方法如图699所示，通常采用敲击测试信号波形。 当所测出的波形是一直线时，应先检查示波器连线是否正确，并查看电路有无问题，最后再判断是否传感器本身故障。,5 微机控制点火系统检修,表6-1 时代超人爆燃传感器检查项目及参数,3.2 发动机功率不足的故障检修,故障分析：电控汽油发动机功率不足的原因通常有四个方面： 第一：燃烧不完全； 这种情况通常伴随排黑烟，其分析和检修方法参阅：“电控汽油机中、高速工况下冒黑烟的故障分

13、析及检修”。 第二：发动机机械摩擦耗功过大，此类故障又可分为两种情况： 首先，发动机内部运动零件之间配合和润滑不良包括曲轴与缸体、曲轴与连杆、活塞环与缸体、凸轮轴与缸盖、活塞销与连杆、正时机构。其检修方法参阅：“项目二”、“项目三”、“项目四”中的相关内容。 其次，外附件运转不良 包括风扇、水泵、发电机、空压机、液压泵的安装和润滑不良。其检修方法参阅：“项目一”中的“任务二”。 第三：排气阻力过大； 这类故障应关注排气系统中的碳烟及异物堵塞、三元转化器、增压器的工作状态。其检修方法参阅：“项目一”中的“任务二”。 第四：燃油供给不足(本节讨论的重点) 直接原因：是油泵故障、油压调节器故障、喷油

14、器故障所造成。 间接原因：是空气流量传感器信号、节气门信号、温度信号、氧传感器信号、电源电压信号不正确所造成。这些零部件的基本检修图示可参阅：“项目六中的任务2和任务3”。 必要时通过检测相关零件的工作信号电压波形，才能准确找出故障原因，检测项目和测取、分析方法如下。,1. 喷油器工作电压波形测取及分析,如图6100为连线方法，图6101标准波形，可与实测波形比较，判断故障部位。,图6100电压波形检测连线方法,1. 喷油器工作电压波形测取及分析,标准波形无故障波形,图6101喷油器标准工作波形,2.空气流量传感器信号电压波形分析,参考本项目任务三中的“空气流量传感器信号电压波形测取和分析方法

15、”，这里不再赘述。,图6-102 节气门位置传感器信号波形检测连线方法,3.节气门工作信号波形测取及分析,如图6-102示是节气门位置传感器信号波形检测连线方法,3.节气门工作信号波形测取及分析,节气门位置传感器信号波形上不应有任何断点或大的波折，如图6-103；图6104所示。,图6-103开关型节气门位置传感器输出工作波形,图6-104电位器型节气门位置传感器输出工作波形,4.温度信号波形测取及分析,参见图6-53所示。,图6-105 爆燃信号波形检测连线,5.爆燃信号波形测取及分析,如图6-105所示是爆燃信号波形的测取方法，图6-106所示是爆燃信号波形。,图6-106 爆燃信号波形,