第八章发动机电控系统的维护和检修第一节发动机电控系统检修注意事项 发动机电控系统是一个较为复杂的机电一体化的综合性控制系统,采用了较多的电子元器件和集成电路,这些电子产品对使用环境的要求比较高,尤其对温度、湿度和电源系统电压的平稳性要求更加严格因此维护和检修现代电控发动机时必须注意以下各项,以免造成人为的故障,甚至损坏电子元器件 1.进气系统检修注意事项 在电控燃油喷射系统中,ECU主要根据空气流量计测得的空气流量或进气管压力传感器测得的进气歧管压力来控制喷油量,因此进气系统密封不严而漏气对系统的影响程度,要比化油器式发动机要大因此对进气系统检修应注意如下几点 (1)发动机机油尺、机油加油口盖、乙烯塑料软管等不应漏装或脱落,否则会影响发动机运行 (2)空气流量计(或进气压力传感器)与气缸之间的进气系统零件脱开、松动或裂开时(如喷油器安装不当而漏气、进气软管破裂、真空管破裂等),均会因吸入空气而导致发动机失调,造成怠速不稳、易熄火、动力性和加速性能变差 2.燃油系统检修注意事项 (1)在拆卸油管前首先应卸压,以防止较高压力的燃油喷洒出来引起火灾 (2)安装油管接头时,对于螺栓型管接头,安装时必须使用新垫片,先用手将接头螺栓拧紧,再用工具拧紧到规定力矩。
对于螺母型管接头,应注意先在喇叭口上涂一薄层润滑油,同样先用手拧紧,再用工具把接头拧紧到规定力矩 (3)喷油器拆下后O形圈不可重复使用,安装喷油器前先用汽油润滑O形圈注意不可用发动机机油、齿轮油或制动液安装时要边左右转动边安装,要对正,不能歪斜上部安装不良或0形圈损坏会造成漏油;下部密封不良会引起漏气 (4)燃油系统维修后应仔细检查有无漏油处打开点火开关,发动机不起动,用跨接线连接诊断座FP和+B端子(丰田车系),使燃油泵强行工作运转夹住回油管,系统油压将上升至400kP检查燃油系统有无漏油之处,确认无部位漏油后才能正式起动起动后使发动机怠速运转,再仔细检查有无部位漏油,此后才能关上发动机罩正常运行 3.电控系统检修注意事项(1)安装蓄电池时特别注意正、负极不可接反,以防损坏Ecu和控制部件2)在车身上使用电弧焊时,应先断开蓄电池负极线3)点火开关接通后,不可断开任何正在工作的带有电感的电气装置,如怠速控制阀、喷油器等因为断开这些装置时,其线圈会产生很高的感应电压(有的会超过7000V),易使ECU和控制部件损坏4)检修时,除在程序中特殊指明外,不要用低阻抗指针型仪表测试ECU和传感器,必须使用高阻抗(10MΩ以上)的仪表。
5)不要用普通试灯去测试任何与ECU相连的电气装置因为试灯功率大,额定电流大,容易损坏电子元器件可用33Ω电阻串联一个发光二极管自制一个试灯6)禁止用搭铁试火或拆线刮火的方法对电路进行检查7)汽车上的扬声器不要安装在离ECU太近的地方8)车上不宜安装功率超过8W的无线电台如必须安装时,天线应尽量远离发动机控制电脑,否则会对发动机控制电脑产生不良影响9)在晴天拆装发动机控制电脑或检测控制电路时,应注意防止静电人体产生的静电电压较高,可能损坏ECU控制电路故操作前应先使自己接触车身以释放静电10)雨天检修及清洗发动机时,应防止将水溅到电子设备及线路上11)一般情况下,不要拆开电控单元盖板因为电控单元的故障较少,即使有故障,在没有检测手段的情况下,打开电控单元盖板也不能解决任何问题,反而可能因为操作不当而导致新的故障第二节燃油系统的维修 一、燃油系统油压释放与预置 1.燃油系统油压的释放 为了便于下次起动,在发动机熄火后,燃油管路内仍保留有较高的燃油压力(残余压力)在拆卸燃油管道或更换燃油滤清器、电动燃油泵、喷油器等部件时,应先释放燃油管路内的油压,以免松开油管接头时大量压力燃油喷出,造成人身伤害或火灾。
释放燃油压力的方法有: (1)拔下燃油泵继电器或熔断器,也可拔下燃油泵导线插头起动发动机2-3次,确保完全卸压(或发动机起动后自然停机)最后重新接好拔下的继电器、熔断器或导线 (2)将棉纱或其他吸油性物品垫在油管接头下或包住接头螺母,然后慢慢拧松接头螺母,使汽油被棉纱或吸油性物品吸附后再拿走棉纱或吸油性物品,最后将管接头重新拧紧 卸压后,在维修燃油管路或接头时,将有少量燃油泄出,此时可用棉纱包住拆卸处以吸附泄漏的燃油 2.燃油系统油压的预置 在拆下燃油管道进行检修之后,为避免首次起动发动机时因油路内尚未建立起燃油压力而使起动时间过长,应按下述方法预置燃油管道内的油压 接好所有燃油管道接头,用跨接线短接诊断座的FP端子和+B端子(丰田汽车)或拔下燃油泵继电器,短接电源端和油泵控制端接通点火开关使燃油泵强行运转,以建立起油压 二、燃油箱泄漏检查 燃油箱由镀铅锡合金钢板或高密度模制聚乙烯制成燃油箱有泄漏哪怕是渗漏也非常危险,当怀疑燃油箱有泄漏时必须仔细检查(检查前,应准备好干粉灭火器) 首先释放燃油系统的压力,然后拆下燃油箱,在燃油箱上安装一个短油管,并堵住燃油箱上其他所有出口。
通过短油管给燃油箱充入7-10KPa的压缩空气用肥皂水或浸入法检查怀疑泄漏的部位,若观察到泄漏,应更换燃油箱 三、燃油泵及控制电路检修 燃油泵及其控制电路的故障将直接影响发动机的起动性能和工作性能,因此对燃油泵及控制电路检修是十分重要的 1.燃油系统油压的检测 油压检测包括系统油压检测和熄火后系统残余压力检测 (1)系统油压检查 在检测系统油压前首先进行卸压,然后将油压表接入油路中有些系统管路中有油压检测孔,而有些则没有有油压检测孔的可将油压表直接接在油压检测孔上,没有油压检测孔的可拆下进油管,将三通管接头串接在进油管路中,然后在三通管上接上油压表 起动发动机,燃油泵开始工作,观察怠速和不同转速下的系统油压怠速时的油压和不同转速下的油压略有变化,但变化不大各车型油压参见表8—1常见系统油压故障有油压过高和油压过低油压过高将使混合气过浓;油压过低将使混合气过稀油压过高的原因是油压调节器故障或回油管堵塞这时可拆下油压调节器回油管,将一软管套在油压调节器回油管端,软管另一端置于容器中起动发动机,若此时油压正常,说明回油管堵塞;否则为油压调节器故障 油压过低的原因是燃油箱中燃油少、燃油泵滤网堵塞、燃油泵故障、燃油泵出油管安装不当、汽油滤清器堵塞或油压调节器故障。
起动发动机并怠速运行,夹住油压调节器回油管并观察油压表指示值若油压能上升至400kPa以上,说明油压调节器故障若油压仍过低,应依次检查燃油滤清器是否堵塞、燃油箱中是否油少或过脏、油管安装情况、燃油泵滤网是否堵塞;若正常,应更换燃油泵 系统最高油压检查:将回油管夹住,使回油管停止回油,此时压力表的指示油压应比没夹住回油管时高出2-3倍,否则为燃油泵性能下降,泵油压力不足(2)残压检查 发动机停熄后,多点喷射系统管路中应保持一定的残余油压,以便于再次起动如果发动机停熄后,残余油压很低或等于零,将造成难起动或不能起动的故障 系统残压很低或为零的原因是燃油泵单向阀关闭不严、油压调节器泄漏、喷油器漏油或燃油系统管路漏油检查步骤如下:首先外观检查燃油系统管路中有无漏油然后起动发动机并怠速运行,夹住油压调节器回油管,将发动机熄火,观察油压表指示压力若油压不下降,说明油压调节器泄漏;若油压仍下降,再次起动发动机并怠速运转,同时夹住进油管和油压调节器回油管,将发动机熄火,观察10min后油压变化若油压缓慢下降,则说明喷油器漏油;若油压不下降则为燃油泵单向阀关闭不严,应更换燃油泵 2.燃油泵控制电路检修 检修前应熟悉该车型的燃油泵控制电路,不同车系油泵控制电路各有差异,凶此检查的方法、步骤各不相同,但检查的基本方法和思路基本相同。
(1)丰田车 . 丰田车燃油泵控制电路参见第二章燃油泵不工作或工作不正常时,检查步骤如下:①用跨接线短接诊断座上FP和+B端子,打开点火开关(发动机不起动)打开油箱盖,仔细听有无燃油泵运转的声音或用手触摸进油管有无油压脉动②若听不到燃油泵运转声音或感觉不到油压脉动,说明燃油泵没有工作,应拆下跨接线检查电源电压、主熔断器、EFI熔断器、EFI主继电器是否正常;电路、连接器有无断路或短路若正常,应拆检燃油泵③若燃油泵运转,说明空气流量计内油泵开关(油泵开关控制型)、燃油泵继电器、油泵ECU(油泵ECU控制型)、燃油泵电阻器(电阻器式)及导线、连接器等不良,应分别进行检查 *燃油泵电阻器的检查用万用表检查其电阻值,应为0.67-0.79Q,否则应更换 *燃油泵ECU检查测量燃油泵ECu各端子的电压,应符合表8—2的要求,否则应更换燃油泵ECU *燃油泵继电器检查拔下燃油泵继电器,测量各端子之间的电阻以检查通断情况对于采用发动机ECU控制的燃油泵控制电路,应检查曲轴位置传感器NE信号和ECU工作是否正常 ④燃油泵的检修如果线路连接正常,而燃油泵就是不工作,则应从车上拆下燃油泵,对燃油泵单独进行检查。
首先检查燃油泵电机线圈电阻测量燃油泵连接器两端子之间的电阻值(注意测试时间不可过长,以免烧坏线圈),一般为0.5-3Ω如果电阻值不符,说明电机线圈有短路、断路或碳刷接触不良的故障,此时应更换燃油泵 当确认燃油泵线圈电阻没有问题后,可将燃油泵直接接在蓄电池上进行运转试验如果燃油泵不能转动或转动缓慢、不均匀,说明燃油泵有故障,应更换注意在运转试验时,通电时间不可超过10s,防止在没有燃油对油泵电机进行润滑的情况下,长时间运转造成油泵电机的过热损坏(2)桑塔纳2000GSi(时代超人)AJR发动机燃油泵控制电路检修 桑塔纳时代超人车的油泵控制电路图如图8—2所示接通点火开关,发动机控制电脑接收到防盗电脑输入的允许工作命令后,即将ECU的4号端子搭铁,使燃油泵继电器端子85搭铁燃油泵继电器工作,端子30和87接通,燃油泵开始运转若发动机没有起动,发动机ECU没有接收到发动机转速信号(曲轴位置传感器信号),ECU自动切断端子4的搭铁,继电器线圈失电使端子30和87断开,终止对燃油泵供电,燃油泵停止工作 若燃油泵不工作或工作不正常,可按下述步骤进行检查①首先检查5号熔断器是否熔断 ②用手触摸燃油泵继电器,接通点火开关,检查燃油泵继电器是否有动作声。
③如果燃油泵继电器有动作声,则检查燃油泵继电器87号端子至燃油泵的导线和连接器,若均良好,则检查或更换燃油泵④若燃油泵继电器没有动作声,用导线将燃油泵继电器85号端子引出并直接搭铁,如果燃油泵继电器动作,则应检查继电器85号端子至发动机ECu之间导线、连接器及ECU如果燃油泵继电器没有动作,打开点火开关,检查继电器86号端子是否有电有电则应更换继电器,否则应继续检查点火开关、点火开关至继电器86号端子的导线及连接器 可用V.A.G1552诊断仪测试燃油泵继电器功能接通点火开关;输入地址码01,输入选择功能03进入执行元件诊断,屏幕开始显示对1缸喷油器N30进行喷油诊断此时可踩加速踏板使怠速开关打开,1缸喷油器动作5次,同时可听到燃油泵继电器动作声,并且燃油泵在运行,打开油箱盖可听到油泵运转声音,燃油分配管中可以听到燃油流动声 四、喷油器检修 喷油器是燃油系统中最重要的部件,通过O形圈安装在进气管或进气道附近的缸盖上,并由燃油分配管将其固定 1.喷油器的拆装 拆卸燃油喷油器时(见图8—3),务必小心操作,以免损坏喷油器插座或喷油器喷嘴 拆卸时可按下述程序进行:(1)释放燃油系统中的油压。
2)拆下上进气歧管(有的车不需要)3)拆下燃油分配管上的固定螺栓,断开燃油分配管上的进油管和回油管,再将分配管连同喷油器一起向上拔出4)拆下喷油器上的固定卡夹,将喷油器从分配管上拔下5)拆下喷油器上、下O形密封圈(0形密封圈拆卸后应换新)喷油器的流量经过严格标定,更换的喷油器必须型号一致喷油器安装过程与此相反 2.喷油器的检修 (1)喷油器工作状况的检查 发动机怠速时,用手触摸喷油器,应有振动感(如图8—4所示),或用起子接触喷油器,在起子另一端应听到清脆的“嗒嗒”声(电磁阀开、关声)否则说明该喷油器不工作 (2)喷油器线圈电阻的检查 断开点火开关,脱开喷油器的接头,用万用表电阻挡测量喷油器线圈的电阻值,如图8-5所示低阻型喷油器线圈电阻为2-3Ω,高阻型喷油器为13-18Ω (3)喷油质量的检查 喷油质量的检查包括喷油量、雾化和泄漏的检查此项检查可在专用的喷油器试验台上进行若无试验台,可按下述方法进行(以丰田车为例) ①断开点火开关,拆下蓄电池搭铁线拆下进油管,按图8—6所示装上丰田专用软管连接头和检查用的软管把喷油器、压力调节器和油管用连接头和连接卡夹连接好。
②用跨接线短接诊断座中+B与FP端子,使燃油泵开始泵油 ③将喷油器两接线端子直接与蓄电池相连,接通电源15s,用量筒测量喷油量的大小并同时观察喷油器喷油雾化状况每个喷油器测2-3次,标准喷油量为70-80mL/15s,各喷油器允许误差9mL 喷油状况如图8—7所示停止喷油后检查喷油器喷口处有无漏油,每分钟漏油应不超过一滴如不符合上述要求,应更换喷油器 3.喷油器驱动电路的检查 ‘ 如果喷油器不喷油,其诊断步骤如下: (1)脱开喷油器连接器,接通点火开关,检查连接器线束端电源线的电压,应为蓄电池电压若无电压,应检查点火开关至喷油器电源线之间的线路是否正常 桑塔纳时代超人轿车喷油器驱动电路在点火开关和喷油器电源线之间还有燃油泵继电器(见图8—2),因此还应检查燃油泵继电器的工作情况 (2)用万用表检查ECU搭铁端子E01和E02搭铁是否良好 (3)将一个330Q电阻串联一个发光二极管作试灯断开点火开关,脱开喷油器连接器插头,束插头上接发光二极管试灯起动发动机,发光二极管应闪烁若不亮或不闪烁,说明控制电路有故障,应检查喷油器至ECU的线路、传感器及ECU。
4.喷油脉冲检查及波形分析 喷油脉冲信号的检查方法:①用示波器检测喷油脉冲信号波形;②用诊断仪读取喷油脉冲宽度(ms);③用万用表交流电压挡测量交流电压以丰田车四缸发动机为例,怠速时约1.67V,急加速时可达2-9V 典型喷油脉冲信号波形如图8—8(a)所示(ECU控制喷油器搭铁)喷油器开始喷油时的最小电压约为0~-2v;停止喷油时,由于喷油器线圈磁场突变,感应出电动势,因而产生一个尖峰,此峰值电压也称为最大电压峰值电压一般为30-100V有些喷油器的峰值电压被钳位二极管限制在30-100v,此时尖峰上将是平顶 波形上显示三个数据:最大、最小电压和喷油脉冲宽度观察冷起动、热起动、怠速、缓慢加速和急加速时的喷油脉冲宽度变化例如时代超人车在热车800r/min时,喷油脉冲宽度为1.00-2.5ms,一般怠速时为1-6ms,冷起动或节气门全开时大约6-35ms 如果急加速时喷油脉冲宽度没有增加,应检查空气流量计和节气门位置传感器;如果冷起动时喷油脉冲宽度仅3-4ms,则会造成冷车难起动,应检查水温传感器、起动信号、空气流量计信号;如果加速不良,而波形上喷油脉冲宽度在加速时能很快增加,说明控制信号、传感器信号没故障,应检查系统油压、喷油状况、点火高压等部分。
如果波形显示一条0V直线或一条电源直线,说明ECU内部喷油器驱动电路损坏,此时接通点火开关后喷油器常喷油或不喷油 有些喷油器的喷油脉冲波形与图8—8(a)不同,它有两个尖峰,如图8—8(b)当ECU控制喷油器喷油时,波形电压变为0V当发动机控制电脑检测到流进喷油器的电流达到4A时,将电流切换到1A,以维持喷油器针阀的打开,这个电流减少引起喷油器线圈磁场突变,产生第一个尖峰当ECu控制喷油器停止喷油时,又产生第二个尖峰加速时喷油脉冲宽度增大,第二个尖峰会向右移动,但第一个会保持不动五、冷起动喷油器检修 1.冷起动喷油器的检查 (1)冷起动喷油器工作状况检查在发动机工作时,通过检查冷起动喷油器工作声音来判断其是否工作可用手触摸或用起子接触冷起动喷油器用耳听的方法进行检查 (2)冷起动喷油器线圈电阻的检查脱开冷起动喷油器插头,用万用表测量冷起动喷油器线圈的电阻在20℃时,标准电阻值为2-4Q,如超出范围,应更换冷起动喷油器 (3)冷起动喷油器喷油质量的检查喷油质量的检查包括雾化和泄漏的检查此项检查可在专用的喷油器试验台上进行若无试验台,可按图8—9所示进行检查(丰田车) 拆下冷起动喷油器,用专用工具(软管)与喷油器燃油接头相连,专用工具(电源接头)与喷油器插座相连,在喷油器下放置容器。
打开点火开关,但不要起动发动饥 将诊断座上的+B端子和FP端子短接,使燃油泵强行运转将专甩工具(电源接头)的两根导线分别与蓄电池的正负极相连,然后检查喷油器的喷束从蓄电池上拆下连接导线,检查喷油器的泄漏,每分钟渗漏不超过一滴2.温度时间开关的检查 柝下湍摩时间开关.用万用表检杳各端子之间的电阻值,应符合规定否则应更换温度时间开关 3.冷起动喷油器驱动电路的检修 冷起动喷油器在冷起动时不喷油会造成冷车难起动,在热起动时喷油会造成热车难起动冷起动时不喷油的原因有冷起动喷油器故障、冷起动喷油器STA端子在起动时无电压、STJ导线断路或温度时间开关内触点常开热起动时喷油的原因有STJ导线搭铁或温度时间开关内触点常闭冷起动喷油器工作不正常的检查步骤如下: (1)脱开冷起动喷油器插头,直接将12V电源供给冷起动喷油器若喷油器不喷油,说明冷起动喷油器故障,应更换 (2)若冷起动喷油器喷油,则检查起动时冷起动喷油器线束插头STA端子电压若无电压,应检查点火开关至STA端子的导线及连接器 (3)若起动时STA端子电压正常,则检查冷起动喷油器至温度时间开关STJ端子间线路是否断路、短路或搭铁;若正常,则检查温度时间开关。
六、油压调节器的检修 油压调节器工作不良会引起系统油压过高、过低、不稳或残压降低 (1)系统油压过高时,拆下油压调节器上的回油管,另外套上一回油软管,回油软管另一端置于容器内起动发动机,如果系统油压仍过高,说明油压调节器不良,应更换 (2)系统油压过低时,起动发动机并怠速运转,夹住回油管,如油压能上升至400kPa以上,说明油压调节器不良,应更换注意不要使系统油压高于450kPa以上,否则会损坏油压调节器 (3)起动发动机并怠速运行,脱开油压调节器上的真空管,油压应上升50kPa左右否则说明油压调节器不良,应更换 (4)油压调节器的上部真空室与下部油腔由膜片隔开若膜片损坏,则上下腔室相通,检查节气门体内将都是燃油,此时应更换油压调节器第三节空气供给系统检修 当空气供给系统的管路连接不良时,进气管路会漏气,从而导致混合气浓度变坏进气管路漏气故障可通过在管路上涂肥皂水进行检查 一、节气门体的检修 节气门体的检修包括两部分:电子控制部分和机械部分其中节气门位置传感器的检修见第七章 1.检查节气门拉索运动情况 检查节气门动作是否卡滞,如果加速踏板沉重,则先将节气门拉索拆下,若加速踏板仍沉重,说明节气门拉索卡滞,否则为节气门卡滞。
2.检查节气门止动螺钉与止动杆问的间隙 脱开节气门位置传感器插头,在节气门止动螺钉与止动杆之间插入塞尺节气门全关时应无间隙,检查数据与测量位置方法 3.节气门体维修 将节气门体拆下,用软刷和化油器清洗剂清洗节气门体各孔道和铸件,然后用压缩空气吹通各孔道注意不要清洗节气门位置传感器和怠速控制阀,以免损坏或油污电控元件 二、附加空气阀的检修 附加空气阀常见故障有加热线圈(双金属式)不良,不能及时关闭空气阀,使热怠速过高;阀门堵塞或不能开启,使冷怠速不稳或熄火,冷起动不良;阀门不能打开,使热怠速过高 1.附加空气阀的就车检查 (1)发动机在冷态下,将附加空气阀空气软管夹住,发动机转速应明显下降,否则说明附加空气阀不能开启或堵塞 (2)发动机在热态下,夹住附加空气阀空气软管,发动机转速应无明显的下降,否则说明附加空气阀关闭不严或不能关闭 (3)拆下空气阀导线接头,用万用表测量附加空气阀加热线圈电阻(双金属式),正常电阻值应为40-60Ω 2.拆下后的检查 将空气阀温度升高至80℃,检查阀是否关闭;当温度下降时,检查阀是否慢慢打开 三、谐波增压进气系统的检修 皇冠轿车2Jz—GE发动机在进气管中设有谐波增压进气系统,其检修如下: 1.进气增压控制阀(IACv阀)和真空马达的检修 用三通接头把真空表接入IACV阀的真空管路中。
起动发动机,怠速时应无真空指示迅速将节气门全开,真空表指针应在53.3kPa位置处摆动,并且真空马达的拉杆也应缩回,这说明IACV阀在工作,如图8—11所示 也可用真空泵直接向真空马达施加53.3kPa的真空,此时真空马达的拉杆也应缩回 2.电磁真空通道阀的检修 电磁真空通道阀电路图如图8—12所示检查电磁真空通道阀线圈有无断路、短路或搭铁现象;在20℃时,两端子之间的电阻值应为38.5-44.45Q 检查真空通道阀的工作情况(图8—13)不通电时,空气应能从通道E进入,而从滤清器中排出;当在两端子上通以12V的电压后,空气应能从通道E进入,只从F口排出 3.真空罐的检修 空气能由A向B流动,但不能由B向A流动;用手指按住B口,向A口施加53.3kPa的真空,在1min内真空度应无变化(图8—14)如不符合要求,应更换真空罐 第四节怠速控制系统的检修 怠速控制系统出现故障会使发动机怠速失常,出现怠速不稳、怠速过高或过低、无冷车快怠速、无空调快怠速等其主要原因是怠速控制阀、控制线路及发动机ECU故障 通常在冷车状态下起动发动机,暖机过程中发动机怠速应能达到规定的快转怠速。
在发动机达到正常工作温度后,怠速转速应能恢复正常(通常为750r/min)此时打开空调开关,发动机怠速应能上升到900r/min左右,关闭空调后转速将下降如果不能按上述规律变化,说明怠速控制系统出现故障 一、怠速控制阀的检修 1.步进电机型怠速控制阀 (1)就车检查 发动机熄火时,怠速控制阀会“咔嗒”一声;如果不响,应检查ISC阀和ECU 用万用表检查怠速控制阀B-S1,B1-S3,B2-s2和B2-s4四个线圈电阻,均应为10-30Ω若电阻值不对,应更换ISC阀 (2)检查ISC阀的工作情况 拆下怠速控制阀,将B1和B2端子接蓄电池正极,然后依次将S1、S2、S3、s4接蓄电池负极,阀应逐步关闭(图8—15a)再依次将S4、S3、S2、S1接蓄电池负极,阀应逐步开启(图8-15b)如果按上述检查时ISC阀不能关闭或打开,则应更换ISC阀 (3)诊断仪检测ISC阀步级数 丰田汽车步进电机型怠速控制阀步级数为0-125,0表示怠速控制阀全部伸出,怠速空气旁通道全部关闭,125表示怠速控制阀全部缩回,怠速空气旁通道全部开启 测试某辆工作良好的皇冠3.0车发动机数据如下: 冷车时,ISC=55(步级数),热车后ISC=52(步级数),接通空调A/c开关,IsC=63(步级数),切断空调A/C开关,恢复到ISC=52。
2.旋转电磁阀型怠速控制阀 (1)检查ISC阀的电阻值 旋转电磁阀型怠速控制阀+B与ISC1及+B与ISC2之间的电阻均为Ω,如电阻值不符合要求,应更换ISC阀 (2)检查ISC阀的工作 在水温正常、发动机正常运转及变速器处于空挡位置时,用导线短接诊断座中TEl和E1端子当发动机转速为1100-1200r/min且运转5s后,转速会降低200r/min如不符合要求,应检查ISC阀、ISC阀至ECU的线路和EcU 二、桑塔纳2000(;Si(时代超人)怠速控制装置及检修 图8—16(a)所示为桑塔纳2000GSi(时代超人)节气门体,它将节气门电位计、节气门定位电位计、节气门定位器和怠速开关合成一体 节气门电位计(G69)也就是节气门位置传感器怠速开关(F60)在怠速时,触点是闭合的超出怠速范围,怠速开关触点打开 节气门定位器(V60)也称为怠速马达,它是一个电机,通过齿轮传动控制节气门的开度,使发动机怠速保持在规定的转速范围内节气门定位电位计(G88)与节气门定位器相连,随节气门定位器转动而转动,使其电阻发生变化,故可检测节气门定位器所处的位置。
当超过怠速位置时,节气门定位电位计维持不动其中端子62为供电线(+5V),端子67为供电线负极,端子66为节气门定位器的供电线正极,端子59为供电线负极;端子75为节气门电位计信号线,端子74为节气门定位电位计信号线,端子69为怠速开关信号线 怠速控制是通过节气门体中的节气门定位器直接控制节气门的开度来实现的发动机怠速时,节气门定位器根据发动机的负荷(进气量)和发动机温度对节气门进行控制当发动机温度低时,节气门开度大;当发动机温度高时,节气门开度小当突然松开加速踏板时,节气门由节气门定位器逐渐关闭,直到所需的怠速1.节气门控制组件检修 节气门定位电位计出现故障时,节气门控制组件中的紧急运行弹簧起作用,使发动机处于紧急运行状态,此时发动机的怠速升高,约1500r/min (1)脱开节气门体插头,打开点火开关,用万用表检查节气门体线束端端子4和7之间的电压值,应约为5v1号端子与搭铁之间的电压值应为蓄电池电压(12v左右) (2)检查节气门体插头各端子与发动机ECU相应端子之间导线的导通情况,测得电阻值应小于1Q (3)插上节气门体插头,检查节气门体插头端子5和7、8和7之间的信号电压值。
打开点火开关,使节气门开度逐渐变大,电压值均应在0.5-4.9V之间变化 (4)检查节气门体插头端子3和7之间的电阻值节气门关闭时,电阻值应小于1Q;节气门打开时,电阻值应为无穷大否则应检查线路及怠速触点是否脏污用用V V..A A..G1552G1552进行检查进入进行检查进入0808功能读测量数据组,选择功能读测量数据组,选择9898显示组区域显示组区域1 1显示显示节气门电位计信号电压,区域节气门电位计信号电压,区域2 2显示节气门定位电位计信号电压,区域显示节气门定位电位计信号电压,区域3 3显示工作显示工作状态显示区域状态显示区域1 1和和2 2均应为均应为0 0..5-45-4..9V9V,区域,区域3 3在怠速时应显示在怠速时应显示LeerlaufLeerlauf逐渐打开节气门,区域打开节气门,区域3 3应显示应显示Teillast(Teillast(部分负荷部分负荷) )如不正确,应检查导线、连接如不正确,应检查导线、连接器及节气门控制组件必要时应进行节气门体的基本设定器及节气门控制组件必要时应进行节气门体的基本设定 如果不能进行节气门体的基本设定,检查节气门体是否卡滞,必要时应清洗如果不能进行节气门体的基本设定,检查节气门体是否卡滞,必要时应清洗节气门。
若仍不能进行节气门的基本设定,应更换节气门体或发动机节气门若仍不能进行节气门的基本设定,应更换节气门体或发动机ECUECU2 2.节气门体的基本设定.节气门体的基本设定 基本设定功能使发动机基本设定功能使发动机ECUECU记录在点火开关关闭、发动机不运转时,节气门记录在点火开关关闭、发动机不运转时,节气门控制部件的停止位置如果重新安装节气门控制部件或发动机控制部件的停止位置如果重新安装节气门控制部件或发动机ECUECU出故障时,必出故障时,必须重新进行基本设定,完成节气门控制部件与发动机须重新进行基本设定,完成节气门控制部件与发动机ECUECU的匹配 基本设定时,基本设定时,ECUECU中应无故障码基本设定可用中应无故障码基本设定可用V V..A A..G1552G1552诊断仪进行诊断仪进行 输入地址码输入地址码0101进入发动机电控系统检测,输入进入发动机电控系统检测,输入0404进入基本设定功能,屏幕显进入基本设定功能,屏幕显示输入显示组号输入组号示输入显示组号输入组号9898,屏幕显示:,屏幕显示: 按Q键确认,节气门定位器移动到最小、最大和5个中间位置,发动机Ecu在存储器内记录各种节气门角度,这个过程不超过10s。
然后节气门在关闭前保持在起动位置完成后屏幕显示: 若显示上述信息,表示匹配成功若在区域4显示“ADP.n.i.o”,则表示匹配没有完成;若区域4显示“ADP.ERROR”,则表示匹配错误 节气门体基本设定过程有可能中断,使匹配不能完成或匹配错误,其原因是:油泥使节气门不能灵活转动;节气门拉索调整不当;节气门体或线束损坏;蓄电池电压太低等 匹配完成后,输入02读取故障码若有故障应进行排除,最后结束基本设定 3.怠速的检查 怠速转速由发动机ECU预先设置,不可以调整测试怠速时应保证冷却液温度大于80℃、冷却风扇不转、空调关闭、其他用电设备关闭、节气门拉索调整正常 使用V.A.G1552诊断仪进行怠速检查输入地址码01进入发动机检查,输入08进入读取数据块功能,输入组号03在显示区域1,发动机怠速标准值应为800±30r/min,在显示区域3,冷却液温度应大于80℃ 如果怠速转速不在标准值范围内,输入组号20读取工作状态数据区域3应为A/C—IOW(空调A/C开关关闭);区域4应为Kompr.AUS(压缩机关闭) 如果怠速转速仍然超过范围,输入组号04读取怠速稳定数据。
在区域4应显示怠速(Leelauf),如果没有显示怠速,应检查怠速开关区域1的标准值应为1-5∠°否则应检查节气门控制组件与发动机ECU的匹配 接 键,显示组号05,在显示区域1,怠速转速标准值应为800±30i·/min如果怠速转速过低,可能原因是发动机负荷太大;节气门控制组件与发动机ECU没有匹配;节气门控制组件损坏等如果怠速转速过高,可能原因是进气系统有泄漏;节气门控制组件与发动机ECU没有匹配;节气门控制组件损坏;活性炭罐电磁阀常开等 第五节微机控制点火系统的检修 微机控制的点火系统发生故障后,其点火线圈、点火器及高压电路元件的测试方法,高压电路及部分低压电路的诊断方法与传统触点式点火系或普通电子点火系类似这里着重介绍微机控制点火系统特殊的诊断与检测方法 一、点火波形分析 1.点火次级高压波形 (1)分电器点火次级多缸陈列波形 分电器点火次级多缸陈列波形用来检查高压线的点火高压、能量、短路或断路情况,或引起点火不良的火花塞多缸陈列波形能比较各缸高压值,判断哪一缸点火高压有故障如图8—17所示是分电器点火次级多缸陈列波形,示波器显示屏按照点火顺序从左到右依次显示每个缸的点火波形。
观察各缸的点火波形的幅值、频率、形状和脉冲宽度等是否一致各缸的点火峰值电压(击穿电压)应相对一致,并基本相等,相互之间任何的差别都表明可能有故障 如果各缸点火峰值都高,故障原因是中央高压线断路或未插好,混合气过稀,各气缸压缩压力过低;如果个别缸点火峰值高,故障原因是该缸高压线断路或未插好,火花塞烧坏或间隙过大等造成高压线路电阻高;如果各缸点火峰值都低,故障原因是蓄电池电压不足,低压电路故障使低压电流过小,点火线圈故障,中央高压线短路,分电器盖漏电,分火头漏电,混合气过浓;如果个别缸点火峰值低,故障原因是该缸分高压线短路或漏电,火花塞间隙过小、积碳、污损、破裂或型号不对等 (2)分电器点火次级单缸波形点火次级单缸波形主要用来分析单缸的点火闭合角(即点火线圈初级电路的通电时间);分析点火线圈和次级电压电路性能(观察点火高压击穿电压值、燃烧电压值、点火时间等);查出单缸混合气空燃比是否正常(从燃烧线看);分析电容性能;查出造成气缸缺火的火花塞(从燃烧线看)图8—18为实测的点火次级单缸波形(图中FIRE为击穿电压,BURN为燃烧电压,DUR为闭合时间)由于点火次级波形受发动机、燃油系统和点火条件的影响较大.所以对检测发动机机械部分、燃油系统及点火系统部件的故障是很有用的。
通过观察波形的特定点及特定段相应的变化,可判定该缸点火系统相应部件和系统的故障显示屏上显示了波形各部分的判定参数 ①点火线圈初级通电:点火线圈初级开始通电,此时在次级线圈会产生少许的振荡各缸应保持相对一致的波形下降沿,这表明各缸闭合角相同以及点火正时正确 ②点火线:如果击穿电压太高,表明该缸高压电路中存在着高电阻,常见的故障原因是分缸高压线断路、未插好或火花塞间隙过大;如果击穿电压过低,表明该缸高压电路电阻低于正常值,常见的故障原因是高压线漏电或火花塞污蚀、破裂或间隙过小 ③跳火或燃烧电压:即火花塞产生的火花燃烧混合气时的电压,各缸燃烧电压保持相对一致,说明火花塞工作和各缸空燃比一致如果混合气太稀,燃烧电压值就会降低 ④燃烧线:跳火或燃烧线应十分“干净”,即燃烧线上应没有过多的杂波过多的杂波表明该缸点火不良,其原因是点火过早、喷油器损坏、火花塞脏污以及其他原因燃烧线的持续时间与气缸内混合气浓度有关燃烧线太长(超过2ms)表示混合气浓,燃烧线太短(少于0.75ms)表示混合气稀 ⑤点火线圈振荡:燃烧线后面最少有2个,最好3—5个的振荡波,振荡波过多或过少表明点火线圈或电容器不良(3)无分电器点火次级高压波形、 图8—19所示为无分电器双缸同时点火系统(一个点火线圈给两个气缸点火)波形测试。
采用示波器的两个通道,以测试做功和排气的点火波形由于压缩压力的不同,其中做功的气缸所需要的点火电压较高2.点火初级波形 由于点火初级和次级线圈有互感作用,在次级线圈产生高压时还会反馈给初级电路点火初级波形如图8—20所示 点火初级陈列波主要用于检查火花塞、高压线的短路或断路故障,及火花塞是否污损当点火次级不易测试时(例如,无火花塞高压线的汽车),就需测试点火初级波形 让发动机怠速运转、急加速或路试汽车,使行驶性能或点火不良等故障现象再现,并确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等是否一致观察各缸点火击穿峰值电压高度是否相对一致如果一个缸的点火峰值电压明显比其他缸高出很多,则说明这个气缸的点火次级线路中电阻过高,如点火高压线开路或阻值太高;如果一个缸的点火峰值电压比其他缸低,则说明点火高压线短路或火花塞间隙过小、火花塞破裂或污浊 点火初级单缸波形的测试内容、项目和方法与分电器次级单缸波形完全相同,只是测试时要确认一下闭合角是否随发动机的负荷和转速变化而改变3.点火正时信号波形 由ECU给点火器(点火模块)或直接给点火线圈的点火正时信号含有初级点火闭合角和点火正时提前角的信息。
在加减速时,点火正时信号的脉冲将发生改变点火正时信号波形如图8—21所示 确定脉冲和脉冲之间幅值、频率和形状等的一致性要求脉冲幅值足够高,脉冲间隔时间和形状一致注意波形底部和顶部的直角以及幅值的一致性供电电压不变时,所有波形都应是等高的确认波形底部电压不应过高,否则可能表明搭铁电阻过大或点火模块、控制电脑的搭铁不良如果波形异常,应先检查线路、接头及示波器的连接若发动机没有起动,则只能看到一条平直的波形二、微机控制有分电器电子点火系统 1.丰田车系微机控制有分电器电子点火系的检修 (1)分电器的检修 采用了微机控制点火系统后,分电器在结构上大大简化在1VZ—FE和3VZ—FE型发动机上的曲轴位置传感器(产生NE信号)安装在曲轴皮带盘上,凸轮轴位置传感器(产生G1,G2信号)安装在凸轮轴前端;2Jz—GE等发动机上的产生NE、G1和G2信号的传感器都安装在分电器中 ①磁隙检查 用厚薄规测量信号转子与感应线圈凸出部分的间隙,如图8—22所示所有丰田车的间隙都是0.2-0.4mm,若间隙不符合要求,应修理或更换分电器壳体总成 ②检查感应线圈阻值 用万用表电阻挡分别测量感应线圈G1,G2和NE与GΘ之间的电阻值,如图8—23所示。
标准阻值见表8—5,若阻值不对,应更换分电器壳体总成 (2)点火系其他部件检测 ①高压线 测量高压线的电阻值,最大应为25kΩ检查高压线有无龟裂、老化、漏电,否则会因绝缘不良而影响点火高压与能量 ②火花塞 检查火花塞电极之间的间隙,应为1.0-1.1mm用万用表测量火花塞的绝缘电阻值,应为10MΩ或更大也可将发动机转速迅速提高到4000r·/min,连续五次,然后熄火拆下火花塞检查电极,若干燥,则说明火花塞可用;若潮湿,则需更换火花塞(检查时喷油器雾化应良好,否则会造成火花塞潮湿) ③点火线圈的检修如图8—24所示,用万用表电阻挡检查点火线圈正极与负极端子之间的电阻(初级线圈电阻)正极与高压线端子之间的电阻(次级线圈电阻),数据见表8—6(3)点火正时检查与调整点火正时调整分基本点火正时调整及点火提前正时调整两部分①调整基本点火正时时,将发动机运行至正常温度,确认怠速稳定正常,变速器置停车挡或空挡然后按图8—25(a)所示将转速表测试棒接到诊断座的IGΘ端子上注意转速表测试棒千万不能接地,否则将损坏点火器或点火线圈②用导线跨接诊断座端子TEl和E1,使点火正时不受ECU控制,从而可检查发动机的“基本点火正时”。
③按图8—25(b)所示接上正时灯正时灯电源线接蓄电池正极,感应夹夹在一缸高压线上(2JZ—GE和2Tz—FE发动机)或六缸高压线上(1Uz—FE发动机)④检查点火正时值是否符合规定(见表8—7),若不符合,则松开分电器紧固螺母,慢慢转动分电器,直到曲轴皮带盘上的正时记号对准规定正时刻度,然后再拧紧分电器紧固螺母点火正时记号如图8—26所示⑤调整检查点火提前正时时,可将跨接线拆下,此时在有提前功能的作用下,怠速时的点火提前正时应符合表8—7的规定,否则提前功能不良 (4)故障分析 ①点火系故障码 对点火控制系统的监控主要靠点火器反馈给电脑的IGf方波信号如果发动机ECu连续6次未接到反馈方波信号IGf,ECU即判定点火系统工作失常,因为已6次没有给火花塞供应高压电使其跳火,此时电脑的安全保护电路立即停止各缸喷油器喷油,发动机立即熄火发动机ECU同时点亮仪表板上的“CHECK”或“CHECK ENGINE”发动机故障指示灯,并向存储器中存入14号故障码(皇冠2Jz—GE发动机)此故障码所代表的故障范围为点火器、点火线圈、分电器、ECU有故障,或者点火器和Ecu之间的IGf信号反馈线路断路或短路。
②高压无火故障诊断 起动时拔下中央高压线对缸体跳火,如果无火,检测方法如下:口在点火线圈负极和搭铁之间接一试灯,看试灯是否闪烁口如果试灯闪烁,说明点火线圈次级绕组和中央高压线故障口如果试灯不闪烁,用万用表交流电压挡或示波器检查ECU端的曲轴位置传感器NE和凸轮轴位置传感器G1和G2信号是否正常如果信号不正常,应检查线圈、磁隙、导线和连接器口如果信号正常,可用万用表直流电压挡或示波器检查起动时点火器端有无IGt信号如果没有IGt信号,应检查点火器与ECU之间导线和连接器的导通情况及Ecu口若有IGt信号,用同样方法检查ECU端有无IGf方波信号若有IGf信号,应检查相关导线及连接器;若无IGf信号,则应检查点火器的电源电压、初级电路是否断路或短路,若均正常,则应更换点火器2.其他车系基本点火正时的检查与调整 由于车型不同,检查调整基本点火正时角度的操作略有不同,现将几种车型的操作方法简述如下 (1)三菱轿车 三菱车系在有分电器式点火系统中,由发动机ECu中引出一个端子接在调整接头上,以供调整基本点火正时时使用检查时,用跨接线连接调整接头与车身搭铁,此时发动机便在基本点火正时的状态下工作。
用正时灯检查点火提前角,在600-850r/min时,基本点火提前角应为8若不符合,可转动分电器进行调整 (2)本田轿车 本田轿车的点火正时记号多在曲轴皮带盘上检查基本点火正时时,预热发动机,用导线将杂物箱后维修插座(2孔)跨接;然后用正时灯检查点火正时,皮带盘上红色标记和正时前盖上标记应对齐 F22B1(除KQ型)、F22B2和F2081发动机应为上止点前15°(700±50r/min时) (3)奥迪轿车 起动发动机怠速运转至正常工作温度,将发动机转速反复3-4次提升至2100r/min,然后将水温传感器插头脱开,用正时灯检查基本点火提前角,应为4°-8°否则可转动分电器进行调整调整好后将水温传感器装回,再读取故障码并将其清除(4)美国通用车(HEI)点火系 发动机水温正常时,跨接诊断连接器A和B端子,当发动机转速在700-800r/min时,点火提前角为8-10°视车型略有不同)若数值不符,可转动分电器调整调整后取下A和B端子的跨接线,否则会储存故障码三、微机控制无分电器电子点火系统 1.双缸同时点火系统 双缸同时点火系统不使用传统的分电器和点火线圈。
点火线圈的个数是该发动机气缸数的一半,即一个点火线圈控制两个缸的点火,其中一个为有效点火,另一个为无效点火 丰田轿车和桑塔纳2000(jsi(时代超人)无分电器点火系统如图8—27所示在桑塔纳时代超人车无分电器点火系统中,1、4缸共用一个点火线圈,2、3缸共用一个点火线圈Ecu上端子71为1、4缸的点火回路,端子78为2、3缸的点火回路若一个火花塞断路,则整个点火线路断路,相应的另一个火花塞也不能跳火;若一个火花塞由于短路而不能跳火,但整个点火线路没有断路,另一个火花塞仍可以跳火无分电器点火系统的检修如下: (1)点火系电源的测试 接通点火开关,蓄电池的电压应送至点火线圈、点火器、ECU及各传感器等元件检查时,先关闭点火开关,从点火线圈、点火器或传感器上脱开电源插头,用万用表电压挡测量线束侧的插头,其电源线应有蓄电池电压否则应检查蓄电池至此元件之间的线路 (2)点火线圈的测试 关闭点火开关,测量点火线圈初、次级线圈的电阻对图8—27(b)所示丰田车,初级线圈电阻一般为0.3-0.6Ω,次级高压线圈正向电阻值为7.7-10.4k Ω或Ω ,反向电阻为无穷大;对图8—27(a),两个线圈的初级线圈和次级线圈阻值应基本相等。
(3)丰田车点火器的测试 关闭点火开关,从点火器上脱开与发动机ECU相连的4端子插头和每个点火线圈的2端子插头打开点火开关,在点火器IGt信号输入端与搭铁之间加上3v电压时,点火器与点火线圈B(2、5缸点火线圈)相接的端子与搭铁之间应导通 同理,若给点火器IGdB信号输入端与搭铁之间加上3v电压,同时也给IGt信号输入端与搭铁之间加上3V电压,则点火器与点火线圈A(1、6缸点火线圈)相接的端子与搭铁之间应导通;若给点火器IGdA信号输入端与搭铁之间加上3V电压,同时也给IGt信号输入端与搭铁之间加上3v电压,则点火器与点火线圈C(3、4缸点火线圈)相接的端子与搭铁之间应导通点火器上4端子插头各端子位置如图8—28所示(4)无分电器点火系统点火正时的检查 ①丰田车点火正时的检查与调整:丰田车基本点火正时及点火提前正时的检查同丰田车有分电器的点火系统丰田皇冠轿车无分图8—28点火器4端子插头电器点火系统在转速为650±50r/min时,基本点火正时为8°-12°若不符合规定,可通过移动曲轴位置传感器的位置来进行调整 ②桑塔纳时代超人轿车点火正时的检查:可通过v.A.G1552诊断仪进行。
发动机怠速运转,冷却液温度高于80℃输入地址码01进入发动机电控系统检测,输入04进入基本设定功能,输入显示组号95,屏幕显示 显示区域从左至右依次为发动机转速、发动机负荷(曲轴每转喷射持续时间)、点火提前角(应为12±4.5)和冷却液温度2.独立点火系统 独立点火系统(如图8—29所示)的点火线圈和火花塞一般组合在一起,每缸一个,不需使用中央高压线与分缸高压线初级线圈电阻值均为0.61-0.73Ω,次级线圈最大导通电流为0.3-1.4mA其他元件检测方法同前第六节排气净化与排放控制系统的检修 1.燃油蒸发控制系统的检修 电磁阀控制的燃油蒸发控制系统检修如下:(1)将发动机预热至正常工作温度,然后将发动机怠速运转2)脱开活性炭罐上的真空软管,用手触摸软管开口端感觉有无真空吸力(图8—30)怠速时电磁阀不通电,软管内应无真空吸力若此时有吸力,应检查电磁阀线束插头内的电源电压有电压,为ECU故障;无电压,为电磁阀泄漏故障3)踩下加速踏板,使发动机转速达2000r·/min以上,同样检查上述软管内有无真空吸力,若有吸力则为正常;若无吸力,则检查电磁阀线束插头内电源电压,若电压正常(通常为12V),说明电磁阀故障;若电压不正常或无电压,为线路或发动机Ecu故障。
4)活性炭罐电磁阀的检测①脱开电磁阀插头,用万用表测量电磁阀两插头间的电阻,应符合规定如桑塔纳2000GSi时代超人车电磁阀电阻值为22-30Ω②脱开电磁阀插头,向电磁阀进气孔吹气时应不通将蓄电池电源加在电磁阀两端子上,再向电磁阀内吹气时应能通气否则说明电磁阀有故障,应更换③桑塔纳2000GSi时代超人车活性炭罐电磁阀(ACF阀)动作测试脱开ACF阀插头,用发光二极管试灯连接插头上两个插孔,用v.A.G1552诊断仪进入执行元件测试功能,按一键选择活性炭罐电磁阀N80测试,发光二极管试灯应闪烁如不闪烁则检查导线与连接器,若良好,应更换新的发动机EcU (5)活性炭罐的检查检查活性炭罐表面有无开裂损坏,从A孔吹入压缩空气,如图8—31所示,空气应能从箭头方向流出2.废气再循环控制系统的检修 当发动机怠速不稳或废气排放超标时,应对废气再循环控制系统进行检修丰田凌志LS400轿车EGR系统检修如下: (1)废气再循环系统的检查 将三通接头和真空压力表连接在废气再循环阀和真空电磁阀(vSV)之间(图8—32)起动发动机,当冷却液温度低于53℃、发动机转速为2500 r/min时,废气再循环阀应不开启,真空压力表应指向零。
暖机后,再将发动机转速上升至2500 r/min时,废气再循环阀开启,真空压力表指针应指向9kPa 若上述检查没有问题,表明废气再循环系统正常;否则应检查每一部件(2)真空电磁阀(vSV阀)的检查 ①脱开VSV阀插头,测量VSV阀两端子之间的电阻,应为33-39Ω,否则应更换VSV阀 ②脱开电磁阀的线束插头及真空软管,拆下电磁阀(图8—33)当电磁阀线圈不通电时,空气只能从E口通向F口在VSV阀两端子问加上蓄电池电压,空气应能从E口流向滤清器如不符合上述要求,说明VSV阀损坏,应更换 (3)废气再循环阀(EGR阀)的检查 起动发动机并怠速运转,拔下连接EGR阀的真空软管用真空泵对EGR阀膜片室施以19.95kPa的真空(图8—34),若此时发动机怠速不稳甚至熄火,说明EGR阀工作正常;若发动机运转性能无变化,说明EGR阀损坏,应予更换(4)背压修正阀的检查 ①检查背压修正阀是否损坏,并用压缩空气清除滤清器上的脏物 ②拔下背压修正阀上的真空软管,用手指堵住真空管P口和R口(图8—35a),从Q口吹入空气,空气应从滤清器排出 ③起动发动机,保持发动机转速在2500 r/min(图8—35b),当发动机怠速运转时应无真空吸力;发动机转速上升到2000 r/min时,应有真空吸力。
否则,说明背压修正阀损坏,应检修或更换第七节利用发动机自诊断系统检查发动机故障一、确定电控发动机是否存在故障 发动机在实际运行中,随着汽车行驶里程的增加,其技术状况必然要发生一定的变化,那么,哪些变化是正常变化?哪些变化为故障现象?这是正确进行汽车故障诊断首先要解决的问题在电控发动机中,有些故障的现象比较明显,有些却并不大明显对于现象明显的故障一般不需要进行专门的试验或测试就可以确定发动机存在故障例如:发动机无法运转、汽车行驶无力、排气管放炮等故障现象而对另外一些故障,其故障现象不大明显,必须通过专门的试验甚至是测试方可确定如:燃油消耗量大、排气污染超标等故障现象 电控发动机工作是否正常的一般判断方法: (1)发动机不能起动,或起动后无法正常运转,或者发动机运转时伴随有排气管放炮、进气管回火、有明显的敲击声等明显的异常现象时,可以肯定发动机有故障; (2)电子控制系统的故障警告灯“CHECK ENGINE”是否点亮,如果此灯点亮,说明发动机电控系统存在故障; (3)如果发动机性能在短时间内发生较大变化时,则可以确定发动机存在某种故障如:发动机动力明显下降、燃油消耗量明显增加等现象; (4)发动机性能变化不太明显时,可采用如下方法进行试验:让发动机在各种工况下运行,仔细察听发动机运转过程中,排气管、进气管有无异常响声,感觉发动机的振动情况,有无明显的抖动和金属敲击声,以及发动机转速变化情况。
①缓慢踩下加速踏板,使发动机转速由低速逐渐升至高速在此过程中,注意上述现象是否存在如果存在,则说明发动机可能存在故障这需要反复进行试验,认清故障现象,为正确判断故障提供依据; ②突然踩下加速踏板,观察是否有以上所述现象发生以及发动机转速提高的快慢是否理想,若有异常情况发生或发动机转速提升速度过于缓慢,说明发动机存在故障; ③如果以上两种情况下,发动机工作未发现任何异常现象松开加速踏板,观察发动机怠速运转情况观察怠速转速是否过高、不稳,发动机抖动是否严重 通过以上操作,均未发现任何异常,说明发动机工作基本正常若想对发动机的动力性、经济性和排放情况进行仔细检测,则需使用专门检测仪器进行检查与诊断 二、故障码的正确使用 现代汽车微机控制系统都具有故障自诊断功能,当系统正常时,接通点火开关,仪表板上的“CHECK ENGINE”警告灯点亮,起动后熄灭当电控发动机存在故障时,首先观察发动机电控系统自诊断故障警告灯“CHECK ENGINE”的状况若此灯在发动机运转过程中点亮,则说明电控发动机存在自诊断系统能够监测到的故障,故障一般与电控系统有关,此时可通过人工或仪器读取电脑内存储的故障代码(具体读码方法见第五章所述),根据故障码查找故障原因。
如果发动机确实存在故障,而仪表板上的发动机故障警告灯“CHECK ENGINE''在发动机运转时未点亮,则说明发动机故障为电控单元自诊断系统不能辨识的故障,此时应根据故障现象,作出初步诊断结果,并分析可能出现的故障原因按照由外到内、由简到繁的原则进行深入诊断 故障码为故障的诊断带来了极大的方便,但如果不能正确应用,过分迷信故障码,甚至不加分析,照本宣科,盲目地按故障码内容去维修或更换相应的传感器或执行器,不但不能解决问题,还会导致新的故障,最终误入歧途 有故障码,系统不一定有故障因为自诊断系统会读出一些历史故障码,即故障已排除而没有及时清除的故障码因此在故障排除后应及时清除故障码,以排除干扰 无故障码,系统不一定正常因为某传感器的输入信号超出规定的范围时,Ecu才判断为故障当然范围之内信息误差ECU是不能认定的,因而也就没有故障码显示很多车型的喷油器、怠速控制阀、燃油系统电路等不在自诊断系统监视之内,出现故障后,同样无故障码显示由于许多电控元件的故障自诊断系统无法检测,因此,维修时就不能过分依赖白诊断系统的作用,而忽视了对这些传感器、执行元件的检查 发动机燃油系统、进气系统及电控系统中各部件工作性能的好坏是相互影响的。
例如:燃油泵损坏或喷油器堵塞、进气系统漏气都会导致混合气过稀,此时氧传感器电压始终处于低电位,自诊断系统就会判定为氧传感器故障,从而设置相应的故障码配气相位严重失准时(如齿形带过松跳齿),发动机压缩行程时进气门打开,会导致进气管内压力升高,使进气压力传感器输出电压过高,ECU会显示进气压力传感器故障有时氧传感器失效,却显示空气流量计信号不可靠这说明,故障码与故障并不是明确的一一对应关系,自诊断系统会显示虚假的故障码,给出错误的故障信息下面举例说明: 例1:一辆广州雅阁轿车,故障指示灯亮,读出故障码为氧传感器故障更换氧传感器后,过了几天,故障指示灯又点亮检测氧传感器电压信号,发现均在低范围内波动,可见混合气过稀测量燃油压力较低,更换燃油泵后,故障排除 例2:一奥迪2.8L、A6发动机,怠速时发抖,加速无力,且故障灯亮调取故障码,为空气流量计故障且氧传感器信号无变化根据故障码首先检查空气流量计,发现其信号及线路均正常;检测氧传感器,确认氧传感器失效更换氧传感器,清除故障码,热车后故障灯依然点亮检查发现催化转化器脏堵,更换后,清除故障码,再次启动,故障排除该车由于催化转化器堵塞,造成发动机排气不畅致使氧传感器长期在恶劣的条件下工作而失效;同时由于排气不畅,间接造成进气也不畅,引起空气流量计故障。
例3:某捷达车怠速不稳,用V.A.G1552读取故障码,显示为空气流量计故障,但具体检测空气流量计电路时情况正常,更换空气流量计,故障依旧通过检测全车数据块,发现氧传感器信号电压变化频率慢,正常值是20-30次/min,此车平均只有5-6次,说明氧传感器有故障更换氧传感器,故障排除由于氧传感器失准,造成误调节,但从结果上看和空气流量计严重超差,造成氧传感器无法调整是一样的,这里电脑优先考虑重要信号即空气流量计信号 可见,当我们运用故障码去诊断故障时,必须克服过分迷信、依赖故障码,孤立、片面使用故障码的错误做法,应该客观对待,正确使用在弄清发动机工作原理的基础上,根据故障码提示结合故障现象和各元件的性质、设计参数,全面综合分析,去伪存真,抓住主要矛盾,快速、准确地作出判断三、故障码表示的可能故障部位或原因 1.水温传感器 如果故障码显示水温传感器信号电压过低,则其故障部位可能是水温传感器故障;水温高;信号电路搭铁;ECu故障等 如果故障码显示水温传感器信号电压过高,则其故障部位可能是水温传感器故障;水温低;水温传感器或ECU连接器接触不良;信号电路断路;发动机搭铁不良;ECU故障等。
2.进气温度传感器 如果故障码显示进气温度传感器信号电压过低,则其故障部位可能是进气温度传感器故障;信号电路搭铁;ECU故障等 如果故障码显示进气温度传感器信号电压过高,则其故障部位可能是进气温度传感器故障;进气温度传感器连接器接触不良;信号电路断路;发动机搭铁不良;Ecu故障等 3.节气门位置传感器 如果故障码显示节气门位置传感器信号电压过低,则其故障部位可能是节气门位置传感器故障;节气门位置传感器电源电路故障;信号电路故障或搭铁;连接器故障;ECU电源电路故障;ECU故障等 如果故障码显示节气门位置传感器信号电压过高,则其故障部位可能是节气门位置传感器信号电路断路、接触不良、或对电源电路短路;ECU故障等 4.空气流量计 如果故障码显示空气流量计信号电压过低,则其故障部位可能是空气流量计滤网堵塞;空气滤清器堵塞;进气歧管漏气;节气门体漏气;EGR阀法兰和管路之间泄漏真空;曲轴箱通风阀故障、安装不正确;连接器接触不良;信号电路故障;空气流量计电源电路故障;空气流量计本身故障;气缸压缩压力低;三元催化转化器堵塞等 如果故障码显示空气流量计信号电压过高,则其故障部位可能是连接器接触不良;空气流量计本身故障;空气流量计线束布线不正确(靠近线圈或其他高压部件);ECU故障等。
5.进气歧管绝对压力传感器 如果故障码显示进气压力传感器信号电压过低,则其故障部位可能是传感器电源电路断路、搭铁短路或连接器接触不良;信号电路故障;进气压力传感器本身故障、堵塞;ECU故障等 如果故障码显示进气压力传感器信号电压过高,则其故障部位可能是信号电路对电源电路短路;信号电路故障;传感器搭铁电路接触不良;传感器真空堵塞或泄漏;连接器接触不良;发动机真空度低;漏气;进气压力传感器本身故障;三元催化转化器堵塞;Ecu故障等 6.氧传感器 如果故障码显示氧传感器信号电压过低,则其故障部位可能是信号电路故障;燃油压力过低;进气管真空泄漏;空气流量计或进气压力传感器故障;氧传感器本身故障;喷油器堵塞;发动机机械故障;废气再循环阀故障;Ecu故障等 如果故障码显示氧传感器信号电压过高,则其故障部位可能是信号电路故障;燃油压力过高;空气流量计或进气压力传感器故障;节气门位置传感器故障;氧传感器本身故障;喷油器喷油雾化不良;高压火弱;高压线或火花塞故障;点火正时不对;活性炭罐故障;Ecu故障等 7.爆震传感器 如果故障码显示爆震传感器故障,则其故障部位可能是信号电路故障;爆震传感器故障;ECU故障;连接器接触不良等。
8.曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器 曲轴位置传感器没有信号不能起动凸轮轴位置传感器没有信号时有的车能起动,有的车不能起动如果曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器由于脏污、信号盘缺齿或弯曲变形,造成信号不正确而影响喷油正时和点火正时,就会造成转速不稳、动力性和加速性差、回火或放炮等故障现象,但不一定储存故障码第八节示波器波形检查和故障排除 当发动机电控系统产生故障时,用诊断仪读取故障码和数据,可以分析、判断故障原因;用示波器检查相关部件波形不但能分析、判断出故障原因,而且对一些疑难杂症或动态故障,其效果会更好例1:1985年本田雅阁轿车油耗大,无其他故障现象 故障原因:氧传感器损坏 检查与排除步骤:先试车,在所有行驶条件下,工作都很好,将示波器连接在氧传感器信号线上,保持发动机2500r/min运行2-3min,使发动机和氧传感器达到正常工作温度在预热过程中,发现氧传感器信号从未超过500mV,甚至在急加速情况下也一样 氧传感器波形见图8—36中的小波形,从图中看出小波形幅值小、周期长,说明该氧传感器损坏用废气分析仪检查废气,发动机在2500 r/rain时,CO达到4.5%。
更换氧传感器后的波形见图大波形,油耗下降,且CO下降到0.05%例2:1989年旁蒂克,火鸟,5.7L多点燃油喷射汽车怠速不稳,加速滞后,动力不足 故障原因:喷油器堵塞检查和排除步骤:先试车,在暖车或热车以后的开环状态,故障现象稍好一些;当燃油反馈系统进入闭环后故障现象十分明显将发动机保持2500r/min运行2—3min,直至发动机和氧传感器达到正常工作温度连接示波器首先观察氧传感器信号波形,示波器显示氧传感器波形在各发动机转速下有严重的杂波(图8—37a为2500r/min时)严重杂波(指振幅大于200mV的杂波)说明排气中氧气不平衡,通常是点火不良、各缸喷油器喷油量不一致、真空泄漏等引起,这个杂波破坏了燃油反馈控制系统正确控制空燃比的能力 首先检查点火陈列波形,各缸击穿电压有高有低,检查火花塞已损坏更换火花塞后,发动机运行明显好转,但仍然“喘”,氧传感器波形仍然充满杂波检查进气管和气缸盖衬垫、喷油器的O形圈、废气再循环阀、真空管等,无真空泄漏迹象 做发动机功率平衡检查,所有气缸的功率十分接近对喷油器检查,发现各喷油器均有堵塞现象,更换新的喷油器后,所有的杂波消失,燃油反馈系统恢复正常,空燃比控制精确,一切故障现象消失(见图8—37b)。
在冷车时,控制系统处于开环控制状态,发动机ECu控制喷油脉冲宽度稍长些,使混合气加浓,从而补偿了喷油器的堵塞;进入闭环控制后,发动机ECU根据氧传感器反馈信号修正喷油脉冲宽度,由于喷油器堵塞使混合气变稀 例3:1984年奥斯莫比尔汽车怠速时间隙性熄火且怠速不稳 故障原因:进气管漏气 检查和排除步骤:对汽车进行路试,在停车或行驶中,怠速不稳,无其他故障现象用示波器检测氧传感器信号,保持发动机2500r/min运行2~3min,直至发动机和氧传感器达到正常工作温度,氧传感器波形在任何发动机转速下都充满杂波图8—38是该车在怠速和2500r/min时氧传感器波形,严重杂波表明存在故障故障原因有点火不良;混合气浓;混合气稀;气缸真空泄漏;喷油器喷油量不均匀或进气门积炭等 检查各缸点火波形均正常,在检查真空泄漏时发现进气歧管后部的真空管破裂漏气,而漏气部位只影响了5缸、6缸,这就造成氧传感器波形上存在严重杂波每次5缸、6缸点火工作后,从排气门排出的废气中有高的氧含量,所以氧传感器产生一个低压尖峰一系列低压尖峰在氧传感器波形上就形成了杂波发动机转速提高后,杂波的频率也增加,见图8—38(b)。
检修真空泄漏后,故障现象消失例4:1987年别克世纪,2.5L单点喷射汽车怠速不稳,间隙性熄火,熄火后可以马上再起动,耗油增加 故障原因:控制电脑故障和节气门体喷油器线圈短路 检查和排除步骤:对汽车作行驶试验,故障被证实,约每4、5次停车后将熄火,怠速喘振不稳读取故障码为45,即氧传感器信号电压过高(过浓)将发动机保持2500r/min运行2-3min,直至发动机和氧传感器达到正常工作温度观察氧传感器信号波形,发现在所有发动机转速下氧传感器信号电压都过高,约800mv 检查喷油器的脉冲信号,该车是节气门体集中喷射系统(单点喷射),检查喷油脉冲信号包括两个方面:一是检查喷油脉冲宽度;二是检查喷油脉冲尖峰值,一个正常的通用汽车公司节气门体喷射系统应有两个尖峰,峰值在55-80V之间 检查喷油器的脉冲信号波形,波形只有一个尖峰,且仅25v,如图8-39(a)所示,用数字万用表检查电阻显示为1.4Ω,标准值应为1.4-2.2Ω 虽然喷油器电阻值在规定的范围内,但丢失的尖峰使得流入喷油器线圈的电流是由短路的喷油器线圈所引起的这时不需要检查相关传感器信号,因为传感器信号有问题不会造成少一个喷油尖峰。
所以还是喷油器或发动机控制单元的问题当喷油器线圈局部短路,线圈阻值变化小,但在电路中的电流增加,使控制单元中的开关三极管或喷油驱动器过热,使峰值保持型喷油驱动器的“保持”部分烧坏由于控制单元没有在喷油驱动器大电流时关断并重新设定它,喷油器带故障继续运行,所以造成缺少第二个尖峰由于控制单元中喷油驱动器损坏不能正常控制喷油脉冲宽度,使喷油脉冲宽度增加,喷油量增加,所以混合气变浓 首先更换新的喷油器,峰值电压恢复正常达77V,但仍没有第二个尖峰,喷油脉冲宽度仍大,如图8—39(b)所示,这说明发动机控制单元中的喷油驱动器损坏,更换发动机控制单元后波形正常,如图8—40所示,故障消失 注意:不能先更换发动机控制单元,否则线圈局部短路的喷油器仍会损坏发动机控制单元第九节发动机真空波形检测 现代电控发动机日趋小型化,发动机室内部件多,控制系统复杂,维修空间小,给检测发动机机械系统带来一定的困难,用传统的测量气缸压缩压力等方法不但费时,而且不一定能正确判断故障原因随着传感器技术和检测仪器的发展,目前利用检测发动机真空波形,能快速、准确地判断发动机机械系统的故障,例如,气门是否漏气、气门摇臂是否磨损、气门弹簧弹力是否太弱、气门凸轮是否磨损等。
本节以EA一1000型汽车发动机综合分析仪为例,介绍发动机真空波形的检测与分析 一、真空波形的采集 往复活塞式发动机工作过程分为进气、压缩、作功和排气四个过程,由于进气过程是四个工作过程中的一个过程,所以进气行程是间歇的,这必然引起进气压力的脉动;同时,与进气有关机械的性能信息,如配气机构、气门与活塞环密封等部件的参数变化也必然会反映到进气歧管真空波形中来,所以可以通过分析进气歧管真空波形来检测配气机构的故障通过压电元件可以把进气歧管压力(真空)信号转变为电信号,然后在发动机综合分析仪的显示屏上显示真空信号的采集方法如图8—41所示进气歧管真空波形如图8—42所示,图中说明如下: ①进气门在上止点前打开(BTDC),活塞仍向上移动,该缸的排气门未完全关闭 ②活塞到达上止点(TDC)此时进、排气门均开启,气缸中有部分废气未完全排出,由进气门返流到进气歧管,使进气管绝对压力升高 ③排气门完全关闭活塞下行,真空度快速增加①-③为进、排气门重叠阶段④活塞到达下止点由于进气门滞后关闭,气缸中仍有吸力,进气管真空度继续增加⑤活塞开始向上移动,压缩行程开始,进气门未完全关闭⑥此时进、排气门完全关闭,气缸中压力开始升高,进气歧管真空度下降,另一缸又开始重复前面的过程。
二、故障波形分析 1.基本参数 一般化油器式发动机冷车时进气歧管绝对压力为33-40kPa(真空度为18-20inHg),达正常温度后为30-33kPa(真空度为20-21inHg)电控燃油喷射式发动机冷车时进气歧管绝对压力为40-46kPa(真空度为16-18inHg),达正常温度后为36.5-40kPa(真空度为18-19inHg) 有一缸火花塞不点火,进气歧管绝对压力会升高6.77kPa(真空度降低2inHg);有一缸进气门漏气,进气歧管绝对压力会升高13.55 kPa(真空度降低4int{g);点火正时比标准值提前3°,进气歧管绝对压力会降低3.39kPa(真空度升高1inHg)2.标准真空波形与故障波形分析 (1)四缸 四缸发动机标准波形如图8—43(a)所示从四缸波形看,由于四缸发动机在工作过程中两个缸活塞上行,两个缸活塞下行,只不过两个缸的工作相位相差180所以四缸机的标准波形为较光滑的波浪曲线图8—43(b)所示为第4缸进气门严重漏气时的波形进气门严重漏气的波形特点:波形相位正确,某一缸在进气过程中波形较大,进气真空度较小,且该缸在排气过程中进气管真空度变化也较大,说明是该缸在进气过程中进气管真空度变化较大而引起。
图8—43(c)所示为第4缸排气门烧裂时的波形由于第4缸排气门烧裂(严重漏气),它不仅会影响到本缸进气时刻的进气压力,而且会在其排气过程中影响正在进气的气缸的进气压力(由于进气缸的进排气门有一定的重叠角)其波形特点是相位均匀,两较高波峰之中有更高的波峰图8—43(d)所示为第4缸排气门摇臂磨损后的波形由于摇臂磨损,导致排气门间隙(一般为0.30-0.40mm)增大,排气门升程不够大,使一缸进气压力增长较快波形特点:各缸大小相差无几,个别波峰中有尖峰图8—43(e)所示为第4缸进气门轻微漏气时的波形进气门轻微漏气的波形特点:个别波形较小,各缸的波形均匀由此可断定是小波形后的气缸进气门轻微漏气所致图8—43(f)所示为第2缸进气门粘滞或进气门挺杆磨损时的波形其特点:相位不均,两“山”之中有“高山”(2)六缸 图8—44(a)所示为六缸发动机标准波形 图8—44(b)所示为第4缸排气门间隙调整过大时的波形排气门间隙调整过大,较正常晚开早关,且排气不畅通其特点:某缸进气压力波形的波动范围较小由此可确定为正在排气的气缸因气门间隙调整过大所致图8—44(c)所示为第2缸进气门轻微漏气时的波形。
其特点:当测试波形与标准波形没有较大变化时,哪缸真空度变化量最小,则在排气过程中会引起所对应缸进气时刻的真空度较小图8—44(d)所示为第2缸进气门严重漏气时的波形其特点:均线发生波动,严重漏气缸的进气真空度最小,且在排气过程中会引起所对应的进气缸真空度也极度减小图8—44(e)所示为第1缸排气门挺杆弯曲后的波形其特点:因挺杆弯曲,会引起该缸进气时真空度升幅较快,且该缸在排气过程所对应的进气缸的真空度变化范围较小图8—44(f)所示为第3缸活塞环开口间隙没有错开时的波形其特点:由于活塞环的开口间隙对齐,因此在排气过程中会将部分废气窜入曲轴箱,在进气过程中因曲轴箱内的压力(高于一个大气压)比进气压力高,会使一部分残余废气反窜到工作室,致使进气压力迅速升高 图8—44(g)所示为第2缸主进气门漏气时的波形其特点:波形异常,两边较为对称查看哪缸进气压力波动最小,且该缸在排气过程中会有残余废气窜入进气歧管,则所对应的进气缸的压力升高 图8—44(h)所示为第2缸副.进气门漏气时的波形,其波形与第2缸进气门轻微漏气相同 (3)八缸 图8—45(a)所示为八缸发动机标准真空波形 图8—45(b)所示为第1缸进气门凸轮磨损或摇臂磨损后的波形。
图8—45(c)所示为第3缸进气门漏气时的波形其特点:哪缸在进气过程中真空 度最小,则在该缸排气过程中会影响前一缸进气时刻的进气歧管真空的变化 图8—45(d)所示为第5缸进气门漏气时的波形其特点同图8—45(c) 图8—45()所示为第1缸排气门凸轮磨损后的波形其特点:因排气门提前关闭,会使对应进气缸均值上移(进排气门有重叠角) 图8—45(f)所示为第1缸排气门弹簧断裂后的波形其特点:凶排气门弹簧断裂,排气门长期打开,所对应缸的进气压力有异常波动。