《汽車發(fā)動機故障診斷與排除》 課件全套 項目1-6 發(fā)動機故障診斷與排除基礎 - 車載網絡通信系統(tǒng)故障診斷與排除_第1頁
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汽車發(fā)動機故障診斷與排除項目一發(fā)動機故障診斷與排除基礎項目二發(fā)動機點火控制系統(tǒng)故障診斷與排除項目三發(fā)動機進氣系統(tǒng)故障診斷與排除項目四發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)故障診斷與排除項目五發(fā)動機排放系統(tǒng)故障診斷與排除6.項目六車載網絡通訊系統(tǒng)故障診斷與排除目錄項目一發(fā)動機故障診斷與排除基礎01學習任務一發(fā)動機故障檢修流程簡介1.了解“發(fā)動機電源管理”項目的上電邏輯、診斷思路和診斷方法等相關知識點。2.掌握“發(fā)動機診斷”項目的作業(yè)內容和故障診斷流程。3.汽車檢修作業(yè)中“個人防護”訓練作業(yè)。4.“車輛防護”和“場地清潔”的標準要求。5.“環(huán)境保護”和“廢棄物循環(huán)利用”的實施作業(yè)。任務目標【知識儲備】——發(fā)動機故障檢修發(fā)動機故障檢修包括“發(fā)動機電源管理”和“發(fā)動機診斷”兩部分內容。主要故障類型分為三類:·起動機不能運轉;·起動機能帶動曲軸轉動,發(fā)動機無法工作;

·發(fā)動機能夠運轉,但工作性能不良。一.發(fā)動機電源管理“發(fā)動機電源管理”就是發(fā)動機控制模塊的上電邏輯,從“按動起動開關”→“發(fā)動機解除防盜”→“起動機運轉”→“發(fā)動機著火運行”的過程。診斷思路是在不借助診斷儀器的情況下,完成“發(fā)動機無法起動”故障排除,包括“起動機無法運轉”和“起動機運轉后發(fā)動機不著火”兩部分內容。1.“發(fā)動機電源管理”控制邏輯流程簡介現(xiàn)以一汽大眾邁騰B8發(fā)動機為例,說明“發(fā)動機電源管理”的控制邏輯。1)按下E378(一鍵啟動按鈕),J965(進入及起動許可控制模塊)接收點火開關信號;2)J965喚醒舒適CAN總線系統(tǒng);3)J965通過車內天線發(fā)送一個查詢碼(125kHz低頻信號)給已匹配的鑰匙,授權鑰匙識別到該信號后,進行編碼并向J519(車載電網)返回一個應答器數(shù)據(433MHz高頻信號);4)J519將該數(shù)據發(fā)送給防盜控制系統(tǒng)控制模塊(J519內部),由防盜控制模塊進行數(shù)據比對確認;5)防盜控制模塊通過舒適CAN總線向J764發(fā)送解鎖指令,方向盤解鎖;6)J965將點火信號通過舒適總線輸入給J519,J519接通15電源;7)J533(網關)負責喚醒其他CAN總線。2.發(fā)動機無法起動診斷思路首先在確認故障現(xiàn)象的基礎上,排除防盜系統(tǒng)、通信系統(tǒng)(二者均會造成車輛不能正常工作或無法通信)故障。在確認車輛通信系統(tǒng)正常后,利用車輛自診斷功能,讀取系統(tǒng)存儲的故障碼,按照有故障碼(有相關故障碼)和無故障碼(無相關故障碼)兩種類型,來確定下一步是采用故障碼診斷法,還是故障癥狀診斷法。3.發(fā)動機無法起動的故障排除流程二.發(fā)動機診斷“發(fā)動機診斷”就是在發(fā)動機起動后,借助診斷儀器和示波器等設備,排除發(fā)動機工作不良故障,解決車輛動力不足、油耗高、運轉不平穩(wěn)和尾氣排放不達標等問題。在發(fā)動機診斷項目中,包含了電腦通訊、點火系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和尾氣排放處理等方面的診斷內容,發(fā)動機控制系統(tǒng)的傳感器、執(zhí)行器和控制單元等部件均在此作業(yè)范圍內。1.用“故障診斷儀”測試發(fā)動機使用性能將故障診斷儀連接在車輛診斷接口上,起動發(fā)動機運行,按照診斷儀操作流程進入發(fā)動機性能測試程序,通過診斷儀進行汽車使用性能診斷,本書主要講解發(fā)動機各控制模塊的性能檢測,可以完成發(fā)動機的使用性能測試。2.用“示波器”測試發(fā)動機使用性能將示波器按照線路圖的要求,在被測試原件上連接“(+)表筆”和“(-)表筆”,起動發(fā)動機運行,按照示波器操作流程測試相關的波形圖,本書主要講解發(fā)動機各控制模塊的性能檢測、波形測試等項目,可完成發(fā)動機無故障碼但性能不良故障的檢測,并為故障排除提供波形診斷分析?,F(xiàn)以加速踏板位置傳感器為例來說明,其為“冗余功能”的兩信號傳感器,工作性能良好的測試波形?!救蝿諏嵤俊鳂I(yè)場地安全作業(yè)基礎◆場所要求◆1.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求?!繇椖繙蕚洹?.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.作業(yè)實施中個人防護1)學員在學習場所內必須一直穿戴工作裝、勞保皮鞋,勞保皮鞋頭部必須帶鐵護板。2)車輛底部作業(yè)或操作過程中有可能造成頭部傷害時,應佩戴工作帽。3)發(fā)動機運轉、使用壓縮空氣或操作密閉的(氣體/液體)管路,若可能造成眼睛傷害等情況發(fā)生時,應佩戴防護眼鏡。4)操作過程中有可能造成手部傷害時,應佩戴布布線手套,當手接觸油污或有害液體時應佩戴膠手套。5)車輛維護和排故作業(yè)過程中,學員安全防護要求。防護項目圖示說明眼睛的防護1.防濺入2.帶近視鏡也必須佩戴足部的防護防滑、防砸、防穿刺工作服1.必須是長褲2.防護服必須緊身不松垮,達到三緊要求3.女生必須帶工作帽、長發(fā)不得外露手套根據操作項目視情況選擇并佩戴二.車輛安全防護要求1)場地內必須配備車輪擋塊、車內四件套、車外三件套,滿足車輛的安全防護需要。2)車輛起動操作時,必須拉緊駐車制動,并將變速桿置于P或N檔。3)操作舉升設備時,務必正確評估出車輛的整體質量,并檢查車輛的支承位置和平穩(wěn)性。三.場地整潔保持要求1)場地內必須配備滿足垃圾分類的回收箱,確保廢品及時分類處理。2)場地內必須配備掃帚、拖把、抹布和紙巾等,確保及時清除油污和垃圾。3)場地應根據需要配備洗件盆、貯件盒、毛刷和毛巾等清潔物品,并配備廢油回收設備。4)場地應根據需要配備恒壓氣源和吹塵槍。四.場地環(huán)保標準1.環(huán)境保護1)嚴禁使用壓縮空氣吹出離合器、制動器等總成部件周邊的粉塵,因這些粉塵中含有致癌隱患的成份。2)更換后的制動液、冷卻液和廢舊機油等液體,必須分類單獨存放,并集中統(tǒng)一按照環(huán)保要求回收處理,不得隨意傾倒。3)廢舊的蓄電池必須回收處理,不得混入普通生活垃圾。4)維修車間內起動發(fā)動機前,務必先開啟廢氣抽排設備,并插好汽車廢氣抽排管。5)廢舊金屬、塑料應分類收集處理。2.廢棄物循環(huán)利用1)垃圾分類放置,方便回收利用。2)維修作業(yè)中需更換備件時,可使用性能良好的元件代替,提高重復利用率。學習任務二汽車診斷及性能分析1.了解國際上汽車制造行業(yè)OBD—Ⅱ系統(tǒng)的相關知識點。2.掌握車輛診斷系統(tǒng)故障碼含義及分類的相關知識點。3.會用診斷儀讀取故障碼和數(shù)據流,并進行使用性能分析。4.會用診斷儀對車輛部分執(zhí)行器進行動作測試和功能匹配等操作。任務目標【知識儲備】——汽車檢修的相關知識點一.汽車檢修的相關知識點(一)OBD—Ⅱ系統(tǒng)簡介OBD是On-BoanrdDiagnostics(車載診斷系統(tǒng))的英文縮寫,自1996年起,相關法律要求汽車生產商所生產的產品需滿足OBD—Ⅱ的標準,能夠進行自診斷,旨在減少汽車尾氣排放超標。1.OBD—Ⅱ標準:1)OBD—Ⅱ模塊用于監(jiān)測和診斷車輛的排放系統(tǒng)。2)車輛能夠通過自診斷來監(jiān)測可能導致排放超標的狀況。3)車輛應滿足按標準診斷、維修和其他維護相關的要求。2.OBD—Ⅱ系統(tǒng)的自檢標準OBD—Ⅱ系統(tǒng)自檢可分為三種狀態(tài),為自檢通過狀態(tài)、自檢未通過狀態(tài)和自檢拒絕狀態(tài)。1)OBD—Ⅱ系統(tǒng)自的“自檢通過狀態(tài)”在一個診斷循環(huán)周期內,若所有的檢驗都通過,具備以下條件視為通過狀態(tài)。①故障指示燈工作正常。②故障指示燈激活且無當前故障碼(DTC)。2)OBD—Ⅱ系統(tǒng)“自檢未通過狀態(tài)”①故障指示燈工作不正常。②故障指示燈激活且有一個或多個當前故障碼(DTC)。3)OBD—Ⅱ系統(tǒng)“自檢拒絕狀態(tài)”①發(fā)動機模塊與診斷儀失去通訊。②自檢測試狀態(tài)失敗。(二)OBD—Ⅱ系統(tǒng)主要部件1.OBD—Ⅱ系統(tǒng)增設部件根據OBD—Ⅱ標準的要求,發(fā)動機都需要增加硬件來監(jiān)測系統(tǒng)運行及車輛排放的狀況?

蒸發(fā)排放(EVAP)吹洗電磁閥?

廢氣再循環(huán)(EGR)閥?

進氣溫度(IAT)傳感器?

進氣溫度(IAT)傳感器?

尾氣排放凈化裝置2.發(fā)動機管理性能的提升1)發(fā)動機控制模塊加強了系統(tǒng)運行的管理,努力實現(xiàn)各系統(tǒng)間信息的共享。系統(tǒng)運行管理利用傳感器輸入信息和內部軟件,實現(xiàn)對車輛系統(tǒng)的控制,實時監(jiān)控發(fā)動機的運行情況,包含缺火計數(shù)、通過/未通過報告、點火正時及燃油修正等信息。2)診斷管理系統(tǒng)用于控制診斷測試、記錄測試,并具有發(fā)出相關指令的功能。二.診斷故障碼若OBD—Ⅱ系統(tǒng)自診斷沒有通過,并且嚴重影響到尾氣排放,儀表盤上的故障指示燈將被點亮,并儲存相關故障記錄(故障碼、凍結數(shù)據幀等)。1.故障碼相關知識1)故障碼的要求:OBD—Ⅱ標準要求汽車行業(yè)應選用全球統(tǒng)一、標準化的診斷碼格式,該碼由一個英文字母和后面四位數(shù)字組成。①字母:表示系統(tǒng)的類型,其中P—動力系統(tǒng);B—車身系統(tǒng);C—底盤系統(tǒng);U—網絡通信系統(tǒng)。②數(shù)字:其含義為故障的類型、特定汽車系統(tǒng)、出現(xiàn)故障系統(tǒng)的元件或范圍。2)故障碼的分類故障碼可分為A類、B類、C類和D類等幾種類型。類型特征表現(xiàn)方式A類嚴重影響排放的相關診斷故障碼,診斷測試中首次測試失敗就會設置1.激化故障指示燈2.存儲歷史診斷故障碼3.存儲凍結幀或故障記錄4.每次診斷測試(通過、未通過或未運行)都會更新故障記錄B類與排放相關的診斷故障碼,診斷測試中首次測試失敗就會設置1.當一個測試沒有通過后,會更新故障記錄2.當兩個測試沒有通過后,將激活故障指示燈、存儲歷史故障碼和凍結數(shù)據幀3.當一個測試通過后將自動清除診斷故障碼C類與排放無關的診斷故障碼1.當一個測試沒有通過后,會激活故障指示燈或通過駕駛員信息中心發(fā)送維修提示2.每次測試循環(huán)失敗后更新故障記錄3.不存儲凍結數(shù)據幀D類與排放無關的診斷故障碼1.不會激活任何故障燈2.不會存儲凍結數(shù)據幀3.每次測試失敗后,將會自動更新故障記錄發(fā)動機運行時,動力模塊不斷執(zhí)行診斷測試,若測試通過,將會對診斷故障碼信息進行更新,若三個連續(xù)測試循環(huán)周期都通過,將消除相關的故障指示燈。若連續(xù)四十個熱機循環(huán)都通過,將清除故障碼和凍結數(shù)據幀等故障記錄2.清除故障碼的方法清除故障碼的方法主要有診斷儀清除法、斷開蓄電池負極清除法和車輛診斷管理系統(tǒng)自動清除法等幾種。1)診斷儀清除法利用診斷儀,按照操作程序清除故障碼、凍結數(shù)據幀等故障記錄,此方法為當前優(yōu)先選用的清碼方式。2)斷蓄電池負極清除法關閉車上所有用電設備,關閉點火開關,將蓄電池負極斷開3min以上,車輛診斷管理系統(tǒng)內存儲的所有信息會消失,但此方法會將所有的車輛設置歸位到初始狀態(tài)。斷開負極3)車輛診斷管理系統(tǒng)自動清除法當故障排除后,車輛診斷管理系統(tǒng)將執(zhí)行熱機循環(huán)計數(shù),當連續(xù)進行四十個熱機循環(huán)均未出現(xiàn)任何故障時,車輛自診斷系統(tǒng)將會自動清除故障記錄,包括故障碼和凍結數(shù)據幀。注釋:①不同數(shù)據熱機循環(huán)的周期不同,如尾氣排放系統(tǒng)的熱機循環(huán)周期較長。②不是連續(xù)地開閉點火開關操作就是熱機循環(huán)?!救蝿諏嵤俊嚈z修及性能分析◆場所要求◆1.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求?!繇椖繙蕚洹?.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.讀取故障碼診斷儀連接車輛上的診斷接口,起動發(fā)動機運行,讀取相關的故障碼和數(shù)據流,必要時進行動作測試。1)進入診斷儀檢測界面,選擇“汽車診斷”窗口。2)點擊“汽車診斷”窗口,進入“汽車診斷”界面。3)根據車輛上的名牌信息,選擇車型、生產日期、整車型號及發(fā)動機型號等信息。4)按照診斷流程要求,對應車型、生產日期、進入診斷程序,點擊“發(fā)動機控制”。5)點擊“讀取故障碼”,讀出相關的故障碼信息。6)故障碼指示顯示,該故障碼可能是當前故障碼,也可能是歷史故障碼(僅有歷史記錄,故障已經排除,但沒有完成四十個熱機循環(huán)檢測,仍保留故障記錄)。7)清除故障碼。發(fā)動機熄火后,將點火開關再置于ON位置,此時執(zhí)行清除故障碼程序。8)故障碼再次讀取驗證。起動發(fā)動機運行,盡量達到一個熱機循環(huán),再次讀取故障碼,確認是否出現(xiàn)相關故障碼記錄。二.讀取動態(tài)數(shù)據流1)選則讀取數(shù)據流界面,點擊“讀取數(shù)據流”窗口。2)點擊要讀取的數(shù)據流,如“發(fā)動機數(shù)據”。3)此時就能夠在診斷儀上顯示相關的數(shù)據流。三.動作測試可用診斷儀對執(zhí)行元件進行動作測試,判斷故障部位(以區(qū)分“傳感元件故障”還是“執(zhí)行元件故障”)。1)選擇動作測試界面,點擊“動作測試”窗口。2)選擇要進行“動作測試”的執(zhí)行元件。3)按程序要求完成動作測試,檢查相關“執(zhí)行元件”工作性能是否正常。學習任務三示波器使用及性能分析任務目標1.了解示波器用途、結構和工作原理的相關知識點。2.掌握示波器在車輛故障診斷中應用的相關知識點。3.會用示波器對汽車上主要傳感器或執(zhí)行器進行波形測試。4.會根據波形對傳感器或執(zhí)行器的工作性能進行分析。【知識儲備】——示波器的相關知識一.示波器使用簡介1.示波器主要用途汽車上有些信號是隨時間發(fā)生變化的,我們經常分析信號隨時間變化的軌跡,判斷其工作性能。對于隨時間變化比較快的信號,靠肉眼是不會看到信號隨時間實時變化圖像的。因此引入了示波器,通過在短時間內采集信息,把信號隨時間實時變化的規(guī)律顯示在屏幕上。示波器主要實現(xiàn)以下功能:1)測量直流信號、交流信號的電壓或電流隨時間變化的幅度。2)測量交流信號的周期,并換算出該信號的頻率。3)可以顯示交流信號的波形。4)可以通過多個通道進行隨時間變化的關聯(lián)信號之間的比對。2.示波器工作過程通過示波器的表筆采集相關信號,輸入的電壓(電流)信號經耦合電路送至前端放大器,前端放大器將信號放大后,提高了示波器的靈敏度和動態(tài)范圍。放大器輸出的信號由取樣/保持電路進行采樣,并由A/D轉換器數(shù)字化,信號變成了數(shù)字形式存入內存中,微處理器對內存中的數(shù)字化信號波形進行相應的處理,并在顯示屏上呈現(xiàn)出來。3.與示波器相關的重要術語示波器帶寬、采樣率和存儲深度是示波器的三大關鍵指標。1)示波器帶寬示波器帶寬反映了信號頻率的通過能力,帶寬越大,對信號中的各種頻率成分(特別是高頻成分)能準確有效的放大與顯示,如果帶寬不夠,那就會損失很多的高頻成分,信號自然就顯示不準確,出現(xiàn)較大誤差。要求示波器采樣頻率必須大于被采樣信號帶寬的兩倍以上,如信號的帶寬是100Hz,為了避免混疊現(xiàn)象(顯示信號失真),采樣頻率必須大于200Hz,否則就不能從信號采樣中恢復原始信號。2)采樣率采樣(sampling)是把連續(xù)信號采集成離散信號的過程,連續(xù)信號必須經過采樣和量化才能被計算機識別,通過測量“等時間內”間隔波形的電壓(電流)幅值,把該電壓(電流)信號轉化成八位的二進制代碼式數(shù)字信息。采樣率(samplingrate)就是采樣的時間間隔,為每秒從連續(xù)的信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù),其單位為Hz或S/s(次/秒)。如示波器的采樣率是200000000次/秒(200MS/s),則意味著每0.005us進行一次采樣。采樣間隔時間越短,單位時間內對信號的采集就越多,信號中的信息保留會越多,丟失信息便少,轉換出的數(shù)字量就會準確反映信號的數(shù)值,重建起來的波形就和原始信號越接近。3)存儲深度把經過A/D數(shù)字化的八位二進制波形信息存儲到示波器的高速芯片內存中,就是示波器的存儲,內存的容量(存儲深度)對采樣率影響較大,在最大存儲深度一定的情況下,存儲速度越快,存儲時間就越短(存儲深度

=采樣率

×

采樣時間)。通常把示波器顯示水平刻度分為10格,每格所代表的時間長度即為時基(timebase),單位是t/div,所以采樣時間為“時基”的十倍,即在“存儲深度”一定的情況下,“時基”選擇的時間越長,“采樣率”就越低。二.示波器顯示屏簡介示波器顯示界面見下圖,右側為功能調整區(qū)域,包括通道、周期、信號類型、觸發(fā)方式等;左側區(qū)域為波形顯示區(qū),其中橫軸(X軸)為采樣的時間區(qū)域,共有十個“時基”,即每個“時基”為“S/Div”;縱軸(Y軸)為振動幅值區(qū)域,共有八個幅度,即每格等于“V/Div”或“A/Div”?!救蝿諏嵤俊静ㄆ魇褂眉靶阅芊治觥魣鏊蟆?.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求。◆項目準備◆1.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.示波器的“單通道”功能測量實例1.檢修車輛及診斷儀型號1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.示波器檢測線路連接示波器檢測線的“(+)表筆”連接進氣側凸輪軸位置傳感器端子B23F/3,“(-)表筆”連接低電平參考端子B23F/2。(-)表筆(+)表筆3.測試過程1)示波器進入“汽車分析儀”界面。2)進入“通用示波器”測試界面。3)發(fā)動機運轉,測出示波器波形,默認的示波器橫軸為每格“100ms/Div”,縱軸為每格“5V/Div”。從波形圖上顯示,橫軸“時基”選擇的太長了,縱軸“幅度值”單位選擇的過大了。4)選擇橫軸的“時基”,每格為“25ms/Div”,能夠顯示凸輪軸位置傳感器的一個周期波形。5)選擇縱軸的“幅度值”電壓,每格為“2V/Div”,提高圖像的縱向高度。6)通過暫停鍵定格波形,點擊“光標”進行波形測試,進氣側凸輪軸位置傳感器的周期為178.40ms,幅值為5.08V。二.示波器的“雙通道”功能測量實例1.檢修車輛及診斷儀型號1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.示波器檢測線路連接通道一記錄排氣側凸輪軸位置傳感器波形,通道二記錄曲軸位置傳感器波形,示波器檢測線路連接。通道一:示波器“(+)表筆1”連接B23E/3,“(-)表筆1”連接B23E/2。通道二:示波器“(+)表筆2”連接B26/3,“(-)表筆2”連接B26/2。(-)表筆2(+)表筆2(-)表筆1(+)表筆1波形圖截屏如下圖,橫軸每格時間25ms/Div;通道一縱軸每格電壓2V/Div,通道二縱軸每格電壓2V/Div。3.波形分析1)在雙通道波形測試中,兩個通道的周期是一致的。2)通過對兩測試波形的比對和分析,發(fā)動機配氣正時工作正常。項目結束汽車發(fā)動機故障診斷與排除項目一發(fā)動機故障診斷與排除基礎項目二發(fā)動機點火控制系統(tǒng)故障診斷與排除項目三發(fā)動機進氣系統(tǒng)故障診斷與排除項目四發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)故障診斷與排除項目五發(fā)動機排放系統(tǒng)故障診斷與排除6.項目六車載網絡通訊系統(tǒng)故障診斷與排除目錄項目二

發(fā)動機點火控制系統(tǒng)故障診斷與排除02學習任務一

曲軸位置傳感器檢測1.了解曲軸位置傳感器的類型和用途。2.掌握曲軸位置傳感器對確保點火控制系統(tǒng)正常工作的相關知識點。3.會用診斷儀和示波器對曲軸位置傳感器性能進行檢修。4.會用萬用表對線路和元件進行基本性能檢修。任務目標【知識儲備】——曲軸位置傳感器構造發(fā)動機控制模塊要準確獲取曲軸轉速和位置信號,以實現(xiàn)對點火時刻的精確控制。一.曲軸位置傳感器功能簡介曲軸位置傳感器一般安裝在曲軸后端的發(fā)動機機體側面下方,用以檢測曲軸轉速和轉角,該信號輸入發(fā)動機控制單元后,確保發(fā)動機具備實時的最佳點火和噴油等功能,曲軸位置傳感器安裝位置見下圖。二.曲軸位置傳感器結構簡介目前在用的曲軸位置傳感器主要有磁阻式和霍爾式兩類。(一)磁阻式曲軸位置傳感器

磁阻式曲軸位置傳感器一般為無源兩線式結構,當曲軸旋轉時,依附在曲軸上的低磁阻金屬制成的圓盤脈沖環(huán)轉動,切割永久磁鐵形成的磁場,在線圈中感應出不同方向的電壓信號。該電壓信號受曲軸轉速影響較大,當發(fā)動機轉速高時,信號電壓高、頻率大,反之信號電壓低、頻率小,故發(fā)動機轉速較低時其工作性能不穩(wěn)定,該類型傳感器已不是在用車輛的主流產品。a)b)a)轉速快時,v大f高;b)轉速低時,v小f低;(二)霍爾式曲軸位置傳感器1.霍爾式曲軸位置傳感器結構霍爾式曲軸位置傳感器為三線有源式結構,其內部集成了一個霍爾元件,通過霍爾效應,傳感器輸出數(shù)字信號反映曲軸的運行狀態(tài),其形狀和線路連接見下圖。1—ECM提供的5V電源;2—ECM內部搭鐵;3—輸出的數(shù)字化信號;2.霍爾式曲軸位置傳感器工作原理霍爾式曲軸位置傳感器集成了一個霍爾效應元件,霍爾元件內部電流在垂直磁場的作用下,在電流和磁場的垂直方向形成電荷聚集的電勢差,集成電路對微小的電勢差處理后輸出數(shù)字信號,工作原理見下圖。與曲軸位置傳感器相配合的是安裝在曲軸后端的鐵制基圓信號盤,一般情況下信號盤被均勻等分60份,每份間隔6°,其上有58個均布信號凸起,缺失的2個凸起(間隔18°)用以確定曲軸轉角位置,即用以判定曲軸第一缸上止點位置,信號盤結構見下圖。注釋:有些車型(豐田車系)曲軸位置傳感器相配合的鐵制基圓信號盤,被均勻等分36份,每份間隔10°,其上有34個均布信號凸起,缺失的2個凸起(間隔30°)用以確定曲軸轉角位置,即用以判定曲軸第一缸上止點位置。【任務實施】——曲軸位置傳感器性能檢測◆場所要求◆1.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求。◆項目準備◆1.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.曲軸位置傳感器重要數(shù)據流檢測診斷儀連接車輛診斷接口,起動發(fā)動機運行,讀取相關的故障碼和數(shù)據流。(一)檢修車輛及診斷儀型號1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號L3G;2)診斷儀型號:博世720。(二)讀取相關故障碼信息故障碼:

□有、□無;

故障碼記錄:

;(三)讀取與曲軸位置傳感器相關的主要數(shù)據流,如發(fā)動機轉速、曲軸計數(shù)器等,相關動態(tài)數(shù)據流截屏見下圖。1)怠速狀態(tài)下發(fā)動機轉速為810rpm左右。2)曲軸位置激活計數(shù)器數(shù)值連續(xù)變化。3)結論:通過曲軸位置傳感器、發(fā)動機轉速、曲軸位置激活器等動態(tài)數(shù)據流分析,曲軸位置傳感器性能正常。二.曲軸位置傳感器及相關線路檢測(一)霍爾式曲軸位置傳感器檢測1.檢修車輛及診斷儀型號1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.相關線路檢測1)點火開關OFF,斷開曲軸位置傳感器線束端子插頭。2)檢修過程見下表。序號端子號檢測條件測量數(shù)據記錄結果判斷1B26/2(低電平參考)點火開關OFFB26/2對地電阻0.5Ω左右正常2B26/1(5V電源)點火開關ONB26/1對地電壓5V正常3B26/3(信號)點火開關ON(1)B26/3對地電壓5V(2)用帶保險絲的跨接線一端連接B26/3,另一端連續(xù)搭鐵,曲軸位置計數(shù)器動作正常結論1.發(fā)動機模塊K20至曲軸位置傳感器B26間線路正常2.發(fā)動機模塊K20正常3.曲軸位置傳感器B26檢測1)確認曲軸位置傳感器在機體上安裝情況良好。2)點火開關OFF,斷開B26線束插頭,拆下曲軸位置傳感器后,將曲軸位置傳感器與線束插頭連接好。3)點火開關ON,用平口起子在傳感器頭部連續(xù)晃動,診斷儀上顯示曲軸位置計數(shù)器動作。4)檢測結論:曲軸位置傳感器正常。(二)磁阻式曲軸位置傳感器檢測1.檢修車輛及診斷儀型號1)檢修車輛:長城哈弗2021款M6PLUS,發(fā)動機型號GW4G15F;2)診斷儀型號:博世720。2.相關線路檢測1)點火開關OFF,斷開曲軸位置傳感器線束端子插頭PZ08。2)檢測過程見下表。序號端子號檢測條件測量數(shù)據記錄結果判斷1PZ08/1(信號線)點火開關ONPZ08/1對地電壓1.85V左右正常2PZ08/2(信號線)點火開關ONPZ08/2對地電壓1.85V左右正常結論1.發(fā)動機模塊PZ01至曲軸位置傳感器PZ08間線路正常2.發(fā)動機模塊PZ01正常3.曲軸位置傳感器PZ08檢測1)確認曲軸位置傳感器在機體上安裝情況良好。2)點火開關OFF,斷開PZ08線束插頭,測量該元件PZ08/1與PZ08/2間的電阻,其阻值約為1180Ω左右。3)檢測結論:曲軸位置傳感器正常?!就卣固嵘俊S位置傳感器波形檢測一.示波器檢測線路連接示波器檢測線“(+)表筆”連接曲軸位置傳感器端子B26/3,“(-)表筆”連接低電平參考端子B26/2。(-)表筆(+)表筆二.示波器檢測波形圖曲軸位置傳感器波形截屏見下圖,其中波形圖橫軸每格時間10ms/Div,縱軸每格電壓2V/Div,三.波形分析1)波形圖的橫軸:怠速狀況下曲軸位置傳感器周期為63.64ms。2)波形圖的縱軸:電壓為4.95V。3)通過波形圖,計算出曲軸轉速為942rpm,讀取此時儀表盤上的發(fā)動機轉速表指示值,兩個數(shù)據基本一致。4)檢測結論:曲軸位置傳感器工作性能正常。學習任務二

凸輪軸位置傳感器及可變正時執(zhí)行器檢測1.了解凸輪軸位置傳感器的類型和用途。2.掌握可變正時執(zhí)行器正常工作的相關知識點。3.會用診斷儀和示波器對凸輪軸位置傳感器性能進行檢修。4.會用診斷儀和示波器對可變正時執(zhí)行器進行檢修。任務目標【知識儲備】——發(fā)動機配氣機構構造一.凸輪軸位置傳感器(一)凸輪軸位置傳感器功能簡介曲軸位置傳感器能夠測量曲軸轉速及轉角,但對四沖程發(fā)動機卻無法準確判斷活塞連桿組處于壓縮上止點還是排氣上止點,為準確判定各缸工作行程和配氣相位角,需安裝凸輪軸位置傳感器。(二)凸輪軸位置傳感器結構簡介凸輪軸位置傳感器多采用三線霍爾式結構,工作原理和接線方式與三線式霍爾曲軸位置傳感器相同。凸輪軸位置傳感器信號盤安裝在凸輪軸后端,一般情況下信號盤凸起數(shù)與氣缸數(shù)相同,各凸起形狀不同,以區(qū)分各缸的壓縮上止點位置,對于四沖程發(fā)動機而言,曲軸旋轉兩圈,凸輪軸轉動一圈,曲軸與凸輪軸之間有準確的配氣相位對應關系。對于具有進氣側和排氣側可變正時調節(jié)機構的發(fā)動機,一般安裝有進氣側和排氣側兩個凸輪軸位置傳感器,分別檢測進氣和排氣凸輪軸的配氣相位,以反饋兩側可變正時機構的工作狀態(tài)。二.可變正時執(zhí)行器(一)發(fā)動機配氣相位1.發(fā)動機正時功能簡介對于四沖程發(fā)動機,活塞在一個工作循環(huán)內完成進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程,由配氣機構驅動進排氣門的定時開啟、關閉,配合曲柄連桿機構完成發(fā)動機工作循環(huán),因此曲軸與凸輪軸之間有著嚴格的對應關系。2.配氣相位用曲軸轉角將進排氣門開啟與關閉時刻,同發(fā)動機曲軸位置對應起來,就是配氣相位,對于沒有可變正時調節(jié)機構的發(fā)動機,配氣相位在發(fā)動機工作過程中不會隨著工況的變化而改變。(二)發(fā)動機配氣相位的調節(jié)1.可變配氣調節(jié)功能簡介固定的曲軸與凸輪軸的對應關系,即不變的配氣相位雖然是在各種工況下選取的優(yōu)化方案,但仍不能滿足發(fā)動機復雜多變的工況需求,當發(fā)動機工況變化時,配氣相位應及時調整,以滿足復雜工況下配氣相位變化的需求。發(fā)動機工作時,電控單元接收空氣流量、節(jié)氣門開度、冷卻液溫度、機油壓力、曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器等信號,控制凸輪軸正時機構調節(jié)閥線圈供電的占空比,以改變正時齒輪與凸輪軸間相對位置,滿足曲軸和凸輪軸位置隨工況變化而調節(jié)的需求,實現(xiàn)動態(tài)可變的配氣相位。可變配氣相位組成及原理、可變正時控制簡圖如下所示。2.可變正時控制裝置重要知識點1)可變正時裝置有單向調節(jié)(僅進氣側調節(jié)可變正時)和雙向調節(jié)(進、排氣側調節(jié)可變正時)兩種類型。2)一般情況下,發(fā)動機怠速工作時可變正時調節(jié)裝置基本上不工作,隨著發(fā)動機轉速升高,進排氣側可變正時調節(jié)裝置進入工作狀態(tài),進氣側朝著配氣相位提前方向調節(jié),排氣側朝著配氣相位遲后方向調節(jié),工況變化時實現(xiàn)不同的配氣相位重疊角。3)當曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器和發(fā)動機負荷等相關信號有一個不正常時,可變正時調節(jié)裝置便不會投入工作,即無法進行可變正時調節(jié),其控制邏輯見右圖。4)發(fā)動機在低、中等負荷下,通過增加進排氣門的重疊角,使部分廢氣竄入進氣系統(tǒng),實現(xiàn)了廢氣再循環(huán)量,降低氣缸內混合氣的燃氣溫度,控制了NOx的生成,通過合理調節(jié)進排氣門重疊角,可實現(xiàn)廢氣再循環(huán)裝置的功能,故有些發(fā)動機不再配備廢氣再循環(huán)裝置?!救蝿諏嵤俊馆嗇S位置傳感器及可變正時執(zhí)行器檢測◆場所要求◆1.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求。◆項目準備◆1.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.凸輪軸位置傳感器性能檢測(一)凸輪軸位置傳感器重要數(shù)據流檢測診斷儀連接車輛診斷接口,起動發(fā)動機運行,讀取相關的故障碼和數(shù)據流。1.檢修車輛及診斷儀型號1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.讀取相關故障碼信息故障碼:

□有、□無;

故障碼記錄:

;3.讀取與進氣側、排氣側凸輪軸位置傳感器相關的主要數(shù)據流,如進氣側凸輪軸位置活動計數(shù)器、排氣側凸輪軸位置活動計數(shù)器等,相關動態(tài)數(shù)據流截屏見右圖。1)進氣側凸輪軸位置活動計數(shù)器連續(xù)動作。2)排氣側凸輪軸位置活動計數(shù)器連續(xù)動作。3)結論:進氣側、排氣側凸輪軸位置傳感器工作性能正常。(二)凸輪軸位置傳感器及相關線路檢測1.檢修車輛及診斷儀型號1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.相關線路檢修1)點火開關OFF,斷開凸輪軸位置傳感器線束端子插頭。2)檢修過程見下表。序號端子號檢測條件測量數(shù)據記錄結果判斷1B23F/2(低電平參考)點火開關OFFB26F/2對地電阻0.5Ω左右正常2B23F/1(5V電源)點火開關ONB23F/1對地電壓5V正常3B23F/3(信號)點火開關ON(1)B23F/3對地電壓5V(2)用帶保險絲的跨接線一端連接B23F/3,另一端連續(xù)搭鐵,凸輪軸位置計數(shù)器動作正常結論1.發(fā)動機模塊K20至進氣側凸輪軸位置傳感器B23F間線路正常2.發(fā)動機模塊K20正常(三)進氣側凸輪軸位置傳感器波形檢測1.示波器檢測線路連接示波器檢測線“(+)表筆”連接進氣側凸輪軸位置傳感器端子B23F/3,“(-)表筆”連接低電平參考端子B23F/2。(+)表筆(-)表筆2.示波器檢測波形圖進氣側凸輪軸位置傳感器波形截屏見下圖,橫軸每格時間25ms/Div,縱軸每格電壓2V/Div。3.波形分析1)波形圖橫軸:怠速狀況下進氣側凸輪軸位置傳感器周期145.17ms。2)波形圖縱軸:電壓4.95V。3)通過波形圖,計算出進氣側凸輪軸轉速為413rpm,曲軸轉速為826rpm,兩者存在兩倍關系。4)結論:進氣側凸輪軸位置傳感器性能正常。二.凸輪軸可變正時執(zhí)行器檢測(一)可變正時執(zhí)行器重要數(shù)據檢測診斷儀連接車輛診斷接口,起動發(fā)動機運行,讀取相關的故障碼和數(shù)據流。1.檢修車輛及診斷儀型號1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.讀取相關故障碼信息故障碼:

□有、□無;

故障碼記錄:

;3.讀取與可變正時執(zhí)行器相關的主要數(shù)據流,如進氣側和排氣側凸輪軸位置調節(jié)狀況,發(fā)動機怠速和轉速2000rpm時相關動態(tài)數(shù)據截屏見右圖1、2。1-怠速時動態(tài)數(shù)據流2-2000rpm時動態(tài)數(shù)據流1)怠速時可變正時調節(jié)裝置幾乎不工作。2)隨著發(fā)動機轉速升高,進氣側和排氣側可變正時調節(jié)裝置均投入工作。3)結論:進氣側和排氣側“所需的凸輪軸位置”與“調節(jié)后的位置”對應,進排氣側可變正時調節(jié)裝置工作正常。(二)排氣側可變正時執(zhí)行元件檢測1.排氣側可變正時執(zhí)行元件靜態(tài)檢修1)點火開關OFF,拆下蓄電池負極,從發(fā)動機上拆下排氣側可變正時執(zhí)行元件。2)用萬用表檢測執(zhí)行元件的線圈電阻,其阻值應該在6~10Ω左右。2.排氣側可變正時執(zhí)行元件動態(tài)檢修1)用跨接線鏈接可變正時執(zhí)行元件兩接線端子,然后對其施加12V蓄電池電壓。2)通電后滑閥能迅速打開,斷電后滑閥能迅速關閉,滑閥移動無卡滯狀況存在。(三)排氣側可變正時執(zhí)行器波形檢測1.示波器檢測線路連接示波器檢測線“(+)表筆”連接排氣側可變正時執(zhí)行器端子Q6E/1,“(-)表筆”連低電平參考端子Q6E/2。(+)表筆(-)表筆2、示波器檢測波形圖波形圖橫軸每格時間5ms/Div,縱軸每格電壓5V/Div,在發(fā)動機轉速為2000rpm時,排氣側可變正時執(zhí)行器波形。3.波形分析1)波形圖橫軸:發(fā)動機轉速為2000rpm時,排氣側可變正時執(zhí)行器的周期為8ms。2)波形圖縱軸:電壓為15.42V。3)一個周期內,排氣側可變正時執(zhí)行器通電時間為3.32ms。4)此時排氣側可變正時執(zhí)行器的占空比為41.5%。5)結論:排氣側執(zhí)行器工作性能正常。【拓展提升】——利用示波器雙通道功能,檢測曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的波形(一)示波器檢測線路連接通道一:記錄排氣側凸輪軸位置傳感器波形示波器“(+)表筆1”連接B23E/3,“(-)表筆1”連接B23E/2。通道二:記錄曲軸位置傳感器波形示波器“(+)表筆2”連接B26/3,“(-)表筆2”連接B26/2。(-)表筆1(+)表筆1(+)表筆2(-)表筆2(二)示波器檢測波形圖波形圖截屏如下圖,橫軸每格時間25ms/Div;通道一縱軸每格電壓2V/Div,通道二縱軸每格電壓2V/Div。(三)波形分析1)波形圖橫軸:怠速狀況下發(fā)動機一個工作循環(huán)(曲軸轉動兩圈)周期為173.78ms。2)波形圖縱軸:通道一電壓為4.95V,通道二電壓為4.94V。3)結論:通過波形圖分析,在發(fā)動機一個工作循環(huán)內,曲軸轉動兩圈,凸輪軸轉動一圈,且感應出了四個離散信號,兩者對應關系正常。學習任務三

點火控制系統(tǒng)檢測1.了解汽油機點火系統(tǒng)的相關知識點。2.了解汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)主要部件作用和性能。3.會用診斷儀對點火系統(tǒng)的性能進行檢修。4.會用示波器測量點火系統(tǒng)的初級波形和次級波形,并根據波形對其工作情況進行綜合分析。任務目標【知識儲備】——汽油機點火系統(tǒng)構造一.發(fā)動機點火系統(tǒng)簡介發(fā)動機的點火方式有壓燃式(柴油機)和點燃式(汽油機)兩種類型。1.汽油發(fā)動機功能汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)利用蓄電池電壓建立起高壓點火能量,通過火花塞在相應的曲軸轉角時點燃高溫、高壓的混合氣體。點火時刻在壓縮上止點之前觸發(fā)(點火提前角),確保上止點之后10~15°曲軸轉角位置產生最高壓力。點火系統(tǒng)原理圖點火位置示意圖2.點火線圈點火線圈是一個升壓變壓器,由初級線圈、次級線圈和硅鋼片等組成,初級線圈導線粗、匝數(shù)少,次級線圈導線細、匝數(shù)多,為了增強磁場強度,由硅鋼片將初級線圈和次級線圈構成閉合磁路。二.汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)控制1.點火系統(tǒng)控制原理點火器通過控制初級線圈的通電時間和斷開時刻,在次級線圈中感應出高壓電,其傳導至安裝在氣缸蓋上的火花塞上,產生擊穿火花塞電極間混合氣體的擊穿電壓,使電極間的自由電子和正離子形成一個流動通道,產生電火花,點燃混合氣,火焰迅速傳遞使缸內混合氣全面燃燒。點火控制系統(tǒng)結構示意圖火花塞跳火示意圖2.點火觸發(fā)控制點火觸發(fā)就是發(fā)動機控制單元ECM根據曲軸位置傳感器(CKP)、凸輪軸位置傳感器(CMP)、節(jié)氣門開度(TPS)、空氣流量(MAF)、冷卻液溫度(ECT)和進氣溫度(IAT)等相關信號,確定點火提前角和點火初級線圈閉合時間控制的信號,觸發(fā)點火(ICM)控制裝置,使火花塞產生高壓電,點燃氣缸內的混合氣;同時安裝在氣缸體上的爆震傳感器(KS)反饋爆震信息,調整點火提前角。3.點火提前角組成點火提前角由初始點火提前角、基本點火提前角和修正點火提前角三部分組成。1)初始點火提前角初始點火提前角與壓縮比、燃燒室形狀有關,其值固定不變,確保發(fā)動機能夠穩(wěn)定起動。2)基本點火提前角基本點火提前角由發(fā)動機轉速和負荷決定,總的趨勢為點火提前角隨發(fā)動機轉速升高向點火提前方向調節(jié),隨發(fā)動機負荷增大向點火滯后方向調節(jié)。3)修正點火提前角修正點火提前角主要根據爆震傳感器(KS)信號修正點火提前角,其安裝在氣缸體側面,為一個無源傳感器,當爆震產生時,將對應氣缸的點火提前角適當推遲,從而實現(xiàn)點火提前角的閉環(huán)控制。爆震傳感器結構示意圖爆震傳感器波形示意圖4.獨立式點火控制器為了提高點火系統(tǒng)的工作性能,目前多采用獨立式點火控制裝置,即每個氣缸單獨配備了一個點火器,火花塞直接安裝在點火器上,省去了高壓線。由發(fā)動機控制單元向每個獨立的點火控制器發(fā)送點火觸發(fā)信號,確保點火器初級線圈的閉合時間以確保點火能量,控制初級線圈的斷電時刻來調節(jié)點火正時?!救蝿諏嵤俊蜋C點火系統(tǒng)檢修◆場所要求◆1.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求?!繇椖繙蕚洹?.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.點火系統(tǒng)重要數(shù)據流檢測診斷儀連接車輛診斷接口,起動發(fā)動機運行,讀取相關的故障碼和數(shù)據流。1.檢修車輛及診斷儀信息1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號為L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.讀取相關故障碼信息故障碼:

□有、□無;

故障碼記錄:

;3.讀取與點火控制相關的主要數(shù)據流,如發(fā)動機轉速、各缸當前缺火計時器等,相關動態(tài)數(shù)據截屏如右圖。1)怠速狀態(tài)下發(fā)動機轉速682rpm。2)各缸缺火計數(shù)器統(tǒng)計:①氣缸1當前缺火計數(shù)器0Counts;②氣缸2當前缺火計數(shù)器0Counts;③氣缸3當前缺火計數(shù)器0Counts;④氣缸4當前缺火計數(shù)器0Counts。3)結論:發(fā)動機各缸不存在缺火現(xiàn)象,點火系統(tǒng)工作狀況正常。二.點火觸發(fā)信號波形檢測1.示波器連接線路示波器檢測線“(+)表筆”連接第三缸點火器觸發(fā)信號端子T8C/3,“(-)表筆”連低電平參考端子T8C/2。(+)表筆(-)表筆2.示波器檢測波形圖第三缸點火器觸發(fā)信號波形見下圖,波形橫軸每格時間100ms/Div,縱軸每格電壓2V/Div。3、波形分析1)點火器觸發(fā)信號電壓約為4.3V。2)結論:發(fā)動機控制單元給各缸點火器提供的觸發(fā)信號正常?!就卣固嵘俊檬静ㄆ麟p通道功能,對第一缸點火觸發(fā)信號與曲軸位置傳感器進行波形檢測(一)示波器檢測線路連接1.通道一:示波器檢測線“(+)表筆1”連接第一缸點火器觸發(fā)信號端子T8A/3,“(-)表筆1”連接低電平參考端子T8A/2。2.通道二:示波器檢測線“(+)表筆2”連接曲軸位置傳感器端子B26/3,“(-)表筆2”連接低電平參考端子B26/2。(+)表筆1(-)表筆1(+)表筆2(-)表筆2(二)示波器檢測波形圖第一缸點火器觸發(fā)信號波形和曲軸位置傳感器波形見下圖,波形橫軸每格時間25ms/Div,通道一縱軸每格電壓5V/Div,通道二縱軸每格電壓2V/Div。上止點位置(三)波形分析1)波形圖的橫軸:怠速狀況下兩個點火觸發(fā)信號之間的周期為176.97ms。2)在波形圖,找出第一缸壓縮上止點位置。3)結論:第一缸點火器觸發(fā)信號在上止點之前,點火提前角正常。項目結束汽車發(fā)動機故障診斷與排除項目一發(fā)動機故障診斷與排除基礎項目二發(fā)動機點火控制系統(tǒng)故障診斷與排除項目三發(fā)動機進氣系統(tǒng)故障診斷與排除項目四發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)故障診斷與排除項目五發(fā)動機排放系統(tǒng)故障診斷與排除6.項目六車載網絡通訊系統(tǒng)故障診斷與排除目錄項目三

發(fā)動機進氣系統(tǒng)故障診斷與排除03學習任務一

進氣流量傳感器總成檢測1.了解進氣流量傳感器的作用和工作方式。2.掌握進氣流量傳感器正常工作的基本要求。3.會用診斷儀和示波器對進氣流量傳感器性能進行檢修。4.會用萬用表對進氣系統(tǒng)線路和元件進行基本性能檢修。任務目標【知識儲備】——進氣流量傳感器構造進氣流量傳感器總成由進氣流量、進氣溫度、進氣濕度和大氣壓力等傳感器構成的組合總成體,一般為多功能組合式傳感器。一.進氣流量傳感器1.進氣流量傳感器功能簡介進氣流量傳感器(MAF)安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門體之間的進氣通道上,精確測量進入發(fā)動機氣缸的空氣量,安裝位置如下圖。常用的空氣流量傳感器有卡門渦旋式、翼片式、熱線式和熱模式等多種類型,現(xiàn)在使用最多的為熱線式或熱模式空氣流量傳感器,該類型傳感器屬于質量式空氣流量傳感器。2.熱線式或熱模式空氣流量傳感器工作原理簡介空氣流量計利用傳感器與進氣之間的熱傳遞現(xiàn)象進行空氣流量測量,在其內部有一個發(fā)熱電阻,當氣體流動時,發(fā)熱元件被空氣冷卻,冷卻程度與空氣流量成正比。發(fā)熱元件電阻R2和溫度補償電阻RT分別連接在惠斯頓電橋電路的兩個管壁上,當發(fā)熱元件的溫度高于進氣溫度時,電橋才能達到平衡,并由具有電流放大作用的集成電路A控制加熱電流,以此保持發(fā)熱元件與補償電阻溫度之差恒定,測量原理見右圖??諝饬髁總鞲衅魍ㄟ^檢測加熱電流的強弱計算進氣流量,當空氣流量大或進氣溫度低時,保持電橋平衡所需的電流值大,反之電流值小。熱線式或熱模式空氣流量傳感器原理空氣流量傳感器檢測的加熱電流信號,經電壓振蕩控制器處理并放大后,以頻率信號的形式向外輸出,隨著空氣流量的增大,傳感器輸出信號頻率會增加,反之輸出信號的頻率會減小。熱線式或熱模式空氣流量傳感器工作示意圖二.進氣溫度傳感器1.進氣溫度傳感器功能簡介進氣溫度傳感器(IAT)一般與進氣流量傳感器組合成一體,也有獨立安裝在進氣道上,測量進入氣缸的空氣溫度,作為燃油噴射修正的主要參數(shù)。2.進氣溫度傳感器工作原理簡介空氣密度隨溫度上升而變小,隨溫度下降而變大,若沒有溫度修正,當燃油噴射量一定時,空氣溫度高時混合氣將變成過濃狀態(tài),空氣溫度低時混合氣將變成過稀狀態(tài),發(fā)動機將不能正常工作。進氣溫度傳感器一般為負溫度系數(shù)的熱敏電阻(NTC),溫度越高電阻越小,溫度越低電阻越大。進氣溫度傳感器是一個兩線式傳感器,由ECM提供一個5V的參考電壓和一個接地參考。基于進氣溫度的變化(電阻的變化)反饋一個變化的電壓信號。當進氣溫度高時可變電阻小,ECM接收到低的電壓信號;當進氣溫度低時可變電阻大,ECM接收到高的電壓信號?!救蝿諏嵤俊M氣流量傳感器性能檢修◆場所要求◆1.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求?!繇椖繙蕚洹?.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.多功能進氣流量傳感器總成主要數(shù)據流檢測診斷儀連接車輛診斷接口,起動發(fā)動機運行,讀取相關的故障碼和數(shù)據流。1.檢修車輛及診斷儀信息1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號L3G;2)診斷儀型號:博世720。注釋:該車型發(fā)動機的進氣流量傳感器為多功能型,為一個八線式多功能傳感器,該傳感器具備測量進氣流量、進氣溫度、進氣濕度和大氣壓力等功能。2.讀取相關故障碼信息故障碼:

□有、□無;

故障碼記錄:

;3.讀取與進氣流量總成相關的主要數(shù)據流,如總質量空氣流量、進氣溫度、進氣濕度和大氣壓力等數(shù)據,相關動態(tài)數(shù)據截屏,見下頁。進氣流量傳感器總成主要數(shù)據流(1)——怠速狀態(tài)1)怠速狀態(tài)下的主要數(shù)據流①發(fā)動機轉速686rpm。②總質量空氣流量1.84g/s。③進氣溫度37℃。④進氣濕度60.39%。⑤節(jié)氣門開度11%。2)發(fā)動機轉速為2000rpm時的主要數(shù)據流。①發(fā)動機轉速1975rpm。②總質量空氣流量3.95g/s。③進氣溫度37℃。④進氣濕度60.78%。⑤節(jié)氣門開度24%。進氣流量傳感器總成主要數(shù)據流(2)——中速狀態(tài)3)結論:發(fā)動機工作、當節(jié)氣門開度變化時,空氣流量隨之變化,進氣流量傳感器工作狀況正常。二.進氣流量傳感器波形檢測進氣流量傳感器向發(fā)動機控制單元輸送的信號有兩種類型,一種為模擬式電壓信號,另一種為數(shù)字式頻率信號,現(xiàn)代汽車發(fā)動機多配置數(shù)字式頻率信號進氣流量傳感器。1.示波器檢測線路連接示波器檢測線“(+)表筆”連接進氣流量傳感器端子B75C/3,“(-)表筆”連接低電平參考端子B75C/7,如圖3—1—10所示。(+)表筆(-)表筆2.示波器檢測波形圖橫軸每格時間250us/Div,縱軸每格電壓2V/Div。1)發(fā)動機怠速工作狀態(tài)下數(shù)字式進氣流量傳感器波形2)發(fā)動機3000rpm空載運行狀態(tài)下數(shù)字式進氣流量傳感器波形3.波形分析1)發(fā)動機怠速狀況下,進氣流量傳感器一個波形周期477.27um,振動頻率為2095Hz。2)發(fā)動機3000rpm空載狀況下,進氣流量傳感器一個波形周期303.98um,振動頻率為3293Hz。3)結論:隨著空氣進入量的增加,傳感器頻率增加,且在正常的閾值范圍內,該空氣流量傳感器工作性能正常。注釋:數(shù)字式空氣流量傳感器隨著空氣流量的增加,輸出信號的頻率也增加,一般情況下發(fā)動機怠速時接近1700Hz左右,最大發(fā)動機負荷時接近9500Hz左右,也就是說1700~9500Hz為數(shù)字式空氣流量傳感器正常的工作范圍值?!就卣固嵘俊ㄒ唬┧木€式多功能進氣流量傳感器多功能進氣流量傳感器能測量進氣流量和進氣溫度,還具備測量進入發(fā)動機空氣的濕度和大氣壓力的功能,下圖為四線式多功能進氣流量傳感器,空氣流量信號通過2#端子傳感發(fā)動機控制單元,而進氣溫度、濕度和大氣壓力等信息使用了LIN網絡傳輸模式,通過3#端子傳給發(fā)動機控制單元?!就卣固嵘俊ǘ┠M式電壓信號進氣流量傳感器模擬式電壓信號進氣流量傳感器能提供根據空氣流量變化的電壓信號。當空氣流量小時,傳感器輸出的電壓值就低;當空氣流量大時,傳感器輸出的電壓值變高,電壓隨時間變化的波形見下圖。學習任務二

進氣歧管壓力傳感器檢測1.了解進氣歧管壓力傳感器的作用和工作方式。2.掌握進氣歧管壓力傳感器正常工作的基本要求。3.會用診斷儀和示波器對進氣歧管壓力傳感器性能進行檢修。4.會用萬用表對進氣系統(tǒng)線路和元件進行使用性能檢修。任務目標【知識儲備】——進氣歧管壓力傳感器構造一.進氣歧管壓力傳感器的應用1.進氣歧管壓力傳感器功能簡介進氣歧管壓力傳感器(MAP)安裝在節(jié)氣門后方的進氣歧管上,用于監(jiān)測發(fā)動機進氣道內壓力的變化,將壓力信號轉換成電信號傳輸至發(fā)動機控制模塊,控制單元再結合其它信號估算出進氣量的大小,從而推算出發(fā)動機負荷,以確定噴油量和點火正時。2.進氣歧管壓力傳感器工作原理簡介進氣歧管壓力傳感器為一個固態(tài)電子測量裝置,一般為膜片式壓力傳感器,內部有集成電路,該裝置與進氣歧管連接,當空氣流動時會形成真空,內部壓力就會變化,產生一個變化的模擬信號,膜片式壓力傳感器工作原理見下圖。1-膜片;2-有源應變片;3-基準壓力室;4-無源應變片;5-陶瓷基板;進氣歧管壓力傳感器內部構成惠斯頓電橋電路,一般為三線式傳感器結構。其作用為放大測量電壓,補償溫度的影響,使壓力輸出線性化,該測量方式為速度密度式。A—低電平參考;B—信號;C—5V電源;進氣歧管壓力傳感器輸出電壓在0~5V范圍內,隨著進氣歧管壓力改變而變化,進氣壓力越高,信號電壓就越大。下圖為某種進氣歧管壓力傳感器(MAP)壓力與電壓之間的變化關系。注釋:①有些發(fā)動機獨立安裝進氣歧管壓力傳感器,發(fā)動機工作時通過測量節(jié)氣門后方的歧管壓力,間接計算出發(fā)動機的進氣量。②有些發(fā)動機同時安裝空氣流量計和真空壓力傳感器,但兩者測量的參數(shù)是基本一致的,在配置有進氣渦輪增壓式發(fā)動機上得到廣泛運用。二.進氣歧管壓力傳感器的檢查可用抽真空壓力計檢測進氣歧管壓力傳感器性能,用此設備對歧管壓力傳感器測量裝置抽真空,點火開關ON,測量傳感器輸出端電壓值,進氣歧管壓力與電壓之間的變化關系應正常?!救蝿諏嵤俊M氣歧管壓力傳感器性能檢修◆場所要求◆1.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求?!繇椖繙蕚洹?.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.進氣歧管壓力傳感器重要數(shù)據流檢測診斷儀連接車輛診斷接口,起動發(fā)動機運行,讀取相關的故障碼和數(shù)據流。1.檢修車輛及診斷儀信息1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號為L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.讀取相關故障碼信息故障碼:

□有、□無;

故障碼記錄:

;3.讀取與進氣歧管壓力傳感器相關的主要數(shù)據流,選擇發(fā)動機轉速、總質量空氣流量、歧管絕對壓力傳感器和大氣壓力等,相關動態(tài)數(shù)據流截屏見右圖。點火開關ON,發(fā)動機未運轉時的進氣歧管壓力傳感器數(shù)據流1)點火開關ON,發(fā)動機未起動狀態(tài)下的主要數(shù)據流。①發(fā)動機轉速0rpm。②總質量空氣流量0.35g/s。③歧管絕對壓力傳感器100kPa。④大氣壓力100kPa。發(fā)動機怠速運轉時的進氣歧管壓力傳感器數(shù)據流2)發(fā)動機怠速運行狀態(tài)下的主要數(shù)據流。①發(fā)動機轉速686rpm。②總質量空氣流量1.84g/s。③歧管絕對壓力傳感器34kPa。④大氣壓力100kPa。3)結論:①發(fā)動機未工作時,歧管壓力傳感器測量值與大氣壓值相等。②發(fā)動機運轉時,節(jié)氣門后方壓力值減小。③歧管壓力傳感器工作性能正常。二.進氣歧管壓力傳感器波形檢測發(fā)動機運轉時,進氣歧管壓力傳感器向發(fā)動機控制單元輸送隨節(jié)氣門開度變化而變化的電壓信號,以此來計算進入發(fā)動機氣缸的空氣量。1.示波器檢測線路連接示波器檢測線“(+)表筆”連接進氣歧管壓力傳感器端子B74/3,“(-)表筆”連接低電平參考端子B74/2。(+)表筆(-)表筆2.示波器檢測波形未運轉怠速加速減速怠速3.波形分析完成以下發(fā)動機運轉測試,定格完整的波形圖后,進行數(shù)據分析。1)點火開關ON,發(fā)動機未運轉,進氣歧管壓力信號值3.8V。2)發(fā)動機怠速狀況下進氣歧管壓力信號值0.6V。3)發(fā)動機由怠速狀態(tài)快速加速到節(jié)氣門全開位置,進氣歧管壓力信號由0.6V變化至3.8V。4)短時間維持發(fā)動機節(jié)氣門全開運轉,進氣歧管壓力傳感器信號3.8V。5)由節(jié)氣門全開恢復至發(fā)動機怠速穩(wěn)定運轉,進氣歧管壓力信號由3.8V變化至0.6V。6)結論:進氣歧管壓力傳感器工作性能正常。學習任務三

加速踏板及節(jié)氣門位置傳感器檢測1.了解加速踏板位置傳感器的相關知識點。2.了解節(jié)氣門位置傳感器的相關知識點。3.會用診斷儀和示波器對加速踏板位置傳感器使用性能進行檢修。4.會用診斷儀和示波器對節(jié)氣門位置傳感器使用性能進行檢修。5.會用萬用表對進氣系統(tǒng)線路和元件進行基本檢修。任務目標【知識儲備】——加速踏板及節(jié)氣門位置傳感器構造加速踏板位置和節(jié)氣門位置傳感器反應了發(fā)動機工作載荷的大小,兩者間同步動作,現(xiàn)代發(fā)動機通過電控單元實現(xiàn)兩者間的同步控制。一.加速踏板位置傳感器1.加速踏板位置傳感器功能簡介加速踏板位置傳感器將駕駛員踩踏油門的深度和力度信號(負荷信號)轉化成電壓信號,傳給發(fā)動機控制單元,用以檢測駕駛員對車輛動力的需求變化。2.加速踏板位置傳感器工作原理簡介加速踏板位置傳感器內部通常是兩個電位器,駕駛員踩下加速踏板,同時帶動兩個電位器滑臂移動,該電位器反饋兩個不同的電壓信號,傳給發(fā)動機控制單元ECM,再由ECM控制節(jié)氣門電機的動作。加速踏板位置傳感器通常有滑動電阻式和霍爾式兩種類型,目前常用無接觸霍爾式結構傳感器,該傳感器使用壽命長,信號穩(wěn)定。加速踏板位置傳感器內部設有兩個獨立的測量裝置,均由電源、接地和信號組成控制電路,其上共設有六個接線端子,為冗余式設計模式,當一個信號測量裝置失效時,另一個信號測量裝置仍能工作。隨著加速踏板從自然狀態(tài)被踩踏到最低位置,APP1信號電壓V1的變化范圍是0.6~4.4V,APP2信號電壓V2的變化范圍是0.3~2.2V。APP1和APP2信號電壓呈倍數(shù)關系(V1=2V2),ECM通過檢測這兩個信號的比對計算,能更加精準地判斷加速踏板位置,并檢測其工作狀態(tài)。二.節(jié)氣門位置傳感器1.節(jié)氣門位置傳感器功能簡介節(jié)氣門位置傳感器(TPS)與節(jié)氣門軸連接在一起,當節(jié)氣門開度變化時,節(jié)氣門位置傳感器隨之動作,反饋節(jié)氣門開啟程度,以電壓信號的方式將節(jié)氣門開度信號反饋給發(fā)動機控制單元ECM。2.節(jié)氣門位置傳感器工作原理簡介節(jié)氣門位置傳感器內部通常有兩個電位器,節(jié)氣門轉動時帶動電位器滑臂移動,兩個電位器反饋兩個不同的電壓信號,并將信號傳給發(fā)動機控制單元ECM,作為節(jié)氣門開度大小的實時反饋。節(jié)氣門位置傳感器通常有滑動電阻式和霍爾式兩種類型,目前常用無接觸霍爾式結構傳感器,該傳感器使用壽命長,信號穩(wěn)定。節(jié)氣門位置傳感器內部設有兩個獨立的節(jié)氣門位置測量裝置,包含共用的5V電源、信號接地,并輸出兩個獨立的電壓信號。一般情況下節(jié)氣門位置傳感器由四個接線端子,為冗余式設計模式,當一個信號測量裝置失效時,另一個信號測量裝置仍能夠工作。TPS1信號電壓變化范圍約為0.7~4.3V,TPS2信號電壓變化范圍約為4.3~0.7V,TPS1和TPS2信號電壓隨節(jié)氣門電機轉動互為反向變化,即一個信號電壓升高時,另一個信號電壓會降低。當節(jié)氣門從最小開度位置移動到最大開度位置時,TPS1信號電壓V1從0.7V→4.3V變化

,TPS2信號電壓V2從4.3V→0.7V變化,TPS1和TPS2信號電壓之和始終為5V(V1+V2=5V),ECM通過這兩個信號值的比對計算,能夠更精準地確認節(jié)氣門實時位置,并檢測其工作狀態(tài)?!救蝿諏嵤俊铀偬ぐ寮肮?jié)氣門位置傳感器性能檢修◆場所要求◆1.場所設施(供電、通風等)符合安全作業(yè)標準,場地面積在60㎡以上。2.采光條件(大于500Lx)滿足一體化教學需求。3.能夠滿足30人左右的班級分組學習需求?!繇椖繙蕚洹?.汽車檢修通用工具一套,含萬用表、試燈、跨接檢測線等。2.四通道示波器1臺,綜合性能檢測儀1臺。3.上汽通用別克威朗15S進取型轎車1部。4.長城哈弗2021款M6PLUSSUV轎車1部。一.加速踏板及節(jié)氣門位置傳感器重要數(shù)據流檢測用診斷儀連接車輛診斷接口,起動發(fā)動機運行,讀取相關的故障碼和數(shù)據流。1.檢修車輛及診斷儀信息1)檢修車輛:別克威朗15S,發(fā)動機型號為L3G;2)診斷儀型號:博世720。2.讀取相關故障碼信息故障碼:

□有、□無;

故障碼記錄:

;3.讀取與加速踏板位置和節(jié)氣門位置傳感器相關的主要數(shù)據流,如加速踏板位置、節(jié)氣門開度位置等信息。1)點火開關ON,加速踏板未踩下時,相關動態(tài)數(shù)據截屏如下圖。①加速踏板位置0%。②加速踏板位置傳感器1信號0.98V。③加速踏板位置傳感器2信號0.53V。④節(jié)氣門位置22%。⑤節(jié)氣門位置傳感器1信號3.69V。⑥節(jié)氣門位置傳感器2信號1.31V。2)點火開關ON,加速踏板踩下約50%的主要數(shù)據流,相關動態(tài)數(shù)據截屏見下圖。①加速踏板位置50%。②加速踏板位置傳感器1信號2.45V。③加速踏板位置傳感器2信號1.24V。④節(jié)氣門位置62%。⑤節(jié)氣門位置傳感器1信號2.20V。⑥節(jié)氣門位置傳感器2信號2.80V。3)點火開關ON,加速踏板完全踩下時的主要數(shù)據流,相關動態(tài)數(shù)據截屏見下圖。①加速踏板位置99%。②加速踏板位置傳感器1信號4.10V。③加速踏板位置傳感器2信號2.06V。④節(jié)氣門位置100%。⑤節(jié)氣門位置傳感器1信號0.80V。⑥節(jié)氣門位置傳感器2信號4.20V。4)結論:①加速踏板位置傳感器,其內的兩個測量裝置信號輸出,始終存在V1=2V2。②節(jié)氣門位置傳感器,其內的兩個測量裝置信號輸出,始終存在V1+V2=5V。③通過測量加速踏板三種狀態(tài)(踩踏量0%、踩踏量50%和踩踏量100%)下的數(shù)據量,并同時比對節(jié)氣門位置傳感器對應的數(shù)據流,兩個傳感器相關數(shù)據對應量正常。二.加速踏板位置傳感器波形檢測1.示波器檢測線路連接利用示波器雙通道功能,測量加速踏板位置傳感器兩個信號的電壓,如右圖。通道一:示波器檢測線“(+)表筆1”連接加速踏板位置傳感器端子B107/3,“(-)表筆1”連接低電平參考端子B107/4。通道二:示波器檢測線“(+)表筆2”連接加速踏板位置傳感器端子B107/6,“(-)表筆2”連接低電平參考端子B107/5。(+)表筆1(-)表筆1(+)表筆2(+)表筆22.示波器檢測波形圖加速踏板位置傳感器波形橫軸每格時間1s/Div,縱軸每格電壓2V/Div。3.波形分析完成以下加速踏板工作狀態(tài)測試,定格完整的波形圖后,進行以下數(shù)據分析。1)加速踏板位置傳感器兩個信號測量裝置APP1和APP2,在加速、保持和減速過程中,兩個信號電壓是同步變化的。2)加速踏板兩個測量信號V1和V2,基本保持了V1=2V2的關系。3)結論:加速踏板位置傳感器工作性能正常。APP1APP2三

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