1、 广西工业职业技术学院毕 业 论 文课 题 名 称: 大众汽车故障检测与维修分析 姓 名: 符 敏 专 业: 汽车检测与维修 班 级: 汽修 0931 班 起 止 日 期: 2011.9.5- 2011.10.23 指 导 教 师: 韦 孟 洲 广西工业职业技术学院毕 业 论 文(学生填写)题目:大众帕萨特B5 电控燃油喷射系统故障检测分析 摘要本文从发动机的基础知识入手,以我们最常见的、应用较广泛的电控燃油喷射系统为例,较系统地介绍了汽油电控燃油喷射技术的发展历程,汽油电控燃油喷射系统的类型、结构组成、工作原理,较详细地介绍了大众帕萨特轿车电控燃油喷射系统组成与工作原理,列举了大众帕萨特轿车
2、故障诊断与维修实例,文章内容具有较强的针对性与实用性,可作为汽车维修入门的参考资料。关键词:电控燃油喷射系统 结构 工作原理 检修广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 4 页前言电子技术的迅速发展,另一方面汽车排放法规逐步严格、燃油价格不断上涨,采用电子控制技术使汽车满足最新法规的要求。因此电喷系统在汽车上得到了普及和应用。使用电喷技术的发动机能保证进入各缸的混合气的质和量都比较均匀,其中电控单元可以根据各传感器所提供的信号快速精确的修正供油量,减少 HC 的排放,降低油耗。电控燃油喷射系统在汽车上的大量应用,大幅度提高了汽车的综合性能,但由于结构复杂,电控汽车的使
3、用和检修问题就日益突出,因此正确使用、维护、保持电控发动机良好的技术状态显得十分重要。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 5 页目录一、帕萨特 B5 1.8T 汽车综 述 .11基本参数 12发动机性能 23优缺点 3二、电控汽油喷射系统的结构组成及工 作原理 .41电控汽油喷射系统的基本组成及其 功能 42电子控制系 统 63电控汽油喷射系统的工 作原理 7三、大众典型轿车电控燃油 喷射系统 .81 帕萨特 B5 1.8T 型轿车电子控制汽油喷射系统 82.控制系统的 主要部件 18四、大众典型轿车电控燃油喷射系统的故障诊断与 检修 231帕萨特 B5 1.8T
4、 轿车电控燃油喷射系统的故障诊断与检修 .23结论 24参考文献 25广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 6 页广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸 共 24 页 第 1 页一、帕萨特 B5 1.8T 汽车综述1基本参数基本资料车型名称上海大众帕萨特 B5 1.8T 自动豪华型生产厂商上海大众车系 帕萨特上市时间2004-1-1车体结构轿车级别引擎参数标准引擎直列4缸16气门标准变速器4AT 标准排量 cc气门数 16最大功率115/5200 KW/rpm最大扭矩230/3000-4500 Nm/rpm燃油系统电子燃油喷射式理论油耗 7.7 L/100
5、km最高时速 223.0 km/h转向/悬挂/轮胎驱动方式 前置后驱制动方式刹车鼓/刹车碟转向助力 助力转向式悬挂方式前多连杆式独立悬架/后多连杆式独立悬架(前/后)轮毂尺寸17 轮胎 205/55 R16通过性最小转弯半径5.42 m最小离地间隙最大爬坡度广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 2 页2发动机性能产品名字: PASSA T 1.8T 发动机: 1.8升涡轮增 压发动机(AWL) 排量(升/立方厘米): 1.8/1781 缸径/冲程(毫米): 81.0/86.4 最大功率(千瓦/转): 110/5700 最大扭矩(牛.米/转): 210/1750-46
6、00 压缩比: 9.3:1 净化方式: 三元催化 达到排放标 准: EU II 汽油标准: 93/95号无铅 汽油 手动变速箱 (公里/小时): 208 自动变速箱 (公里/小时): 205 加速度:0-100公里 /小时 手动变速箱 (秒): 10.8 自动变速箱 (秒): 12.0 60km/h 等速油耗 : l/100km 6.1 90km/h 等速油耗 : 1/100km 7.3 120km/h 等速油耗 : 1/100km 9.2 城市工况: 11.8 60km/h 等速油耗 : l/100km 6.2 广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 3 页90km
7、/h 等速油耗 : 1/100km 7.4 120km/h 等速油耗 : 1/100km 9.3 城市工况: 13.93优缺点(1)优点:1)最重要的是安全方面:它配备了前排正面双安全气囊、ABS 系统、制动力分配、前后四车门防撞杆、高位刹车灯、原厂防盗和前后座爆炸 式主动安全带。2)操控性好:乘坐的感觉很舒适、驾驶的感觉很轻松。帕萨特 1.8T 动力强劲,操纵轻松。配合协调得恰到好处的帕萨特不单在弯道行驶有上佳表现,公路高速巡航也表现出色3)空间充裕:车内空间方面,上海帕萨特比德国原车型拉长了 100mm,实际上为了整体造型和协考虑,车顶也加高了少许。坐进后排,您会十分惊奇,它的腿部空间如此
8、之大,几乎达到大型豪华轿车的水准。它的头部空间、肩部空间也相当大,帕萨特的内部空间上大大超过了中档轿车,达到了 C 级甚至 D 级标准。4)维修与保值:维修的方便也是广大车主选择帕萨特的主要原因,其次就是帕萨特是二手车残值较高车型。5)做工精良:传承了德国汽车做工精良的这一特点,无论从内饰的质量还是从板金质量都能看出6)帕萨特 2.0L 空调采用了先进的变频工作方式,它的优点是节能、舒适、减少工作噪音。7)帕萨特的车身采用镀锌处理,提供长达 12 年的防锈保证。(2)缺点:1)动力性较差:动力一般,尤其是盘陡坡同时需要打方向时感觉比较费力,扭力不足。其实这也是仁者见仁,智者见智。2)发动机声音
9、:比想象的大,发动机声音的大小是衡量一个车好坏的主要参考标准之一,2.0 的发动机在急加速时声音确实大了些!广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 4 页3)底盘较低:不敢像开别的车那样肆无忌惮,有个坑、坎的什么,还真得小心点。4)空调:空调在中控台最下方,控制不太方便。5)价格:最主要的一条就是就是这个了,价格对普通消费者来说,还是偏贵了一点。二、电控汽油喷射系统的结构组成及工作原理1电控汽油喷射系统的基本组成及其功能电控汽油喷射系统尽管类型不少,品种繁多,但它们都具有相同的控制原则:即以电控单元(ECU)为控制核心,以空气流量和发动机转速为控制基础,以喷油器、怠速
10、空气调整器等为控制对象,保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分和点火时刻。相同的控制原则决定了各类电控汽油喷射系统具有相同的组成和类似的结构。电控汽油喷射系统大致可分为进气系统、燃油系统和电子控制系统三个部分。(1)进气系统进气系统,又称空气供给系统,其功能是提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量,如图 2-1 所示(以 L 型系统为例)。空气经空气过滤器过滤后,由空气流量计(在 D-Jetronic 系统中为进气歧管绝对压力传感器)计量,通过节气门体进入进气总管,再分配到各进气歧管。在进气歧管内,从喷油器喷出的燃油与空气混合后被吸入气缸内燃烧。一般行驶时,空气的流量由进气系统中的节
11、气门来控制。踩下加速踏板时,节气门打开,进入的空气量多。怠速时,节气门关闭,空气由旁通气道通过。怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通气道的空气量来实现的。怠速空气调整器一般由电控单元(ECU)控制,在气温较低发动机暖机时,怠速空气调整器的通路打开,以供给暖机时必须给进气歧管的空气量,此时发动机转速较正常怠速高,称为快怠速。随着发动机冷却水温升高,怠速空气调整器使旁通气道开度逐广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 5 页渐减小,旁通空气量亦逐渐减小,发动机转速逐渐降低至正常怠速。(2)燃油系统燃油供给系统的功能是向发动机精确提供各种工况下所需要的
12、燃油量。燃油系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器及供油总管等组成,如图 2-2 所示。图 2-1 进气系统 图 2-2 燃油系统 燃油由燃油泵从油箱中泵出,经过过滤器,除去杂质及水分后,再送至燃油脉动阻尼器,以减少其脉动。这样具有一定压力的燃油流至供油总管,再经各供油歧管送至各缸喷油器。喷油器根据ECU 的喷油指令,开启喷油阀,将适量的燃油喷于进气门前,待进气行程时,再将燃油混合气吸入气缸中。装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的,目的在于保持油路内的油压约高于进气管负压300kPa。此外,为了改善发动机低温启动性能,有些车辆在进
13、气歧管上安装了一个冷启动喷油器,冷启动喷油器的喷油时间由热限时开关或者 ECU 控制。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 6 页2电子控制系统电子控制系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。该系统由传感器、电控单元(ECU)和执行器三部分组成,如图 2-3 所示。供给发动机的汽油量,由喷油持续时间来控制,喷油持续时间则由 ECU 通过来自进气歧管压力传感器或空气流量计的信号来计算进气量,根据进气量和转速计算出基本喷油持续时间。然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正,得到发动机在这一工况下运行的最佳喷油时间,精确地控制喷油量
14、。 基 本 测 量 用 传 感 器 用 于 检 测 空 气 量 用 于 检 测 发 动 机 转 速 修 正 用 传 感 器 曲 轴 位 置 传 感 器 水 温 传 感 器 氧 传 感 器 爆 燃 传 感 器 节 气 门 位 置 传 感 器 其 他 传 感 器 ECU 电 磁 喷 油 器 电 子 点 火 怠 速 控 制 废 气 再 循 环 其 他 控 制 图 2- 3 电子控制系统传感器是信号转换装置,安装在发动机的各个部位,其功用是检测发动机运行状态的电量参数、物理参数和化学参数等,并将这些参数转换成计算机能够识别的电信号输入 ECU。检测发动机工况的传感器有:水温传感器、进气温度传感器、曲轴
15、位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆燃传感器、空调离合器开关等。ECU 是发动机控制系统的核心部件。ECU 的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间,在接收了各种传感器传来的信号后,经过计算确定满足发动机运转状态的燃油喷射量和喷油时间。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 7 页ECU 还可对多种信息进行处理,实现 EFI系统以外其他诸多方面的控制,如点火控制、怠速控制、废气再循环控制、防抱死控制等。执行器是控制系统的执行机构,其功用是接受 ECU 输出的各种控制指令完成具体的控制动作,从而使发动机处于最佳工作状态,如喷油脉宽控制、点火提前
16、角控制、怠速控制、炭罐清污、自诊断、故障备用程序启动、仪表显示等。3电控汽油喷射系统的工作原理电控汽油喷射系统工作原理框图,如图 2-4 所示。图 2-4 电控汽油喷射系统原理框图1发动机工作参数;2传感器;3 电控单元;4喷油器喷油器喷射到进气歧管中的汽油量,由喷油器喷孔的横断面面积,汽油的喷射压力和喷油持续时间来决定。为了便于控制,在实际的喷油控制系统中,喷孔的横断面面积和喷油压力都是恒定的,汽油的喷射量只取决于喷油持续时间。喷油器的喷孔由电磁阀来开闭,电磁阀的开启时刻(喷油开始时刻)和开启延续时间(喷油持续时间)的长短,由发动机的各种参数确定。传感器将发动机各种非电量的工况参数(如转速、
17、负荷、发动机冷却水及进气温度、空气流量、曲轴转角、节气门开度等)转变为电信号,并把这些信号以信息形式送入电控单元(ECU),再经电控单元转化为长短不一的电脉冲信号传到喷油器,控制喷油器打开时刻及延续时间长短,使之准确地工作。EFI 系统的工作过程即是对喷油时间的控制过程。装用 EFI系统的发动机具有良好的动力性、经济性,排放污染大为降低,这都缘于空燃比的精确控制。而这种空燃比的控制是通过对汽油喷射时间的控制实现的。ECU 通过绝对压力传感器(D 型 EFI)或空气流量计(L 型 EFI)的信号计量空气质量,并根据计算出的空气质量与目标空燃比比较广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共
18、 25 页 第 8 页即可确定每次燃烧所必需的燃料质量。目标空燃比即实际充入气缸的空气质量与燃烧所需要的燃料量的比值。根据空气质量和发动机转速计算出的喷油时间称为基本喷油持续时间。目标空燃比是在考虑了发动机的动力性、经济性、响应性、排气净化等之后决定的,它所要求的喷油时间与基本喷油时间有差异,各种传感器检测冷却水温度、进气温度、节气门开度等与发动机工况有关的参数后,对基本喷油持续时间进行修正,确定最佳喷油持续时间,使实际喷油持续时间接近由目标空燃比确定的喷油持续时间。三、大众典型轿车电控燃油喷射系统1 帕萨特 B5 1.8T 型轿车电子控制汽油喷射系统帕萨特 B5 1.8T 型轿车电子控制汽油
19、喷射系统由电控单元(ECU) 、传感器、点火线圈、分电器、油压调节器、喷油器等组成。如图 3-1 所示,驾驶员通过节气门控制进气量,节气门位置传感器检测节气门开度的信息传给电控单元(ECU) ,由电控单元综合诸因素调整喷油量,使混合气最佳。发动机工作时,节气门位置传感器检测驾驶员控制的节气门开度,进气压力传感器检测进入气缸的空气量,这两个信号作为汽油喷射的主要信息输入 ECU,由 ECU 计算出喷油量。再根据水温、进气温度、氧、爆震等四个传感器输入的信息,ECU 对上喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量,最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号,ECU 确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷
20、油、火花塞跳火。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 9 页图 3-1 电子控制供油喷射系统示意图1-ECU; 2-节气门位置传感器; 3-怠速旁通阀; 4-进气压力传感器; 5-汽油滤清器;6-爆震传感器;7-进气温度传感器; 8-油压调节器; 9-喷油器; 10-氧传感器; 11-点火线圈; 12-水温传感器;13-分电器; 14-电动汽油泵。系统中有一个爆震传感器,当发动机产生爆震时,通知电控单元适当推迟点火正时而减弱爆震。爆震传感器不仅可保证使用低牌号汽油时不损坏发动机,同时也保证发动机在使用高质量汽油时能发出最大功率;系统中的水温传感器可保证发动机在冷起动
21、时,能适当加浓混合气浓度;而系统中的氧传感器则可随时监测发动机的燃烧情况,由电控单元随时调整喷油量,从而将排气污染减小到最低程度;ECU 是一个 32 位计算机,它可处理及控制发动机的喷油时间。喷油持续时间和点火提前角等指令,使喷油嘴和火花塞最佳工作。电子控制汽油喷射系统分为汽油供给系统、空气供给系统和控制系统三部分。(1)汽油供给系统主要部件汽油供给系统的作用是根据 ECU的指令,以恒定的压差将一定数量的汽油喷入进气管中:它主要包括汽油箱、汽油分配管、电动汽油泵,汽油滤清器、油压调节器、喷油器等组成,如图 3-2、图 3-3 和图 3-4 所示。 广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等
22、用纸共 25 页 第 10 页图 3-2 汽油供给系统零件图l-回油软管; 2-进油软管; 3、8、28-油管夹头; 4、7、9、21、26-夹箍; 5-汽油滤清器罩壳;6-汽油滤清器;10-固定螺钉; 11-回油管; 12-通气细管; 13-进油管; 14-锁紧螺母;15-凸缘;16-密封圈; 17-汽油油位传感器; 18-汽油泵; 19-汽油箱; 20-安装汽油泵固定环;22-固定螺钉; 23-卡环; 24-支承座; 25-防尘罩; 27-橡胶连接管。油压调节器与喷油器相连接,控制供油系统的压力,使喷油器中的油压与进气管负压之差始终保持在 0.24MPa,这样可使喷油量只受通电时间长短的控
23、制。喷油器根据ECU 指令将汽油以雾状喷入进气管。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 11 页图 3-3 汽油箱加油管总成l-固定支架; 2-中间支架; 3、6、7- 螺栓;4-加油管; 5-夹箍; 8-集油罩; 9-卡簧;10-密封塞; 11-油箱锁盖。电动汽油泵将汽油从汽油箱中吸出,经汽油滤清器过滤后,送往汽油分配管。汽油分配管将汽油均匀分配到电子控制的喷油器中,喷油器再适时地将汽油喷入进气管中。汽油分配管上有一个油压调节器,使汽油压力与进气管压力之间的压力差保持不变,并经回油管将多余的汽油送回汽油箱。汽油供应系统不断受到汽油冲涤,故经常提供冷的汽油,从而避免
24、了汽油形成泡沫,改善了高温起动特性。1)汽油泵电动汽油泵的结构如图3-5 所示,它是由永磁电动机驱动的带滚柱的转子泵,主要由驱动油泵的直流电动机、滚柱式油泵、保持汽油输送管压力不致过高的限压阀和保持剩余压力的单向阀组成。电动汽油泵安装在汽油箱中,并不断受到汽油冲涤,使电动机充分冷却。汽油泵的供油量大于发动机的最大汽油需要量,以便所有发动机工况下都能保持汽油供给系统中的油压。起动时,只要起动开关起作用,汽油泵就一直工作。发动机一起动,汽油泵就处于接通状态,ECU 经一个外部的汽油泵继电器控制汽油泵的。为安全起见,在点火开关接通(不起动发动机)及发动机停止工作时,汽油泵不泵油。广西工业职业技术学院
25、实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 12 页图 3-4 喷油器部分零件图l-供油软管; 2-回油软管; 3-喷油器电阻器; 4-夹箍; 5-喷油器总供油管; 6-密封圈; 7-喷油器 8-曲轴箱强制通风阀(PCV 阀) ; 9-水温传感器; 10-安装支架; 11-油压调节器。图 3-5 电动汽油泵l-限压阀 2-滚柱式油泵 3-电动机 4-单向阀 A-进油口 B-出油口。2)汽油箱帕萨特 B5 1.8T 型轿车汽油箱内的汽油蒸汽不是排入大气,而是引入进气管,为此在汽油箱与进气系统之间并联一个汽油蒸汽回收装置,即活性炭罐,如图 3-6 所示。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文
26、等用纸共 25 页 第 13 页图 3-6 活性炭罐部分零件图1-电源插头; 2-活性炭罐电磁阀; 3-支架; 4-橡胶支架; 5-通向发动机进气系统的管路;6-通气管(来自汽油箱的通气管) ; 7-螺栓; 8-活性炭罐(安装在右前车轮罩内) 。活性炭罐内的活性炭粒是一种极好的油蒸汽吸附剂,它有很大的表面积,有利于吸附汽油蒸汽。罐内装有单向止回阀,以防汽油蒸汽倒流。罐的底部有空气滤网,新鲜空气经滤网进入,从炭粒中带走汽油蒸汽分子,防止混合气过浓现象。当汽车停止运行时,在高温作用下,汽油箱内的汽油蒸发产生压力,使单向阀打开,汽油蒸汽进入活性炭罐,炭粒吸附汽油蒸汽并储存起来。发动机在热态工作时,活
27、性炭罐电磁阀(N80)在 ECU 的控制下打开,通过新鲜空气带走汽油蒸汽,经管路吸入进气管,从而回收了汽油蒸汽,防止汽油浪费和减小大气污染。3)汽油滤清器电动汽油泵后面接了一个滤清器,它位于中地板下面,包括一个网目宽为 10m的纸质滤芯及接在后面的纤维质滤网。一块支承板将滤清器固定在外壳中。滤清器外壳由金属制成,滤清器寿命取决于汽油的污染程度。汽油滤清器安装时,注意其上箭头表示汽油的流动方向。4) 汽油分配管汽油分配管的任务是将汽油均匀地分配到所有喷油器中。汽油分配管具有储油功能,为了克服压力波动,其容积比发动机每工作循环喷入的汽油量大得多,从而使接在分配管上的喷油器处于相同汽油压力之下。此外
28、,分配管使喷油器便于拆装。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 14 页5)油压调节器油压调节器任务是保持汽油压力与进气管压力之间的压力差不变,从而使喷油器喷出的汽油量仅取决于阀的开启时间。油压调节器装在汽油分配管上。如图 8-8 所示,这是一种膜片控制的溢流调节器,将汽油压力调节到约 0.24MPa。它有一个金属外壳。一个卷进的膜片将此外壳分为两个腔室,一个是弹簧室,有一定预紧力的螺旋弹簧对膜片施加一个作用力;另一个胶室用于容纳汽油(汽油室) ,汽油室直接与供油总管相通。图 3-7 油压调节器l-进油口; 2-回油接头管; 3-球阀; 4-阀座; 5-膜片; 6-
29、压力弹簧; 7-进气管接头。6)喷油器每个发动机气缸都配置一个电子控制的喷油器,喷油器装在进气门前的进气道中,其作用是将精确定量的汽油喷到发动机各个进气管末端的进气门前面。喷油器由喷油器体、滤网、磁场绕组、针阀、阀体、螺旋弹簧、调整垫等组成,如图 3-8 所示。喷油器为电磁式,由 ECU 的电脉冲控制其打开或关闭。各喷油器是并联的,当磁场绕组无电流时,喷油嘴针阀被螺旋弹簧压在喷油器出口处的密封锥座上。磁铁被激励时,针阀从其座面上升约 0.1mm,汽油从精密环形间隙中流出,与空气一起被吸入气缸,并通过旋流作用在进气和压缩冲程中形成易于点燃的均匀空气汽油混合气。为使广西工业职业技术学院实验、实训、
30、实习及论文等用纸共 25 页 第 15 页汽油充分雾化,针阀前端磨出一段喷油轴针。喷油器吸动及下降时间为 l1.5ms。电子控制的喷油器将汽油喷到各进气歧管末端的气缸进气门前面。每循环喷入的汽油量基本上决定于喷油器的开启持续时间,此时间由 ECU 根据发动机工况算出。图 3-8 喷油器l-汽油接头; 2-接线插头; 3-电磁线圈; 4-磁心; 5-行程; 6-阀体;7-壳体;8- 针阀; 9-凸缘部; 10-调整垫; 11-弹簧; 12-滤网; 13-喷口。喷油器用专门的支座安装,支座为橡胶成型件。其隔热作用可防止喷油器中的汽油产生气泡,有助于提高发动机的高温起动性能。另外,橡胶成型件可保护喷
31、油器不受过高振动应力的作用。喷油器经带保险夹头的连接插座与汽油分配管连接。(2)空气供给系统主要部件的结构和工作原理空气供给系统作用是提供并控制汽油燃烧所需的空气量。它主要包括空气滤清器、节气门体、进气压力传感器、稳压箱和附加空气阀等组成,如图 3-9 所示。进气压力传感器与稳压箱相连,它的作用是把进气管内的压力变化转换成信号输给 ECU。ECU 根据进气压力和发动机转速推算出每一循环发动机所需的空气量,同时计算出汽油的喷射量。由空气滤清器过滤后的空气,由节气门体流入稳压箱并分配给各缸进气管,空气与喷油器喷出的汽油混合后形成可燃混合气后进入气缸。1) 空气滤清器空气滤清器为恒温式(如图 3-1
32、0 所示 ,它通过用真空控制阀开启的大小,来控制进入空气滤清器热空气的多少,从而保持进入发动机的进气温度为某一恒定值。真空控制阀的开店由温控开关控制,当进气温度低时,温控开关打开,通向节气门体的广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 16 页真空使控制阀打开热空气道;当温度高时,温控开关关闭,截断通向节气门体的真空通道,温控开关关闭热空气道。图 3-9 空气供给系统零件图l-进气连接管; 2-节气门体; 3-衬垫; 4-进气歧管; 5-节气门位置传感器; 6-怠速调节器;7-附加空气滑阀; 8-热起动节流器。2)节气门体节气门体位于空气滤清器和稳压箱之间,与加速踏板联
33、动,用以控制进气通路截面积的变化,从而实现发动机转速和负荷的控制。为检测节气门位置的开度大小,在节气门轴的一端(下端)装有节气门位置传感器,用来向 ECU 传递节气门的开度信号。节气门体上装有旁通道,当节气门关闭、发动机怠速运转时,汽油燃烧所需要的空气由怠速旁通阀进入发动机。为自动控制怠速转速,在怠速通道中设置了可以改变通道截面积的旋转滑阀式怠速凋节器。在冷起动结束后、发动机进入暖机阶段,发动机需要附加的暖机加浓。附加空气滑阀作为节气门的旁通阀,根据发动机温度向发动机输送附加空气。在计量空气量时,已考虑到这部分附加空气量,喷油器会输送更多的汽油。发动机温度升高时,附加空气滑阀减少通往节气门的旁
34、通支路中的附加空气量。附加空气滑阀由一孔板控制,而孔板又由一个双金属片控制。孔板控制分通管道广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 17 页(即旁通阀)的开启截面,双金属片是用电加热的,随着发动机温度的上升,它逐渐减小附加空气滑阀的开启截面。附加空气滑网安装位置选在发动机上易感受其温度的部位。从而当发动机暖机结束后,附加空气滑阀不再工作。当减速时,驾驶员突然松开加速踏板,节气门迅速关闭,进入气缸的空气量急减,发动机输出功率大幅度下降,导致不应有的冲击,甚至熄火,为了防止这种不良现象的产生,在节气门外部设有节气门缓冲装置,如图 3-11 所示。图 3-10 空气滤清器l
35、-滤芯; 2-空气滤清器上部; 3、13-夹箍; 4-进气软管;5-夹箍(固定与节气门体连接的 进气软管) ; 6-通向怠速调 节阀的进气软管; 7-曲轴箱排气管;8 真空管(通向节气门体) ;9-真空管(通向真空控制阀) ; 10-热空气导流板; 11-固定螺母;12-热空气软管(连接热空气导流板和空气滤清器) ;14- 真空控制阀; 15-空气滤清器下部。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 18 页图 3-11 节气门缓冲装置1-空气滤网; 2-阻尼孔; 3-阻尼弹簧; 4-膜片; 5-杠杆; 6-节气门。2.控制系统的主要部件控制系统的作用是收集发动机的工况
36、信息并确定最佳喷油量、最佳喷油时刻及最佳点火时刻,它由电控单元(ECU) 、水温传感器、氧传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、爆震传感器及霍尔传感器等组成。传感器是检测发动机实际工作状况、感知各种信号的主要部件,并将各种信号传送给 ECU,ECU 通过计算分析后,发出相应指令,使发动机在最佳的工作状态下工作。(1)电控单元电控单元俗称电脑或 ECU。ECU 是一种电子综合控制装置,它是电子控制汽油喷射装置的控制中枢,它由模拟数字转换器,只读存储器ROM,随机存储器RAM、逻辑运算装置和一些数据寄存器等组成。它通过分析各种传感器提供的发动机工况数据,并借助于编好程序的综合特
37、性曲线,发出喷油器和点火提前角的控制脉冲。ECU 安装在驾驶员仪表板下。ECU 在更换后,应与发动机相互匹配,并进行怠速检测。氧传感器安装在排气管内,安装力矩为50Nm,需用“G5”润滑螺纹,但“G5”不得进入传感器体的缝隙。在折卸水温传感器之前,排泄掉冷却系统内的部分冷却液。ECU 的端子如图 3-12 所示,端子的用途如表 3-1 所示。图 3-12 ECU 端子(2)节气门位置传感器广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 19 页节气门位置传感器安装在节气门体上,用来检测节气门的开度,它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况(怠速、加速、减速和全负荷
38、等) 。此传感器可把发动机的这些工况检测后输入 ECU,从而控制不同的喷油量。节气门位置传感器属于开关触点式,如图 3-13 所示。它主要由活动触点、怠速触点、功率触点。节气门轴、控制杆、导向凸轮和槽等组成。活动触点可在导向凸轮槽内移动,导向凸轮由固定在节气门轴上的控制杆驱动。表 3-1 ECU 端子用途端子 条件 端子用途 标准值9 用遥控装置驱动 电源 系统电压2、5、13和 25搭铁端 08 和 9 进气温度传感器 1603008 和 7起动时,并逐渐踏下加速踏板空气流量计 电阻值会变化8 和 5 空气流量计 34045021 点火开关“ON” 系统电压10 和 25水温传感器 冷机:1
39、0802750热机:1505004 起动机运转时 起动信号 蓄电池电压3遥控装置驱动时,节气门全开节气门位置传感器14遥控装置驱动时,节气门全闭节气门位置传感器9 和 129 和 241、4 缸喷油器电阻器2、3 缸喷油器电阻器3.94.51点火开关“ON”,1 处有“+”电压与点火线圈端子 1 连接15 和 20用导线连接15 和 20,再断开点火控制插头,应是 0广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 20 页并检查端子16 和 17间电阻(3)进气压力传感器进气压力传感器与稳压器相连,用以将进气管内的压力变化转换成电信号。它与转速信号一起输送到 ECU,作为决定
40、喷油器基本喷油量的依据。图 3-13 节气门位置传感器l-导向凸轮; 2-节气门轴; 3-控制杆; 4-活动触点; 5-怠速触点; 6-功率触点; 7-连接装置; 8-导向凸轮槽。进气压力传感器采用半导体压敏电阻式(全称是进气歧管绝对压力传感器) 。它由硅膜片、集成电路、滤清器、真空室和壳体等组成,如图 3-14 所示。硅膜片是压力转换元件,它是利用半导体的压电效应制成的。硅膜片的一面是真空室,另一面是导入的进气压力。集成电路是信号放大装置,它的端头与ECU 连接。(a)平面图 (b)立体图图 3-14 进气压力传感器1-硅膜片; 2-真空室; 3-集成电路; 4-滤清器; 5-进气端; 6-
41、接线端。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 21 页发动机工作时,从进气管来的空气经传感器的滤清器滤清后作用在硅膜片上,硅膜片产生变形(由于进气流量对应着相应的进气压力,故进气流量越大,进气管压力就越高,硅膜片变形也就越大) 。硅膜片的变形,使扩散在硅膜片上电阻的阻值改变,导致电桥输出的电压变化。传感器上的集成电路将电压信号放大处理后,作用进气管压力信号送到电控单元,此信号成为电控单元计算进入气缸空气量的主要依据。(4)进气温度传感器进气温度传感与进气压力传感器一体安装于节气门之后的进气管上,用以检测进气温度,测量进气温度的目的是为了确定进气的密度,它与进气压力传
42、感器联合使用,可以准确地反映进入气缸的空气量。进气温度传感器的材料采用负温度系数(NTC)热敏电阻,ECU 根据进气温度传感器检测到的进气温度修正喷油量,使发动机自动适应外部环境的变化。(5)水温传感器水温传感器作用是测定发动机冷却液温度,并将它变为电信号送入ECU,为其修正喷油量提供重要依据。水温传感器装在发动机的冷却液回路中,如图 3-15 所示。目前是利用负温度系数半导体电阻来测定温度。负温度系数的电阻在温度上升时,其电阻值是下降的。图 3-15 水温传感器1-负温度系数电阻; 2-外壳; 3-电气接头。(6)爆震传感器爆震传感器安装于气缸体上,如图 3-16 所示。它能将发动机爆震情况
43、转换成电信号,输入给电控单元,供其修正点火时刻。爆震传感器是一种固有频率大于 25kHz 的宽带加速度传感器,控制元件由压电陶广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 22 页瓷制成。为了隔热,传感器用塑料套包起来,允许工作温度为 130。(7)氧传感器氧传感器( 传感器)又称空气汽油混合比传感器,用以控制发动机的燃烧状况,随时向 ECU 提供修正喷油量的电信号。氧传感器装在发动机排气管上,伸入到废气流中,外电极端受废气拂过,内电极端与外界空气接通。图 3-16 爆震传感器的安装位置氧传感器基本上由一专用陶瓷体构成,其表面装有可透气的铝电极,如图 3-17 所示。传感器
44、起作用的原理是陶瓷材料为多孔的,允许空气中的氧扩散(团体电解质) ,陶瓷在高温下是导电的。如果两电极端的含氧量不一样,则电极上产生一个电压,即测定出排气管中的含氧浓度,并随时向 ECU 反馈信号来修正喷油量,以保证空气和汽油混合气过量空气系数 a=l.00(理想混合气) 。图 3-17 氧传感器l-接触部分; 2-陶瓷衬套; 3-传感陶瓷; 4-护套(排气端) ; 5-电线接头;广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 23 页6-碟形弹簧; 7-护套(空气端) ; 8-外壳(- ) ; 9-电极(-) ; 10-电极(+) 。(8)霍尔传感器霍尔传感器安装在分电器内,
45、用以检测发动机曲轴的转角和转速,为 ECU 点火时刻和喷油时刻提供电信号。四、大众典型轿车电控燃油喷射系统的故障诊断与检修1帕萨特 B5 1.8T 轿车电控燃油喷射系统的故障诊断与检修-实例一:故障现象:一帕萨特 B5 1.8T 轿车发生在行驶时常常能听到消声器放炮的声音,尤其是在加速时更明显。故障分析:消声器放炮主要是混合气过浓或个别缸断火所造成。其原因有:点火过迟;点火提前角过大;废气再循环系统工作不正常(EGR 阀打开太早等)。故障排除: 读取故障码,根据故障码表找出故障原因,并予以排除。# f+ A8 I- t- b- D0 N实例二:故障现象:一辆帕萨特B5 1.8T 轿车在任何工况
46、下发动机转速 均会出现忽高忽低现象。故障分析:安排在排气管中的三元催化转换器,其催化剂是铂(或钯)和铑的混合物,它在与废气中的 HC、CO 和 NOx 发生反应的同时体积会膨胀,从而逐渐堵塞排气通道;此外,排气消声器内的消声小孔也会因积炭而逐渐堵塞,从而导致排气不畅,排气管中的压力逐渐升高,当升高到一定程度时,会突然吹开部分堵塞物,使排气状况有所好转,发动机转速得以提高。但经过一段时间后,又会逐渐出现堵塞,使发动机转速再下降。如此反复,出现游车现象。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及论文等用纸共 25 页 第 24 页故障排除:排气管部分堵塞,只需将排气管堵塞部分疏通就可以。结论本论文是汽
47、车检测与维修专业学生学习阶段一个重要教学环节,是学生在理论与一定实践性教学环节完成之后,即将毕业时的一次综合性训练。是理论联系实际和独立工作能力培养的有效教学方式,也是对学生所学知识和分析问题与解决问题能力的综合检验。通过做这次毕业论文的撰写,使我对大学三年的学习有了更进一步的认识,也更加系统的考核了我对所学专业知识的掌握程度及运用能力。在完成这次毕业论文撰写的过程中我查阅了大量的资料,与同学进行交流。在不断的收集资料、整理资料、总结资料再整理之后终于完成了这次的毕业论文。总之通过这次毕业设计真是让我受益匪浅。同时我对未来的汽车行业也充满了信心。电控燃油喷射系统在汽车上的大量应用,大幅度提高了汽车的综合性能,但由于结构复杂,电控汽车的使用和检修问题就日益突出,因此正确使用、维护、保持电控发动机好的技术状态显得十分重要。