3000电控发动机实训台.docx
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3000电控发动机实训台
实训指导书
3000
电
控
发
动
机
实
训
台
联合编写
乌鲁木齐市鑫鹏达汽车维修设备有限公司
新疆鑫鹏达汽车职业技能培训学校
2010年2月
实训指导丛书编写说明
本实训指导丛书由新疆鑫鹏达汽车职业技能培训学校和乌鲁木齐市鑫鹏达汽车维修设备有限公司联合编写。
项目八:
电控发动机系统的自诊断检测原理及汽车解码器的使用
项目一:
3000发动机整体式节气门的结构原理与检修
一、目的和要求
1、了解3000发动机整体式节气门的结构原理与检修
2、掌握3000发动机整体式节气门的测量方法
二、实训课时
实训共安排2.0课时,其中辅导老师讲解0.5课时,学生实训、试验、填写检测报告1.5课时。
《检测报告》作为考评时的主要数据,分数记入个人实训总成绩。
三、实训器材
1、工具:
汽车数字万用表。
2、设备:
3000电子防盗及电控发动机实训台一台。
3、教具:
3000发动机整体式节气门。
四、原理与应用
1、结构原理
如图1所示,节气门体主要由节气门和整体式怠速稳定装置组成。
其中,整体式怠速稳定装置主要由怠速电机、齿轮减速机构、应急弹簧、节气门电位计、怠速节气门电位计和怠速开关等构成。
节气门电位计相当于传统电喷发动机的节气门位置传感器,怠速节气门电位计相当于一个高灵敏度的仅用于检测节气门怠速开度的节气门位置传感器,怠速开关则用来判定节气门是否进入怠速状态。
当ECU根据转速、水温、空调开关等信号判定需要调节节气门开度来稳定或控制发动机的怠速转速时,就会向怠速电机提供正向或反向工作电流,使怠速电机正向或反向运转,并通过齿轮减速机构驱动节气门开度增大或减小,怠速节气门电位计则将节气门怠速开度的变化情况随时反馈给ECU。
当发动机转速或节气门开度达理想值时,ECU又会将怠速电机锁定,从而使节气门开度锁定。
当节气门由大开度突然关闭时,怠速电机还可以减缓节气门的关闭速度,起到节气门缓冲器的作用。
在控制电路或怠速电机等发生故障的情况下,应急弹簧还可将节气门拉开到某一预定的开度,保证了发动机能以较高怠速应急运转,从而避免了熄火。
2、控制电路
节气门体上的整体式怠速稳定装置通过一个8端子电插件与ECU相连,各端子排列及电路连接原理如图2(a)、图2(b)所示。
ECU的62端子向节气门电位计和怠速节气门电位计提供5V工作电压,67端子则通过ECU内部搭铁,75端子和74端子分别接收来自节气门电位计和怠速节气门电位计的信号,69端子与怠速开关相连,用来判定节气门是否进入怠速状态。
怠速开关闭合,69端子电位为0V的情况下,ECU通过66端子和59端子间怠速电机输出正向或反向的工作电流,使怠速电机驱动节气门开大或关小,达到稳定和调节怠速的目的。
当需要锁定怠速电机从而锁定节气门开度时,ECU通过内部将66端子与59端子短接,即将怠速电机的两个输入端子短接,利用电机电枢感应电流所产生的磁场,形成电机的转动阻力,从而产生制动效果。
如果怠速电机或其控制电路发生断路故障,电机制动效果将不复存在,整体式怠速稳定装置的应急弹簧则可拉动节气门至某特定开度,使发动机能够保持应急高怠速运转状态。
另外,ECU具有自适应学习功能。
在稳定的怠速工况下,电脑可将对应的怠速节气门开度位置存储记忆,以便下次起动后在稳定怠速控制过程中参考。
在发动机磨损等情况下,要维持同样的怠速转速所需要的节气门开度可能会发生变化,这种自适应学习功能则可保证在发动机技术状态发生变化的情况下,其怠速转速基本维持不变。
断电熄火状态下,应急弹簧将节气门拉开至某特定开度,保证下次起动后,发动机处于高怠速运转状态,随着水温的升高,ECU通过怠速电机将节气门开度逐渐减小,发动机逐渐到正常怠速状态。
3、检修
3.1测电阻
拔开ECU电插件,测线束侧插件66与59端子之间的电阻,应为5Ω,否则查线路或怠速电机;测线束侧插件62与74端子,62与75端子之间的电阻,在节气门开度变化时,阻值连续变化;测69与67端子之间电阻,在节气门打开和关闭情况下,应通断变化。
不符合要求时查ECU与节气门体之间线路,线路正常的情况下换节气门体。
3.2测电压
拔下整体式怠速稳定装置电插件,点火开关ON,测线束侧插件4端子对地电压,就为4.5-5.5V;测线束侧插件3端子对地电压,应为9V以上,否则查线路,线路正常时查ECU电源电路,电源电路正常时则换ECU;测线束侧插件7端子对地电阻,应接近0Ω,否则查线路,线路正常时换ECU。
在整体式怠速稳定装置电插件拔开的情况下启动发动机,并将线束侧插件3端子与7端子短接,水温升高后,测线束侧插件1端子与2端子之间的电压,应有12V的工作电压,否则查线路,线路正常则换ECU。
上述操作后,ECU内会存储故障代码,应在熄火后断开电池负极引线10s以上,以清除故障代码。
五、实训步骤
1、讲解
由辅导老师结合时代超人发动机整体式节气门实物、电路图、电控燃油喷射发动机教学实验台等讲解时代超人发动机整体式节气门工作原理、检测方法及故障现象。
2、演示
测量节气门位置传感器的信号线与节气门位置传感器的电源线之间的阻值。
打开点火开关。
测量节气门位置传感器的搭铁线与节气门位置传感器的电源线之间的电压值标准值为5伏左右。
打开点火开关,怠速触点开关信号电压应为11伏左右。
测量节气门插头的搭铁线与地的导通情况。
应导通。
节气门的基本设定。
更换新的节气门,或对节气门进行清洗后,会造成怠速不稳、偏高、偏低等,这时就需要对节气门进行基本设定。
1)、连接好汽车解码器并打开大众电子防盗及电控点火系统实训台点火开关。
2)、开启解码器。
3)、操作解码器进入诊断程序。
4)、选择车型。
5)、选择系统
6)、选择发动机
7)、进入发动机系统
8)选择基本设定。
9)输入组号,按确认按钮,最后一项显示“调校正常”即可
3、考核
采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式,结合3000发动机整体式节气门实物、电路图、电控燃油喷射发动机教学实验台,由学生回答时代超人发动机整体式节气门的结构,原理以及检测方法。
4、教学延伸
辅导老师结合现有的电控燃油喷射发动机教学实验台,介绍欧、美、亚各国车型使用的不同类型发动机整体式节气门结构及特点。
六、注意事项
1.遵守实验室规章制度,未经许可,不得移动和拆卸仪器与设备。
2.注意人身安全和教具完好。
3.严禁未经许可,擅自扳动教具、设备的电器开关、点火开关和起动开关。
4,实习完毕后关闭点火开关,断开总电源。
七、实训小结
项目二:
磁电式发动机转速传感器原理与测量
一、目的和要求
1、了解磁电式发动机转速传感器的结构与原理
2、掌握磁电式发动机转速传感器的测量方法
二、实训课时
实训共安排2.0课时,其中辅导老师讲解0.5课时,学生实训、试验、填写检测报告1.5课时。
《检测报告》作为考评时的主要数据,分数记入个人实训总成绩。
三、实训器材
1、工具:
汽车数字万用表。
2、设备:
3000电子防盗及电控发动机实训台一台。
3、教具:
磁电式发动机转速传感器一个。
四、原理与应用
磁电式发动机转速传感器,在利用永久磁铁作用产生的一定强度的磁场中,当转子转动时利用与转速成正比的磁头与转子外齿的间隙发生变化,从而使磁头与转子构成的磁路中磁阻发生相应变化。
其结果是流经该磁路的磁通量发生周期性增减,与磁通量的增减速度成正比的感应电压在线圈两端产生,经过其内部电路转换成电脑可以识别的电压信号,电脑根据这个电压信号来计算发动机转速。
发动机转速传感器的测量方法
1、电阻测量法
(1)拔下发动机转速传感器插头。
(2)用数字万用表测量发动机转速传感器的两条信号线之间的阻值(480—1000欧左右)。
(3)用数字万用表分别测发动机速度传感器两条信号线与搭铁线之间的电阻应为无穷大。
(4)测量完插好发动机转速传感器插头。
2、电压测量法:
(1)打开点火开关,不启动发动机。
(2)将万用表档位调至交流电压(一般调至20伏)档测量发动机转速传感器两条信号线之间的电压此时电压应为0。
(3)启动发动机,怠速时万用表上的电压应显示1伏左右,开启节气门提供发动机的转速,万用表上的电压应会随之发动机转速升高而增加。
五、实训步骤
1、讲解
由辅导老师结合磁电式发动机转速传感器实物、电路图、电控燃油喷射发动机教学实验台等讲解磁电式发动机转速传感器工作原理、检测方法及故障现象。
2、演示
1)拔下发动机转速传感器插头。
2)用数字万用表测量发动机转速传感器的两条信号线之间的阻值(500欧左右)。
3)用数字万用表分别测发动机速度传感器两条信号线与屏蔽线之间的电阻应为无穷大。
4)测量完插好发动机转速传感器插头。
5)打开点火开关,不启动发动机将万用表档位调至交流电压(一般调至20伏)档测量发动机转速传感器两条信号线之间的电压此时电压应为0。
6)启动发动机,怠速时万用表上的电压应显示1伏左右,开启节气门提供发动机的转速,万用表上的电压应会随之发动机转速升高而增加。
3、考核
采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式,结合磁电式发动机速度传感器实物、电路图、电控燃油喷射发动机教学实验台,由学生回答节磁电式发动机速度传感器的结构,原理以及检测方法。
4、教学延伸
辅导老师结合现有的电控燃油喷射发动机教学实验台,介绍欧、美、亚各国车型使用的不同类型发动机速度传感器结构及特点。
六、注意事项
1.遵守实验室规章制度,未经许可,不得移动和拆卸仪器与设备。
2.注意人身安全和教具完好。
3.严禁未经许可,擅自扳动教具、设备的电器开关、点火开关和起动开关。
4,实习完毕后关闭点火开关,断开总电源。
七、实训小结
项目三:
霍尔式凸轮轴位置传感器原理与测量
一、目的和要求
1、了解霍尔式凸轮轴位置传感器的结构与原理
2、掌握霍尔式凸轮轴位置传感器的测量方法
二、实训课时
实训共安排2.0课时,其中辅导老师讲解0.5课时,学生实训、试验、填写检测报告1.5课时。
《检测报告》作为考评时的主要数据,分数记入个人实训总成绩。
三、实训器材
1、工具:
汽车数字万用表。
2、设备:
3000电子防盗及电控发动机实训台一台。
3、教具:
霍尔式凸轮轴位置传感器一个
四、原理与应用
霍尔式凸轮轴位置传感器是利用霍尔效应的原理,产生与凸轮轴转角相对应的电压脉冲信号的。
它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度,从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号,经放大整形后即为凸轮轴位置传感器的输出信号。
霍尔式凸轮轴位置传感器的检测
霍尔式凸轮轴位置传感器的检测方法有一个共同点,即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。
霍尔式凸轮轴位置传感器与ECU有三条引线相连。
其中一条是ECU向传感器加电压的电源线,输入传感器的电压为5V;另一条是传感器的输出信号线,当凸轮轴正时轮的信号槽通过传感器时,霍尔传感器输出脉冲信号,高电位为5V,低电位为0.3V左右;第三条是通往传感器的接地线。
霍尔式凸轮轴位置传感器的测量方法
(1)电阻检测
点火开关置于“OFF”位置,拔下曲轴位置传感器导线连接器,用万用表Ω档跨接在传感器侧的端子搭铁线线与信号线或搭铁线与电源线间,此时万用表显示读数为∞(开路),如果指示有电阻,则应更换曲轴位置传感器。
(2)传感器电源、电压的测试
点火开关置于“ON”,用万用表电压档测量ECU侧霍尔式凸轮轴位置传感器电源线端子的电压应为5V,信号线与搭铁线端子间的电压值在发动机转动时,在0.3-5V之间变化,且数值显示呈脉冲性变化,最高电压5v,最低电压0.3V左右。
五、实训步骤
1、讲解
由辅导老师结合霍尔式凸轮轴位置传感器实物、电路图、电控燃油喷射发动机教学实验台等讲解霍尔式凸轮轴位置传感器工作原理、检测方法及故障现象。
2、演示
1)、拔下霍尔式凸轮轴位置传感器插头。
2)、用数字万用表测量霍尔式凸轮轴位置传感器的电源线与搭铁线之间的阻值(应为无穷大)。
3)、用数字万用表分别测霍尔式凸轮轴位置传感器信号线与搭铁线之间的电阻(应为无穷大)。
4)、打开点火开关,不启动发动机测量霍尔式凸轮轴位置传感器的电源电压。
5)、打开点火开关,不启动发动机测量霍尔式凸轮轴位置传感器的信号电压(5伏或0.3伏)。
6)、启动发动机测量霍尔式凸轮轴位置传感器的信号电压(应为0.3-5伏之间的脉动电压)。
3、考核
采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式,结合霍尔式凸轮轴位置传感器实物、电路图、电控燃油喷射发动机教学实验台,由学生回答霍尔式凸轮轴位置传感器的结构,原理以及检测方法。
4、教学延伸
辅导老师结合现有的电控燃油喷射发动机教学实验台,介绍欧、美、亚各国车型使用的不同类型凸轮轴位置传感器结构及特点。
六、注意事项
1.遵守实验室规章制度,未经许可,不得移动和拆卸仪器与设备。
2.注意人身安全和教具完好。
3.严禁未经许可,擅自扳动教具、设备的电器开关、点火开关和起动开关。
4,实习完毕后关闭点火开关,断开总电源。
七、实训小结
项目四:
热线式空气流量计原理与测量
一、目的和要求
1、了解热膜式空气流量计的结构与原理
2、掌握热膜式空气流量计的测量方法
二、实训课时
实训共安排2.0课时,其中辅导老师讲解0.5课时,学生实训、试验、填写检测报告1.5课时。
《检测报告》作为考评时的主要数据,分数记入个人实训总成绩。
三、实训器材
1、工具:
汽车数字万用表。
2、设备:
3000电子防盗及电控发动机实训台一台。
3、教具:
热膜式空气流量计一个。
四、原理与应用
空气流量计(MAF)在L型电控燃油喷射系统中,由空气流量计测量发动机的进气量,并将进气量信号输入ECU。
根据空气流量计测量原理不同,空气流量计可分为叶片式、热式和卡门旋涡成三种类型。
空气流量计是EFI系统最重要的传感器。
在维修和检查时,应特别注意,切忌碰撞,不要让污物进入流量计内,也不能随意将手或工具伸入流量计内,以免造成流量计损坏,影响其测量精度。
热式空气注量计,20世纪80所代后生产的日本是产公爵轿车和美国福特轿车系轿车多数采用热式空气流量计,热式空气流量计的主要元件是热线电阻,可分为热线式和热膜式两种类型,其结构和工作原理基本相同。
按其测量元件的安装位置不同。
热线式空气流量计可分为两种。
第一种是将热线电阻安装在主进气道中,称为主流测量方式的热线式空气流量计;第二种是将热线安装在旁通气道中,称为旁通测量方式的热线式空气流量计。
图4-1的所示为主流测量方式的热线式空气流量计,空气流量计主要由防护网、采样管、热线电阻、温度补偿电阻和控制电路等组成。
热线电阻和温度补偿电阻安装在主进气道中。
控制电路板安装在流量计下方。
进气管连接侧的防护网用于防止回火和脏物进入空气流量计。
热线式空气流量计的工作原理如图4-2所示。
安装在控制电路板上的精密电阻RA和RB与热线电阻RH和温度补偿电阻RK组成惠斯登电桥电路。
当空气流经热线电阻RH时,使热线温度降低,电阻减小,使电桥失去平衡,若要保持电桥平衡,就必需增加流经热线电阻的电流,以恢复其温度和阻值,精密电阻RA两端的电压也相应增加。
流经热线的空气量(质量流量)不同。
热线的温度变化量不同,其电阻变化量也就不同,为保持电桥平衡,需增加浓经热线电阻的电流,从而使精密电阻RA两端的电压也相应变化,控制电路将电阻RA。
两端的电压输送给ECU,即可确定进气量。
1-防护网2-采样管3-热线电阻4-温度补偿电阻
5-控制电路板6-线束插接器
图4-1热线工空气流量计图4-2热线式空气流量计工作原理
控制电路的作用是保持电桥平衡,即保持热线电阻与感应进气温度的温度补偿电阻之间的温度差不变。
热线式事气流量计直接测量进入发动机的空气质量流量,不需进气温度传感器对测量值进行修正。
热膜式空气流量计如图4-3所示。
其结构和工作原理与热线式空气流量计基本相同,不同之处在于热线式空气流量计采用铂丝制成的热线电阻。
热膜式空气流量计不采用价格昂贵的铂丝热线,而是用热膜代替热线。
并将热膜镀在陶瓷片上;制造成本较低,而且测量元件不直接承受空气流的作用力,空气流量计的使用寿命较长。
热膜式空气流量计的检测
(1)拔掉热膜式空气流量计插头,打开点火开关,不启动发动机用万用表测量热膜式空气流量计的搭铁线与信号线的电压应为0伏左右。
在测量热膜式空气流量计的搭铁线与热膜式空气流量计电源线之间的电压应为12伏。
(2)插好热膜式空气流量计插头,启动发动机,测量热膜式空气流量计的搭铁线与信号线的电压怠速时应为1伏左右,节气门全开时应为4.5伏左右。
在加速时电压应在1—4.5伏左右之间变化。
五、实训步骤
1、讲解
由辅导老师结合热膜式空气流量计实物、电路图、电控燃油喷射发动机教学实验台等讲解热膜式空气流量计工作原理、检测方法及故障现象。
2、演示
1)、拔掉热膜式空气流量计插头打开点火开关,测量热膜式空气流量计的搭铁线与信号线的电压应为0伏。
2)、测量热线式空气流量计的搭铁线与电源线的电压应为12伏左右。
3)、插上膜线式空气流量计插头,启动发动机,测量热线式空气流量计的搭铁线与信号线的电压应为1伏左右。
3、考核
采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式,结合热膜式空气流量计实物、电路图、电控燃油喷射发动机教学实验台,由学生回答热膜式空气流量计的结构,原理以及检测方法。
4、教学延伸
辅导老师结合现有的电控燃油喷射发动机教学实验台,介绍欧、美、亚各国车型使用的不同类型的空气流量计结构及特点。
六、注意事项
1.遵守实验室规章制度,未经许可,不得移动和拆卸仪器与设备。
2.注意人身安全和教具完好。
3.严禁未经许可,擅自扳动教具、设备的电器开关、点火开关和起动开关。
4,实习完毕后关闭点火开关,断开总电源。
七、实训小结
项目五:
水温传感器原理与测量
一、目的和要求
1、了解水温传感器的结构与原理
2、掌握节水温传感器的测量方法
二、实训课时
实训共安排2.0课时,其中辅导老师讲解0.5课时,学生实训、试验、填写检测报告1.5课时。
《检测报告》作为考评时的主要数据,分数记入个人实训总成绩。
三、实训器材
1、工具:
汽车数字万用表。
2、设备:
3000电子防盗及电控发动机实训台一台
3、教具:
水温传感器一个
四、原理与应用
温度是反映发动机热负荷状态的重要参数,为了保证电控单元能够精确地控制发动机正常运行,必须随时、连续、准确地监测发动机冷却液的温度,以便修正诸控制参数,准确计算喷汕脉宽以及进行排气净化处理等。
温度传感器的种类很多,常用的有热敏电阻式、金属热电阻式、线绕电阻式、半导体晶体管式等等。
热敏电阻:
又可分为正温度系数(PTC)型热敏电阻、负温度系数(NTC)型热敏电阻、临界温度型热敏电阻和线性热敏电阻。
汽车上常用的是负温度系数型热敏电阻式温度传感器,如进气温。
度传感器、冷却液温度传感器、排气温度传感器和润滑油温度传感器等。
热敏电阻是利用陶瓷半导体材料的电阻随温度变化而变化的特性制成的,其突出优点是灵敏度高、响应及时、结构简单、制造方便、成本低廉。
其结构主要由热敏电阻、金属或塑料壳体、接线插座与连接导线组成,如图1所示。
冷却液温度传感器(CoolantTemperatureSensor,CTS)通常又称为水温传感器,属:
属温度系数型热敏电阻式温度传感器,安装在发动机冷却液出水管上,其功能是检测发动机冷却液的温度,并将温度信号转换为电信号传送给发动机电控单元,电控单元根据该信号修正喷油时间和点火时间,使发动机工况处于最佳运行状态,,冷却液温度传感器信号是许多控制功能的修正信号,如喷油量修正、点火提前角修正、活性炭罐电磁阀控制等。
冷却液温度信号也是汽车上其它电控:
系统的重要参考信号,如电控自动变速器系统、自动空调系统。
在一些车型的电控自动变速器系统中,若检测到发动机冷却液温度低于60℃,为保护行驶装置,自动变速器控制单元将进入“安全:
运行模式”,不会允许车辆升入超速档,汽车
只能在90公里/每小时以下速度行驶。
如果冷却液温度传感器故障或信号中断,发动机电控单元将启动备用模式,把水温值设定在80℃左右,同时记录故障代码。
此时车辆虽然能够正常行驶,但发动机冷、热车均起动困难、油耗增加、怠速稳定性降低、废气排放量升高等等。
虽然:
各型汽车采用的温度传感器的阻值各不相同,但是其检修方法基本相同。
桑塔纳3000型轿车的冷却液温度传感器G62位于发动机冷却液出水管上。
当冷却液温度传感器出现故障时,发动机电控单元ECU能够检测到,并能使发动机进入故障应急状态下运行。
利用故障诊断仪,通过诊断插座可以读取有关的故障信息。
检修冷却液温度传感器时,可用万用表就车检测传感器的电源电压和信号电压。
拔下冷却液温度传感器插头,接通点火开关,检测传感器ECU一侧插头上两个端子之间的电压应为5V左右。
插上传感器插头,接通点火开关,检测传感器插头上两个端子间的信号电压应为0.5~3.0V,具体阻值与温度有关。
如电压值不符合规定,说明传感器失效,应予更换。
冷却液温度传感器的阻值可用万用表电阻档进检测。
检测时,断开点火开关,拔下温度传感器插头,拆下温度传感器,将传感器和温度表放入烧杯或加热容器中。
在不同温度下,检测传感器两端子间的电阻值,应当符合规定。
阻值偏差过大、过小或无穷大,说明传感器失效,应予更换。
水温传感器的阻值可用表电阻档进行检测,传感器上各端子的排列位置如图2所示。
检测电阻值时,将万用表的两只表笔分别连接传感器插座上的端子“1”与“3”。
当冷却液温度为30℃时,阻值应为1500~2000Ω;当温度为80℃,阻值应为275~375Ω。
如阻值偏差过大、过小或为无穷大,说明传感器失效,应予更换新品。
电路接线图和插头端子如图2、图3所示。
检测条件与标准参数如下表所示:
水温
电阻值
水温
电阻值
水温
电阻值
50
740~900
70
390~480
90
210~270
60
540~650
80
290~360
100
160~200
线路侧电压应为5V。
动态值为0.5~2.5V。
水温传感器的测量方法
1、电阻测量法
(1)拔下水温传感器插头。
(2)用数字万用表测量水温传感器的信号线与水温传感器的搭铁线之间的阻值。
水温20摄氏度时为2K左右,水温越高阻值越小。
(3)测量完插好节气门位置传感器插头。
2、电压测量法:
(1)打开点火开关,拔下水温传感器插头。
将万用表档位调至直流电压(一般调至20伏)档测量水温传感器的搭铁线与水温传感器的信号线线之间的电压值标准值为4.8伏左右。
(2)插上水温传感器插头,将万用表档位调至直流电压(一般调至20伏)档测量水温传感器的搭铁线与水温传感器的信号线之间的电压水温20度时电压值为2.2伏左右。
(3)随着水温的升高水温传感器的信号电压值会越低,相反水温越低水温传感器的信号电压会越高。
五、实训步骤
1、讲解
由辅导老师结合水温传感器实物、电路图、