论文电控发动机动力不足的原因分析及诊断.doc
《论文电控发动机动力不足的原因分析及诊断.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《论文电控发动机动力不足的原因分析及诊断.doc(23页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、 摘要电控汽油喷射发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。它可以精确控制空燃比,使嫩烧充分,显著减少排气污染。同时,由于发动机工作稳定性得到加强从而降低了噪音.其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气温度等信号输人电脑,由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角,并输出控制信号给喷油阀和点火器,使得发动机在各工况下得到最佳性能。 发动机动力不足是汽车常见的一种故障现象,发动机动力不足的现象是发动机无负荷运转时基本正常,但带负荷运转时加速缓慢,上坡无力,加速踏板踩到底仍感到动力不足,转速提不高,达不到最高转速。随着汽车技术的不断提高。对汽车的性能要求越来越严。发
2、动机动力不足故障的检测与诊断,是摆在维修和诊断面前的一个新课题。汽车电控发动机动力不足就是指它的动力性差。发动机动力不足是汽车很常见的一种故障现象,它产生的原因很多,涉及面也很广。关键词 电控发动机 动力不足 故障原因 分析 诊断 目录摘要1第一章 发动机动力不足故障的一般原因31.1点火系统的故障3$ U8 A- k* w. b1.2燃油系统的故障41.3配气机构故障分析5第二章 电控方面的故障原因92.1节气门位置传感器故障92.2空气流量传感器故障92.3进气歧管压力传感器故障102.4冷却液温度传感器故障112.5曲轴位置传感器故障112.6凸轮轴位置传感器112.7霍尔传感器122.
3、8线束故障12第三章 故障排除方法13 3.1故障排除步骤143.2故障检查的步骤143.3故障诊断、排除的相关要点15结论21致谢22参考文献22 第一章 发动机动力不足故障的一般原因1.1点火系统的故障高压火花过弱或点火不准时。它包括中央高压线跳火过弱、高压分线火花过弱、点火线圈或点火器工作不良、点火提前角过大、点火提前角过小等(1)目前的汽车几乎都将点火模块与点火线圈做成一体,或者是采用双点火线圈或者直接点火。点火线圈和点火模块本身发生故障,或其线路发生故障,会使电火花过弱或者是不点火,造成不点火或燃烧室内混合气燃烧不好,致使发动机不起动或动力不足。 图1-1 点火线圈工作原理其次就火花
4、塞和高压线的问题。若火花塞型号不正确间隙不正确、或者是被烧蚀或损坏以及火花塞电极有积碳。高压线电阻过大,以及高压线外皮漏电,都会造成发动机动力不足现象。图1-2 火花塞(有积碳)(2)汽油机点火提前角,从点火时刻起到活塞到达压缩上止点,这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。 若点火提前角过大,则活塞还在向上止点运动时,气体压力已达很大的数值,活塞受到迎面而来的反向压力的作用,压缩行程的负功增加使发动机功率下降,甚至有时造成曲轴反转使发动机不能工作。而且点火提前角过大也易于发生不正常燃烧-爆燃。若点火提前角过小,混合气的燃烧将在逐渐增大的容积内进行,因而燃烧最高压力降低,而且补燃增加,热损失增
5、大,于是发动机功率下降,油耗增加,并使发动机过热。 混合气从点燃、燃烧到烧完有一个时间过程,最佳点火提前角的作用就是在各种不同工况下使气体膨胀趋势最大段处于活塞做功下降行程。这样效率最高,振动最小,温升最低。影响点火提前量最大的因素是转速。随着转速的上升,转过同样角度的时间变短,只有更大的提前角才能得到相应的提前时间。$ U8 A- k* w. b3 q; / G/ B6 r! ( 3)气缸压力不足会使发动机起动困难,工作无力,油料消耗增加。造成气缸压力不足的原因有:活塞环或气缸套磨损严重;气门头和气门座接触不良而漏气;气门弹簧的弹力不足或弹簧折断;气门间隙过小;活塞环走对口或卡死在环槽内;气
6、缸垫损坏等。要正确排除气缸压力不足的故障,应先对有关部件进行检查,找到原因后采取相应的措施:更换活塞环,并视情况更换气缸套;对气门头和气门应进行研磨修复,有必要时更换新品;更换气门弹簧;调整气门间隙;消除活塞环及缸套上的积炭,重新调整或安装活塞环,对于易卡死在环槽内的活塞环可用砂纸进行侧磨后重新安装,对于那些间隙过大的无法修复的活塞环应予更换;更换气缸垫,并找到造成气缸垫损坏的原因,予以排除。另外,火花塞松动也会造成气缸压力不足,应拧紧。1.2燃油系统的故障(1)第一是喷油器有故障,包括喷油器的堵塞、滴漏,这样会使实际喷油量减少。还有喷出的燃油成线状,使燃油雾化不好甚至成水滴状。还有就是喷油器
7、的针阀的磨损。使实际的喷油量过大,电脑不能完全进行修正,使正确的空燃比得不到有效控制。使发动机燃烧不正常。图1-3 喷油器构造(2)第二是燃油供给系统的问题。就是燃油压力过低就会使实际的喷油量减小。也使燃油雾化不良,严重时会造成喷不出油。或成水滴状。造成燃油压力过低的原因,一是燃油滤清器堵塞。或燃油箱内滤网堵塞,二是燃油泵泵油能力不足三是安全阀由于弹簧的弹力过小,四是进油管变形,导致堵塞的情况。如果燃油压力过高,使实际的喷油量过多,使混合器过浓。其原因,一是燃油压力调节器有故障,或回油管有被压瘪导致堵塞的情况。使燃油压力超过正常值,二是燃油泵不匹配,其供油压力偏高。1.3配气机构故障分析(1)
8、排气受阻,在发动机加载时,进气歧管真空度明显偏低。如进气管泄漏,使部分空气未经传感器侦测而进入进气管。导致混合气过稀,引起发动机动力不足,这主要是针对安装空气流量传感器的车型:汽油蒸汽是在发动时从碳罐阀进入进气岐管,导致混合气过浓;EGR阀损坏,使废气在发动时进人到进气管,会造成混合器过稀;PCV阀故障,发动机箱内多余的废气在发动时进入进气管致使混合气过稀。所有这些都会造成发动机混合气不正常燃烧。致使发动机动力不足。(2)节气门和进气道积垢过多。电喷发动机动力的控制基本上以控制节气门开度为主。若节气门和进气道积垢过多。使节气门在同样开度的情况下进入进气管的空气变少。使发动机负荷太低,负荷运转时
9、加速缓慢,低于正常的转速范围而导致动力不足。图1-4节气门(有积碳)(3)进气系统中的空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器故障。进气系统有许多传感器如进气温度传感器、水温传感器、节气门位置传感器、空气流量计(或进气压力传感器)、氧传感器等等,由于这些传感器出现故障,无法反映出正常的进气量信号。致使发动机电脑接收到错误的信号以后发出的指令不正常。使最终的混合气达不到正常标准,导致发动机转速不正常。如节气门位置传感器上有个转速开关,因为它是收到这个信号以后控制来源才能进入到转速程序。如果开关不闭合,发动机电脑就不会进入正常的转速程序。这些传感器本身出现故障,或者线
10、路发生短路、断路故障,或发动机电脑出现故障等,都会引起发动机动力不足。- b) |( gO( a b2 t6 m. r (4)配气相位异常。发动机的进气门、排气门根据发动机的工作循环打开及关闭的时刻所对应的曲轴转角称之为配气相位角,也叫配气相位。 配气相位是否准确对发动机的动力性、经济性、环保性有很大的影响。配气相位不准,会导致进气不充分、排气不顺畅,将影响混合气的形成品质,造成燃烧不完全,使发动机的动力性下降,燃料消耗量增加,排放污染物中的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物将大大增加。 配气相位的准确与否与发动机配气机构的技术状况有关。配气相位失准,一般应检查凸轮轴的磨损情况,气门传动机构气门
11、组的配合情况。可视情况进行更换机件或调整。通常通过凸轮轴键法、正对齿轮法等进行调整。如正时皮带安装位置错误,导致配气相位失准。 图1-5 配气相位原理图(7)发动机自身的机械损失过大。例如活塞与气缸配合过紧、曲轴箱机油过稠、进气门积炭、漏气等。* z% r1 j(8)废气再循环阀不能关闭或不能正常工作。+ 7 m3 % ) j/ |; |废气再循环(EGR)系统用于降低废气中的氧化氮(NOX)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应,发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件,在强制加速期间更是如此。废气再循环(EGR)控制方式,发动机ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度
12、、进气量、排气温度等控制电磁阀适时地打开,进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜室,膜片拉杆将EGR阀门打开,排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统,与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧,降低了燃烧时气缸中的温度,因NOX是在高温富氧的条件下生成的,故抑制了NOX的生成,从而降低了废气中的NOX的含量。但是,过度的废气参与再循环,将会影响混合气的着火、性能,从而影响发动机的动力性,特别是在发动机怠速、 低速、小负荷及冷机时,再循环的废气会明显地影响发动机性能。所以,当发动机在怠速、低速、小负荷 及冷机时,ECU控制废气不参与再循环,避免发动机性能受到影响;当发动
13、机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时,ECU控制少部分废气参与再循环,而且,参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同,以达到废气中的NOX最低。图1-6 废气再循环系统第二章 电控方面的故障原因2.1节气门位置传感器故障% A% T8 g0 D- RQ0 O4 k(1) 节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。它实质上是一只可变电阻器,安装于节气门体上,外形及内部结构如图2-1所示。电阻器的转轴与节气门联动,它有两个触点:全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时,怠速触点闭合,向计算机输出怠速信号,当节气门处于其它位置时,怠速触点张开,输出相对于节气
14、门不同转角的电压信号,计算机便根据加速踏板的位置(发动机的负荷)向喷油嘴发出喷油的指令。节气门位置传感器有故障。如节气门过脏,灵敏度下降、反应迟钝等。% V+ N, U t: S2 i图2-1 节气门位置传感器2.2空气流量传感器故障(2)空气流量传感器,也称空气流量计,是电喷发动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出
15、现故障,ECU得不到正确的进气量信号,就不能正常地进行喷油量的控制,将造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器有多种型式,目前常见的空气流量传感器按其结构型式可分为叶片(翼板)式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。空气流量传感器有故障,如所检测的数据不准或空气流量计热线上有积垢。图2-2 空气流量传感器2.3进气歧管压力传感器故障- r Gw! a* c: 3 x3 v& |) g, k 进气压力传感器检测的是节气门后方的进气歧管的绝对压力,它根据发动机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化,然后转换成信号电压送至ECU,ECU依据此信号电压的大小,控
16、制基本喷油量的大小。进气压力传感器种类较多,有压敏电阻式、电容式等。由于压敏电阻式具有响应时间快、检测精度高、尺寸小且安装灵活等优点,因而被广泛用于D型喷射系统中。发动机工作中,节气门开度越小,进气歧管的真空度越大,歧管内的绝对压力就越小,输出信号电压也越小。节气门开度越大,进气歧管的真空度越小,歧管内的绝对压力就越大,输出信号电压也越大。输出信号电压与歧管内真空度的大小成反比(负特性),与歧管内绝对压力的大小成正比(正特性)。W- tH#进气歧管压力传感器有故障。如不能输出信号,计算机按预先设置的信号,使发动机维持运转,但预先设置的信号不能随真空度的变化进行调节,导致发动机性能变坏。图2-3
17、 进气歧管压力传感器结构图原理2.4冷却液温度传感器故障- r Gw! a* c: 3 x3 v& |) g, k冷却液温度传感器有故障。如不能正确反映冷却液的温度,提供错误信号。2.5曲轴位置传感器故障R4 O0 & x# A7 C 曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一,它提供点火时刻(点火提前角)、确认曲轴位置的信号,用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同,可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大类。它通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。 ECU根据每分钟接收曲轴位置传感器脉冲信号的数量,便能计算出发动机转速。发动机转
18、速信号和负荷信号是电子控制系统最重要、最基本的控制信号,ECU根据这两个信号就能计算出基本喷油提前角(时间)、基本点火提前角(时间)和点火导通角(点火线圈一次电流接通时间)三个基本控制参数。如不能正确传递转速信号,会造成发动机点火不正时2.6凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,并输入ECU,以便ECU识别气缸压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外,凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点,所以称为气缸识别传感器。凸轮位置传感器一般故障如不能正确传递转速信号、造成发动机点火
19、不正时。2.7霍尔传感器4 m/ J S* s8 $ u) M4 D7 K B 霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。图2-4 霍尔效应磁场平衡式霍尔电流传感器是由原边电路、聚磁环、霍尔元件、次级线圈、放大器等组成,如图所示。其工作原理是磁场平衡式的,即原边电流所产生的磁场,用通过次级线圈的电流所产
20、生的磁场进行补偿,使霍尔元件始终处于检测零磁通的工作状态。如电脑工作不良,引起喷油时间过长,氧传感器检测到后,电脑便减少喷油脉宽,使混合气变稀,导致发动机工作不良。2.8线束故障; V6 r6 D, l0 q- M* E% O线束是电路中连接各电器设备的接线部件,由绝缘护套、接线端子、导线及绝缘包扎材料等组成。图2-5线束汽车线路常见的故障有:插接件接触不良、导线之间的短路、断路、连接线错误、搭铁不良等。检测中如果出现上诉故障时,应及时修理或者更换线束总成,更换时要同型号、同规格的。线路问题会使ECU工作不良,控制油、气不正常,导致发动机动力不足。2.9装配失误+发动机的装配工艺顺序一般是以气
21、缸体为基础,由内向外装配。在装配的过程中应边安装、边检查、边调整,以确保装配质量。 发动机装配的一般顺序如下:(以顶置气门式汽油发动机为例) 1、安装曲轴 2、安装活塞连杆组 3、安装凸轮轴 4、安装气门组件 5、安装气缸盖 6、安装机油泵 7、安装飞轮壳 8、安装进、排气支管 9、安装发动机附件 (附件包括安装水泵、发电机、分电器、起动机、火花塞、水管、节温器、机油滤清器、空气滤清器、化油器等。) 发动机装配不良会造成机件配合过紧或者过松。过紧会加剧磨损,机械损失过大;过松导致漏气、配合不协调。从而发动机动力不足。过松第三章 故障排除方法3.1故障排除步骤电控发动机动力不足的根本原因就是发动
22、机工作不好。引起发动机工作不好的因素有三个:燃油雾化不好,压缩性能差和点火能量不足。排除发动机动力不足的故障,主要要围绕着这三个因素找原因,即使传感器方面有故障,大都与这几个因素有关,具体的方法步骤如下。3 o3 d2 h# p. y2 Z(1)初步诊断发动机各缸工作情况,若有的气缸工作不好,要想法予以排除。/ li- x& Q9 p4 _; 6 c(2)检查进气系统有无真空泄漏。包括燃油滤清器盖、PCV软管、EGR阀等。& k3 G% R- v; V, o(3)读取故障码。若有故障码显示,根据故障码所包含的内容,检查相应的部件和线路。! q/ S. V2 T k7 h(4)检查点火正时。5
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 论文 发动机 动力 不足 原因 分析 诊断