汽车修理技师论文—电喷发动机空气供给系统故障与维修40069.docx
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1、电喷发动机空气供给系统故障与维修摘 要电喷发动机是以ECU电控单元为核心,在发动机上不同部位的各种传感器,测出发动机各种不同工况下的工作参数,按电控单元存储器器(RAM)中设定的控制程序,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气,从而使发动机获得良好的燃油经济性和排放性。空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速空气调整体、谐振腔、动力腔、进气歧管等组成。发动机工作时,ECU通过调节节气门的开度,依次来改变进气量,控制发动机的运转。进入发动机的空气经空气滤清器虑去尘埃等杂质后,经空气流量计,沿节气门通道进入动力腔,再经进气歧管分配到各个缸中。空气供给系统一旦出
2、现故障就会严重影响发动机的工作性能,空气供给系统故障常见的现象,怎样适时诊断出空气供给系统出现的故障,并及时的排除,使发动机稳定的工作,是本文探讨的重点。关键词:电喷发发动机 空空气供给系统统 故障 维修绪论电控系统的主要要功用就是根根据各种传感感器的信号,由由计算机进行行综合分析和和处理,通过过执行装置控控制喷油量等等使发动机油油最佳性能。空空气供给系统统主要组成由由空气滤清器器、空气流量量计、进气压压力传感器、节节气门体、怠怠速空气调整整体、谐振腔腔、动力腔、进进气歧管等。电电喷空气供给给系统的主要要工作原理是是:发动机工工作时,空气气经空气滤清清器虑去尘埃埃等杂质后,经经空气流量计计,进
3、入发动动机的沿节气气门通道进入入动力腔,再再经进气歧管管分配到各个个缸中。ECCU根据空气气流量计(LL)型或进气气歧管压力传传感器(D)型和转速传传感器的信号号确定空气流流量,在根据据传感比要求求即进气量就就可以确定每每一个循环的的基本供油量量,然后根据据各种传感器器的信号进行行点火提前角角、温度、节节气门开度、空空燃比等各种种工作参数的的修正,最后后确定某一工工况下的最佳佳喷油量。EECU通过控控制节气门的的开度,依次次改变进气量量,控制发动动机的运转。空空气供给系统统一旦出现故故障就会严重重影响发动机机的工作性能能,致使发动动机达不到理理想的空燃比比,影响发动动机的动力性性和排放性。因因
4、此本着快速速、准确、有有效的诊断是是保证汽车运运行安全,提提高经济性,减减少排放和降降低噪声,提提高维修效率率、降低维修修成本,并延延长汽车使用用寿命的前提提,我们要对对这些故障进进行及时检测测分析和排除除。第一章 发动机机电喷系统概概述1.1电喷系统统综述1.1.1电喷喷系统的新概概念 电喷系统的实质质就是一种新新型的汽油供供给系统。化化油器利用空空气流动时在在节气门上方方的喉管处产产生负压,将将浮子室的汽汽油连续吸出出,经过雾化化后输送给发发动机,汽油油喷施系统则则是通过采用用大量的传感感器受各种工工况,根据直直接或间接检检测的进气信信号,经过计计算机判断和和处理,计算算出燃烧时所所需的汽
5、油量量,然后将加加一定压力的的汽油经喷油油器喷出,供供发动机使用用。1.1.2 电电喷系统的优优缺点电控发动机系统统取消了化油油器供油系统统中的喉管,喷喷油位置在节节气门的下方方或缸内,有有计算机控制制喷油器的精精准喷射量。与与化油器式发发动机比,电电喷系统有以以下优点:1)提高了发动动机的充气系系数,从而提提高了发动机机的输出功率率和扭矩。这这是因为电喷喷系统当中没没有了喉管,减减少了进气压压力损失;汽汽油喷射是在在进气歧管附附近,只有通通过进气歧管管,这样可以以增加进气歧歧管的直径,增增加进气歧管管的惯性作用用,提高进气气效率。2)根据发动机机负荷的变化化,精准控制制混合气的空空燃比,适应
6、应各种工况,使使燃烧更充分分,降低油耗耗,减少排气气污染,而且且响应速度快快。3)可均匀分配配到各缸燃油油,减少了爆爆震现象,提提高了发动机机工作的稳定定性,同时也也降低了废气气排放和噪声声污染。4)提高了汽车车的使用性能能。在寒冷的的冬季,化油油器主喷油管管易结冰上冻冻,而电喷系系统没有结冰冰上冻现象,所所以提高了冷冷启动性能。另另外电喷系统统提供的是高高压供油,喷喷出的气雾滴滴较小,能与与空气同时进进入燃烧室混混合,因而响响应速度快,加速性能好。电喷系统与传统统系统相比可可以使油耗降降低5%-115%,废气气排放量减少少20%左右发发动机功率提提高5%-110%。电控控系统无论从从燃油经济
7、性性发动机动力力性,还是排排气和噪声等等方面都具有有传统系统无无法比拟的优优越性。电喷喷发动机系统统的缺点就是是在于价格偏偏高,维修要要求高。1.1.3 电电喷系统的组组成和工作原原理按其部件功用来来看,电喷系系统的组成主主要有:空气气供给系统(气气路)、燃油油供给系统(油油路)和电子子控制系统(电电路)三大部部分。1.2空气供给给系统作用:为发动机机提供清洁的的空气并控制制发动机的正正常工作时的的进气量。组成:由空气滤滤清器、空气气流量计、进进气压力传感感器、节气门门体、怠速空空气调整体、谐谐振腔、动力力腔、进气歧歧管等。工作原理:发动动机工作时,空空气经空气滤滤清器后,通通过空气流量量计(
8、L型)节节气门体进入入近期总管,在在通过进气歧歧管分配给各各缸。节气门门体中设置有有节气门,从从而控制进入入发动机的空空气量,进而而控制发动机机的输出功率率。在节气门门的外部或内内部设有与主主进气道并联联的旁通带速速进气通道,并并由怠速控制制阀控制怠速速时进气量。L型流经怠怠速控制阀的的空气首先经经过空气流量量计测量。D型进气歧歧管压力传感感器测量的是是进气歧管内内的绝对压力力,流经怠速速控制阀的空空气也在此检检测范围之内内。怠速控制制阀由ECUU直接控制。1.3 燃油供供给系统作用:向汽缸提提供燃烧所需需的燃油。组成:汽油泵、汽汽油滤清器、压压力调节器、喷喷油器等。工作原理:在电电控汽油喷射
9、射系统中汽油油经汽油泵从从油箱中泵出出经汽油滤清清器等输送到到喷油器和冷冷启动喷油器器,调节器与与喷油器并联联,保证油压压差不变。1.4 电子控控制系统功用:根据各种种传感器的信信号,由计算算机进行综合合处理分析,通通过执行元件件控制执行,使使发动机具有有最佳性能。组成:主要由传传感器、ECCU、执行器器三大部分组组成。工作原理:ECCU根据空气气流量计(LL)型或进气气歧管压力传传感器(D)型和转速传传感器的信号号确定空气流流量,在根据据传感比要求求即进气量就就可以确定每每一个循环的的基本供油量量,然后根据据各种传感器器的信号进行行点火提前角角、温度、节节气门开度、空空燃比等各种种工作参数的
10、的修正,最后后确定某一工工况下的最佳佳喷油量。第二章 空气供供给系统的主主要装置的结结构与工作原原理电喷发动机是以以电控单元为为核心,利用用安装在发动动机上不同部部位的传感器器,测出发动动机各种不同同工况下的工工作参数,按按照汽车制造造厂电控单元元存储器器中中设定的控制制程序,使发发动机在各种种工况下都能能获得最佳浓浓度的混合气气,从而使发发动机获得良良好的燃油经经济性和排放放性。空气供供给系统主要要由空气滤清清器、空气流流量计、进气气压力传感器器、节气门体体、怠速空气气调整体、谐谐振腔、动力力腔、进气歧歧管等组成。有有些发动机为为了提高气压压曾加充气量量,应用了涡涡轮增压技术术和二次进气气技
11、术。发动动机工作时,驾驾驶员通过加加速踏板操纵纵节气门的开开度,依次来来改变进气量量,控制发动动机的运转。进进入发动机的的空气经空气气滤清器虑去去尘埃等杂质质后,经空气气流量计,沿沿节气门通道道进入动力腔腔,再经进气气歧管分配到到各个缸中。 图2-1空气供供给系统 1.空气滤清器器 2.进气温度度传感器 3.进气室 4.大气压力力传感器 5.节气门体体 6.怠速阀2.1空气滤清清器2.1.1空气气滤清器的作作用 发动机在工作过过程中要吸进进大量的空气气,如果空气气不经过滤清清,空气中悬悬浮的尘埃被被吸入气缸中中,就会加速速活塞组及气气缸的磨损。较较大的颗粒进进入活塞与气气缸之间,会会造成严重的
12、的“拉缸”现象,这在在干燥多沙的的工作环境中中尤为严重。空空气滤清器装装在化油器或或进气管的前前方,起到滤滤除空气中灰灰尘、砂粒的的作用,保证证气缸中进入入足量、清洁洁的空气。 2.1.2空气气滤清器的类类型 按照滤清原理,空空气滤清器可可分为过滤式式、离心式、油油浴式、复合合式几种。目目前,发动机机中常用的空空气滤清器主主要有惯性油油浴式空气滤滤清器、纸质质干式空气滤滤清器、聚氨氨酯滤芯空气气滤清器等几几种。惯性油油浴式空气滤滤清器,先后后经过惯性式式滤清、油浴浴式滤清、过过滤式滤清三三级滤清,后后两种空气滤滤清器主要通通过滤芯过滤滤式滤清。惯惯性油浴式空空气滤清器具具有进气阻力力小,能适应
13、应多尘多沙的的工作环境,使使用寿命长等等优点,以前前在多种型号号的汽车、拖拖拉机的发动动机上采用。但但这种空气滤滤清器滤清效效率较低、重重量大、成本本高、维护不不便,在汽车车发动机中已已逐渐被淘汰汰。纸质干式式空气滤清器器的滤芯采用用经过树脂处处理的微孔滤滤纸制成,滤滤纸多孔、疏疏松、折叠,有有一定的机械械强度和抗水水性,具有滤滤清效率高、结结构简单、重重量轻、成本本低、保养方方便等优点,是是目前应用最最广泛的汽车车用空气滤清清器。聚氨酯酯滤芯空气滤滤清器的滤芯芯采用柔软、多多孔、海绵状状的聚氨酯制制成,吸附能能力强,这种种空气滤清器器具有纸质干干式空气滤清清器的优点,但但机械强度低低,在轿车
14、发发动机中使用用较为广泛。后后两种空气滤滤清器的缺点点是使用寿命命较短,在恶恶劣环境条件件下工作不可可靠。 各种空气滤清器器各有优缺点点,但不可避避免地都存在在进气量与滤滤清效率之间间的矛盾。随随着对空气滤滤清器的深入入研究,对空空气滤清器的的要求也越来来越高。近年年来,出现了了一些新型的的空气滤清器器,如纤维滤滤芯空气滤清清器、复式过过滤材料空气气滤清器、消消声空气滤清清器、恒温空空气滤清器等等,以满足发发动机工作的的需要。2.1.3对滤滤清器的过滤滤要求1.过滤精度高高,滤出所有有较大的颗粒粒(1- 2 um)。2.过滤效率高高,减少通过过滤清器的颗颗粒数量。3.防止发动机机出现早期磨磨损
15、,防止空空气流量计损损坏。4.压差低,确确保发动机有有最佳的空燃燃比,降低过过滤损失。5.过滤面积大大,容灰量高高,使用寿命命长,降低运运营费用。6.安装空间小小,结构紧凑凑。7.湿挺度高,防防止滤芯出现现吸瘪现象,造造成滤芯被击击穿。8.阻燃。9.密封性能可可靠。10.性价比好好。11.无金属结结构,利于环环保,可再利利用,利于储储藏。2.2空气流量量计L型空气流量计计或D型空气气流量计的进进气压力传感感器的作用是是把测得的空空气量信号转转换为电信号号,并把此电电信号送给EECU,ECCU再根据接接收到的电压压信号和转速速信号来决定定喷油量。根据空气流量计计测量原理的的不同,空气气流量计可分
16、分为叶片式、卡门旋涡式式、热式三种类类型。空气流流量计是EFFI系统中最最重要的传感感器,在检测测和维修的时时候应该特别别注意,切忌忌碰撞,不要要让污物进入入流量计内,也也不能随意将将手或工具伸伸入流量计内内,以免造成成流量计损坏坏,影响其测测量精度。叶片式空气流量量计如图2-2,它是基基于力学原理理的基础之上上对发动机进进气量进行测测量,它是一一种传统的目目前广泛应用用的空气流量量计,叶片式式空气流量计计工作原理如如图2-3。卡门门漩涡式空气气流量计具有有体积小、结构简单、进进气阻力小等等优点,日本本丰田凌志LLS400、日日本三菱车系系和韩国现代代车系的多数数轿车均采用用卡门漩涡式式空气流
17、量计计。卡门漩涡涡流量计按其其检测方式可可分为光学检检测和超声波波检测两种类类型。热式空空气流量计主主要应用在220世纪800年代后生产产的日本日产产伯爵轿车和和美国福特车车系轿车,热热式空气流量量计的主要元元件是热线电电阻,可分为为热线式和热热膜式两种类类型。其结构构与工作原理理基本相同。图2-2叶片式式空气流量计计1.叶片式空气气流量计如上上图2-2:(1)主要件功功能:缓冲片片,缓冲室内内空气对缓冲冲片的阻尼作作用,使翼片片转动平稳。旁旁通空气调节节螺钉,调节节怠速时旁通通空气量的大大小,从而调调节怠速混合合气的成分。电电位计,翼片片转动的角度度转换为电信信号。(2)工作原理理如图2-3
18、3,叶片全关时时,没有进气气量,产生电电压信号最强强;叶片打开时时,进气量由由小变大,产产生电压信号号有强变弱;叶片全开时时,进气量最最大,产生电电压信号最弱弱。图2-3叶片式式空气流量计计工作原理2.卡门漩涡式式空气流量计计(1)光电式结构与原理:卡卡门漩涡原理理:流体流过过涡流发生体体时,流体会会产生系列漩漩涡,且漩涡涡频率与流体体流速成正比比。光电式传传感器:由发发光二极管、振振动反光镜、光光敏三极管组组成。漩涡频频率通过压力力孔使振动反反光镜振动,光光敏三极管接接受因振动产产生变化的光光能,转化为为脉冲电压信信号,该脉冲冲信号与漩涡涡频率成正比比。(2)超声波式式 1)结构与原理理:卡
19、门漩涡原原理:同上述述,超声波式传传感器:由超超声波发射器器、超声波接接受器组成。漩漩涡频率使超超声波发射器器产生的超声声波发生变化化,超声波接接受器接受该该超声波转化化为脉冲电压压信号,该脉脉冲信号与漩漩涡频率成正正比。3.热线式空气气流量:(1)组成:测测试管,帕热热丝,温度补补偿电阻,控控制电路板,外外面还有金属属防护网。等等。还带有自自洁电路,熄熄火后自动加加热帕丝10000C维持1s,烧烧掉帕丝上的的灰尘。(2)工作原理理控制电路自动控控制电桥平衡衡当进气量越越大,因进气气的散热使帕帕热丝电阻减减小,电桥平平衡受到破坏坏。控制电路路自动增大电电流,增大帕帕热丝电阻使使电桥重新恢恢复平
20、衡。因因电路中电流流的增大,使使精密电阻的的电位增大。该该电位与进气气量成正比,作作为进气量信信号电压传输输给发动机EECU。图2-4热线式式空气流量计计工作原理4.膜式空气流流量计,组成及原理理工作原理:与热线式相相同,热膜:帕金属片固固定在树脂薄薄膜上。优点点是提高可靠靠性和耐用性性,不粘附灰灰尘。2.3节流阀体体(节气门体体)节气门体包括控控制进气量的的节气门通道道和怠速运行行的空气旁通通通道。节气气门位置传感感器也装在节节气门轴上,用用来检测节气气门开度,并并把这个开度度信号及时传传给ECU。当减减速时,节气气门由开到全全闭,有时会会导致发动机机的冲击和熄熄火,为了防防止这种情况况,在
21、节气流流阀体上装有有使节气门缓缓慢回位的缓缓冲器。节气门体位于空空气流量计和和发动机之间间的进气管上上,与驾驶员员的加速踏板板联动,即踩踩下踏板时,节节气门开度增增大,松开加加速踏板(即即油门踏板),则则节气门自动动回位,从而而控制进气量量的大小,控控制汽车运动动工况的变化化。为了改善节流阀阀的低温使用用性能,特别别是在寒冷地地区为了防止止节流阀轴和和阀的转动部部位结冰,在在一些发动机机中的节流阀阀体的外围设设置了发动机机冷却水通道道,以便加热热节流阀体。 发动机怠速时时,节气门处处于全关闭位位置。怠速运运转所需的空空气量流经旁旁通通路,在在旁通通道中中,安装了能能改变通路面面积的怠速调调整螺
22、钉,以以调整怠速时时的空气流量量从而调整怠怠速工况运行行状况,调整整怠速运转。 2.4空气阀空气阀的作用是是增加发动机机冷态时的进进气量,以提提高怠速转速速,加快预热热过程,并提提高发动机的的冷启动能力力。由于在冷冷启动时,发发动机温度低低,摩擦阻力力大,暖车预预热时间长,为为了减短这段段时间,使发发动机快速进进入热车状态态,通过空气气阀向发动机机提供额外的的空气,使发发动机转速增增加,当暖车车后空气阀的的空气立即被被切断,发动动机吸入的空空气改由节气气流阀体旁通通通道供给,使使发动机在通通常的工况下下稳定运转。一一般来说常用用的空气阀有有双金属型和和石蜡型两种种。1)双金属片式式空气阀发动机
23、开始运转转时,温度低低,空气阀处处于开启状态态,空气由空气阀进入入进气总管。此此时节气门虽虽然是关闭的的,但进气量量比较大,怠怠速转速高。与与发动机启动动同时,加热热线圈上就有有电流经过,双双金属片被加加热后变形并并慢慢向箭头头方向移动,空空气阀通路逐逐渐关闭。此此时,在启动动后经过一定定的时间发动动机转速慢慢慢降低,直到到正常怠速运运转。2)石蜡式空气气阀发动机冷却水温温度较低时,石石蜡收缩,阀阀在弹簧a的作用下打打开,使空气气由空气阀进进入进气总管管。随着冷却却水温度的升升高,石蜡膨膨胀,推动弹弹簧b,使阀门关关闭,由于弹弹簧b比弹簧a刚度大,所所以阀体是逐逐渐关闭的,使使发动机的转转速缓
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