《汽车发动机电控系统检修》项目二.pptx
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1、项目二项目二项目二项目二汽油发动机常用传感器检修汽油发动机常用传感器检修汽油发动机常用传感器检修汽油发动机常用传感器检修目录Content1234567空气流量传感器检修进气歧管绝对压力传感器检修曲轴/凸轮轴位置传感器检修爆震传感器检修温度传感器检修节气门位置传感器检修加速踏板位置传感器检修1 1任务一 空气流量传感器检修一、工作任务一、工作任务工作任务检修空气流量传感器姓名日期年月日车型/车牌号生产厂家VIN制造年份发动机型号任务描述:王先生的车是一辆大众帕萨特(2014款1.8TSIDSG)轿车,买了刚3年,已有20000km的里程。最近驾驶该车时发现,怠速不稳,行驶无力,并冒黑烟。做基本
2、设定后故障排除,但几天后故障又重现。一、工作任务一、工作任务任务目标:学会用自诊断系统、故障诊断仪和万用表来检修空气流量传感器。任务准备:举升机、常用拆装维修工具和量具、故障诊断仪、万用表、待更换零部件空气流量传感器检修步骤:二、相关知识二、相关知识空气流量传感器(空气流量传感器(MAF)又称空气流量计,是测定进入)又称空气流量计,是测定进入发动机空气流量的传感器,是电喷发动机的重要传感器之一。发动机空气流量的传感器,是电喷发动机的重要传感器之一。它直接测量进入气缸的空气流量来计算空气量,该进气量被它直接测量进入气缸的空气流量来计算空气量,该进气量被转换成电信号,输送给转换成电信号,输送给EC
3、U,由,由ECU计算出喷油量,控制喷计算出喷油量,控制喷油器向节气门喷入与进气量成最佳比例的燃油油器向节气门喷入与进气量成最佳比例的燃油。二、相关知识二、相关知识空气空气流量传感器主要用于流量传感器主要用于L型电控燃油喷射系统中。按结型电控燃油喷射系统中。按结构形式和进气量检测原理不同,空气流量传感器可分为体积构形式和进气量检测原理不同,空气流量传感器可分为体积流量型和质量流量型两种。其中,常用的体积流量型空气传流量型和质量流量型两种。其中,常用的体积流量型空气传感器有叶片式和卡门旋涡式;常用的质量流量型空气传感器感器有叶片式和卡门旋涡式;常用的质量流量型空气传感器有热线式和热膜式。有热线式和
4、热膜式。二、相关知识二、相关知识1 1叶片式空气流量传感器叶片式空气流量传感器叶片式空气流量传感器又称翼片式、风门式或阀门式,安装在空气滤清器和节气门之间,常用于汽油发动机上,它主要由测量叶片、缓冲室、复位弹簧、电位计等组成,如图所示。1)叶片式空气流量传感器的结构)叶片式空气流量传感器的结构二、相关知识二、相关知识1 1叶片式空气流量传感器叶片式空气流量传感器测量板和缓冲叶片铸成一体,安装在空气流量传感器壳体内的转轴上。转轴的一端装有复位弹簧,当复位弹簧的弹力与作用在测量叶片上的气流推力平衡时,测量叶片保持在稳定位置。叶片式空气流量传感器的工作原理如图所示,发动机启动后,由空气滤清器吸入的空
5、气冲向测量叶片,使其绕电位计转轴偏转,缓冲叶片在缓冲室内也发生偏转,当空气量急剧变化和发生气流脉动时,缓冲叶片和缓冲室使测量叶片平稳转动,从而稳定空气流量传感器的输出电压,提高测量精度。2)叶片式空气流量传感器的工作原理)叶片式空气流量传感器的工作原理二、相关知识二、相关知识1 1叶片式空气流量传感器叶片式空气流量传感器二、相关知识二、相关知识1 1叶片式空气流量传感器叶片式空气流量传感器叶片式空气流量传感器只能检测进气体积流量,ECU还需根据进气温度信号修正喷油量。进气温度传感器一般安装在空气流量传感器主空气通道的进气口处。二、相关知识二、相关知识2 2卡门旋涡式空气流量传感器卡门旋涡式空气
6、流量传感器卡门旋涡式空气流量传感器具有进气道结构简单、进气阻力小、充气效率高、体积小、质量小等优点。按旋涡频率检测方式不同,卡门旋涡式空气流量传感器可分为光电式和超声波式两种。二、相关知识二、相关知识2 2卡门旋涡式空气流量传感器卡门旋涡式空气流量传感器(1)结构光电式卡门旋涡式空气流量传感器主要由设置在空气通道中央的卡门旋涡发生器和相应旋涡检测装置组成,具体有发光二极管、反光镜、光敏晶体管、旋涡发生器等,如图所示。1)光电式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理)光电式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理二、相关知识二、相关知识2 2卡门旋涡式空气流量传感器卡门旋涡式空气流量传感器(2)工
7、作原理如图所示,当空气流过旋涡发生器时,在旋涡发生器后部产生有规律的旋涡,导致它两侧的空气压力发生变化。经过导压孔,变化的空气压力作用在薄金属反光镜表面,使反光镜产生振动。当反光镜振动时,将发光二极管投射的光反射给光敏晶体管。光敏晶体管通过对发光信号的检测,即可求得旋涡频率。1)光电式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理)光电式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理1发光二极管;2反光镜;3金属箔板弹簧;4光敏晶体管;5导压孔;6旋涡发生器;7整流网栅二、相关知识二、相关知识2 2卡门旋涡式空气流量传感器卡门旋涡式空气流量传感器卡门旋涡的频率与气流速度有关,进气越多,产生的旋涡也就越多。通过
8、卡门旋涡频率可求出空气流速,再乘以通道面积即可得到进气体积流量。二、相关知识二、相关知识2 2卡门旋涡式空气流量传感器卡门旋涡式空气流量传感器(1)结构如图所示,超声波式卡门旋涡式空气流量传感器主要由超声波信号发生器、旋涡稳定板、超声波接收器等组成。超声波发生器安装在与空气流动方向相垂直的方向,在超声波发生器的对面安装超声波接收器。2)超声波式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理)超声波式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理1超声波信号发生器;2超声波发射头;3旋涡稳定板;4超声波接收器;5主通道;6旁通道;7进气温度传感器;8超声波发生器二、相关知识二、相关知识2 2卡门旋涡式空气流量传
9、感器卡门旋涡式空气流量传感器(2)工作原理如图所示,超声波发生器发出的超声波通过发射器不断地向接收器发射一定频率的超声波,卡门旋涡会使空气密度发生变化,当超声波经过卡门旋涡时,受气流移动速度和压力变化的影响,超声波到达接收器的时间会不同,产生相位差,利用放大器将相位信号转换成矩形波,矩形波的脉冲频率即为卡门旋涡的频率,从而可求出空气流速和流量。2)超声波式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理)超声波式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理二、相关知识二、相关知识2 2卡门旋涡式空气流量传感器卡门旋涡式空气流量传感器光电式和超声波式卡门旋涡空气流量传感器输出的信号均为方波频率信号,即脉冲信号,
10、频率的大小反映空气流量的大小。二、相关知识二、相关知识3 3热线式空气流量传感器热线式空气流量传感器如图所示,热线式空气流量传感器主要由热线电阻、温度补偿电阻、控制电路板、采样管、防护网等组成。1)热线式空气流量传感器的结构)热线式空气流量传感器的结构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接线插头二、相关知识二、相关知识3 3热线式空气流量传感器热线式空气流量传感器如图所示,热线电阻Rh是一根直径为70m的铂金丝,它和温度补偿电阻Rk均位于主空气通道中央的采样管内,且它们的电阻值均随温度发生变化,Rh,Rk和RA,RB共同构成桥式电路。当空气流过Rh时,热线的温度发生
11、变化,其电阻减小或增大,使电桥失去平衡,为了保持电桥平衡,流过热线电阻的电流必须改变,使热线的温度和电阻值恢复,精密电阻RA两端的电压随之发生变化,该电压信号作为热线式空气流量传感器的输出电压信号发送至ECU,从而确定进气量。2)热线式空气流量传感器的工作原理)热线式空气流量传感器的工作原理二、相关知识二、相关知识3 3热线式空气流量传感器热线式空气流量传感器控制电路会保持电桥平衡,使热线电阻Rh与温度补偿电阻Rk之间的温差保持不变。电路中的电流随空气质量流量不同而不同。热线式空气流量传感器能直接测量进入发动机的空气质量流量,一般不需要根据进气温度信号对喷油时间进行修正。二、相关知识二、相关知
12、识4 4热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器是热线式空气流量传感器的改进产品,它的结构、工作原理、检测方法与热线式基本相同,如图所示。1插头;2混合电路盒;3金属热膜元件;4壳体;5滤网;6导流格栅二、相关知识二、相关知识5 5空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器性能比较及故障分析1)空气流量传感器性能比较)空气流量传感器性能比较名称输出信号类型信号线性度响应特性怠速稳定性EGR适应性进气温度修正海拔修正安装方便性成本叶片式模拟良差良良要要差较高卡门式频率优良优良要要良较高热线式模拟/频率优优优优不要不要良高热膜式模拟/频率优优优优不要不要良高二、相关知识二、
13、相关知识5 5空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器性能比较及故障分析2)空气流量传感器故障分析)空气流量传感器故障分析当空气流量传感器出现故障时,通常会导致发动机出现加速不良、怠速不稳、尾气超标等现象。(1)空气流量传感器故障现象)空气流量传感器故障现象二、相关知识二、相关知识5 5空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器故障常见的原因有线束虚接、短路或断路,传感器损坏等。(2)空气流量传感器故障原因)空气流量传感器故障原因二、相关知识二、相关知识5 5空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器性能比较及故障分析故障诊断仪检测a读取故障码。关
14、闭点火开关,连接故障诊断仪。打开点火开关,开启故障诊断仪电源,按界面进入,读取故障码,消除故障码,然后再读取故障码,并记录故障码,根据检修手册查找故障码内容。空气流量传感器常用的故障码如表所示。b读取数据流。查看空气流量传感器参数,应符合规定值,否则,应进行检修。(3)空气流量传感器故障检测)空气流量传感器故障检测二、相关知识二、相关知识5 5空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器性能比较及故障分析故障码故障码含义故障部位P0101 空气流量传感器线路不良空气流量传感器线路短路或断路发动机ECU空气流量传感器P0102空气流量传感器信号电压太低P0103空气流量传感器信号电压太高二、相
15、关知识二、相关知识5 5空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器性能比较及故障分析万用表检测a.检查线束电阻。断开点火开关,拔下传感器连接器,拔下ECU连接器,用万用表检查各线束两端之间的电阻,判断电路的通断情况。正常导通时,线束电阻值小于0.5。若电阻值无穷大,说明该线束断路。此外,还应检查相邻两线束之间是否短路,搭铁是否可靠。(3)空气流量传感器故障检测)空气流量传感器故障检测二、相关知识二、相关知识5 5空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器性能比较及故障分析万用表检测b.检查电源电压。接通点火开关,将万用表正极接电源正极,负极搭铁,测量电压,正常值为5V。用相同的方法检查
16、油泵继电器电路,正常值为12V。(3)空气流量传感器故障检测)空气流量传感器故障检测二、相关知识二、相关知识5 5空气流量传感器性能比较及故障分析空气流量传感器性能比较及故障分析万用表检测c.检测信号电压。接通点火开关,检查信号端之间输出电压;再踩油门踏板,观察信号电压的变化情况,若信号电压不符合标准,则应更换传感器。(3)空气流量传感器故障检测)空气流量传感器故障检测三、任务三、任务实施实施检修空气流量传感器检修空气流量传感器查看电子控制单元ECU,显示为空气流量传感器临时性故障。更换空气流量传感器,ECU仍显示该故障信息。更换ECU,ECU上仍显示该故障信息。用故障诊断仪检测全车数据,均正
17、常。检测空气流量传感器电路,发现空气流量传感器5号端与发动机ECU13号端之间信号线电阻值为3.6,大于正常值0.5。检查该线束,发现线路虚接,处理线束插头,故障排除,试车也正常。三、任务三、任务实施实施检修空气流量传感器检修空气流量传感器空气流量传感器线路虚接故障属于特殊故障,但在实际维修中却很常见。空气流量传感器信号线位于插头转角处,生产过程中易出现位置故障,造成接触不良。在其他插头中,相应位置也值得注意。空气流量传感器的故障率是比较低的,当ECU提示其故障时,必须慎重对待。四、任务考核四、任务考核任务名称检修空气流量传感器姓名日期年月日空气流量传感器的检修要点操作中出现的问题及其原因和解
18、决方法技能掌握程度非常熟练比较熟练一般熟练不熟练教师评语:任务实践成绩分2 2任务二 进气歧管绝对压力传感器检修一、工作任务一、工作任务工作任务检修进气歧管绝对压力传感器姓名日期年月日车型/车牌号生产厂家VIN制造年份发动机型号任务描述:蒋先生的车是一辆北京现代索纳塔9(2015款1.6TGLX领先型)轿车,买了刚两年,行驶里程为14000km。最近发现启动正常,但起步困难,行驶中偶尔还会熄火,低速时加速迟缓,发动机故障灯没有点亮,车速大于50km/h时,加速正常。一、工作任务一、工作任务任务目标:学会用故障诊断仪来检修进气歧管绝对压力传感器。任务准备:举升机、常用拆装维修工具和量具、故障诊断
19、仪、待更换零部件进气歧管绝对压力传感器的检修步骤:二、相关知识二、相关知识在D型电控燃油喷射系统中,没有设置空气流量传感器,而是设置了进气歧管绝对压力传感器(简称MAP)。MAP的作用是检测进气歧管内空气绝对压力的变化,并将压力变化信号转变成电信号,间接反映发动机进气量,然后输送给ECU,ECU根据此信号和发动机转速信号确定基本喷油量和基本点火提前角。二、相关知识二、相关知识点火提前角是指在汽油发动机中,从点火时刻到活塞到达压缩上止点,这段时间内曲轴转过的角度。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
20、高,振动最小,温度升高最低。二、相关知识二、相关知识进气歧管绝对压力传感器半导体压敏电阻式电容式膜盒传动式可变电感式二、相关知识二、相关知识1 1半导体压敏电阻式半导体压敏电阻式如图所示,半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器主要由硅膜片(压敏电阻)、真空室、滤网等组成。其中,真空室提供绝对压力基准,硅膜片是压力转换元件。1)半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的结构)半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的结构1,3真空室;2,4硅膜片;5滤网二、相关知识二、相关知识1 1半导体压敏电阻式半导体压敏电阻式硅膜片的一侧是真空,另一侧是进气管压力,当进气歧管压力发生变化时,硅膜片产生变形,其电
21、阻值发生变化,惠斯通电桥输出其相应电压变化,如图所示。由于电桥输出信号较弱,需经过集成放大电路放大后再输送给ECU。2)半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的工作原理)半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的工作原理二、相关知识二、相关知识1 1半导体压敏电阻式半导体压敏电阻式进气歧管压力越大,硅膜片变形量越大,传感器输出信号电压也就越大,基本呈线性增长关系。一般情况下,汽油发动机怠速运转时,半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的信号电压约为1.25V,节气门全开时,信号电压约为5V。二、相关知识二、相关知识2 2电容式进气歧管绝对压力传感器电容式进气歧管绝对压力传感器如图所示,电容式进气
22、歧管绝对压力传感器主要由弹性膜片、凹玻璃、输出端子、滤网、壳体等组成。弹性膜片由金属制成,弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层,弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联电容。1)电容式进气歧管绝对压力传感器的结构)电容式进气歧管绝对压力传感器的结构1弹性膜片;2凹玻璃;3金属涂层;4输出端子;5空腔;6滤网;7壳体二、相关知识二、相关知识2 2电容式进气歧管绝对压力传感器电容式进气歧管绝对压力传感器发动机工作时,进气管内的空气压力作用于弹性膜片,弹性膜片产生位移,使得弹性膜片与两个金属涂层之间的距离发生变化,因而相应电容量一个增大,一个减小,测量电路将电容量的变化转换成电压信号输送给EC
23、U。2)电容式进气歧管绝对压力传感器的工作原理)电容式进气歧管绝对压力传感器的工作原理二、相关知识二、相关知识2 2电容式进气歧管绝对压力传感器电容式进气歧管绝对压力传感器电容量的变化量与弹性膜片的位移成正比,而弹性膜片的位移取决于上、下两个空腔的气体压力。弹性膜片的上部空腔为绝对真空,下部空腔与进气管相通。当发动机大负荷运转时,下空腔压力大,电容量变化大,产生的信号电压大;当发动机怠速时,下空腔压力小,电容量变化小,产生的信号电压小。3)电容式进气歧管绝对压力传感器的特性)电容式进气歧管绝对压力传感器的特性二、相关知识二、相关知识2 2电容式进气歧管绝对压力传感器电容式进气歧管绝对压力传感器
24、半导体压敏电阻式和电容式进气歧管绝对压力传感器分别利用什么效应来检测进气管绝对压力?二、相关知识二、相关知识3 3进气歧管绝对压力传感器故障分析进气歧管绝对压力传感器故障分析当进气歧管绝对压力传感器出现故障时,发动机会出现加速不良、怠速不稳、空燃比不正确等现象。1)进气歧管绝对压力传感器故障现象)进气歧管绝对压力传感器故障现象二、相关知识二、相关知识3 3进气歧管绝对压力传感器故障分析进气歧管绝对压力传感器故障分析进气歧管绝对压力传感器故障常见的原因有线束脱落、短路或断路,传感器损坏等。2)进气歧管绝对压力传感器故障原因)进气歧管绝对压力传感器故障原因二、相关知识二、相关知识3 3进气歧管绝对
25、压力传感器故障分析进气歧管绝对压力传感器故障分析(1)故障诊断仪检测读取故障码。先用故障诊断仪读取故障码,再根据检修手册查找故障码内容,进气歧管绝对压力传感器常见故障码如表所示。读取数据流,进一步确认故障部位。3)进气歧管绝对压力传感器故障检测)进气歧管绝对压力传感器故障检测故障码故障码含义故障部位P0101空气流量传感器线路不良空气流量传感器线路短路或断路发动机ECU空气流量传感器P0102空气流量传感器信号电压太低P0103空气流量传感器信号电压太高二、相关知识二、相关知识3 3进气歧管绝对压力传感器故障分析进气歧管绝对压力传感器故障分析(2)万用表检测检测传感器电源电压。打开点火开关,用
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