发动机怠速不稳故障检修

汽油机进排气控制系统故障检修情境三任务1发动机怠速不稳故障检修任务2尾气排放超标故障检修分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com一、学习目标•1.分析怠速不稳的影响因素；•2.掌握怠速控制阀、进气调整机构的结构原理及检修方法。二、学习重难点•重点：怠速控制阀、进气调整机构的结构原理及检修方法；•难点：怠速不稳的影响因素。三、教学设备及工具•发动机电控台架、解码仪、万用表及尾气分析仪。四、教学课时•4学时任务1发动机怠速不稳故障检修分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com任务导入：•案例：富康发动机抖动故障•故障现象：一辆富康1.6ALC型轿车，怠速运转时，发动机抖动，但仪表板上的故障灯未闪亮。一般是什么原因造成怠速不稳？分析思考分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com1.进气系统(1)进气歧管或各种阀泄漏（PCV\EGR\EVAP）(2)节气门和进气道积垢过多(3)怠速空气执行元件故障(4)怠速进气量失准2.燃油系统(1)喷油器故障(2)燃油压力故障(3)喷油量失准怠速不稳影响因素分析：分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com3.点火系统(1)点火模块与点火线圈(2)火花塞与高压线(3)点火提前角失准(4)其它原因(TWC堵塞)4.机械结构(1)配气机构(2)发动机体、活塞连杆机构（气门漏气，液压挺柱工作状态不良）分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•怠速不稳的诊断流程分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com一、怠速控制系统IdleSpeedControlSystem•本节主要内容：1.怠速控制系统的功能与组成2.节气门直动式怠速控制器3.步进电动机型怠速控制阀4.旋转电磁阀型怠速控制阀5.占空比控制电磁阀型怠速控制阀6.开关型怠速控制阀分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com1、怠速控制系统的功能与组成功能：用高怠速实现发动机起动后的快速暖机过程；自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。组成：传感器、ECU、和执行元件分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。控制怠速进气量的方法：节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。旁通空气式通过执行元件控制怠速旁通气道的空气量来控制怠速进气量。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com2、节气门直动式怠速控制器•组成：直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等。•当直流电动机通电转动时，经减速齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将其旋转运动转换为传动轴的直线运动。传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上，发动机怠速运转时，ECU根据各传感器的信号，控制直流电动机的正反转和转动量，以改变节气门最小开度限制器的位置，从而控制节气门的最小开度，实现对怠速进气量进行控制的目的。大众车节气门直动式怠速控制器分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com大众车节气门直动式怠速控制器电路图分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.comａ）1、控制阀2、前轴爪3、后轴承4、密封圈5、丝杠机构7、定子6、线束连接器8、转子ｂ）1、2—线圈3—爪极4．6—定子5—转子3、步进电机型怠速控制阀分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com转子定子线圈至进气管自空气滤清器阀轴阀丰田车步进电机型怠速控制阀实际的步进电机不只4个定子，而是有很多。下图中的步进电机转子每转一步一般为1/32圈。步进电机的工作范围为0～125个步进级。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com(1)怠速控制阀的控制内容起动初始位置的设定：关闭点火开关发动机熄火后，电子控制单元ECU的M-REL端子向主继电器延续供电2～3s，ECU控制步进电机ISCV全部打开，以利于下次起动。起动控制：起动时，ISCV全开，起动顺利。起动后，ECU根据水温的高低控制步进电机，调节控制阀的开度。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com暖机控制：又称为快怠速控制。暖机时，ECU根据水温的高低控制怠速控制阀的开度。随着水温上升，怠速控制阀开度逐渐减小。怠速稳定控制：ECU将接受到的转速信号与确定的目标转速进行比较，其差值超过一定值时，ECU通过步进电机控制怠速控制阀以调节空气进气量。又称为反馈控制。怠速提速控制：在怠速时，出现以下情况，ECU控制步进电机将怠速提升。(开空调、转方向盘（带动力转向的车）、电器负荷增大（如开大灯，风窗加热器，尾灯等）、挂前进档（自动变速器汽车）。学习控制：由于磨损等原因，怠速控制阀的位置相同时，其实际的怠速转速和设定的目标转速略有不同，此时ECU利用反馈控制使怠速转速回到目标转速，同时将此时的步进电机步数存入ROM中（ECU中有一小电路不断电），以便在以后的怠速控制过程中使用。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.comECU控制S1通电，转子顺时针转动90度；ECU继续给S2通电，转子再顺时针转动90度；依此类推。当ECU按照S4、S3、S2、S1的顺序通电时，转子逆时针转动。线圈通电一次，转子转动一次的角度称为步进角。步进电机型ISCV构造及工作原理(2)怠速控制阀的工作原理分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•当ECU控制使步进电机的线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时，定子磁场顺时针转动，由于与转子磁场间的相互作用，使转子随定子磁场同步转动。同理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。定子有32个爪级，步进电动机每转一步为1/32圈，工作范围为0～125个步进级。a）输入脉冲b）工作过程分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com(3)步进电机型怠速控制阀电路蓄电池EFI主继电器ISC阀ECU丰田皇冠3.0轿车步进电机型ISCV电路主继电器触点闭合后，蓄电池电源经主继电器到达怠速控制阀的B1和B2端子、ECU的＋B和＋B1端子，B1端子向步进电动机的1、3相两个线圈供电，B2端子向2、4相两个线圈供电。4个线圈的分别通过端子S1、S2、S3和S4与ECU端子ISC1、ISC2、ISC3和ISC4相连，ECU控制各线圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的工作。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com(4)步进电机型怠速控制阀的检修拆下控制阀线束连接器，检测B1和B2与搭铁间的电压，为蓄电池电压；熄火后，2～3s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声；B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的电阻，应为10～30Ω。蓄电池正极接B1和B2端子，负极按顺序依次接通S1—S2—S3—S4端子，控制阀应向外伸出；若负极按反方向接通S4—S3—S2—S1端子，则控制阀应向内缩回。S1-S2-S3-S4顺序S4-S3-S2-S1顺序分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com丰田车旋转电磁阀型ISCV4、旋转电磁阀型怠速控制阀自空气滤清器双金属片阀体自空气滤清器阀阀线圈永久磁铁至进气总管至进气总管结构如左图，ECU控制两个线圈的通电或断开，改变两个线圈产生的磁场，两线圈产生的磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，可改变控制阀的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现怠速控制。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com占空比：脉冲信号的通电时间与通电周期的比值。AB一个周期通断%100BAA占空比＝ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空比）来实现的。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com•旋转电磁阀型怠速控制阀电路及其检修断开线束插头，点火开关ON，但不起动发动机。测量电源端子+B与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。断开线束插头，在控制阀侧测量端子+B与端子RSC及RSO之间的电阻值，正常值应为18.8～22.8Ω。发动机达正常工作温度，变速器空挡。发动机怠速运转，短接TE1与E1端子，发动机转速为1000～1200r/min，5s后转速应下降约200r/min。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com5、占空比控制电磁阀型怠速控制阀自空气滤清器至进气管电磁线圈阀门丰田车占空比控制电磁阀型ISCV工作原理：控制阀的开度取决于线圈产生的电磁力大小，与旋转阀型怠速控制阀相同，ECU是通过控制输入线圈脉冲信号的占空比来控制电场强度，以调节控制阀的开度，从而实现怠速空气量的控制。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com怠速控制阀的控制内容•包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制。由于旁通气量少，为此需要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。怠速控制阀的检修•拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发动机，分别检测电源端子与搭铁间的电压，为蓄电池电压；•拆下怠速控制阀上的两端子线束连接器，在控制阀侧分别测量两端子之间电阻应为10～15Ω。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com6、开关型怠速控制阀自空气滤清器至进气管电磁线圈阀门丰田车开关型ISCV工作原理与占空比电磁阀相同，不同的是开关型怠速控制阀工作时，ECU只对阀内线圈通电和断电两种状态控制。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com怠速控制阀的控制内容•只进行通、断电的控制。由于旁通气量少，为此需要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。怠速控制阀的检修•开关型怠速控制阀的检修与占空比控制电磁阀型怠速控制阀基本相同。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com二、进气控制系统目的：提高进气量，改善发动机动力性能。类型：动力阀控制系统、谐波进气增压系统（ACIS）、可变配气相位控制系统（VTEC）等多种。动力阀控制系统：是控制发动机进气道的空气流通截面大小，以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。谐波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，从而形成进气增压的效果，提高发动机的充气效率和功率。可变配气相位控制系统：根据发动机转速、负荷等参数变化来控制VTEC机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com控制方式：ECU→真空电磁阀→真空→膜片真空气室→动力阀1.动力阀控制系统在进气量较小的低速、小负荷工况下，使进气道空气流通截面减小，可提高进气流速，从而提高充气效率，改善发动机的低速性能；在进气量较大的高速、大负荷工况下，适当增大进气道空气流通截面，可减少进气阻力，提高进气量，从而改善发动机的高速性能。分类信息fenlei.wdsxx.com新闻news.wdsxx.com2.谐波增压控制系统ACIS压力波的产生及利用当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气管仍在进气，于是将进气门附近气体压缩，压力上升。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀，向进气气流相反方向流动，压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。一般而言，进气管长度长时，压力波长大，可使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时，压力波波长短，可使发动机高速区