捷达轿车发动机常见故障分析与检修Word下载.docx
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按照目前每个月2万辆的销量来算,到年底捷达品牌累计销量将超过200万辆。
也就是说捷达轿车目前强大的市场保有量将再次被突破。
因此本文主要针对捷达电控发动机电控系统的组成和发动机常见故障进行分析与检修。
在故障分析时从多角度,全方位的进行了原因的推究和问题的排除,确保了故障分析的准确性和故障排除的可靠性。
保证了轿车运行的安全性、经济性和动力性。
让驾驶员在驾驶轿车时更放心更舒心。
而且发动机的正常工作,燃油正常燃烧,也减少了排气污染,优化了环境。
2捷达电控发动机简介
发动机作为轿车的动力源,为轿车的各个系统正常工作提供有效保障,堪称轿车的“心脏”。
因此,发动机的好坏直接影响着轿车的整车性能,发动机的技术状况对整个轿车至关重要。
捷达电控发动机发展逐渐多元化,发展技术逐步走向成熟,各类型的捷达电控发动机相继问世,如:
前卫、捷达王、新捷达等。
但归根到底其各类型捷达电控发动机的大体组成相同,工作原理基本相似,不同的只是应用于发动机上个别新技术不一样而已。
捷达系列电控发动机不同于传统发动机,而是采用了高度智能化的电子控制系统,其主要有ECU、传感器、执行原件组成,三者相互构成反馈、执行关系,共同完成发动机的正常工作。
在捷达电控发动机上我们可以看到,发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。
它不仅要完成化油器所完成的任务,而且还要完成化油器难以完成的任务。
例如:
使可燃混合气的空燃比、浓度能控制在所需要的范围内等。
化油器式发动机油路和电路划分的相当清楚,互相影响不大。
而捷达电控发动机增加了电子控制部分,这就使得油路和电路相互联系,它不仅影响发动机燃油系的工作,而且还影响发动机的正常运转。
在正常运转时,捷达电控发动机不再像传统化油器发动机一样,靠纯机械式的工作,工作不稳定,动力不明显,控制不精确。
其采用电控燃油喷射系统,可以精确控制空燃比,使燃烧充分,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、进气温度等信号输入电脑,由电脑计算出适时的、恰当的燃油量和最佳点火提前角,并输出控制信号给喷油器和点火器,使得发动机在各工况下得到最佳性能。
由于捷达各类型电控发动机的大体结构相似,工作过程、原理基本相似,同类型故障分析方法相像,故本文就主要以捷达前卫1.6升电控发动机为代表对捷达电控发动机的常见故障进行分析与检修。
捷达前卫1.6升电控发动机外观图如图2-1所示:
图2-1捷达前卫1.6升电控发动机外观图
3捷达电控发动机系统组成及工作原理
捷达各类型发动机的发展都是在同一类型发动机的基础上研发制造的,大体结构相同,其各类型发动机大体都如捷达前卫电控发动机一样,电控系统主要由空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统组成。
以下为捷达前卫电控发动机各系统组成以及各系统工作原理。
3.1空气供给系统
空气供给系统为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气。
在发动机工作时,根椐发动机的不同工况,向发动机提供相应的空气量,并对空气量进行直接计量,从而使提供的空气与喷油器所提供的燃油形成符合一定空燃比要求的可燃混合气。
空气经空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管进入各缸。
一般行驶时,空气的流量由通道中的节气门来控制,节气门由油门控制,踩下油门踏板时,节气门打开,进入的空气量多;
怠速时,节气门关闭,空气由旁通道通过。
怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气阀调整器调整流经旁通道的空气量来实现的。
怠速空气阀调整器一般由ECU控制。
在气温低发动机暖机时,怠速空气调整器的通路打开,以供给暖机时必须的空气量给进气歧管,此时,发动机转速较正常怠速高,称为快怠速。
随着发动机冷却液温度升高,怠速空气调整器使旁通道开度逐渐减小,旁通空气量亦逐渐减小,发动机转速逐渐降低至正常怠速。
空气供给系统如图3-1所示:
图3-1空气供给系线路图
1-空气滤清器2-节气门体3-怠速调整螺钉4-稳压箱5-进气歧管6-空气阀
3.2燃油供给系统
燃油供给系统由燃油泵(输油泵)、燃油滤清器、轨道、喷油器、燃油压力调节器及供油总管等组成。
燃油由燃油泵从油箱中泵出,经过燃油过滤器,除去杂质及水分后,再将有一定压力的燃油流至供油轨道,再经各供油歧管送至各缸喷油器,喷油器根据ECU的喷油指令,开启喷油阀,将适量的燃油喷于进气门前,待进气行程时,再将可燃混合气吸入气缸中,装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的,目的在于保持喷油器内与进气歧管内的压力差为250kPa左右。
燃油供给系统图3-2所示:
图3-2燃油供给系统图
3.3电子控制系统
电子控制系统主要由传感器、执行器和电子控制单元三部分组成。
功用是电子控制单元(即微处理器)根据各种传感器采集的发动机工况信号,经精密计算和综合分析处理后,向执行器发出指令,通过执行装置控制喷油量、各缸点火等,使发动机随时处于最佳性能。
ECU根据空气流量计或进气歧管压力传感器和转速传感器的信号确定空气流量,再根据空燃比要求及进气量信号就可以确定每一个循环的基本供油量,然后根据各种传感器的信号进行点火提前角、冷却液温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正,最后确定某一工况下的最佳喷油量。
通过控制车辆每一时刻的行驶情况,ECU将燃油喷射,发动机怠速,燃油泵控制在最佳状态,降低燃油消耗,减少尾气排放污染,同时又保障足够的动力性,这样就能大大提高发动机性能。
控制发动机的基本方法是事先将各种工况下的最佳控制数值输入到微处理器ECU中。
它通过传感器检测发动机状态,并根据传感器发回的信号从事先存储在控制模块中的数据里选择最优化值。
它也会向执行器发出信号来控制其工作,改变各执行器的控制参数。
捷达前卫电控发动机电子控制系统图3-3所示:
图3-3捷达前卫电控发动机电子控制系统图
4常见故障的分析与检修
捷达各类型电控发动机同前卫电控发动机一样,具有自诊断功能。
在发动机出现故障后,仪表盘上的故障指示灯会以特定的方式报警,告知驾驶员发动机某个系统出现故障,驾驶员由此根据指示灯的闪烁情况进行故障排除。
另外,在驾驶室内接有解码器接线端子,维修人员将解码器与该端子连接后,读取故障指示代码,进行故障的分析与排除。
但很多时候由于该故障指示灯本身故障或解码器未清故障码时,维修人员便不能准确的对故障进行排除。
只能根据故障现象分析故障原因,进行故障检修。
4.1检修注意事项
4.1.1电控发动机检修要点
(1)针对捷达前卫电控发动机而言,电控燃油喷射系统对燃油的清洁度要求很高,应使用牌号和质量完全符合要求的去铅燃油。
燃油滤清器要定期更换,以防止燃油中的异物堵塞喷油器;
(2)严格按照要求使用电源。
安装蓄电池时极性必须正确,否则电子元件会烧毁;
(3)尽量避免电脑受到剧烈振动,并要防止水分浸入电控系统各零(部)件内;
(4)在蓄电池亏电导致发动机无法正常起动时,应及时给蓄电池充电或更换新的蓄电池,而尽量不要使用跨接电路的方法来起动发动机;
(5)不可用水冲洗微机控制单元和其他电子装置。
发动机存放地点环境的湿度不宜太大,在夏季尽量不用水冲刷地板;
(6)防止微机系统受到剧烈的机械冲击震动;
(7)发动机要远离能发射电磁场的电气设备,避免空间强电磁场对微机系统的干扰。
4.1.2电控燃油系统检查要点
(1)打开点火开关,而发动机未起动时,警告灯应点亮。
发动机正常起动后,警告灯应熄灭,如果不熄灭,则表示电脑自诊断系统检测到故障或异常现象。
此时不能将蓄电池从电路中断开,以防微机中存储的故障代码及有关信息丢失。
应根据警告灯闪烁的次数或输出的故障编码,判断电子燃油喷射系统的故障,并用专用设备读取故障码;
(2)对供油系统进行检修操作前,应先拆除蓄电池的搭铁线;
(3)电动燃油泵除受点火开关控制外,还受空气流量计内的开关控制。
点火开关接通后,只有在发动机处于正常工作或起动状态,且空气流量计检测到空气流量信号或微机检测到转速和点火信号时,燃油泵才连续工作。
它的出油压力比一般的供油系高,损坏后只能使用原型号的电动燃油泵进行更换;
(4)检修时,不论发动机是否运转,只要点火开关接通,决不可断开任何正在工作的电气装置。
因为这些装置往往步有一定的电感,当突然切断其工作电流时,会在电路中产生很高的瞬时电压,会造成电子器件的严重损坏;
(5)如需要进行电弧焊接,应断开电控单元的供电电源线;
(6)对微机及与之连接的传感器、执行器进行检修时,操作人员须预先消除身上的静电,一定要带上接铁金属带,将其一端缠在手腕上,另一端夹到车身上,避免静电造成微机系统的损坏。
4.2发动机常见故障分析与检修
4.2.1发动机启动故障
(1)故障障分析
1)故障现象:
启动故障一般表现为不能启动和启动困难,其中启动困难又分为冷启动困难和热启动困难。
即当打开点火开关,将点火开关拨到起动位置,发动机不能启动或启动困难,无法正常运转起来,为整车提供动力。
2)故障产生的可能原因:
发动机能正常启动必须具备三个要素:
压缩、火花和混合气。
如果某一要素即空气供给系统、统燃油供给系统、电控系统工作异常便会引起发动机不能启动或启动困难。
导致电控发动机启动故障因素较多。
但主要还是集中在发动机电控三大系统中,其可能原因有:
①转速信号系统故障;
②燃油泵及控制电路故障;
③燃油压力调节器故障;
④燃油泵及燃油滤清器故障;
⑤冷启动系统故障;
⑥喷油器故障;
⑦水温传感器故障;
⑧怠速控制阀。
(2)故障的检修
下面检修的故障都是在蓄电池电压、启动系统工作正常、发动机具有良好的压缩和火花、排气净化装置工作正常的情况下发生的。
1)不能启动:
发动机不能启动且无着火征兆,一般是由于燃油没有喷射引起的,即燃油喷射系统问题,其主要检修以下几点:
①转速信号系统故障。
发动机转速和曲轴位置传感器在发动机工作时检测其转速信号、提供曲轴位置信号,并作为控制系统进行各项控制的主要依据和基础。
如果传感器或其线路出现故障,电控单元不能接收到速度信号和曲轴位置信号,就无法正确地控制燃油喷射和点火正时,就会出现喷油器不动作,火花塞不跳火的现象。
用听诊器和正时灯进行检查,便可确认喷油器和火花塞是否工作。
出现上述故障时,一般自诊断系统可显示出故障代码,应对转速传感器、1和2号凸轮轴位置传感器及其线路进行全面检查。
首先断开各传感器的接线器,检查它们的电阻,如阻值不正常,则须更换;
如正常,再检查ECU与各传感器的配线和接线器是否正常;
②燃油泵及控制电路故障如果燃油泵或控制电路出现故障,也会造成供油系统没有燃油压力。
即使喷油器工作正常,燃油也不能正常喷射。
检查方法是:
用短接线连接诊断插端子+B和FP然后接通点火开关(不启动),检查进油软管中有无压力。
如果软管中有压力且可听到回油声,说明燃油泵本身没有问题;
否则,应检查燃油泵,可用万用表测量端子4和5之间的电阻,如与规定不符,则需更换燃油泵。
如果燃油泵工作正常,则应检查其控制电路,主要包括保险丝、主继电器、燃油泵继电器、电阻器以及各配线和接线器。
2)启动困难
冷启动困难和热启动困难的影响因素和检查方法大体相同。
就混合气浓度而言,有混合气过稀和混合气过浓两种情况。
影响供油的故障可能出现在燃油质量、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、冷启动系统、喷油器和水温传感器上;
影响进气的故障多表现为空气滤清器堵塞、进气系统漏气和怠速控制故障。
具体检修如下:
①燃油压力调节器故障燃油系统的油压对混合气浓度有直接的影响,因此首先应检查燃油压力。
先将燃油压力表接入燃油管路中,然后启动发动机,测量燃油压力。
如果燃油压力过高,则应更换压力调节器;
压力过低时,可夹住回油软管,若燃油压力上升到正常值说明燃油压力调节器损坏,否则可检查燃油泵和燃油滤清器。
停机后检查燃油压力应保持在规定值5min,否则说明喷油器渗漏,导致混合气过浓;
②燃油泵及燃油滤清器故障启动困难时,一般燃油泵是能正常工作,其问题多是油泵滤网堵塞致使油泵不能足量吸入燃油或燃油滤清器不畅通引起供油系统压力不足;
③冷启动系统故障冷启动喷油器,在冷启动时将混合气加浓以改善冷启动性能。
冷启动喷油器由启动开关和热敏时控开关控制,喷油持续时间取决于热敏时控开关加热线圈电流和冷却水的温度。
冷启动系统故障多表现为:
冷启动喷油器被胶质物堵塞,影响喷油雾化质量,导致冷启动困难;
冷启动喷油器失效不能正常工作;
热敏时控开关短路(触点常闭)或断路(常开),如果触点常闭,则热车时仍控制冷启动喷油器喷入过多燃油而导致热启动困难,如果时控开关短路,冷启动喷油器始终不能工作而导致冷启动困难;
④喷油器故障喷油器故障一般表现为:
喷油器喷孔被胶质物体堵塞,积炭或密封不严造成滴漏,从而导致混合气浓度过小或过大。
其检测方法是:
首先启动发动机,用听诊器在每个喷油器处检查运作声音,如听不到声音,应检查配线连接器、喷油器或来自ECU的喷射信号;
然后,用万用表测量喷油器端子间的电阻,如电阻值与规定值不符,则更换喷油器;
最后,检查喷油器的喷油量,其值应在正常范围内且各缸喷油量差值小于5cm;
⑤水温传感器故障水温传感器是用来检测冷却水的温度,并将其转化为与温度有关的电压信号输入ECU,作为ECU修正喷油量的依据。
如果水温传感器失效或与ECU间配线断路、短路、表面水垢严重时,都会造成输出信号出现较大偏差,最终使喷油器不能适时增大或减少喷油量,导致启动困难;
⑥怠速控制阀(ISC)故障捷达前卫电控发动机采用步进电机型怠速控制阀,ECU根据发动机的工况,调节步进电机电磁线圈的通电顺序,使步进电机轴上的锥阀体旋入或旋出,调节旁通空气道的开度,实现旁通进气量的调节。
如果发动机启动困难但稍踩油门却能启动,则说明怠速控制阀故障。
拆解ISC阀会发现阀体锥面有较多积炭、胶质粘滞、油污堆积,结果减小了锥形阀的可调范围,致使冷车启动时,进气量减小、混合气过浓而出现启动困难;
在该故障的检修时,如果启动机本身没有故障,只因蓄电池电量不足,则在应急的情况下可以考虑利用外力启动的方法,具体操作要点:
将排挡杆推到次高挡,左脚踏离合器踏板,右脚踩在油门踏板,松开制动,打开点火开关。
当汽车具有一定的惯性后,快速地抬起离合器踏板,从而启动发动机,达到排除故障的目的。
4.2.2发动机失速故障
(1)故障分析
发动机工作时,转速忽高忽低,这种现象即为发动机失速现象,其故障被称为发动机失速故障。
2)故障原因:
造成发动机转速忽高忽低的原因有燃油喷盘系统的故障,也有点火控制系统的故障,还有进气系统的故障。
常见的故障原因有以下几点:
①进气系统存在漏气处。
如各软管及连接处漏气、PVC阀漏气、EGR系统漏气,机油尺插口处漏气,机油滤清器盖漏气等;
②空气滤清器滤芯过脏;
③空气流量计工作不正常;
④燃油喷射系统供油压力不稳。
如油管变形,系统线路连接接触不良,燃油泵泵油压力不足,燃油压力调节器工作不稳定,燃油滤清器过脏,断路继电器触点抖动等;
⑤点火正时不正确,点火提前角不正确;
⑥冷起动喷油器和温度正时开关工作不良;
⑦ECU故障。
(2)故障检修
根据发动机失速故障的原因分析,其故障诊断排除方法和步骤为:
①检查进气管路有无漏气现象。
检查各软管及连接接头处、PVC阀管子、EGR系统、机油尺插口、机油滤清器盖;
②检查供油压力。
检查油箱中燃油是否过少,检查燃油管内的压力是否不稳。
具体方法与检查发动机不能发动时相同;
③检查空气滤清器滤芯是否过脏;
④检查点火提前角;
⑤检查各缸火花塞工作情况;
⑥检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关的工作情况;
⑦检查空气流量计的输出电压及与发动机工况的变化关系;
⑧检查喷油器的喷油情况;
⑨检查ECU的工作情况。
4.2.3发动机怠速不良故障
发动机在中等以上转速运行时工作正常,当转速为怠速或接近怠速时,出现怠速不稳甚至熄火的现象,即为怠速不良故障。
怠速不稳,发动机排气管冒黑烟,是捷达电控发动机最常见的故障。
2)故障原因:
造成怠速不良通常是由于进气系统和喷油控制系统的原因,个别时候也会因发动机机械故障造成怠速不良。
往往反映出:
燃油与空气的混合比不符合要求,以及大真空渗漏等问题上。
怠速空气马达按照电脑指令控制空气流量,而喷油器按照电脑指令控制油量。
当怠速空气马达工作异常,影响怠速。
还有某些部位的泄漏,如进气支管的泄漏,空调系统的开启等,都会产生怠速问题。
当进气支管内由于泄漏进入过量的空气造成废气,使得进入缸内的混合气变稀,此时电脑收到氧传感器的反馈,发生指令要求加浓混合气,即通过怠速空气马达关闭怠速时,空气旁控通道,同时,氧传感器的失效,进气温度传感器的损坏,空气流量计,或“ECU”故障码没有清除等,都可能影响怠速,在实际工作中,我们经常会遇到这样的问题。
根据以上分析,常见引起发动机怠速不良的原因有:
①混合气过稀;
②冷起动喷油器和温度一时间控制开关工作不正常;
③喷油系统供油压力不正常;
④喷油器故障引起喷射雾化质量差;
⑤ECU故障。
在该故障的分析流程中,若故障原因就在于混合气过稀,那么导致混合气过稀原因又有:
a)进气系统存在漏气现象;
b)冷起动喷油器和温度定时开关有故障;
c)系统燃油压力过低;
d)喷油器发卡或堵塞;
e)空气流量计故障;
f)水温传感器故障;
g)节气门位置传感器故障;
h)ECU故障。
1)发动机怠速不稳的检修、诊断排除方法和步骤为:
①检查进气管、PVC阀软管、机油尺处是否漏气;
②检查空气滤清器滤芯是否过脏;
③检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关是否正常;
④检查燃油系统压力是否过低;
⑤检查喷油器喷射情况;
⑥必要时检查汽缸压力和气门间隙;
⑦检查ECU。
2)当该故障原因可能为混合气过稀时的诊断排除方法和步骤为:
①检查进气系统有无漏气现象;
②检查冷起动喷油器的定时开关;
③检查喷油器有无堵塞、发卡故障;
④检查空气流量计工作情况;
⑤检查水温传感器;
⑥检查节气门位置传感器工作情况;
⑦检查ECU各端子输入、输出信号。
4.2.4发动机加速不良故障
加速不良是指发动机加不上油,即踩下加速踏板后发动机转速不能马上升高,有迟滞现象,加速反应迟缓,或在加速过程中发动机转速有轻微的波动。
也即是发动机在油门由低速缓慢加速到高速时,工作完全正常,但在急加速时,发动机转速变化缓慢,有时有喘气或回火现象。
根据发动机加速不良的表现现象,其故障产生的可能原因为:
①点火正时不准确,点火提前角异常;
②进气系统漏气;
③空气滤清器堵塞或脏污;
④节气门位置传感器出现故障;
⑤燃油压力不正常,包括燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器各部件的故障;
⑥排气再循环系统出现异常;
⑦空气流量计的工作情况不良好或有异常;
⑧ECU故障。
该故障检修与诊断排除方法和步骤为:
1)检查点火正时情况和点火提前角是否正常;
2)检查进气系统有无漏气;
3)检查检查空气滤清器有无堵塞;
4)检查节气门位置传感器工作是否正常;
5)检查燃油压力是否正常,包括燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器的检查;
6)拆卸、清洗喷油器,保证喷油器的工作良好;
7)检查排气再循环系统有无异常;
8)检查空气流量计的工作情况是否正常;
9)检查ECU是否良好,发现损坏则对其进行更换。
加速不良的故障诊断与检修流程图如图4-1所示:
图4-1发动机加速不良的故障诊断与检修流程图
4.3故障分析与检修总结
捷达电控发动机在使用过程中,同捷达前卫电控发动机一样,若发生故障,用故障自诊断系统或使用专用的检测诊断设备诊断时,无故障码显示,或者是有故障码,但不是故障的真正原因,此时若更换故障码所指示的相应部件,故障仍然存在,排除不了。
这种现象在捷达发动机常见故障中时有发生,故障的诊断往往也是非常困难的,他要求维修人员要有相当坚实的理论基础和分析问题的能力。
排除疑难故障往往要耗费相当长的时间,只有这样才能找出故障的真正原因。
由于捷达前卫电控发动机电子控制单元的增加,使得发动机的整
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