1、项目52 发动机故障诊断与排除课程名称汽车电控系统检修教学主题发动机电控系统故障诊断与排除授课班级12级汽车授课时间10学时授课地点一体化教室教学目标：1能力目标：能掌握各种仪器和检测设备的正确使用； 能熟练排除汽油机电控系统常见故障；2知识目标：掌握发动机电控系统常见故障的原因；3素质目标：团队协作能力；语言表达能力；重 点：常见故障的原理分析；难 点：根据故障现象拟定诊断流程；教学方法：项目教学法、讲授法、演示法、团队讨论法。教学器材：ppt、台架、图片和实物、维修手册或电路图。教学步骤教 学 步 骤 与 过 程备 注步骤一：任务提出 任务：发动机的常见故障有哪些？步骤二：发动机电控系统常
2、见故障的诊断与排除电控发动机的常见故障有启动困难、怠速不良、加速不良等故障，本节重点学习典型故障产生的原因及检修方法。1、教学内容（1）电控发动机启动困难的故障诊断；（2）电控发动机怠速不良的故障诊断；（3）电控发动机加速不良的故障诊断；。2、教师活动（1）教师用PPT讲解相关典型故障的产生原因；（2）教师用用PPT，结合黑板上板书发动机典型故障的诊断思路分析，结合图片进行结构和原理认识。课前将学生分成6-8个人/小组。10分钟3、学生活动听讲并回答教师的问题附：主要知识发动机起动困难是指起动机能带发动机按正常速度转动，有明显示着征兆，但不能起动，或需要连续多次起动或长时间转动起动机才能起动。
3、对于起动困难的故障，应分清是在冷车时出现还是热车时出现，或者不论冷车热车均出现。1故障现象 起动时曲轴转动速度正常，但需要较长时间才能起动，或有明显着车征兆而不能起动。 2故障原因 （1）进气系统中有漏气； （2）燃油压力太低； （4）水温传感器故障； （5）空气流量计故障； （6）怠速控制阀或附加空气阀故障； （7）冷起动喷油器不工作（冷车起动困难）或冷起动喷油器一直工作（热车起动困难）； （8）温度时间开关故障； （9）喷油器故障（不工作、漏油、堵塞）； （10）点火正时不正确； （11）起动开关至电脑的接线断路； （12）气缸压缩压力太低； （13）电脑故障 3.故障诊断的一般程序对于起
4、动困难，应分清是冷车时出现还是热车时出现，或者不管冷车还是热车均出现。这一故障一般是在燃油系统，可按下述步骤进行检查：（1）自诊断（2）检查怠速时进气管的真空度，若真空度小于标准值，或怠速运转时进气管附近有漏气的“嘶嘶”声，说明进气系统中有泄漏，应检查进气管各个管接头、衬垫、真空软管等处，以及EGR系统和EVAP系统。（3）检查空气滤清器是否有堵塞（4）如节气门在1/4开度左右发动机能正常起动，而节气门全关时起动困难，则应检查ISC阀是否工作正常。在冷车怠速运转下，拔下ISC阀线束插头，若发动机转速没有下降，则说明ISC阀工作不良，应检查ISC阀及其控制电路。（5）检查燃油压力。（6）检查EC
5、TS和IATS。若阻值或阻值变化规律不符合标准，则应更换。检查其信号电压是否与标准相同，否则检查线路。（7）检查MAPS。测量器信号电压看是否符合标准值（8）如冷车起动正常，而热车不易起动，则应检查点火线圈、点火器等。若无异常，则应检查燃油压力是否过高（造成混合气过浓、气阻等），还应检查PSCV阀的工作情况，如其内部有卡滞，则会使阀不能正常关闭，造成混合气过浓。（9）在怠速时检查点火正时，若不符合标准值，应调整。（10）检查起动开关至电脑的起动信号是否正常。若电脑接收不到起动开关的起动信号，就不能进行加浓控制，也会导致起动困难。（11）拆检喷油器。（12）检查进气管和进、排气门积炭。严重时应清
6、除。（13）检查缸压，若过低应拆检发动机相关部件。（14）若以上检查均正常，则可更换一个新的电脑试验，如起动正常，则说明原电脑有故障，应更换。起动困难的检查与诊断不能起动的检查方法有相似之处，有时起动困难最终可能发展为不能起动。4、故障的相关要点1)进气量和喷油量对起动的影响电控发动机在起动时进气量由怠速控制机构控制，而ISC阀的开闭及开度又是由ECTS直接控制或根据ECTS、起动信号由PCM间接控制，若此时的进气量与喷油量不能合理匹配，造成混合气过浓或过稀，均可能引起起动困难。如ISC阀积炭卡死，空气通道小（导致过浓），如EGR阀卡在打开位置、进气管漏气，使进气量额外增加（导致过稀）。起动时
7、如燃油过多，火花塞会“淹死”而难以起动，因此一般PCM都设有清除溢油功能。起动时，踩下加速踏板使节气门全开或节气门开度为80%-100%时，PCM会发出指令少喷油，知道发动机达到设定怠速转速。2)重点检查项目（1）仔细检查燃油压力，包括压力建立的快慢、压力值、保持压力和残余压力的情况等。（2）检查高压火花的强弱。并注意测量起动时的蓄电池端电压、PCM及点火器的供电电压。3)冷启动困难和热起动困难的区别冷起动困难的根本原因是混合气过浓或过稀，具体原因一般有ECTS故障、IATS故障、喷油器雾化不良、进气管积炭、点火能量不够、火花塞故障、ISC阀故障等。热起动困难的根本原因是混合气过浓。具体原因一
8、般有ECTS故障、IATS故障、几个喷油器漏油或严重雾化不良、ISC阀故障，油压过高、点火故障等。4)积炭对发动机起动性能的影响发动机各部位中，进气门后部形成的积炭对发动机影响最大，会导致功率下降，从而使发动机加速不良及最高车速下降。原因在于当存在积炭后一方面影响了发动机的最大进气量与瞬时进气速度，降低了充气系数；另一方面积炭多为多孔形结构，在冷启动时会吸收部分燃油，使进入气缸的燃油偏少，使空燃比变小。这样只有多次起动以使气门积炭上吸收的燃油饱和，混合气达到起动的浓度才能顺利起动。发动机起动困难的故障诊断与排除程序如图 下图所示。2故障诊断与排除 （1）进行故障自诊断。如有故障代码，则按故障代
9、码查找相应的故障原因。 （2）检查怠速时进气管的真空度。若真空度小于 66.7kPa，说明进气系统中有空气泄漏，应检查进气管各个管接头、衬垫、真空软管等处，以及排气再循环系统、燃油蒸气回收系统。 （3）检查空气滤清器。如果滤芯堵塞，应清洗或更换。 （4）如果节气门在 1/4 左右开度时发动机能正常起动，而节气门全关时起动困难，应检查怠速控制阀及附加空气阀是否正常。在冷车怠速运转中，拔下怠速控制阀线束插头，或者在冷车怠速运转时将附加空气阀进气软管用钳子夹住。如果发动机转速没有下降，说明怠速控制阀工作不正常，应检查怠速控制阀及其控制电路。 （5）检查燃油压力。用一根导线将电动燃油泵的两个检测插孔短
10、接，然后打开点火开关，让电动燃油泵运转。在这种状态下，燃油压力应达 300kPa 左右。如果压力太低，应检查油压调节器、喷油器有无漏油，汽油滤清器有无堵塞，燃油泵最大泵油压力是否正常。 （6）检查温度传感器和空气流量计。拔下温度传感器和空气流量计线束插头，用万用表欧姆挡测量温度传感器和空气流量计各接线端子之间的电阻。如果阻值不符合标准，应更换。 （7）如果是在冷车时不易起动，而热车时起动正常，应检查冷起动喷油器工作是否正常。先检查在起动时冷起动喷油器线束插头处有无 12V左右的电压。如果没有电压，则说明控制电路有故障，应检查冷起动温度时间开关及其控制电路。如果起动时线束插头处有电压，应检查冷起
11、动喷油器电磁线圈电阻是否正常，喷孔有无堵塞等。 （8）如果是在热车状态下不易起动（在热车状态下起动，如果打开起动开关转动曲轴超过 34 圈后才能起动，即可视为不易起动），应检查在点火开关关闭后，燃油系统的保持压力是否正常。接上油压表，在关闭点火开关（发动机熄火）后，5min内燃油压力应保持不低于 150kPa 左右。如果保持压力太低，应检查油压调节器、电动燃油泵、喷油器等处是否漏油。（9）在发动机怠速运转时检查点火正时。如果不符合标准，应予以调整。 （10）检查起动开关至电脑的起动信号是否正常。如果电脑接收不到起动开关的起动信 号，就不能进行起动加浓控制，也会导致起动困难。对此，应从电脑线束插
12、头处检查起动时有无起动开关的信号传至电脑。如无信号，应检查起动开关和线路。 （11）检查气缸压缩压力。如压力过低，应拆检发动机。 （12）如果上述检查均正常，可换一个新的电脑试一下。如果有好转，则说明原电脑有故障，应更换电脑。怠速不稳、易熄火1.故障现象：发动机起动正常，但不论冷车或热车，怠速均不稳定，怠速转速过低，易熄火。2.故障原因（1）进气系统或真空系统漏气（2）空气滤清器堵塞（3）ISC阀工作不良（4）EGR阀卡住常开，不能关闭（5）怠速初始转速调整不当（6）燃油系统油压过低（7）喷油器雾化不良、漏油或堵塞（8）火花塞工作不良（9）高压线漏电或断路（10）点火正时失准（11）缸压过低3
13、.故障诊断与排除（1）自诊断。如有故障码按提示操作。特别注意会影响怠速工作的传感器、执行器（如ECTS、TPS、ISC阀等）有无故障。（2）检查进气系统各管接头、各真空软管、EGR系统和EVAP系统有无漏气。（3）检查ISC阀工作是否正常。可在发动机运转过程中拔下ISC阀连接线插头，观察转速有无变化，若无变化，说明ISC阀或其控制电路有故障，应检修电路或更换ISC阀。（4）在怠速时作断火检查，若断火后转速无变化，应检查该缸火花塞或喷油器有无故障，喷油器电路有无短路。（5）检查高压火花，如太弱，则应检查点火系统。（6）拆检各缸火花塞，检查电极有无磨损过度、烧熔或积炭，火花塞电极间隙是否正常。（7
14、）检查各缸高压线，查看是否有漏电或击穿的痕迹，并用万用表检查是否损坏。（8）检查燃油压力。（9）按固定程序调整发动机初始怠速转速。（10）检查喷油器在怠速时工作声音，若各缸工作声音不均匀，说明各缸喷油器喷油部均匀，应拆检、清洗或更换喷油器。（11）检查气缸压缩压力。（12）检查调整气门间隙。若上述检查正常，可最后检查PCM。二、冷车怠速不稳、易熄火1.故障现象：发动机冷车运转时怠速不稳或过低，易熄火，热车后怠速恢复正常。2.故障原因（1）ISC阀故障（2）ECTS故障（3）喷油器雾化不良或有堵塞3.故障诊断与排除（1）自诊断。（2）检查ISC阀（3）测量ECTS，如有短路、断路或阻值不符合标准
15、的情况，则应更换。（4）拆检、清洗各缸喷油器，检查清洗后的喷油器工作情况，如有雾化不良、漏油或喷油量不符合标准，应更换。三、热车怠速不稳或熄火1.故障现象：发动机冷车运转时怠速正常，热车后怠速不稳，怠速转速过低或熄火。2.故障原因（1）怠速初始转速设置过低（2）ECTS有故障（3）ISC阀有故障（4）火花塞或高压线不良（5）电脑搭铁不良（6）氧传感器有故障或失效3.故障诊断与排除（1）自诊断（2）按正确程序，检查发动机的初始怠速转速，若过低应按规定程序予以调整。（3）检查ECTS（4）检查ISC阀有无工作。（5）拆下各缸火花塞，检查火花塞电极是否良好，有无烧蚀过度或积炭，视情况更换火花塞或调整
16、火花塞间隙。（6）测量各缸高压线，检查是否有漏电、击穿等损坏现象。（7）检查电脑搭铁线及发动机机体搭铁是否良好。可在打开点火开关后，测量电脑搭铁线（或诊断座内搭铁线、发动机机体）与蓄电池负极之间电压，若该电压大于1 V，说明搭铁不良。可检查搭铁线接地端是否松动或锈蚀，也可重新引入一根搭铁线。故障诊断、排除的相关要点1.深刻理解电控发动机怠速控制原理 对于电喷发动机，PCM对怠速工况的控制一般可分为基本怠速设置、目标怠速调节剂附加工作怠速调整。（1）怠速基本设置 发动机的基本怠速设置主要由节气门的初始开度决定，随着车辆的使用，节气门处会出现不同程度的污物，当污物增加，发动机的进气量会下降，导致怠
17、速转速下降。（2）目标怠速调节 目标怠速的调节式通过PCM的控制来实现的。（3）附件工作怠速调整 当怠速工况被增加负荷时，PCM通过调节ISC阀的开度以适应怠速负荷的变化防止发动机熄火。2.怠速不稳、发抖的常见原因之一：缺火（1）查找缺火的的传统方法 恒定的气缸缺火很容易查找出，用传统的断火试验方法就可以。但在无分电器点火系中，应做到安全试验。 对于同时点火的，可事先用回形针或金属丝别再高压线插孔上，再插上高压线，回形针有一部分露出在外，用一条导线一端搭铁，一端去靠近回形针露出部分，以检查气缸的工作情况。 对于单缸独立点火的，可断开点火线圈低压插头来检查，也可断开各缸喷油器插头来检查气缸工作情
18、况。在断缸试验瞬间，发动机转速应下降，各缸引起的转速降应大致相同，若断开某缸，转速下降明显低于其他缸，则表明该缸工作不良。 值得注意的是在断火或断油试验时，发动机通常处于怠速状态，ISC阀会自动调整转速，因此在试验时断火时间应尽可能短，以免使三元催化转化器过热，且发动机有缺火监测功能，当发现缺火过度会断开该缸的喷油器电路，此时即使重新恢复该缸点火，缸气缸也不工作。最好用诊断仪来执行该项动态监测。 （2）自诊断系统对气缸失火的监控PCM会由IGF信号确认点火系统是否正常工作，若在一段时间内没有接受到该信号，PCM会强制性切断喷油。 工作较差的气缸在燃烧时会导致发动机失火，若气缸压缩比不够，油量控
19、制不精确，或者火花强度不够，都会导致HC排量增加，会增加触媒的工作负荷，导致三元催化转化器过热。当缺火时燃烧压力变低，使活塞的运动速度降低，发动机转速也会降低。因此对于OBD-,PCM可以通过监测CKPS的信号来判断哪一缸失火。一般若某缸气缸提供正常的功率，就会有一个规定的曲轴加速时间，当气缸缺火时就不会给发动机提供动力，与缺火气缸对应的曲轴加速度也下降。在正常情况下，CKPS产生的信号的峰值、波长都是较平均的，当发动机出现失火时，曲轴转速会突然下降，因此CKPS的信号就会出现不平均的波形，通过对比CKPS和CMPS的波形就可判别出来。（3）缺火诊断故障码的检查技巧 若遇到一个具体的缺火诊断故
20、障码，如P0301-P0304,就应这样考虑，那些对所有气缸都有影响的缺火条件都应归入“不太可能“一类，然后集中考虑那些只影响个别气缸的因素上。但有时应考虑个别因素，比如已做完一个气缸的平衡测试，可能会产生干扰引起误导。同时PCM也有可能受到干扰。 当测气缸压力时，若一个或几个气缸的气缸压力读书低于规定值，则可能是气门或活塞环已经磨损。当个别缸气缸压力数值在第一个压缩行程显示较低，而在其后的三个压缩行程又有某些提高，但仍低于规定值，可能是活塞环已磨损。若个别缸在第一个压缩行程读书低，在以后的压缩行程增加很小，可能是气门泄漏。当两相邻气缸的压缩压力读数低于规定值，则可能是两缸之间的气缸垫有泄漏。
21、 若故障表现为多缸失火现象，应将注意力集中到能影响所有或多个气缸的因素上。3.真空泄漏的检查最直观的检查方法是使发动机处于怠速下在进气歧管附近怀疑漏气的地方喷化油器清洗剂，观察转速有无变化，若改变则说明存在漏气，应作进一步检查；也可用真空表检查，但需要经验。当真空轻微泄漏时怠速转速会升高或转速轻微波动，怠速转速升高后，真空度在下降的同时又得到一些弥补，故下降幅度不大，变化不明显。同时要注意进气歧管真空泄漏只是进气歧管真空度下降的众多原因之一，实际中还应注意区分。检查真空管是否漏气最好是用带有真空表的真空枪进行检查。方法是：拔下进气歧管侧的真空管接头，用真空枪对真空软管侧施加真空，注意观察真空是
22、否能保持。若不能保持，则可分段弯折、堵塞再用真空枪试验检查。4.喷油器的检查对于喷油器的检查如以下所述。（1）喷油器的就车检查1）检查喷油器线圈的电阻。注意是高阻型还是低阻型。2）检查喷油器电磁阀是否工作。怠速运行时，用手接触喷油器，应有振动感。或用其他工具（如起子、听诊器）应有动作的声音。若无说明该缸喷油器不工作，若有就继续进行喷油情况检查。3）喷油器控制电路的检查。检查喷油器控制电路的电源供应拔下喷油器连接器插头，接通点火开关，不起动发动机，测量喷油器控制线连接器插头上的电源线的电压，应为12V。若无电压则应检查点火开关及熔丝或主继电器及线路。用万用表交流电压档测量交流电压；将330欧姆电
23、阻串联发光二极管接入喷油信号控制电路，起动发动机，观察发光二极管，信号正常时发光二极管闪烁。如果不正常闪烁，则检查线路及ECU等。4）喷油器平衡测试对发动机上的喷油器进行喷油器平衡测试，以诊断是否有节流。喷油器平衡测试仪包括一个定时电路，可在定时按钮按下时按照按下按钮的精确时间周期激励喷油器喷油。加速不良电控发动机的特点之一是具有极好的加速性能，其加速十分灵敏、迅速。如果出现加速 反应迟滞等现象，即说明电控发动机电子控制系统有故障，应及时进行检修。 1故障现象 ：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，或出现“回火”、“放炮”现象
24、。 2故障原因 （1）点火提前角不正确； （2）燃油压力过低； （3）进气系统中有漏气； （4）节气门位置传感器或空气流量计故障； （5）喷油器工作不良； （6）排气再循环系统工作不正常。 3.故障诊断流程 （1）自诊断，检查有无故障码，并注意观察动态数据流。 （2）检查点火正时。 （3）测量各缸高压线电阻并拆检各缸火花塞。 （4）检查进气系统是否漏气。用真空表测量并结合在进气歧管附近喷化清剂来检查。 （5）检查燃油压力。怠速和加速时均应符合要求。 （6）用示波器检查MAPS、TPS的输出电压波形，如有异常，应更换。 （7）拆卸、清洗喷油器，检查喷油器在加速工况下的喷油量，如有异常应更换喷油器
25、。 （8）检查EGR系统的工作情况。 （9）检查排气管是否堵塞。以上程序须全部检查完成，确保排除同时存在几个故障原因的故障。4、故障诊断要点 1.发动机加速不良的常见原因分析 发动机加速不良通常是由于混合气过稀、过浓，点火系统故障，发动机机械系统故障等原因引起。 造成上述故障的具体原因有：燃油系统油压过高或过低，喷油器工作不良，传感器信号错误，点火高压低、能量小，点火正时不正确，气缸压缩压力低，排气管堵塞。 发动机加速不良一般有两种现象：一种是踩下加速踏板，发动机加速迟缓；另一种是踩下加速踏板，发动机转速不升反降。若果踩下加速踏板，进气量增加少，修正增加喷油量也少，或喷油器喷油量增加迟缓或量少
26、，加速就迟缓；如果踩下加速踏板，进气量急剧增加，但由于传感器信号错误，喷油器喷油量不增加或增加量少，或高压火弱，就会使转速下降。若发动机在急速过程中，转速只是发生以下波动，而后马上可以加到高速，且能维持较长时间高速运转。这一般是在加速过程的瞬间出现断火现象，应重点检查点火系统。若踩下加速踏板，转速不升反降且有熄火征兆，很难加速到高速。这一般为混合气过稀或高压火弱，当然也可能是排气管堵塞，其中前者最为常见。此时可在进气系统合适位置（若空滤器、节气门、真空管等处），一边喷点化清剂，一边迅速开启节气门，若此时转速可迅速提高则说明混合气稀（此时可从燃油压力低和导致喷油量少的可能原因着手）。若提高转速易
27、熄火，且有时进气管回火，有时排气管放炮，则很可能是高压火弱或断火（怠速时运转平稳）。2.进气管回火的分析 进气管回火：混合气在进气歧管内燃烧，燃气从进气口喷出的一种故障现象。原因较多，一般在供给系，点火系和机械系统等。 （1）供油系统。主要是由燃油供应不足，混合气过稀引起。 （2）点火系统。主要是由于点火过晚或火花能量低，使燃烧速度变慢。其伴随的现象有：加速时转速提高缓慢，急加速时回火现象明显，有时缓加速也有回火现象，同时排气管排气声发闷，发动机温度偏高。若发动机空转时工作正常，急加速或急减速时有时回火；高速行驶时有不规则的回火现象；在不平路面行驶回火频繁，则可能是点火系统某些部位或部件出现搭
28、铁不良。 对于同时点火的（G4GB），造成急加速回火的另一重要原因是火花塞工作不良。应注意重点检查。 （3）机械故障。若发动机低速运转时进气管回火，排气管有“突突”声，转速提高后症状减轻，此时应检查气缸压力。可能是进气密封不严，在高速时相对漏气率下降，回火相对在低速明显，高速时减轻。如果发动机工作时，连续有节奏地出现回火，同时动力下降。某缸断火后回火现象消失，则多是由于排气门无法开启或开度过小，导致废气不能完全排除。躲过发动机工作时，进气管连续回火，低速时更明显，相邻两缸中某缸断火，回火现象消失，则可能是因为相邻两缸之间的汽缸垫烧穿。可用断缸法查找。（4）如PCM工作不良或元件及线路有故障，也
29、会导致混合气过稀少，使进气管回火。5故障诊断与排除 （1）进气故障自诊断，检查有无故障代码。空气流量计、节气门位置传感器等故障都会影响气车的加速性能。按显示的故障代码查找故障原因。 （2）检查点火正时。在发动机怠速时点火提前角应为 10 15 左右。如不正确，应调整发动机的初始点火提前角。加速时点火提前应能自动地加大到 20 30 。如有异常，应检查点火控制系统或更换电脑。 （3）检查进气系统有无漏气。测量进气管真空度，怠速时真空度应大于 66.7kPa。如真空度太小，说明进气系统有漏气处，应仔细检查各进气管接头处及各软管、真空管等。 （4）检查空气滤清器。如有堵塞，应清洗或更换。（5）检查节
30、气门位置传感器。对于开关量输出型节气门位置传感器，在节气门全闭时，怠速开关触点应闭合；节气门打开时，怠速开关触点应断开；节气门接近全开时，全负荷开关触点应闭合。对线性输出式节气门位置传感器，在节气门由全闭到全开变化时，其信号端子与接地端子间的电阻值应连续增大，不应出现断续现象。如有异常，应按规定进行调整或更换。（6）检查燃油压力。怠速时燃油压力应符合规定值，加速时燃油压力应能上升 50kPa左右。如油压过低，应检查油压调节器、电动燃油泵等。 （7）拆卸、清洗各喷油器。检查喷油器在加速工况下的喷油量。如有异常，应更换喷油器。（8）检测空气流量计。如有异常，应更换。 （9）对于设有排气再循环系统（废气再循环）的电控发动机，可以拔下排气再循环阀上的真空软管，并将其塞住，然后再检查发动机的加速性能。如果此时加速性能恢复正常，则说明排气再循环系统工作不正常，再循环的排气量太大，影响了发动机的加速性能。对此，应检查废气调整阀、三通电磁阀工作是否正常。如有异常应更换。掌握发动机电控系统常见故障的原因60分钟重点发动机典型故障的常见故障的诊断思路分析10分钟PPT讲解10分钟教师点评课后小结作业布置习题集P22
