電控發(fā)動機進氣系統(tǒng)第一課

1電控發(fā)動機檢測與維修——主講：唐春生2第二章：電控發(fā)動機進氣系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、能夠識別進氣系統(tǒng)元件位置

2、能夠檢測進氣系統(tǒng)的各個傳感器

3、能夠分析進氣系統(tǒng)的典型故障應(yīng)知理論：1、空氣流量計的結(jié)構(gòu)和原理

2、節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)與原理

3、進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與原理

4、進氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)與原理應(yīng)會技能：1、空氣流量計的檢測

2、進氣壓力傳感器的檢測

3、節(jié)氣門位置傳感器的檢測

4、進氣溫度傳感器的檢測3維修案例：一輛豐田佳美（TOYOTACAMRY），發(fā)動機轉(zhuǎn)速在2800~3000r/min時，發(fā)動機抖動，手握到方向盤上會有明顯顫抖感，經(jīng)檢測，是進氣系統(tǒng)故障，更換的進氣系統(tǒng)的一個原件后故障消失，請問這可能是哪個元件的故障，式說明分析思路。專業(yè)術(shù)語：D型電控發(fā)動機、L型電控發(fā)動機、步進電動機42.1進氣系統(tǒng)的組成課堂回顧按進氣順序依次為:

空氣濾清器空氣流量計節(jié)氣門體進氣歧管進氣門氣缸（L或LH型）L型或LH型空氣流量計（附帶有進氣溫度傳感器）Air52.2進氣系統(tǒng)分類（L型&D型）L型電控發(fā)動機采用空氣流量計檢測進氣量（MAF），結(jié)構(gòu)如圖所示：L型電控發(fā)動機進氣系統(tǒng)元件布置圖（添加圖片）6L型電控發(fā)動機工作流程圖空氣濾清器空氣流量計節(jié)氣門位置傳感器進氣歧管怠速空氣控制閥發(fā)動機在怠速時，節(jié)氣門處于全閉狀態(tài)，由怠速執(zhí)行器根據(jù)冷卻液溫度、空調(diào)、動力轉(zhuǎn)向等工況調(diào)節(jié)進氣量。當(dāng)?shù)∷倏諝饪刂崎y接收到來自ECU的信號打開時，空氣經(jīng)旁通通道繞過節(jié)氣門，進入進氣歧管。7D型電控發(fā)動機采用進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）來檢測進氣量，結(jié)構(gòu)如圖所示：D型電控發(fā)動機進氣系統(tǒng)元件布置圖（添加圖片）8D型電控發(fā)動機工作流程圖進氣歧管壓力傳感器節(jié)氣門位置傳感器進氣歧管怠速空氣控制閥發(fā)動機空氣濾清器9提示：D型和L型電控發(fā)動機的主要區(qū)別就是檢測進氣流量的方式及相關(guān)傳感設(shè)備的安裝位置不同。L型：空氣流量傳感器一般安裝在空氣濾清器之后節(jié)氣門之前D型：進氣歧管絕對壓力傳感器一般安裝在節(jié)氣門之后進氣歧管位置102.2.1進氣溫度傳感器（IAT）需要使用進氣溫度傳感器的原因：氣體的密度和體系受到溫度影響很大很多時候進氣壓力傳感器和進氣溫度傳感器是做在一起的（圖1），單獨的溫度傳感器如圖2圖1圖2112.2.2進氣溫度傳感器原理進氣溫度傳感器是一種負溫度系數(shù)熱敏電阻電路原理Vc：5V電壓ECU供給Vs：信號E：搭鐵122.3空氣流量計MAF葉（翼）片式空氣流量計卡門漩渦式空氣流量計（光電式/超聲波式）熱線式熱膜式進氣歧管壓力傳感器空氣流量計分類132.3.1葉（翼）片式空氣流量計1、元件識別14葉片式空氣流量計電位計部分15葉片式空氣流量計電路原理圖分析162、葉片式空氣流量計數(shù)字信號葉片式MAF電路分析電路等效分析:a、R1起始位置時電阻為最大,此時Vs端子輸出電壓為最小值，K點處于斷開狀態(tài)，油泵只有極少泵油量以維持發(fā)動機怠速。b、R1劃片由AB，RVc-Vs減小，Vs輸出電壓增大，K點閉合，油泵泵油量正常以維持其它非怠速工況。c、熱敏電阻Rt用于檢測進氣溫度，這是由于不同溫度下，想要達到理論空燃比14.7：1（質(zhì)量比）必須考慮當(dāng)前進氣溫度。d、E1、E2為搭鐵端子，F(xiàn)c為12V電壓，Vc為5V或者12V電壓端子（一般情況下，5V電壓由ECU直接供給），Vs為劃片電位器輸出信號電壓，經(jīng)放大和轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后反饋給ECU，THA為熱敏電阻輸出信號，信號經(jīng)放大和轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后給ECU?，F(xiàn)在很多元件一般內(nèi)置數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，以減輕ECU的運算負擔(dān)。173、葉片式空氣流量計的檢測1、離線狀態(tài)（靜態(tài)）檢測（點火開關(guān)關(guān)閉）工具：萬用表方法：1、選擇萬用表蜂鳴檔位，黑表筆搭鐵，用紅表筆檢測各端子，可測出E1、E2端子，撥動葉片，可測出Fc端子；

2、黑表筆搭E1、E2或者保持搭鐵不變，檢測電阻，電阻值受溫度葉片開度影響的為Vs輸出端子；

3、向MAF內(nèi)注入熱空氣，電阻變小的是THA端子；

4、電阻不變或者對地截止的是Vc端子。182、在線狀態(tài)（動態(tài)）檢測（點火開關(guān)打開并啟動發(fā)動機）工具：萬用表（不推薦）、示波器、試燈方法1：1、萬用表在這里主要檢測電壓，將其打到20V量程直流電壓檔

2、黑表筆搭鐵，紅表筆探測個端子，12電壓的為Fc；5V電壓為Vc；

3、電壓在不撥動劃片的情況下，電壓變化的為THA；

4、撥動劃片，電壓變化的為Vs端子。3、有關(guān)葉片式MAF的參考數(shù)據(jù)參考教材P38表1-3-119參考資料：2778963639NISSAN舊2532333534無無NISSAN新THAVsVcVBE2FcE1TOYOTA20葉片式空氣流量計案例分析案例：一輛豐田大霸王旅行車出現(xiàn)動力不足，加速困難，爬坡無力等現(xiàn)象，排氣管冒黑煙是分析其故障。

空氣流量計又稱空氣流量傳感器，它是將吸入的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號送至電控單元（ECU），作為決定噴油量的基本信號之一。按其結(jié)構(gòu)型式，可分為翼片式、卡門旋渦式、熱線式和熱膜式四種前兩種為體積流量型，后兩種為質(zhì)量流量型。豐田大霸王旅行車發(fā)動機，采用較廣泛應(yīng)用的翼片式空氣流量計，右圖所示為其結(jié)構(gòu)示意圖。212.3.2卡門漩渦式空氣流量計1、元件分類：光電式卡門漩渦式空氣流量計、超聲波式卡門漩渦式空氣流量計2、元件識別（光電式）223.卡門漩渦式MAF檢測的物理原理主要由設(shè)置在空氣通道中央的錐狀卡門旋渦發(fā)生器和相應(yīng)的旋渦檢測裝置等組成。當(dāng)空氣流過卡門旋渦發(fā)生器時，在其后部將會不斷產(chǎn)生卡門旋渦。在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的卡門旋渦的個數(shù)（既發(fā)生頻率）與氣流的速度有關(guān)，只要測出卡門旋渦的發(fā)生頻率，即可知道空氣流量的大小。234、光電式（反光鏡檢測法）卡門漩渦MAF原理24當(dāng)空氣流過卡門旋渦發(fā)生器時，受交替產(chǎn)生的卡門旋渦的影響，發(fā)生器兩側(cè)壓力也交替發(fā)生變化。用導(dǎo)壓孔把旋渦發(fā)生器兩側(cè)的壓力引到薄金屬制成的反光鏡背面，受發(fā)生器兩側(cè)交替變化壓力的作用、反光鏡將產(chǎn)生與旋渦發(fā)生頻率相同的偏轉(zhuǎn)振動，如下圖所示。255、超聲波式卡門漩渦MAF原理266.卡門漩渦式MAF的檢測由于卡門漩渦式空氣流量計雖然計量準(zhǔn)確，但是其造價相對昂貴，且制作工藝復(fù)雜，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰不使用了。其檢測方法僅作了解。下面是凌志LS400車上的卡門漩渦式空氣流量計：27LS400檢測參考數(shù)據(jù)282.3.3熱線式空氣流量計1、元件識別A）熱線式MAF實物圖B）熱線式MAF構(gòu)造圖292.熱線式MAF的結(jié)構(gòu)組成及分類1、分類：按照熱線式空氣流量計的鉑絲位置不同將其分為主流測量方式和旁通氣道測量方式。如下圖所示：主流量測量方式旁通氣道測量方式旁通氣道302.組成防護網(wǎng)是一種金屬或者塑料網(wǎng)，進氣端的作用是整流（平穩(wěn)氣流），出氣端的作用是防回火。熱線式空氣流浪計由一根熱線和一根冷線組成，另外由兩個精密電阻（誤差很小的電阻）共同構(gòu)成惠斯頓電橋，利用電橋的平衡原理制成。電路板負責(zé)將輸出信號放大，有的同時轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。313.電氣原理變換等效Rh：熱線電阻（鉑絲制成）Rt：溫度補償電阻，冷線，進氣溫度傳感R1：精密電阻（誤差小于1‰）Rs：校正電阻（可小幅調(diào)整使電橋初始狀態(tài)平衡）324.等效電路電氣分析Vc輸入12V或5V電壓，電流經(jīng)VcRhE，Rh被加熱，電阻升高，電橋平衡被破快，Vs上產(chǎn)生一個電壓，當(dāng)空氣流過Rh，空氣帶走Rh的溫度致使其電阻降低，這樣，電橋循環(huán)運作，在Vs上產(chǎn)生一個0~5V的隨動電壓。狀態(tài)：Rh溫度高，電阻大，Vs輸出電壓低，空氣流量小

Rh溫度低，電阻小，Vs輸出電壓高，空氣流量大由于熱線式空氣MAF檢測精度高，50%的中高檔車都裝配這種空氣流量計，標(biāo)準(zhǔn)為三線端子，也有在Rt處再串聯(lián)一個熱敏電阻以檢測進氣溫度。提示：這種空氣流量計在使用一段時間后，由于空濾沒有及時更換，上面可能會沾上臟污，這樣測得空氣流量會偏小，所以常常在這個上面還有一根自清潔信號線，發(fā)動機熄火4S后，電腦控制其瞬間加熱到1000℃左右將附在上面的臟污燒盡。332.3.4熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計的電氣原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)上都與熱線式很相似，不同的是，熱膜式空氣流量計的鉑絲不是直接裸露在空氣中而是被做在了一個樹脂片上，這樣，熱膜式空氣流量計更加經(jīng)久耐用，不易損壞了。損壞可能性：樹脂老化，受強冷、回火等因素導(dǎo)致樹脂開裂，會導(dǎo)致信號增強，混合氣變濃。342.3.5熱線式、熱膜式MAF的檢測1、靜態(tài)檢測（離線）以四線制熱線式MAF為例（四線：搭鐵、信號、電源正、THA）用萬用表蜂鳴檔，在常溫狀態(tài)下，R1.2R2.3電阻相等，R1.3電阻約等于R1.2+R2.3，向空氣流量計注入熱風(fēng)R1.4受到溫度影響而減小，R1.2受熱風(fēng)影響電阻增大，則1為Vcc,2為Vs，3為搭鐵，4為THA。2、動態(tài)檢測（發(fā)動機啟動）用萬用表20V量程電壓檔，檢測，1號端子電壓為12V，2號端子電壓在0~5V之間變化（需要加減油門，否則變化很小），3號電壓為0，四號端子電壓受到進氣溫度的影響。則1為Vcc,2為Vs，3為搭鐵，4為THA。1234352.4空氣流量計綜合故障（案例）案例一：一輛PasstaB5轎車行駛6萬公里后出現(xiàn)啟動困難，行車、加速無力，最高時速只能在80Km/h，在4S店用VAS5053型解碼器讀取故障碼，無故障碼顯示。試分析其故障。（大眾帕薩特B5轎車采用熱線式空氣流量計）故障分析：1、由于此車裝配熱線式空氣流量計，且用解碼器讀取沒有故障碼，則證明空氣流量計并沒有損壞，只是有可能發(fā)出了錯誤信號。

2、可能是燃油系統(tǒng)故障：燃油泵故障，燃油濾清堵塞、燃油分配器（油架）油壓過低、噴油器個別堵塞。

3、可能是點火系統(tǒng)故障，該車采用順序單缸獨立點火，可能是因為點火線圈、點火信號故障導(dǎo)致缺缸。

4、可能是電控單元故障（發(fā)出錯誤的噴油或點火信號）36檢測故障方法：電：解碼器讀取故障碼、動態(tài)數(shù)據(jù)流氣：檢查進氣系統(tǒng)油：檢查燃油供給系統(tǒng)火：檢查點火系統(tǒng)機：檢查機械系統(tǒng)（點火正時、配氣機構(gòu)、曲柄連桿機構(gòu)）（注意：現(xiàn)代汽車一般機械部分不易損壞，這一步一般最后做）37維修記錄1、正常保養(yǎng)：更換了燃油濾清器、機油濾清器、空氣濾清器、機油2、故障依舊存在，用解碼器讀取無故障碼，檢查數(shù)據(jù)流并比對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)空氣流量在怠速、急加速過程中無明顯變化，說明進氣系統(tǒng)上空氣流量計可能存在問題，拆下空氣流量計。發(fā)現(xiàn)因為空濾更換不及時，且汽車常在灰塵較大的路面行駛，鉑絲表面附著了一層污垢。3、解決方法：用化油器清洗劑沖洗鉑絲及相關(guān)組件，完成吹干空氣流量計，裝車后用解碼器重新匹配。試車故障排除。總結(jié)：由于MAF熱線上附著臟污，空氣流通不能有效帶走其熱量，致使其電阻過大，傳給ECU的信號偏小，致使ECU判斷判斷噴油了減少，混合氣過稀造成上述故障。38背景：該車行程約12萬公里，配備V型6缸，雙杠同時點火。使用D-LH型EFI。案例二：一輛BuickRegrl（別克君威），配備L46發(fā)動機，4E65T自動變速箱，起動回火，難以起動；起動后怠速不穩(wěn)，加速時回火現(xiàn)象更加嚴(yán)重，松開油門，發(fā)動機嚴(yán)重抖動直至熄火。試分析其故障。故障檢測：1、用buick專用解碼器（TECH-2.泰克兔）讀取故障碼（無故障碼顯示）；

2、燃油：用燃油壓力表檢測燃油壓力：怠速285~325KPa；急加速325~420KPa；拔下真空管325~420KPa（上述數(shù)據(jù)屬于正常壓力范圍）

3、檢查跳火，跳火正常（V型6缸，雙缸同時點火）

4、讀取數(shù)據(jù)流并測試執(zhí)行器：油泵、噴油器、點火器、怠速控制閥、EVAP、EGR均正常。

5、機械部分：點火正時記號（為錯亂，無大修一般不會有問題）

6、氣門關(guān)閉不嚴(yán)（△該車故障）

7、拆解進排氣管，缸蓋和氣門組，發(fā)現(xiàn)氣門間隙積炭過多，嚴(yán)重漏氣。

8、清除積炭，研磨氣門后故障排除。39背景：大眾桑塔納時代超人是國內(nèi)較為典型的轎車，該車使用熱膜式空氣流量計，采用雙杠同時點火（1、42、3）案例三：一輛