汽車發(fā)動機電控技術(shù)與維修（第2版）課件 6-發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)與檢修-進氣增壓控制系統(tǒng)

1單元3發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)與檢修3.4進氣增壓控制系統(tǒng)【學習目標】1．知識目標（6）掌握進氣慣性增壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修技術(shù)要求。（7）掌握廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修技術(shù)要求。2．能力目標（7）掌握進氣慣性增壓控制系統(tǒng)的檢修方法和工作步驟。（8）掌握廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的檢修方法和工作步驟。3.4.1進氣慣性增壓控制系統(tǒng)1．壓力波的形成及利用方法當氣體高速流向進氣門時，進氣門突然關(guān)閉，進氣門附近的氣體流動突然停止，由于慣性，進氣管仍在進氣，進氣門附近的氣體被壓縮，壓力上升。當氣體的慣性過后，被壓縮的氣體開始膨脹，向著進氣氣流相反的方向流動，此時壓力下降。當反流的膨脹氣體的波傳到進氣管口時又被反射回來，如此反復進行就形成了壓力波。當進氣管長時，形成的壓力波波長就長，這種情況適應發(fā)動機在中低速區(qū)域，因為此時進氣頻率小，波長長的波頻率小與之相互吻合，所以可提高充氣效率從而提高功率。細長的進氣歧管提高了進氣速度，增強了氣流的慣性，使進氣量增多。當進氣管短時，壓力波波長就短，適應高轉(zhuǎn)速情況，此時發(fā)動機進氣門開閉頻率高，波長較短的壓力波與之相適應亦能提高充氣效率，從而有利于發(fā)動機高速范圍內(nèi)輸出功率的增加。粗短的進氣歧管進氣阻力小，也使進氣量增多。（1）結(jié)構(gòu)原理當發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機ECU控制轉(zhuǎn)換閥控制機構(gòu)關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥，這時空氣沿著彎曲而又細長的進氣歧管流進氣缸（如圖中實線所示）。當發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)換閥開啟，空氣經(jīng)空氣濾清器和節(jié)氣門直接進入粗短的進氣歧管（如圖中虛線所示）。2．可變進氣歧管長度增壓系統(tǒng)大眾APS/ATX2.4LV6發(fā)動機可變進氣歧管長度調(diào)節(jié)原理（2）檢修方法可變進氣歧管控制系統(tǒng)的檢修內(nèi)容包括進氣歧管轉(zhuǎn)換系統(tǒng)功能的檢查、真空系統(tǒng)密封性的檢查、進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥的檢測等。進行系統(tǒng)功能檢查時，將故障診斷儀連接到診斷座上，起動發(fā)動機，選擇顯示組95（怠速時進氣歧管切換）讀取數(shù)據(jù)流。怠速及小負荷時，顯示區(qū)4的規(guī)定值應為SU-VASU（進氣歧管轉(zhuǎn)換閥關(guān)）。將轉(zhuǎn)速提高到約4000r/min時，注意觀察顯示區(qū)4的顯示，進氣歧管轉(zhuǎn)換功能應開始工作。檢查真空系統(tǒng)密封性時，拔下真空驅(qū)動器上的真空管，將手動真空泵接到真空驅(qū)動器上，操縱手動真空泵并注意轉(zhuǎn)換過程。只要手動真空泵在起作用，真空驅(qū)動器就不應回到原位。否則，更換真空驅(qū)動器。如果真空驅(qū)動器末拉緊，則檢查真空管有無破損、泄漏。進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥N156的檢測包括工作情況的檢查、電源電壓的檢測、電磁閥線圈電阻的檢測等。①檢查工作情況。起動發(fā)動機并怠速運轉(zhuǎn)2~3min（以便產(chǎn)生真空），關(guān)閉點火開關(guān)。拔下進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭，用導線將線束插座上的端子1接到蓄電池正極上，將端子2與蓄電池負極相連接。此時，拔下真空管，向真空驅(qū)動器內(nèi)吹氣，進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥應導通。插好真空管，真空驅(qū)動器中的膜片應處于拉緊狀態(tài)。②檢測線圈電阻。拔下進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭，用萬用表檢測進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥插座上的端子1與端子2之間的電阻，其電阻值應為25~35Ω。如果沒有達到規(guī)定值，更換進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥。③檢測電源電壓。拔下進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭，起動發(fā)動機，檢測進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭端子1與接地之間電壓，其值均應接近于12V的蓄電池電壓。否則，檢查進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥與燃油泵繼電器J17之間的電路及燃油泵繼電器J17。④檢查觸發(fā)狀況關(guān)閉點火開關(guān)，將進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭端子2的線束刺破，將發(fā)光二極管試燈接到電磁閥線束插頭端子2和接地之間，插上進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭。用故障診斷儀進行執(zhí)行元件診斷（或短時起動發(fā)動機）觸發(fā)進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥時，發(fā)光二極管試燈應閃爍。如果二極管電筆一直亮著，則檢測從進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭端子2到ECU線束插頭端子104之間的導線是否接地。如果二極管電筆不閃爍，則檢查從進氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭端子2到ECU線束插頭端子104間的導線是否斷路或?qū)φ龢O短路。如導線既無斷路也無短路，則更換發(fā)動機ECU。3.4.2廢氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣渦輪增壓是利用發(fā)動機排出的具有一定能量（高壓、高溫）的廢氣驅(qū)動渦輪增壓器中的動力渦輪高速轉(zhuǎn)動，再帶動同軸的增壓渦輪（一般位于空氣流量傳感器與進氣門之間的進氣管道中）一起轉(zhuǎn)動，對從空氣濾清器進入的新鮮空氣進行壓縮，然后再送入氣缸。1．結(jié)構(gòu)組成主要有廢氣渦輪增壓器、增壓壓力控制裝置和中冷器等組成。機械控制式廢氣渦輪增壓系統(tǒng)1-動力渦輪2-增壓渦輪3-廢氣旁通閥4-膜片式控制閥電子控制式廢氣渦輪增壓系統(tǒng)1-廢氣旁通電磁閥2-膜片式廢氣旁通閥執(zhí)行器3-廢氣旁通閥4-排氣管5-動力渦輪6-增壓渦輪7-進氣管2．廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的檢修廢氣渦輪增壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障將導致發(fā)動機動力不足，加速無力。主要的故障原因涉及因素較多，既有可能是電磁閥損壞、線路斷路、短路和虛接等電子控制系統(tǒng)各元器件及其外部線路方面的原因，也有可能是渦輪增壓器（如軸承磨損、密封不良）、旁通閥執(zhí)行器（如彈簧失效、膜片破裂）以及連接管路（如阻塞、漏氣）等機械方面的原因。在此，僅就廢氣渦輪增壓電子控制系統(tǒng)的檢修方法進行分析。大眾CEA1.8TSI發(fā)動機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)（1）基本檢查檢查廢氣渦輪增壓器的外殼，應無因過熱、咬合、變形或其他損傷而產(chǎn)生的裂紋。檢查廢氣渦輪增壓裝置的進油管和回油管，應無堵塞、壓癟、變形或其他損壞。檢查所有的管路，應連接牢固，無泄漏、老化等。起動發(fā)動機并怠速運轉(zhuǎn)5min，急踩加速踏板使發(fā)動機轉(zhuǎn)速迅速升高到5000r/min，廢氣旁通閥執(zhí)行器的推桿應能正常移動，無卡滯現(xiàn)象。（2）用故障診斷儀檢測增壓壓力將故障診斷儀連接到診斷座上，起動發(fā)動機，讀取顯示組115的數(shù)據(jù)流。怠速時，顯示區(qū)3的目標增壓壓力為300~390mbar（30~39kPa），顯示區(qū)4的實際增壓壓力為990mbar（99kPa）。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速為3000r/min時，顯示區(qū)3的目標增壓壓力為600~700mbar（60~70kPa），顯示區(qū)4的實際增壓壓力為1.600~1.700bar（160~170kPa）。（3）增壓壓力傳感器的檢測當增壓壓力傳感器損壞時，由于不能準確地檢測增壓壓力，一方面，發(fā)動機ECU無法正確地計算出每個工作循環(huán)氣缸吸入的空氣流量，從而導致噴油量、噴油時刻和點火提前角錯誤，引發(fā)發(fā)動機怠速發(fā)抖、喘震、加速無力、排放超標等故障現(xiàn)象。另一方面，在發(fā)動機的增壓工況，發(fā)動機ECU無法將增壓壓力調(diào)節(jié)到與發(fā)動機工況相適應的目標值，增壓壓力過高有可能損壞發(fā)動機。①檢查電源電壓。關(guān)閉點火開關(guān)，拔下增壓壓力傳感器G31線束插頭T4o。接通點火開關(guān)，用萬用表檢測傳感器線束插頭T4o端子3（電源端）和端子1（接地端）之間的電壓，電壓值應約為5V。否則，檢查傳感器線束是否斷路、短路和虛接，檢查ECU是否損壞。②檢測電路導通性。關(guān)閉點火開關(guān)，拔下增壓壓力傳感器G31線束插頭T4o、ECU線束插頭T60a，用萬用表檢測傳感器線束插頭T4o端子1與ECU線束插頭T60a端子13之間的導線電阻，檢測傳感器線束插頭T4o端子3與ECU線束插頭T60a端子27之間的導線電阻，檢測傳感器線束插頭T4o端子4與ECU線束插頭T60a端子39之間的導線電阻，正常值均應小于1.5Ω。若阻值較大，說明該段導線存在虛接或斷路。然后檢查導線相互之間是否短路（不相接的導線間電阻應為無窮大）。如果導線有斷路、短路故障，則應修復或更換。③檢測信號電壓。關(guān)閉點火開關(guān)，將增壓壓力傳感器G31線束插頭T4o端子4（信號端）、端子1（接地端）的線束刺破，接好萬用表表筆。插上傳感器G31線束插頭T4o和ECU線束插頭T60a，起動發(fā)動機，用萬用表檢測線束插頭T4o端子4與端子1之間的傳感器信號電壓。當發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，電壓值應約為1.9V，發(fā)動機急加速時電壓值應在2.0~3.0V之間變化。如果信號電壓不符合上述要求，說明增壓壓力傳感器G31失效，應更換。（4）廢氣旁通電磁閥的檢測增壓壓力的調(diào)節(jié)由廢氣旁通電磁閥N75來完成，由發(fā)動機ECU根據(jù)各傳感器的信號通過通斷電進行控制。①檢測內(nèi)部電阻。關(guān)閉點火開關(guān)，拔下廢氣旁通電磁閥N75線束插頭T2ck，用萬用表檢測電磁閥插座端子1與端子2之間的電阻，其值應為22~28Ω。如果電阻值與上述要求不符，則應更換廢氣旁通電磁閥。②檢測電源電壓。廢氣旁通電磁閥N75由Motronic供電繼電器J271供電。檢測時，關(guān)閉點火開關(guān)，將廢氣旁通電磁閥線束插頭T2ck端子1（供電端）的線束刺破，在端子1和發(fā)動機接地之間連接發(fā)光二極管。插上廢氣旁通電磁閥線束插頭T2ck，短時起動發(fā)動機，發(fā)光二極管應點亮。如果發(fā)光二極管不亮，則應檢查廢氣旁通電磁閥的供電電路是否短路或斷路。③檢測工作狀態(tài)。將故障診斷儀連接到診斷座上，接通點火開關(guān)，進行執(zhí)行元件檢測，應能聽到廢氣旁通電磁閥N75“咔噠、咔噠”的響聲。向軟管接頭吹氣，檢查廢氣旁通電磁閥打開和關(guān)閉情況。直接給廢氣旁通電磁閥供給12V電源（注意極性要與實車相同），不通電時B與C互通，通電時A與B應導通。④利用故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流。將故障診斷儀連接到診斷座上，起動發(fā)動機，讀取顯示組118的數(shù)據(jù)流。怠速時，顯示區(qū)3的讀數(shù)為2%。踩下加速踏板至節(jié)氣門全開，顯示區(qū)3的讀數(shù)上升到90%~100%，達到最大增壓。當增壓壓力增大到目標壓力時，顯示區(qū)3的讀數(shù)將下降至65%~85%。當突然松開加速踏板將節(jié)氣門完全關(guān)閉時，顯示區(qū)3的讀數(shù)又回到2%。（5）進氣旁通電磁閥的檢測當進氣旁通電磁閥N249由于電氣故障或機械故障而常開時，會造成增壓壓力和發(fā)動機動力的損失，而無法打開時則可能導致產(chǎn)生氣流噪聲，并有可能造成節(jié)氣門和增壓渦輪的損壞。①檢測內(nèi)部電阻。關(guān)閉點火開關(guān)，拔下進氣旁通電磁閥N249線束插頭T2ci，用萬用表檢測電磁閥插座端子1與端子2之間的電阻，其值應為27~30Ω。如果電阻值與上述要求不符，則應更換進氣旁通電磁閥。②檢測電源電壓。與廢氣旁通電磁閥N75一樣，進氣旁通電磁閥N249也由Motronic供電繼電器J271供電。檢測時，關(guān)閉點火開關(guān)，將進氣旁通電磁閥線束插頭T2ci端子1（供電端）的線束刺破，在端子1和發(fā)動機接地之間連接發(fā)光二極管。插上進氣旁通電磁閥N249線束插頭T2ci，短時起動發(fā)動機，發(fā)光二極管應點亮。如果發(fā)光二極管不亮，則應檢查進氣旁通電磁閥的供電電路