汽油機空氣供給系故障診斷

汽油機空氣供給系故障診斷汽油機空氣供給系故障診斷第1頁活動1電控汽油發(fā)動機

空氣供給系統(tǒng)故障診療

電子控制汽油噴射系統(tǒng)（EFI系統(tǒng)）是利用安裝在發(fā)動機不一樣部位上各種傳感器所測得工作參數(shù)，按電控單元中設(shè)定控制程序，經(jīng)過對汽油噴射時間控制來調(diào)整噴油量，從而改變混合氣濃度，使發(fā)動機在各種工況下都能取得與所處工況相匹配最正確空燃比。汽油機空氣供給系故障診斷第2頁31、電控汽油噴射系統(tǒng)（EFI）介紹

汽車上EFI系統(tǒng)有D型、L型和M型三種型式。電控汽油噴射系統(tǒng)盡管形式多樣，但它們都含有相同控制標準：以電控單元（ECU）為控制關(guān)鍵，以空氣流量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制基礎(chǔ)，以噴油器為控制對象，確保發(fā)動機在各種工況下取得最正確混合氣濃度，以滿足發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和排放要求。相同控制標準決定了各類電控汽油噴射系統(tǒng)含有相同組成和類似結(jié)構(gòu)。汽油機空氣供給系故障診斷第3頁4

L型汽油噴射系統(tǒng)是由空氣流量計直接測量進入進氣支管空氣量，并將該物理量轉(zhuǎn)變成電信號輸送到電控單元，由ECU計算出與該空氣量相適應(yīng)噴油量，以控制混合氣空燃比在最正確值,它屬于直接式噴射系統(tǒng)。

L型汽油噴射系統(tǒng)汽油機空氣供給系故障診斷第4頁5D型汽油噴射系統(tǒng)即為進氣支管壓力計量式電控汽油噴射系統(tǒng)。它是將進氣支管絕對壓力和發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸送到電控單元，由ECU依據(jù)該信號計算出進氣量，再產(chǎn)生與之相對應(yīng)噴油脈沖，控制噴油器噴射適量燃油。因為它是間接取得進氣量信息，屬于間接式噴射系統(tǒng)。

D型汽油噴射系統(tǒng)汽油機空氣供給系故障診斷第5頁6M型汽油噴射系統(tǒng)是在單一汽油噴射系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合電子控制點火系統(tǒng)而形成發(fā)動機集中管理系統(tǒng)。其ECU可同時對汽油噴射系統(tǒng)和點火系統(tǒng)進行控制。該系統(tǒng)深入改進了起動性、加速性、動力性和經(jīng)濟性，并降低了有害物排放量。

M型汽油噴射系統(tǒng)汽油機空氣供給系故障診斷第6頁7

電控汽油噴射系統(tǒng)盡管形式多樣，但它們都含有相同控制標準：即以電控單元（ECU）為控制關(guān)鍵，以空氣流量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制基礎(chǔ)，以噴油器為控制對象，確保發(fā)動機在各種工況下取得最正確混合氣濃度，以滿足發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和排放要求。相同控制標準決定了各類電控汽油噴射系統(tǒng)含有相同組成和類似結(jié)構(gòu)。汽油機空氣供給系故障診斷第7頁8

電控汽油噴射系統(tǒng)都由空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個子系統(tǒng)組成。汽油機空氣供給系故障診斷第8頁9

2、空氣供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和工作原理空氣供給系統(tǒng)作用：向汽油機提供與發(fā)動機負荷相適應(yīng)、清潔空氣，同時對流入發(fā)動機氣缸空氣質(zhì)量進行直接或間接計量，使它們在系統(tǒng)中與噴油器噴出汽油形成空燃比符合要求可燃混合氣。汽油機空氣供給系故障診斷第9頁10

空氣供給系統(tǒng)組成：除了空氣濾清器、進氣總管和進氣支管外，還有電控汽油噴射系統(tǒng)特有空氣計量裝置、節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器等。

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1)空氣計量裝置空氣計量裝置作用是對進入氣缸空氣質(zhì)量進行直接或間接地計量，并把空氣流量信息輸送到ECU。在電控汽油噴射發(fā)動機中使用空氣流量計主要有：翼片式空氣流量計、卡門渦旋式空氣流量計、熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計，其中熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計應(yīng)用最為廣泛。汽油機空氣供給系故障診斷第11頁12（1）熱模式空氣流量計

熱模式空氣流量計熱電阻放在進氣通道中，其溫度下降程度與進氣流量、空氣溫度、空氣密度相關(guān)。即當熱電阻溫度下降時，電阻值變小，補充流過熱電阻電流隨之增大，直至熱電阻恢復(fù)原來溫度和電阻值為止。這一電流大小轉(zhuǎn)換成電壓改變輸入電腦，以反應(yīng)進氣量大小。熱線式空氣流量計結(jié)構(gòu)與原理基礎(chǔ)相同，不一樣之處是采取線式熱電阻。

熱膜式空氣流量計1-控制板線路；2-熱膜；3-溫度傳感器；4-金屬網(wǎng)汽油機空氣供給系故障診斷第12頁13（2）進氣支管絕對壓力傳感器進氣支管絕對壓力傳感器是一個間接檢測空氣流量傳感器，其作用與空氣流量計相同，用于D型汽油噴射系統(tǒng)中。ECU依據(jù)進氣支管絕對壓力與進入發(fā)動機氣缸空氣流量對應(yīng)關(guān)系計算進氣量。常見半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣支管絕對壓力傳感器主要有硅片，IC電路和絕對真空室組成。進氣支管絕對壓力傳感器1-過濾器；2-混合集成電路；3-壓力轉(zhuǎn)換元件；4-濾清器汽油機空氣供給系故障診斷第13頁142）節(jié)氣門位置傳感器

節(jié)氣門位置傳感器用來檢測節(jié)氣門開度。它安裝在節(jié)氣門體上，經(jīng)過節(jié)氣門軸與節(jié)氣門聯(lián)動。節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電信號輸送到ECU，ECU依據(jù)節(jié)氣門不一樣開度決定控制方式和對噴油時間進行修正。電控汽油噴射系統(tǒng)中使用節(jié)氣門位置傳感器有線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器和開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器等。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器表示節(jié)氣門開度輸出電壓與節(jié)氣門開度是成線性關(guān)系。汽油機空氣供給系故障診斷第14頁15

線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器原理：線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器一個觸點在電阻體上滑動，測得與節(jié)氣門開度對應(yīng)線性輸出電壓VTA；另一個觸點在節(jié)氣門全閉時與怠速觸點IDL接觸，提供怠速信號，用于發(fā)動機急減速時斷油控制和點火提前角修正。伴隨節(jié)氣門開度增大，節(jié)氣門開度輸出電壓VTA增大，經(jīng)過ECU對噴油量進行控制，以取得對應(yīng)功率。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器1-電阻體；2-檢測開度電刷；3-檢測全開時電刷汽油機空氣供給系故障診斷第15頁163）怠速控制裝置

怠速控制閥通常安裝在節(jié)氣門體上。其作用是自動調(diào)整發(fā)動機怠速，怠速控制實質(zhì)就是控制怠速進氣量。電控發(fā)動機中采取怠速進氣控制方式有兩種：一個是控制節(jié)氣門最小開度節(jié)氣門直動式；另一個是控制節(jié)氣門旁通通路中空氣流量旁通空氣式，常見有步進電機式和旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制閥兩種。汽油機空氣供給系故障診斷第16頁17

(1)節(jié)氣門直動式怠速控制裝置經(jīng)過節(jié)氣門體組件中怠速穩(wěn)定控制器直接控制節(jié)氣門開啟來實現(xiàn)怠速控制，沒有怠速空氣旁通道。它由節(jié)氣門電位計、節(jié)氣門定位電位計、節(jié)氣門定位器和怠速開關(guān)合成一體，如桑塔納GSi(時代超人)發(fā)動機。

桑塔納轎車節(jié)氣門控制組件1-節(jié)氣門拉索輪；2-節(jié)氣門定位電位計；3-緊急運行彈簧；4-節(jié)氣門定位器；5-節(jié)氣門電位器；6-怠速開關(guān)汽油機空氣供給系故障診斷第17頁18

節(jié)氣門直動式怠速控制裝置結(jié)構(gòu)組成：節(jié)氣門電位計(G69)也就是節(jié)氣門位置傳感器。怠速開關(guān)(F60)在怠速時，觸點是閉合。節(jié)氣門定位器(V60)也稱為怠速馬達，由電機經(jīng)過齒輪傳動控制怠速時節(jié)氣門開度。節(jié)氣門定位電位計(G88)與節(jié)氣門定位器相連，用以檢測怠速時節(jié)氣門位置。

桑塔納轎車節(jié)氣門控制組件1-節(jié)氣門拉索輪；2-節(jié)氣門定位電位計；3-緊急運行彈簧；4-節(jié)氣門定位器；5-節(jié)氣門電位器；6-怠速開關(guān)汽油機空氣供給系故障診斷第18頁19

節(jié)氣門直動式怠速控制裝置工作原理：發(fā)動機怠速時，節(jié)氣門定位器依據(jù)發(fā)動機負荷(進氣量)和發(fā)動機溫度對節(jié)氣門進行控制。當發(fā)動機溫度低時，節(jié)氣門開度大；當發(fā)動機溫度高時，節(jié)氣門開度小。當突然松開加速踏板時，節(jié)氣門由節(jié)氣門定位器逐步關(guān)閉，直到所需怠速。在緊急運行狀態(tài)下，節(jié)氣門控制部件電源被切斷，節(jié)氣門控制部件內(nèi)緊急運行彈簧將節(jié)氣門定位在預(yù)先設(shè)定緊急運行位置，此時駕駛員對節(jié)氣門調(diào)整無效。汽油機空氣供給系故障診斷第19頁20(2)步進電機式怠速控制閥步進電機與怠速控制閥做成一體，裝在進氣總管內(nèi)。由步進電機、旁通氣閥閥芯、閥座以及把旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動進給絲桿等組成。步進電機是一個非連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)角控制執(zhí)行機構(gòu)。ECU經(jīng)過控制訂子相線繞組電壓脈沖，交替變換定子爪極極性，使步進電機產(chǎn)生步進式轉(zhuǎn)動，而且可依據(jù)控制信號實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)。

步進電機式怠速控制閥1-定子線圈；2-軸承；3-進給絲桿；4-轉(zhuǎn)子；5-旁通空氣道；6-閥芯；7-閥座；8-閥軸汽油機空氣供給系故障診斷第20頁21

步進電機式怠速控制閥步進原理：

ECU經(jīng)過控制訂子相線繞組電壓脈沖，交替變換定子爪極極性，使步進電機產(chǎn)生步進式轉(zhuǎn)動。定子與轉(zhuǎn)子異性磁極對正時，轉(zhuǎn)子呈靜止狀態(tài)；經(jīng)過對通向定子各繞組電壓脈沖控制，使其爪極極性發(fā)生改變；在同性磁極推斥力和異性磁極引力作用下，轉(zhuǎn)子步進一個爪極寬度。步進電機從怠速位置到最大開度普通可達125個步級。步進電機步進原理汽油機空氣供給系故障診斷第21頁223、空氣供給系統(tǒng)故障診療（1）（以SGMBUICK轎車為例）

SGMBUICK轎車發(fā)動機同時安裝空氣流量計MAF與進氣歧管壓力傳感器MAP，MAF型式為熱線式傳感器，是燃油噴射和點火控制主控信號。MAP傳感器在運行EGR、啟開工況或發(fā)動機負荷轉(zhuǎn)速急劇改變時檢測進氣氣流，修正點火提前角與空燃比。

發(fā)動機電控元件整體布置之一1－噴油器線束連接器；2－MAP；3－EGR；4－TPS；5－節(jié)氣門體；6－燃油壓力調(diào)整器；7－機油壓力開關(guān)；8－KS；9－24XCKP；10－PCV閥；11－CMP；12－燃油油道；13－上進氣歧管汽油機空氣供給系故障診斷第22頁231）空氣流量計（MAF）故障診療（1）類型和功效①類型為熱線式傳感器；②利用惠斯頓電橋平衡原理，測量進氣容積和密度，計算進氣量；③確定基礎(chǔ)噴油量和基礎(chǔ)點火提前角。空氣流量計MAF控制電路汽油機空氣供給系故障診斷第23頁241）空氣流量計（MAF）故障診療（續(xù)2）（2）診療儀檢測①連接TECH2診療儀；②選擇[F0：診療]，屏幕顯示車輛識別選擇年款（依據(jù)汽車17位編碼第10位）；③選擇[F0：動力總成]，屏幕顯示選擇轎車發(fā)動機類型；④選擇[F0：DTC信息]，屏幕顯示故障代碼及故障信息；⑤排除故障后，選擇[F2：去除DTC信息]，按屏幕提醒去除故障代碼。診療故障碼F0：DTC信息F1：凍結(jié)故障狀態(tài)/故障統(tǒng)計F2：去除DTC信息F3：獲取信息汽油機空氣供給系故障診斷第24頁251）空氣流量計（MAF）故障診療（續(xù)3）（3）萬用表檢測①檢測MAFA端與PCMC1（69#）電阻應(yīng)該小于0.5Ω；②MAF工作電壓。MAFC端與B端間有12-14V電壓，若沒有應(yīng)檢驗繼電器盒中27#保險絲，或檢驗MAF接地是否良好；③MAF信號電壓。MAFA端與B端頻率，在怠速時頻率應(yīng)該在HZ左右，加速時空氣流量加大，MAF進氣頻率也升高?？諝饬髁坑婱AF控制電路汽油機空氣供給系故障診斷第25頁261）空氣流量計（MAF）故障診療（續(xù)4）（4）示波器檢測使用汽車示波儀檢測MAF信號，其波形如圖所表示。怠速時。頻率2.27kHZ，峰峰值4.48V，占空比10.9%，間隔時間48.0微秒。加速時。頻率上升，峰峰值不變、占空比上升，間隔時間縮短?？諝饬髁坑婱AF信號波形汽油機空氣供給系故障診斷第26頁272）進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）故障診療（1）類型和功效①類型為壓敏電阻型，輸出模擬信號。②引入進氣歧管真空度，MAP硅片變形使電阻改變，PCM經(jīng)過檢測MAP電壓信號，計算進氣流量；③MAF發(fā)生故障，經(jīng)過MAP代替；④能夠檢測大氣壓力，修正點火提前角與空燃比；⑤可檢測EGR廢氣流量。進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）電路汽油機空氣供給系故障診斷第27頁28（2）使用TECH2診療故障。（3）萬用表檢測①MAP傳感器與PCM連接是否正常。檢測MAP傳感器A端與PCMC1（13#）、MAP傳感器B端與PCMC2（25#）、MAP傳感器C端與PCMC1（10#）電阻都應(yīng)該小于0.5Ω。2）進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）故障診療（續(xù)2）進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）電路汽油機空氣供給系故障診斷第28頁29②MAP傳感器工作電壓。檢測MAP傳感器C端與A端之間應(yīng)該有5V工作電壓。③MAP傳感器信號電壓。檢測MAPB端與A端直流電壓：停車時（進氣真空度為零）電壓比較高大約為4V；怠速時（真空度較大）電壓比較小大約2V以下；加速時（真空度下降）電壓有所上升。2）進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）故障診療（續(xù)3）進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）電路汽油機空氣供給系故障診斷第29頁30（4）示波器檢測使用汽車示波儀檢測MAP信號，其波形如圖所表示。電壓伴隨怠速、急加油門、急放油門而改變，停車或急加油門時最高電壓在4.5V，急放油門最低電壓在1.5V左右。2）進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）故障診療（續(xù)4）進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）波形汽油機空氣供給系故障診斷第30頁313）節(jié)氣門位置傳感器（TPS）故障診療（1）類型和功效①類型為三導(dǎo)線可變電阻型，輸出模擬信號。②提供節(jié)氣門開度信號，PCM利用該信號計算燃油噴射和點火正時；③控制自動變速器換檔和變矩器工作；④控制EVAP燃油蒸發(fā)系統(tǒng)；⑤控制EGR廢氣再循環(huán)和空調(diào)。節(jié)氣門位置傳感器（TPS）控制電路汽油機空氣供給系故障診斷第31頁323）節(jié)氣門位置傳感器（TPS）故障診療（續(xù)2）（2）連接TECH2診療故障。（3）萬用表檢測①TPS與PCM連接。檢測TPSA端與PCMC2（33#）、TPSB端與PCMC1（61#）、TPS傳感器C端與PCMC2（66#）電阻都小于0.5Ω。②TPS傳感器電壓。TPSA端與B端之間應(yīng)該有5V工作電壓，TPSC端與B端之間信號電壓隨節(jié)氣門開度改變而改變。節(jié)氣門位置傳感器（TPS）控制電路汽油機空氣供給系故障診斷第32頁333）節(jié)氣門位置傳感器（TPS）故障診療（續(xù)3）（4）示波器檢測使用汽車示波儀檢測TPS信號，其波形如圖所表示。在節(jié)氣門全閉時電壓約為0.64V，隨節(jié)氣門開度增大而提升，節(jié)氣門全開時電壓約為4.5V。節(jié)氣門位置傳感器（TPS）波形

汽油機空氣供給系故障診斷第33頁344）怠速空氣控制閥（IAC）故障診療（1）類型和功效①類型為四導(dǎo)線雙線圈不帶中心抽頭步進電機；②IAC閥作用是控制發(fā)動機怠速，并預(yù)防發(fā)動機負荷改變產(chǎn)生失速。假如怠速過低，PCM將使IAC樞軸縮進，增加空氣量提升怠速轉(zhuǎn)速；假如怠速過高，PCM將延伸IAC樞軸，使空氣量降低，降低怠速轉(zhuǎn)速。怠速空氣控制閥（IAC）控制電路

汽油機空氣供給系故障診斷第34頁354）怠速空氣控制閥（IAC）故障診療（續(xù)2）（2）使用TECH2診療故障。選擇[F1：數(shù)據(jù)清單]，屏幕顯示動態(tài)數(shù)據(jù)信息；冷車怠速時約在40步，正常溫度時約在25步左右，關(guān)閉點火開關(guān)時PCM先控制IAC樞軸向外延伸，步數(shù)為零，然后使步數(shù)上升到125步，再次打開點火開關(guān)IAC閥又回到上次開啟步數(shù)位置。怠速空氣控制閥（IAC）控制電路

汽油機空氣供給系故障診斷第35頁364）怠速空氣控制閥（IAC）故障診療（續(xù)3）（3）萬用表檢測①IAC閥與PCM連接。IAC閥A端與PCMC2（49#）、IAC閥B端與PCMC1（38#）、IAC閥C端與PCMC2（44#）、IAC閥D端與PCMC2（7#）電阻都小于0.5Ω。②IAC閥線圈電阻。A端與B端、C端與D端之間電阻都約為50Ω。③IAC閥線圈工作電壓。怠速時，A端與B端、閥C端與D端之間工作電壓都在±12V之間改變。怠速空氣控制閥（IAC）控制電路

汽油機空氣供給系故障診斷第36頁374）怠速空氣控制閥（IAC）故障診療（續(xù)4）（4）示波器檢測

使用汽車示波儀檢測IAC信號，其波形如圖所表示。怠速在負荷有變法時輸出±12V改變電壓。怠速空氣控制閥（IAC）信號波形

汽油機空氣供給系故障診斷第37頁383、空氣供給系統(tǒng)故障診療（2）（以上海大眾電控發(fā)動機為例）

大眾桑塔納GSi型轎車AJR型發(fā)動機采取了德國波許（BOSCH）企業(yè)最先進Motronic3.8.2電子控制多點汽油次序噴射系統(tǒng)。

M3.8.2系統(tǒng)能依據(jù)進氣流量信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號準確地控制發(fā)動機混合氣空燃比和點火時間。

汽油噴射系統(tǒng)和點火系統(tǒng)位置布置圖l-霍爾傳感器；2-噴油器；3-活性炭罐；4-熱膜式空氣流量計；5-活性炭罐電磁閥；6-ECU；7-氧傳感器；8-水溫傳感器；13-節(jié)氣門控制組件；14-2號爆震傳感器；15-轉(zhuǎn)速傳感器；16-進氣溫度傳感器；17-點火線圈；18-1號爆震傳感器汽油機空氣供給系故障診斷第38頁391）空氣流量計（G70）故障診療（1）類型和功效①類型為熱膜式傳感器；②確定基礎(chǔ)噴油量和基礎(chǔ)點火提前角。空氣流量計（G70）電路汽油機空氣供給系故障診斷第39頁401）空氣流量計（G70）故障診療（續(xù)2）（2）使用V.A.G1552診療儀,進行故障診療：輸入地址“01”，進入發(fā)動機檢測↓輸入選擇功效“08”，進入讀取數(shù)據(jù)塊↓輸入組號“002”，進入基礎(chǔ)功效數(shù)據(jù)檢測（見右圖顯示）區(qū)域①：發(fā)動機轉(zhuǎn)速；區(qū)域②：發(fā)動機負荷（曲軸每轉(zhuǎn)噴油時間）；區(qū)域③：發(fā)動機每循環(huán)噴油連續(xù)時間；區(qū)域④：進氣空氣質(zhì)量流量，3.0～

4.0g/s為正常，小于2.0g/s為進氣系統(tǒng)有泄漏，大于4.0g/s

為發(fā)動機負荷太大。汽油機空氣供給系故障診斷第40頁411）空氣流量計（G70）故障診療（續(xù)3）（3）萬用表檢測①MAF供電電壓。MAF2#端與接地端3＃，開啟發(fā)動機應(yīng)有12V電壓；②MAF傳感器電源。MAF4＃端與接地端3＃，發(fā)動機運轉(zhuǎn)時電壓約為5V；③MAF傳感器信號電壓。MAF5＃端與接地端3＃，發(fā)動機運轉(zhuǎn)時電壓約為1.5～2.5V：用萬用表頻率檔檢測MAF進氣頻率。萬用表檢測G70端子汽油機空氣供給系故障診斷第41頁421）空氣流量計（G70）故障診療（續(xù)4）（4）示波器檢測使用汽車示波儀檢測MAF信號，其波形如圖所表示。加速時。頻率上升，峰峰值不變、占空比上升，間隔時間縮短。汽車示波儀檢測G70信號波形汽油機空氣供給系故障診斷第42頁432）節(jié)氣門控制組件（J338）故障診療（1）類型和功效①節(jié)氣門控制組件（J338）由節(jié)氣門電位計（G69）、節(jié)氣門定位電位計（G88）、節(jié)氣門定位器（V60）和怠速開關(guān)（F60）組成。②G69和G88部件起著節(jié)氣門位置傳感器作用；觸點G88在節(jié)氣門全閉時與怠速觸點接觸，觸點G69將節(jié)氣門開度對應(yīng)線性輸出電壓送給ECU。節(jié)氣門控制組件（J338）電路汽油機空氣供給系故障診斷第43頁442）節(jié)氣門控制組件（J338）故障診療（續(xù)2）