技师论文电控发动机动力不足原因与案例分析文档格式.docx

技师论文电控发动机动力不足原因与案例分析文档格式.docx

《技师论文电控发动机动力不足原因与案例分析文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《技师论文电控发动机动力不足原因与案例分析文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电控系统是电控单元根据传感器检测到的发动机运行工况和汽车运行工况来确定喷油量及点火提前角,从而控制发动机在最佳工况下的运转。

与传统的化油器式发动机相比,电控发动机在结构和功能上均有了较大的改进。

主要有:

（1）结构的层次性、复杂性

从系统论的观点,电控发动机是由有限个“元素”通过各种“联系”构成的多层次系统。

“联系”可分为:

结构类、功能类、传感器测点类,各自均有一定的层次性,包括顶级即电控发动机本身,分系统级由电控系、冷却系、启动系、机械系等组成。

各类与各层次间既有各自独立的功能,又相互影响、相互牵制。

整个机体通过ECU的控制来协调各子系统,完成发动机总体功能,各子系统的功能又是由各自部件的功能相协调来实现的,各部件的功能又需要通过各元件的协调来实现。

（2）功能控制的集中性

随着电子技术的飞速发展,电子控制单元采用了数字电路及大规模集成电路,同时微机处理速度的不断提高和存储容量的增加使其控制功能大大增加,并具有备用功能。

另外,与汽油喷射控制、点火控制及其它控制系统相关的各种控制器,由于所用的传感器均可通用,如水温传感器、进气温度传感器等,因此,利用控制功能集中化就可以不必按功能不同设置传感器和ECU,而将多种控制功能集中到一个ECU上,不同控制功能所共同需要的传感器也就只设一个,这就是集中控制系统

如图2所示，汽车发动机电控系统的主要部件有:

电子控制单元（ECU）、空气流量计、节流阀体、发动机转速传感器等,其中节流阀体又包括:

节气门电位计、怠速节气门电位计、怠速开关、怠速调节电机等。

从控制原理来看,发动机电子控制系统可以简化为传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三大组成部分。

传感器是感知信息的部件,功用是采集控制系统的信号并转换成电信号输送给ECU,以提供汽车运行状况和发动机工况等相关信息。

ECU接收来自传感器的信息,进行存储、计算和分析处理后发出响应的控制指令给执行器。

执行器即执行元件,其功用是执行ECU的专项指令,从而完成控制目的。

图3电控发动机的控制原理

二、发动机动力性的评价指标

发动机动力性评价指标有最高车速、最大的爬坡度、加速度。

（一）汽车的最高车速

最高车速是指汽车以额定最大总质量，在风速小于等于3m/s的条件下，在干燥、清洁的平质量好的路面上所能达到的最高稳定行驶速度。

（二）汽车的加速性能

汽车的加速性能是指汽车在各种使用条件下迅速增加行驶速度的的能力。

他对于市区运输车辆的平均行驶速度有很大的影响，特别是轿车对加速能力尤其重视。

实际试验中用加速时间来评价。

加速时间是指汽车以额定最大总质量，在风速小于等于3m/s的条件下，在干燥、清洁的平质量好的路面上由某一低速加速到某一高速所需时间。

常用原地起步加速时间和超车将阿苏时间来表明汽车的加速能力。

原地起步加速时间指汽车由一档或二档起步并以最大加速度逐步换至高档后到某一预定的距离或车速所需的时间。

超车加速时间指用最高档或次高档由某一低速全力加速到某一高速所需的时间。

（三）最大的爬坡度

最大的爬坡度指汽车满载时用变速器最低档在风速小于等于3m/s的条件下，在干燥、清洁的平质量好的路面上所能克服的最大道路纵向坡度。

三、发动机动力不足分析

（一）动力不足的现象

1.达不到最高车速。

2.汽车行驶在坡路感到动力不足。

3.汽车在行驶中尽管平稳，但是在踏板达到一定程度时，动力却达不到。

（二）动力不足的原因

1.吸入的空气量不足

1）由于节气门不全开或开不到位，在大负荷及高速时，吸入的空气量不足。

2）空气滤清器有堵塞导致进气量不足。

3）进气歧管发生变形或扭曲。

2.燃料供给量不足

如果燃料系统不正常，造成燃料供给量不足或者喷油器喷射量不足造成混合气过稀而出现动力不足。

1）汽油泵工作是否正常。

2）汽油滤清器是否堵塞。

3）油压调节器是否工作正常

3.ECU和一些传感器发生故障，例如空气流量计、进气温度传感器、节气门位置传感器等。

（三）故障检查的一般步骤

1.进行故障自诊断，检查有无故障码出现。

有条件的话，需用专用诊断仪读取动态数据流，或用万用表检查数据。

影响动力性的传感器和执行器有：

冷却液温度传感器、空气流计或进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、点火器、喷油器等。

按所显示的故障码或数据流分析故障，查找故障原因。

2.将加速踏板踩到底，检查节气门能否全开。

如不能全开，应调整节气门拉索或踏板。

3.检查空气滤清器有无堵塞。

如有堵塞，应清洁或更换。

4.用点火正时灯检查点火正时。

在热车后的怠速运转中检查点火提前角，应为10°

-15°

或符合原厂规定，加速时点火提前角应能自动提前至20°

一30°

。

如怠速时点火提前角不正确，应调整初始点火提前角；

如果加速时点火提前角不正确，应检查点火提前控制线路及曲轴位置传感器、点火器等。

5.检查有无明显缺缸。

可做单缸断火、断油试验。

6.检查所有火花塞、高压线、点火线圈。

如有异常，应更换。

可用点火示波器观察点火波形后确认。

7.检查燃油压力。

如压力过低，应进一步检查电动燃油泵、油压调节器、燃油滤清器等。

8.拆卸喷油器，检查喷油量是否正常。

如喷油量不正常或喷油雾化不良，应清洗或更换喷油器。

9.检测空气流量计、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、氧传感器、爆燃传感器信号。

10.检查废气再循环装置工作是否正常。

11.检查配气相位、气门间隙是否正确。

12.检查进气增压装置、可变配气正时及气门升程装置的工作情况。

13.检查排气是否不畅通、三元催化转化器是否堵塞。

用真空表与排气背压表检查，或拆检。

14.测量气缸压缩压力、检查气门积炭、拆检发动机等。

如气缸压力过低、气门弹簧过软、配气凸轮磨损等都可导致动力下降。

15.汽车三元催化转化器的检查

三元催化转化器位于汽车下部正中央，用螺栓固定在排气歧管的后部管上。

三元催化转化器为一整体式结构，在其排气管中央的栅格网表面涂有催化剂。

三元催化转化器的作用是将废气中的HC、CO和N0x等有害的气体转化成C02，N2，和水蒸汽。

当理论空燃比为14.7:

1，废气温度在400℃～800℃时，三元催化转化器能最有效地减少废气中HC、C0和N0x的含量。

当发动机出现诸如熄火等故障时，可能导致废气温度超过1400℃，从而使三元催化转化器基质熔化，烧坏三元催化转化器。

应避免使用含铅燃油，因为废气中的铅会覆盖在催化剂表面，阻止催化反应的进行，废气中的残留燃油也有可能毒害催化剂。

1）目测检查。

检查三元催化转化器的外观。

如发现外壳被压扁、锈蚀或出现凹痕，则应更换。

2）从汽车上拆除三元催化转化器时，用电筒照其排气处，看是否被积炭或铅污染物堵塞。

3）轻轻摇动三元催化转化器，听听内部元件有无松动的迹象。

如果发生元件堵塞、熔化或其他形式的损坏，都应更换三元催化转化器。

4）功能测试

（1）以2500r／min的转速运转发动机约2rain，将三元催化转化器加热至工作温度。

（2）在三元催化转化器的废气人口处和出口处分别接一支表面温度探头，测量温度。

（3）出口处温度至少应比进口处温度高38％。

（4）如果温差低于规定值，则应更换三元催化转化器。

（5）用排气背压表检测在氧传感器安装孔处或一氧化碳（co）测试管处检测排气压力。

（6）在氧传感器（或一氧化碳测试管）处安装排气压力表。

（7）在正常工作温度下发动机怠速时，压力表读数不应超过8．6kPa（有些车确也超过这一数值，此处仅供参考）。

把发动机转速提高至2000r／min，压力表的读数不应超过20．7kPa。

如果在两种转速中的任何一种情况下背压超出规定值，那么表明排气系统受阻。

（8）检查排气系统有无压扁的管路，系统是否发生热变形或内部消声器是否出现故障。

如果没有找到排气系统背压过高的明显原因，那么可能是三元催化转化器受阻。

完成检测后，在重新安装前用防粘剂涂敷氧传感器的螺纹。

（四）故障诊断排除的相关要点

确认汽车行驶无力是由发动机动力不足引起的。

汽车加速时提速很慢，上坡时汽车行驶更加缓慢的现象，不要一下子就归罪于发动机，要注意如果传动系打滑或行驶系“罢劲”，均会使汽车提速迟钝，易被误解为发动机动力性能。

检查节气门开度不佳。

为确认汽车提速迟钝是否由发动机造成，可按以下办法鉴别。

（1）在公路上把汽车车速提起来，然后突然收回加速踏板并立即将变速手柄推入空档。

如果汽车借惯性滑行距离较长，证明汽车传动及行驶部分无“罢劲”故障。

如果滑行车速降速明显，则为汽车行驶“罢劲”。

（2）汽车上坡时按常规换档后，应注意发动机转速是否与车速匹配。

若车速降速明显，而发动机的转速很高，则说明传动系打滑。

（3）对带有牵引力控制系统的车辆来说，则应关闭牵引力控制系统再试车一次。

如果关闭牵引力控制系统后，汽车动力充足的话，故障就出在牵引力控制系统而非发动机。

例如牵引力控制系统由于传感器依然工作并产生充足的电压，所以在这时并没有出现故障码，要注意到其中所含的噪声干扰。

这种汽车装备有牵引力调节装置和防抱死制动系统，而EBCM将噪声干扰误以为轮速的增加。

这样的话，EBCM就会始终给这个车轮施加一定的制动力，以致驾驶员抱怨这种车动力不足。

另外，驾驶员信息屏会显示“TractionActive”，而你可觉察到汽车正在施加制动。

干扰信号产生的原因在于轮速传感器磁体上的定位不好，可随意上下浮动或者是屏蔽不好

（4）大负荷时感觉发动机无力，在已知自动变速器没故障时也可做一下失速试验，看失速转速是否过低。

动力不足检查歌诀：

动力不足原因多，基本检查不多说。

缺缸故障找一找，高压火弱迟或早。

混合气稀油压低，油泵油嘴滤清器。

进气压力流量计，各种重要传感器。

废气涡轮不增压，可变配气工作差。

进气不足排气堵，油门不能全开足。

弹簧过软气门浮，高速运转力不足。

气门积炭缸压低，拆开检查有道理。

四、案例分析

（一）汽车怠速正常，但达不到最高速

1.故障现象

有一辆丰田皇冠轿车，发动机型号为2JZ—GE，总行程25万公理，入厂维修。

车主委托维修车辆动力不足，踩下加速踏板，发动机转速4000r/min左右时，发动机加不起油，转速上不去。

接过该车的维修维修任务后，我首先对该车故障进行确认，将点火开关转到ON位置，发动机故障灯不点亮。

启动发动机，发动机怠速正常，踩下加速踏板，发动机中、低转速时加速性能良好，当转速达到4000r/min时，发动机不能提速，并严重喘气。

2.故障检测与分析

2JZ—GE型发动机动力不足的原因有以下几方面：

机械方面的故障，如节气门发卡，不能全开，空气滤清器和燃油滤清器堵塞等；

电控信号电路故障，如燃油喷射控制、进气系统、点火系统等电控电路；

废气再循环（EGR）工作不良。

由于本车不能读取故障码所以我先对发动机进行如下检查：

1）打开发动机盖，检查发动机各管路没有泄漏现象。

2）如果供油不足将影响发动机高速运转，所以检查燃油压力。

关闭发动机，把燃油压力表用三通管连接在汽油滤清器至发动机输油管中间，启动发动机。

怠速时，油压表的燃油压力为270kPa。

加速时燃油压力为270-280KPa，满足260-300KPa的压力范围。

反复加速，直到故障从新出现。

当节气门体阀门打开，发动机不能加速时燃油压力为270-280Kpa，说明燃油压力正常。

3）检测进气岐管压力传感器电压。

打开点火开关，用万用表检测传感器VC-E2电压为5V，PIM-E2电压为3.65V，说明管压进气岐力传感器正常。

4）检测节气门位置传感器。

检查节气门体阀门活动自如，没有卡滞现现象，打开点火开关，用万用表检测传感器的IDL-E2端子电压为0V，稍微扳动节气门体阀门，电压变为12V，正常。

检测传感器VTA-E2端子电压为0.3V，扳动节气门体阀门至全开位置，电压独渐增大到3.9V，正常。

说明节气门位置传感器及线路良好。

5）启动发动机，观察废气再循环装置（EGR）在发动机各工况下工作符合要求。

通过以上检查，虽然未能找到发动机故障，但排除诸多因素对发动机的影响，缩小了发动机可能的故障范围。

考虑到电喷发动机具有自诊断功能，发动机可能存在故障码，我接着对发动机故障灯线路进行检修。

拆下组合仪表，发现故障灯以烧坏，换好灯泡后，打开点火开关，故障灯点亮。

装复组合仪表后，用导线短接检查连接器的TE1和E1端子，打开点火开关，故障灯闪亮，输出14号故障码。

14号故障码为点火信号系统故障，故障现象为点火器连接6次没有点火确认信号（IGF）输送到ECU，故障范围为点火器到ECU之间的IGT、IGF电路短路或开路，分电器、点火器、ECU故障。

3.故障排除

根据14号故障码的故障范围，我对点火系统进行检测。

检测点火器与ECU的IGT、IGF连线的导通性，导通性正常，检测其对搭铁的导性，不导通，正常；

检测分电器里面的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器与ECU的NE、G1、G2、G-端子连线的导通性，导通性正常，检测其对搭铁的导性，不导通，正常；

检测NE、G1、G2传感器线圈的电阻为：

NE—G-175欧姆、G1—G-170欧姆、G2—G-170欧姆，检测传感器与转子的空气间隙为0.3mm，正常。

启动发动机，在怠速工况下检测NE—G-、G1—G、G2—G-都有脉冲电压产生，检测IGT—E1、IGF—E1也有脉冲电压产生，正常。

通过上述检查未能找到故障原因，发动机加速到4000r/min左右时故障照样产生，中低转速时加速正常，4000r/min左右就产生故障，这时各个信号是否都有脉冲电压产生呢？

我决定用示波器进行检测。

接上ADC2000示波器，分别检测NE、G1、G2、IGT、IGF信号的波形，NE、G1、G2、IGT信号随着发动机转速的不断增加，波形连续不断出现，转速4000r/min左右出现故障时波形也正常出现，说明曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、ECU工作正常；

IGF信号在中低速时波形正常，当转速4000r/min左右出现故障时，波形出现时有时无周期性变化，用双通道同时接上IGT和IGF信号进行波形比较，IGF信号波形出现时有时无周期性变化时，IGT信号波形正常，说明发动机故障由点火器引起。

根据以上检测分析结果，更换新的同型号点火器后试车，结果故障继续出现。

为什么两个点火器都会引起发动故障昵？

IGT、IGF波形分析，发动机故障好象超速断油控制。

发动机超速断油控制：

ECU通过发动机转速传感器测得转速大于6000r/min的额定转速时，为了避免超速运转带来的机件损坏以及减少废气污染，会及时发出断油控制信号，令喷油器停止喷油，使发动机转速强制下降，当转速下降到约5900r/min时，ECU便发出恢复喷油的指令。

会不会是错用四缸点火器呢？

发动机的转速是由点火器的点火次数来确定的，四缸发动机6000r/min断油时点火次数为12000次，六缸发动4000r/min时点火次数为12000次，两个数字正好相符。

就是说，四缸点火器装在六缸发动机上，4000r/min时点火器停止IGF信号，ECU进行超速断油控制,3900r/min时点火器恢复IGF信号，ECU便发出恢复喷油的指令。

将点火器装在四缸发动机上进行试验，发动机工作正常，说明是用错点火器。

咨询车主知车几天前外出途中，因发动机故障换过点火器。

重新装上六缸点火器后试车，发动机作正常，故障灯不再点亮，清除故障码，故障排除。

4.故障总结

该车故障是人为引起的。

我在这次的故障排除中，因为没有及时向车主了解情况，且没有先修复发动机自诊断系统，在故障检测中，采用传统的检测方法，走了弯路，浪费了较多的时间。

在以后的汽车维修中，应先向车主了解情况，对有自诊断功能的系统，尽可能的先进行自诊断读取故障码，确定故障范围，再进行检测，少走弯路。

（二）汽车怠速正常，加速动力不足

一辆03款现代伊兰特因坐车检修，经试车初步判定怠速稳定，慢加速正常，行驶中有坐车，加速动力不足的现象。

2.故障诊断

从故障现象上看像是高速断火或燃油系统加速时油压不足造成的，为了稳重调取故障码，功效无码，读数据流各运行参数均在正常规模内，分析觉得油路题目问题可能性较大，接上油压表检查怠速下油压为320kPa，加速下油压表指针有细小的下滑趋向，恰是这一细小的波动引起了维修人员的寄望，初步判定为供油不畅，因为此车采用了无回油路装配的燃油系统，可是它造成供油不畅的原因不外乎四方面：

1）泵力不足；

2）油路不畅；

3）油压调节器回油量过大；

4）油泵工作电压不足。

按着先简后繁的思绪首先在后排座下面找到油泵插头，用万用表测量它的工作电压，13.5V看来题目问题不在油泵工作电压上，然后拆下油泵，发现油泵滤网上有一层脏物质，而且油箱底部还有一小层脏水，估量造成供油不畅的原因是滤网太脏了，跟着汽车行驶的波动同时一部门脏水进进油路，使同化气质量变差，造成行驶中坐车、加速动力不足的现象，拆下滤网对其进行当真的清洗，改换滤芯同时对油箱进行彻底的清洗，装复后试车，行驶中坐车现象好转了，加速比以前也强了，但总感受仍是力有未逮，进一步分析觉得，因为油泵工作在滤网脏堵状况下，持久高负荷的运转，加剧了泵的磨损，造成了泵力不足，

改换一新油泵，装复后试车，故障彻底解除。

3.故障总结

此车因为供油不畅，以及油箱中有脏水导致了行驶中坐车、动力不足的故障现象，在汽车故障中由油路引起的故障确实不少，做为维修人员我们不单单要会读压力表的数，关头的是我们要会调查油压表指针的转变，然后往分析转变的原由，汽车行驶中有后坐感，动力不足的原因有良多，其中系统油压的检测是一个主要的环节，系统油压过高造成同化气偏浓，使燃烧不完全，导致怠速发抖耗油量增大等，系统油压过低造成同化气过稀，燃烧速度慢，导致冷车难起动，怠速不稳，动力不足，甚至发生回火等故障现象，总之要使策念头正常的燃烧，必需有不变的油压为前提，才能使ECU切确的节制喷油量，与空气形成合适的空燃比来保证策念头正常的工作。

此车采用了无回油路燃油系统，它与传统电控策念头的燃油系统有分歧之处，传统的燃油压力调节器一般都设置在策念头燃油分派管的终端，而新型无回油路燃油系统一般将燃油滤清器和油压调节器放于油箱中，因为传统燃油系统油压调节器紧挨策念头，而策念头室内平均温度可高达70℃以上，燃油在高温下会酿成蒸气而使油路发生热气阻，使策念头发生怠速不稳，加速不良等，系统油压的节制是操纵歧管真空度来加以知足无论在什么工况下，都能连结系统油压与歧管内的压力之差恒定，使策念头ECU准确的节制喷油量，但尝试证实策念头室内的温度是随策念头的工况而改变的，因为燃油分派管内的燃油受热而气化，从而使分派管内的油压发生波动，最高可达65kPa，已超出了真空度调节的转变量，也就是说除了常温在其它温度下很难保证恒定压差，而新型无回油路燃油系统打消了真空度节制，使系统油压非论在什么工况下都连结必然的压力，因为电动燃油泵的泵油量为供油量的5～7倍，所以在传统的燃油系统在策念头室内被加热的燃油又大量的回到油箱致使油箱中燃油温度升高，从而使油路中的气阻现象等闲发生，而无回油路燃油系统避免了这一现象的发生，油箱中的燃油温度可降低15℃～20℃，同时也削减了燃油泄露的部位，前进了燃油供给系的平安性，达到了燃油供给系的更优化的节制，所以被当前出产的大部门轿车所采用。

（三）怠违时严重抖动，行驶时动力不足，加速不良

一辆上海别克轿车（装用V6电控发动机），行驶时动力不足，加速不良。

检查发动机，怠违时严重抖动，急加速时进气管回火。

首先清洗空气滤清器，更换火花塞和汽油滤清器，但故障依旧。

又将燃油喷射系统清洁剂用专用设备输送到进气歧管，起动发动机，对电喷装置进行自动清洗，仍未起作用。

拆下喷油器，用专用设备清洗，效果也不明显。

后来拆下空气滤清器，用手堵住节气阀阀体的进气口滤网，以减少主通道的进气面积，使混合气变浓，结果怠速变稳，加速不再回火，这说明障的直接原因是混合气过稀。

先测试燃油压力。

将燃油压力表用三通接头接在燃油压力调节器和喷油嘴之间的油路上，起动发动机并改变转速，所测压力值在正常范围内。

考虑到空气流量传感器是影响空燃比的重要因素，便拔下插头试验。

拔下插头之后，发动机能以稳定的怠速运转，加速也有所好转。

随即从节气门阀体上拆下空气流量传感器检查，热线未断，但热线上有积垢。

用清洗剂直接喷洗，清洗后装复试验。

因该车长期在西北风沙较大的地区行驶，且使用中没有对空气流量传感器及时除尘而导致了该故障。

（四）怠速发抖，行驶中出现动力不足、加不上油

车型：

宝来1.8TAT

怠速发抖，行驶中出现动力不足、加不上油现象，继续行驶发现手制动柄和换档杆下面很烫手，EPC警报灯亮。

用V.A.G1552查询发动机故障记忆，发现有十几个故障码，其中有两个永久故障：

18039——G79信号太大，18042——G185信号太大。

其他都是偶然故障，如空气流量计故障、个别缸失火等，读数据块提示2、3、4气缸有失火记录。

根据故障现象和故障码的提示，分析可能是个别点火线圈失效，无法点火，致使个别缸不工作，更换2、3和4缸的点火线圈后怠速平稳了，但有时会出现不踩加速踏板发动机转速自动上升至四、五千转每分钟的现象，并且EPC警报灯亮。

将车拖回服务站举升起来后发现，催化净化器后的氧传感器G130的线束绝缘层已完全烧没了，氧传感器的4根导线像钢丝绳一样缠绕在一起。

查电路图发现，氧传感器G130内部的加热器是由S243号熔断丝供电，拔下S243熔断丝发现已熔断。

更换氧传感器G130和熔断丝S243后试车，仍然出现怠速自动升到四、五千转每分钟的现象，并且EPC警报灯亮，更换油门踏板总成（包括踏板位置传感器G79和G185）后故障依旧。

故障原因是个别缸点火线圈失效，火花塞不能跳火，燃油未经燃烧在排气行程被排到排气管中，燃油在排气管中继续燃烧，导致排气管温度急剧上升，所以驾驶员感觉手制动柄和换档杆下面很烫手。

由于温度太高，将安装在排气管上氧传感器的线束绝缘层烤化，氧传感器的4根线相互短路，不仅使S243熔断丝熔断，还使发动机控制单元内部烧坏，导致怠速自动升到四、五千转每分钟，控制单元错误的自诊断为电子油门踏板上的位置传感器G79和G185信号太大，仪表上的EPC灯常亮。

更换2、3、4缸点火线圈，三元净化器、氧传感器G130，发动机控制单元J212，并做基本