实训手册奥迪A6发动机不能启动怠速加速不良动力不足故障诊断和排除.docx
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实训手册奥迪A6发动机不能启动怠速加速不良动力不足故障诊断和排除
深圳高技能人才公共训练基地
汽车维修行业
汽车维修电工（高级工）
汽车发动机电控模块
《奥迪A6汽油发动机点火系统认知》训练任务指导书
3-1-10
深圳市高技能人才公共实训管理服务中心
2009.12
第一部分基本管理信息3
第二部分训练任务的内容4
第三部分训练任务的实施7
一、目标描述7
二、任务描述8
三、知识准备8
四、训练活动8
五、训练效果评价14
第四部分附录15
一、电控点火系统结构特点15
二、电脑控制点火系统工作过程16
三、电控点火系统的控制内容16
四、点火控制相关传感器19
第五部分参考文献22
奥迪A6汽油发动机点火系统认知训练过程考核表23
知识准备（答卷）24
第一部分基本管理信息
基本管理信息
名称
奥迪A6汽油发动机点火系统认知
代码
3-1-10
类型
基础类√专项类□综合类□创新类□
类属于
岗位
汽车维修电工
等级
3级（高级工）
模块
汽车发动机电控模块
项目
汽油发动机点火系统检修
版本
V1.0
编制人
项金林
编制时间
2009年11月
所属单位
深圳市高技能人才公共实训管理服务中心
批准人
马阳
学时
1个训练时段
考核方式
考核□考训结合√
评价方式
自我评价√小组评价√老师评价√
适用对象
（1）持有如下证书之一：
汽车维修工（4级）、汽车维修电工（4级）；
（2）汽车相关专业中专（含中专、中技）学历以上；
（3）持有相同专项技能证书四级；
第二部分训练任务的内容
《奥迪A6汽油发动机点火系统认知》训练任务的内容
任务来源
在汽车维修电工岗位工作中，检修汽油发动机点火系统故障是岗位必须的维修项目。
在维护和检修发动机点火系统故障之前，务必了解其工作原理、认识其结构。
目标
技能目标
关键技能
（1）能（会）识读汽油发动机点火系统原理图。
（2）能（会）认识汽油发动机点火系统的主要元部件。
（3）能（会）检测点火正时。
基本技能
（1）能（会）使用专用工具进行规范拆装。
（2）能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。
知识目标
（1）能了解汽油电控发动机点火系统的作用。
（2）能掌握汽油电控发动机点火系统的工作原理。
职业素质目标
（1）严格执行汽油发动机点火系统检修规范，养成严谨科学的工作态度。
（2）尊重他人劳动，不窃取他人成果。
（3）养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。
（4）养成团结协作精神。
（5）严格执行5S现场管理。
训练方法及手段
1．讲解：
⑴教师讲解训练任务的内容与要求；⑵教师讲授奥迪A6汽油发动机电控点火系统的相关知识。
2．示范：
教师对关键技术和实训操作难点进行示范操作。
3．操练：
⑴分组实训：
2～5人/小组/，共用一个实训台；⑵学员遵循教师的引导完成“活动三”的训练任务，达到奥迪A6汽油发动机电控点火系统总体结构认知目标。
4．指导：
教师巡回检查和指导学员（个别指导和共性指导）。
5．评价：
小组检查和评价训练效果；教师点评和总结训练效果
时间分配
类别
讲解与示范操作时间（分钟）
训练时间（分钟）
技能目标
关键技能
30
60
基本技能
15
30
职业素质目标
15
《奥迪A6汽油发动机点火系统认知》训练任务的内容（续1）
设备及耗材
类别
名称
规格及型号
数量
单位
备注
设备工具
电控发动机实验台
奥迪A63.0
1
台
温度传感器
1
只
爆震传感器
1
只
曲轴位置传感器
磁感应
1
只
凸轮轴位置传感器
霍尔式
1
只
万用表
1
只
大众多用途诊断仪
1
台
耗材
连接导线
多
条
环境要求
（1）多媒体演示条件：
电脑、投影仪、话筒等
（2）空间和光线条件：
训练室可容纳20人，光线均匀明亮，每5人1台训练工作台及0.5㎡以上的活动空间。
知识准备
掌握
（1）汽油发动机点火系统的组成部分。
（2）汽油发动机点火的工作原理。
熟悉
（1）汽油发动机点火的主要组成部分。
（2）汽油发动机点火系统的主要部件的作用及工作原理。
了解
（1）汽油发动机点火系统的控制原理。
参考资料
类别
名称
作者
出版社
书号
备注
参考教材
汽车电控发动机检修
杨庆彪
李佳音
中国劳动社会保障出版社
9787504557773
其他参考资料
设备使用说明书
设备生产厂家
《奥迪A6汽油发动机点火系统认知》训练任务的内容（续2）
类别
项目
考核内容
得分
总分
评分标准
教师
签名
理论
知识
准备
（100分）
1．汽油发动机点火系统一般由哪几个部分组成？
（20分）
根据完成情况打分。
2．点火器的作用是什么？
（20分）
3．奥迪A6电控汽油发动机曲轴位置传感器是什么类型？
（30分）
4．爆震传感器的作用是什么？
（30分）
实操
技能
目标
（60分）
1．能（会）认识电控汽油发动机点火系统的主要部件。
会□/不会□
1.单项技能目标“会”该项得满分，“不会”该项不得分。
2.全部技能目标均为“会”记为“完成”，否则，记为“未完成”。
2、能（会）分析奥迪A6汽油发动机点火控制工作过程。
会□/不会□
任务完成情况
完成□/未完成□
任务
完成
质量
（40分）
1．操作熟练程度。
（10分）
1.任务“未完成”此项不得分。
2.任务“完成”，根据完成情况打分。
2．准确率。
（20分）
3．工作效率或完成任务速度。
（10分）
安全
文明
操作
1.遵守操作规程，养成严谨科学的工作态度。
2.尊重他人劳动，不窃取他人成果。
3.规范操作，安全生产。
4．严格执行5S现场管理
1.违反考场纪律，视情况扣20-45分。
2.发生设备安全事故，扣45分。
3.发生人身安全事故，扣50分。
4.实训结束后未整理实训现场扣5-10分。
评分
说明
识准备评分说明：
（这部分内容仅限教师培训使用，不在训练任务指导书上体现）
知识准备成绩是指训练任务指导书上知识准备题目的完成情况,由教师当堂批改给出成绩。
训练活动（实操）评分说明：
1．在规定时间内正确完成训练任务则该项训练活动成绩为60分。
2．原则上如未发生严重违反职业素质目标要求的情况，熟练、准确完成任务，任务完成质量为40分。
3．如果违反职业素质目标要求，则根据实际情况给予扣分。
备注：
1、评分表原则上不能出现涂改现象，若出现则必须在涂改之处签字确认。
2、每次考核结束后，教师必须及时将成绩录入管理系统，并立即上交评分表至高训中心存档。
第三部分训练任务的实施
采用（改进的五步法）组织训练。
一、目标描述
⊙技能目标：
完成本训练任务后，你应当能（够）：
关键技能：
●能（会）识读汽油发动机点火系统原理图。
●能（会）认识汽油发动机点火系统的主要元部件。
●能（会）认识汽油发动机点火系统的控制原理。
基本技能：
●能（会）使用专用工具进行规范拆装
●能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。
⊙知识目标：
完成本训练任务后，你应当能（够）：
●能了解汽油电控发动机点火系统的作用。
●能掌握汽油电控发动机点火系统的工作原理。
⊙职业素质目标：
完成本训练任务后，你应当能（够）：
●执行发动机点火系统检修规范，养成严谨科学的工作态度。
●尊重他人劳动，不窃取他人成果。
●养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。
●养成团结协作精神。
●严格执行5S现场管理。
二、任务描述
对照奥迪A6汽油发动机电控系统实训台架讲述发动机点火系统的总体结构及控制原理，并指出各主要部件及其安装位置。
能分析出奥迪A6汽油发动机点火系统的特点，为排除故障打基础。
三、知识准备
（见附件）
1．汽油发动机点火系统一般由哪几个部分组成？
答：
2．点火器的作用是什么？
答：
3．奥迪A6电控汽油发动机曲轴位置传感器是什么类型？
答：
4．爆震传感器的作用是什么？
答：
四、训练活动
♂活动一：
知识抽查
要求：
●老师对学员知识准备情况进行抽查具体抽查内容见知识准备的问题；
●抽查方式：
√口答□试卷□操作
●老师要记录学员回答问题的情况，老师必要时做简单的讲解。
♂活动二：
示范讲解
内容：
对照奥迪A6汽油发动机电控系统实训台架讲述发动机点火系统的总体结构及控制原理，并指出各主要部件及其安装位置。
●步骤一：
用讲解奥迪A6汽油发动机点火系统的总体结构
1-火花塞（30N·m）2-带点火线的火花塞插头3-隔套4-橡胶垫圈5-螺栓（10N·m）6-点火线圈N，N128，N158（带功率放大器N122和点火线标记且不可互换）7-5孔插塞连接（黑色）8-3孔插塞连接（端子镀金）9-螺栓（20N·m）10-右侧缸体爆震传感器26611-左侧缸体爆震传感器16112-螺栓（10N·m）13-右侧缸体霍尔传感器4014-螺栓（25N·m）15-圆锥形垫片16-霍尔传感器转子17-霍尔传感器40或1633孔插头连接（黑色）18-左侧缸体霍尔传感器163
●步骤二：
讲解奥迪A6汽油发动机点火系统的工作原理
重点讲解如下几方面：
⏹曲轴位置传感器：
是确认曲轴转角位置和发动机转速不可或缺的信号源，用此信号控制燃油喷射量、喷油正时、点火时刻（点火提前角）、点火线圈充电闭合角、怠速转速和电动汽油泵的运行。
⏹凸轮轴位置传感器传感器：
检测凸轮轴的转角位置，用此信号确定发动机的缸序，用以控制喷油顺序、点火顺序。
⏹点火器：
根据发送来的点火正时信号控制点火时间。
●步骤三：
利用散件来认识奥迪A6汽油发动机点火系统的主要结构组成
名称
示意图
冷却液温度传感器
爆震传感器
曲轴位置传感器
霍尔效应式凸轮轴位置传感器
●步骤四：
在台架上讲解奥迪A6汽油发动机点火系统的电路图，分析其工作原理
♂活动三：
认识奥迪A6汽油发动机点火系统
内容：
对照奥迪A6汽油发动机电控系统实训台架讲述发动机点火系统的总体结构及控制原理，并指出各主要部件的名称及其安装位置、结构类型、功能等。
序号
部件名称
安装位置
功用
♂活动四：
根据完成结果交流、点评。
内容：
●学员展示训练成果
●小组互评成绩
●教师点评优秀训练成果
●教师对广泛存在的问题进行总结。
五、训练效果评价
自我评价
1.训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？
评价情况：
2.训练任务的目标有没有实现？
效果如何？
评价情况：
小组评价
1.训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？
评价情况：
2.训练任务的目标有没有实现？
效果如何？
评价情况：
参评人员：
老师评价
老师总体评价：
按“考核及评价表”（标准）对学员训练过程、训练结果进行评估。
评价情况：
老师签名：
日期：
年月日
总体评价
老师总体评价：
按比例自我评价：
小组评价：
教师评价=10%：
10%：
80%给出总体评价。
总体评价情况：
老师签名：
日期：
年月日
第四部分附录
一、电控点火系统结构特点
汽油发动机的燃烧是由火花塞点火触发的。
为了点燃压缩过的可燃混合气，火花塞的瞬间点火电压必须高达2以上。
因为一般汽车所使用的蓄电池电压只有12V，所以需要特别的点火系统将12V的电压变换成极高的电压。
同时也要将此高压按照点火的顺序分配到每个气缸的火花塞上。
1.电控点火系统的要求
发动机要有效运作必须满足以下条件：
足够的压缩比，适当的混合比，准确而强大的点火。
点火系统的基本功能是：
（1）能够提供足够高的高压。
（2）准确的点火正时。
（3）持久耐用。
2.电控点火系统的组成
电脑控制点火系统一般由点火线圈、点火模组（也称点火模块）、、分电器、高压线、火花塞等部件构成。
图1-10-1为奥迪A6发动机点火系统组成元件。
图1-10-1点火系统部件分解图
1-火花塞（30N·m）2-带点火线的火花塞插头3-隔套4-橡胶垫圈5-螺栓（10N·m）6-点火线圈N，N128，N158（带功率放大器N122和点火线标记且不可互换）7-5孔插塞连接（黑色）8-3孔插塞连接（端子镀金）9-螺栓（20N·m）10-右侧缸体爆震传感器26611-左侧缸体爆震传感器16112-螺栓（10N·m）13-右侧缸体霍尔传感器4014-螺栓（25N·m）15-圆锥形垫片16-霍尔传感器转子17-霍尔传感器40或1633孔插头连接（黑色）18-左侧缸体霍尔传感器163
二、电脑控制点火系统工作过程
曲轴位置和凸轮轴位置传感器发送信号到，根据传感器信号，计算出点火正时信号，发送到点火模组，点火模组根据点火正时信号控制点火时间，同时控制喷油器喷油。
如图1-10-2所示。
图1-10-2点火系统工作过程
三、电控点火系统的控制内容
1.点火提前角和闭合角的控制
点火提前角是指火花塞电极间跳火开始到活塞运行至上止点时这段时间内曲轴所转过的角度。
闭合角是沿用了传统点火系的概念。
在电子控制的点火系统中是指初级电路接通的时间。
点火系统控制内容见表1-10-1,点火正时标记如图1-10-3所示。
表1-10-1点火系统控制内容
项目
内容
说明
点
火
提
前
角
组
成
初始点火提前角
将曲轴位置传感器的G信号后的第一个转速信号过0点位置，定为气缸压缩行程上止点前10°曲轴转角。
基本点火提前角
发动机转速
基本点火提前角随发动机转速的升高而增大
发动机负荷
发动机负荷通过进气压力传感器或空气流量计检测；
当发动机负荷在最大负荷的2550%时，基本点火提前角随发动机负荷的增大而迅速增大；
当发动机负荷在最大负荷的25%以下和5075%时，基本点火提前角随发动机负荷的增大而基本不变；
当发动机负荷在最大负荷的75%以上时，基本点火提前角随发动机负荷的增大而迅速减少。
点火提前角修正值
暖机修正
由水温传感器送入信号。
当冷却液温度低于0℃时，点火提前角增大15°，使发动机迅速升温；
当冷却液温度在0~70℃间逐渐上升时，点火提前角由增大15°并逐渐减少，发动机温度也逐渐升高；
当冷却液温度大于70℃时，暖机修正点火提前角不需要增大。
稳定怠速修正
当发动机运转在怠速状态下，如空调启动等使发动机负荷发生变化，为稳定怠速而调整点火提前角。
空燃比反馈修正
在氧传感器反馈信号修正空燃比过程中，当修正喷油量减少时，增大点火提前角，使混合气迅速燃烧；反之减少点火提前角。
过热修正
当检测冷却液温度过高时，增大点火提前角，发动机发热量减少；
发动机工作，怠速打开时，减少点火提前角，避免产生爆震，减少发动机发热量产生。
爆震修正
当爆震传感器送入发动机产生爆震信号时，减少点火提前角，使爆震停止。
大气压力修正
由大气压力传感器送入信号，大气压力越低，点火提前角越大。
闭合角控制
发动机转速
当发动机转速低于1500时，闭合角随发动机转速的上升而迅速增大；
当发动机转速高于1500时，闭合角随发动机转速的上升而缓慢加大。
蓄电池电压
闭合角随蓄电池电压的升高而缓慢加大。
图1-10-3正时标记图
提示：
对于电控发动机来说，准确的点火提前角是保证比较经济的油耗，可靠的动力输出的重要条件。
2.爆震的控制
汽车发动机利用电火花将混合气点燃，并以火焰传播方式使混合气燃烧。
如果在传播过程中，火焰还未到达时，局部地区混合气自行着火燃烧，使气流运动速度加快，缸内压力、温度迅速增加，造成瞬时爆燃，这种现象称为爆震。
爆震会使气体强烈振动，产生噪音；也会使火花塞、燃烧室、活塞等机件过热，严重情况会使发动机损坏。
在发动机结构参数已确定的情况下，采用推迟点火提前角是消除爆震既有效又简单的措施之一。
装有爆震传感器的发动机能检测爆震界限，通过电子控制单元将点火时刻调到接近爆震极限的位置，从而改善了发动机的性能。
爆震传感器外形图如1-10-4所示。
爆震调节过程如图1-10-5所示。
图1-10-4爆震传感器外形图
当发动机出现爆震时，根据爆震程度，推迟点火提前角，爆震程度大的，不仅推迟的角度大，而且是先快后慢，直到爆震消失为止。
为了保证良好的发动机性能，爆震消失后，又将点火提前角逐步加大，增加的速率也分为快、慢两种。
当发动机再次出现爆震时，点火提前角再次推迟。
通常点火提前角推迟的速率要大于点火提前角增加的速率。
图1-10-5爆震调节过程
3.双缸同时点火控制电路
双缸同时点火系统见图1-10-6.
图1-10-6双缸同时点火系统
12-点火模块3-点火线圈4-高压线5-火花塞6-电容器-7电源8-熔丝9-搭铁
四、点火控制相关传感器
1.发动机冷却液温度传感器
（1）作用。
发动机冷却液温度传感器（）也称为水温传感器,主要是用来检测发动机冷却液的温度，并将温度信号转变成电信号输送给，作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。
水温传感器的外形如图1-10-7所示。
图1-10-7水温传感器外形图
（2）结构与原理。
水温传感器的内部结构是一个热敏电阻，如图1-10-8所示，其电阻值随着温度的变化而变化为传感器提供一个参照电压,当热敏电阻阻值变化时，可以通过信号电压的变化来识别发动机的水温.
对于采用正温度系数热敏电阻的温度传感器来说，随着温度的上升，传感器的电阻值将上升，传感器两端的电压降也将上升。
对于采用负温度系数热敏电阻的温度传感器来说，随着温度的上升，传感器的电阻值将下降（阻值变化曲线见图1-10-9），传感器两端的电压降也将下降。
图1-10-8水温传感器结构图图1-10-9水温传感器电阻变化曲线图
（3）水温传感器的控制电路。
水温传感器控制电路如图1-10-10所示。
图1-10-10传感器外部线路连接图
1-水温传感器2-传感器共用搭铁34-信号5-5V参考电压
2.爆震传感器（）
（1）作用。
爆震传感器用来检测发动机的燃烧过程中是否发生爆震，发动机发生爆震时，根据该信号延迟点火正时，以防止爆震。
通过测量该信号电压的峰值是否超过某一定值，判断发动机是发生爆震。
若判断发动机发生爆震，就延迟点火正时；若爆震停止，这一段预定的时间后，点火正时再次提前。
（2）结构
奥迪A6采用压电式爆震传感器结构如图1-10-11所示，爆震传感器控制电路如图1-10-12所示。
图1-10-11压电式爆震传感器结构图
1形环2-接头3-密封剂4-外壳5-引线端6-基座7-振荡片8-压电元件9-压电元件10-振荡片11-基座12形环13-连接器
图1-10-12爆震传感器控制电路
压电式爆震传感器由压电元件、配重及导线等构成。
当发动机缸体的振动传到爆震传感器壳体时，壳体与配重之间产生相对运动，从而使夹在中间的压电元件所承受的推压力变化。
于是，随着压电元件承受推压作用力而产生电压。
在控制组件上只检出频率达到7左右时爆震所产生的电压，通过该电压值的大小可判定爆震强度。
3.曲轴位置传感器
曲轴位置传感器（）是发动机集中控制系统中最主要的传感器之一，是确认曲轴转角位置和发动机转速不可或缺的信号源，用此信号控制燃油喷射量、喷油正时、点火时刻（点火提前角）、点火线圈充电闭合角、怠速转速和电动汽油泵的运行。
奥迪A6曲轴位置传感器采用电磁感应式曲轴位置传感器，利用多角的感应转子在转动时使线圈感应产生电压，作为信号送给，又根据发动机的转速、水温、负荷、节气门、信号，计算确认点火正时。
电磁感应式曲轴位置传感器的工作原理如图1-10-13a、b所示，当凸齿和传感器线圈不对正时，磁阻凸齿和感应线圈之间空气隙大，使通过线圈的磁场变弱（见图1-10-13a）；当凸齿旋转到与线圈中心对齐时，磁场密集使通过线圈的磁场变强（见图1-10-13b）。
在磁场变化的同时，感应线圈内产生交流电压，该电压发送到电脑作为传感器的信号。
随着发动机转速的上升，传感器输出信号的频率是越来越大，同时信号的振幅也是越来越高
a）b）
图1-10-13磁电式曲轴传感器原理图
4.凸轮轴位置传感器（）
（1）作用。
凸轮轴位置传感器（）主要用来检测凸轮轴的转角位置，用此信号确定发动机的缸序，用以控制喷油顺序、点火顺序。
（2）结构原理。
奥迪A6凸轮轴位置传感器采用霍尔式。
霍尔效应的原理如图1-10-14所示，将一个规则的六面体的霍尔元件放在磁场中，在其两个面上有电流I，另两个面上有磁场B通过，那么在与I和B垂直的两个面上就会产生电压，该电压被称为霍尔电压。
图1-10-14霍尔效应原理图
1-霍尔集成电路片2-挡隔磁力线的叶片
2）类型。
霍尔元件产生的霍尔电压是不能直接输出作为传感器的信号，因为霍尔电压是非常微弱的，只有若干微伏，所以霍尔电压要经过放大和整形后，作用在传感器末端的三极管的基极上。
当有霍尔电压产生时末端三极管则导通，传感器发出低电压；当没有霍尔电压产生时，三极管截止，传感器产生的是高电压。
（3
）控制电路。
霍尔传感器的控制电路如图1-10-15所示。
霍尔式传感器一般为3线，包含一条电源线、一条搭铁线和一条信号线。
车型不同，电源线电压也不同，有8V、5V和12V三种。
图1-10-15霍尔传感器外部电路
（4）曲轴与凸轮轴传感器信号的关系。
曲轴与凸轮轴传感器信号的关系如图1-10-16所示.
图1-10-16曲轴与凸轮轴传感器信号关系
第五部分参考文献
奥迪A6汽油发动机点火系统认知训练过程考核表
姓名
身份证号码
系统号
职业（工种）
级别
日期
年月日
类别
项目
考核内容
得分
总分
评分标准
教师
签名
理论
知识
准备
（100分）
1．汽油发动机点火系统一般由哪几个部分组成？
（20分）
根据完成情况打分。
2．点火器的作用是什么？
（20分）
3．奥迪A6电控汽油发动机曲轴位置传感器是什么类型？
（30分）
4．爆震传感器的作用是什么？
（30分）
实操
技能
目标
（60分）
1．能（会）认识电控汽油发动机点火系统的主要部件。
会□/不会□
1.单项技能目标“会”该项得满分，“不会”该项不得分。
2.全部技能目标均为“会”记为“完成”，否则，记为“未完成”。
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