汽车发动机电子控制系统实训

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1、实训一 汽车发动机电子控制系统认识一、目的和要求：1 掌握发动机电子控制系统总体组成；2 区分与识别发动机电子控制系统的主要传感器、执行器；3了解发动机电子控制系统的工作原理。二、实训课时：2课时三、实训器材1、工具：常用工具1套。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆。四、原理与应用发动机电子控制系统示意图1.电动燃油泵 2.燃油滤清器 3.活性炭罐电磁阀 4.活性炭罐 5.带输出驱动级的点火线圈 6.凸轮轴位置传感器 7.喷油器 8.燃油压力调节器 9.节气门控制组件 10.空气流量计11.氧传感器 12.冷却液

2、温度传感器 13.爆震传感器 14.曲轴位置传感器 15.进气温度传感器 16.发动机控制单元 电喷汽车的发动机控制，是由发动机电子控制系统来完成的，其主要功能是控制进气量与喷油量的空燃比、喷油时刻与点火时刻。除此之外，还控制发动机的冷热车起动、怠速转速、最大转速、废气再循环、二次空气喷射、爆震、电动燃油泵、故障自诊断以及给其它电控系统发送状态信号等功能。其工作性质是采集发动机各部位的工况信号，根据采集到的信号计算确定最佳喷油量、最佳喷油时刻和最佳点火时刻。发动机电子控制系统的组成：由传感器、电控单元和执行器三部分组成。传感器是一种信号检测与转换装置，安装在发动机的各个部位，其功能是：检测发动

3、机运行状态的各种电量参数、物理量和化学量等，并将这些参量转换成计算机能够识别的电量信号输入电控单元。电子控制单元俗称电脑，简称ECU，是发动机电子控制系统的核心部件，其功能是：根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。执行器是控制系统的执行机构，其功能是：接受电控单元的控制指令，完成具体的控制动作，从而使发动机处于最佳的运行状态。桑塔纳2000轿车AJR型发动机控制系统的主要组成部件五、实训步骤：1、由辅导教师讲解桑塔纳2000轿车AJR型发动机电喷发动机电子控制系统的总体组成。按照挂图或者用发动机台架上的实物、示教板上的实物来讲解汽车发动机电子控制系

4、统的总体组成。包括传感器、执行器、电控单元、燃油系统、点火系统、活性碳罐系统、爆震和反馈控制等。然后由学生进行实训。1）、传感器认识的顺序： 1、空气流量计；2、节气门定位计与节气门电位计；3、进气温度传感器；4、霍尔传感器；5、冷却液温度传感器；6、曲轴位置传感器；7、爆震传感器；8、辅助信号（车速信号和空调器开关信号）；9、氧传感器2）执行器认识的顺序：1、电动燃油泵；2、碳罐电磁阀；3、喷油器；4、带输出驱动级的点火模块；5、辅助控制（氧传感器加热器、空调电磁离合器）；6、节气门控制组件（怠速阀）。2、起动桑塔纳2000轿车AJR型发动机发动机实训台、别克电喷发动机故障实训台或整车，结合

5、实物，让学生现场观察各传感器与执行器的工作情况。六、安全注意事项1、遵守实训室规章制度，2、未经许可，不得移动和拆卸仪器与设备。3、注意人身安全和教具完好。4、严禁未经许可，擅自板动教具、设备的电器开关、点火开关和起动开关。实训二 电动汽油泵的检测一、目的和要求1、掌握电动燃油泵的结构与工作原理。2、掌握电动燃油泵的控制电路。3、掌握电动燃油泵的检测方法。二、实训课时4课时三、实训器材1、工具：常用工具1套、万用表2个。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆。3、教具： AJR发动机教学挂图一套四、原理与应用（一）

6、涡轮式电动燃油泵： 1、功用： 给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。2、构造： 由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成3、工作原理： 电动机驱动涡轮泵叶片旋转，在离心力作用下，叶片紧贴泵壳，并将燃油从进油室带往出油室，使进油室产生一定真空，将燃油吸入。出油室燃油不断增多，压力上升，顶开出油阀经出油口输出。（二） 滚柱式电动燃油泵：构造：由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀 、卸压阀等组成（三） 油泵开关控制的燃油泵控制电路：五、实训步骤：1、燃油系统的压力释放：（1）目的： 在发动机熄火后，燃油系统内仍保持有较高的残余压力，以便于发动机再次起动。在拆卸燃油系统内任何元件时，都必须首

7、先释放燃油系统压力，以免系统内的压力油喷出，造成人身伤害或火灾。2）燃油系统压力释放的方法： 起动发动机，维持怠速运转。 在发动机运转时，拔下油泵继电器或电动燃油泵电源接线，使发动机自行熄火。 再使发动机起动2-3次，即可完全释放燃油系统压力。 关闭点火开关，装上油泵继电器或电动燃油泵电源接线。 2、燃油泵的拆装与检验：1）、拆卸燃油泵时注意： 应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。2）、拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为2-3。3）、用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音，注意：通电时间不能过长。3、燃油泵的就车检查：（1）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到

8、 12V电源上，也可以拆开电动燃油泵的线束连接器，直接用蓄电池给燃油泵 通电。（2）将点火开关转至“ON”位置，但不要起动发动机。（3）旋开油箱盖应能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力。 （4）若听不到燃油泵工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵。（5）若有燃油泵不工作故障，但按上述方法检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔丝有无断路。实训三、 燃油压力调节器的检测一、目的和要求1、掌握燃油压力调节器的结构与工作原理。2、了解燃油压力调节器的常见故障。3、掌握燃油压力调节器的检测方法。二、实训课时4课时 三、实训器材1、工具：常用工具1套、燃油压力表两个。 2、

9、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，桑塔纳2000轿车各一辆。四、原理与应用1、功用：油压调节器的功用是根据进气歧管压力的变化来调节进入喷油器的燃油压力，使两者保持恒定的压力差，这样，从喷油器喷出的燃油量便只取决于喷油器的开启时间。使ECU能通过控制喷油时间的长短来精确地控制喷油量。2、安装位置：油压调节器一般安装在燃油分配油管的一端，它可使燃油压力调节在250350kPa范围内。3、结构和工作原理：它有一个金属外壳。簧室内有一根通气管与进气歧管相连，使供油系统中的油压不仅取决于弹簧预紧力，而且还取决于进气歧管内的气体压力。当输入的燃油压力高于弹簧预紧力与进

10、气歧管压力之和时，燃油推动膜片，向上压缩弹簧，打开回油阀，使部分燃油流回油箱，油路中的油压降低；当燃油压力低于弹簧预紧力和进气歧管压力之和时，回油阀关闭，油压升高。这样，喷油压力随进气歧管的压力而变化，从而使喷油压力与进气歧管压力之差值保持不变。五、实训步骤：1、燃油系统压力释放的方法： 起动发动机，维持怠速运转。拔下油泵继电器或油泵的电源接线，起动发动机，使发动机自行熄火。 再使发动机起动2-3次，即可完全释放燃油系统压力。 关闭点火开关，装上油泵继电器或电动燃油泵电源接线。 2、燃油压力调节器的检测：1）、燃油系统压力的检查：在进行燃油系统压力的检查时，首先按要求安装好燃油压力表（简称油压

11、表）； 油压表可以安装在汽油滤清器油管接头、燃油分配管进油接头处，或用三通接头接在燃油管道上便于安装和观察的任何部位。测试项目：2）、供油压力指发动机怠速运转中燃油系统的实际工作油压，正常油压值在0.250.35MPa。如果指针剧烈摆动油压可能不正常。3）、调节压力指发动机怠速运转中，将油压调节器真空管拆开后，燃油系统升高后的油压减去供油压力的差值，应在2870kPa之间。4）、最大油压指发动机怠速运转中，将回油管夹住时燃油系统的油压，应为供油压力的23倍。5）、供油量供油量的判断方法为：在发动机怠速运转中，读取燃油系统的供油压力，然后急加速到3000rmin以上，立刻读取此时油压值，应高于供

12、油压力21kPa以上。如果低于此值，表示供油量不足。 6）、系统残压在发动机怠速运转中，读取燃油系统油压。然后将发动机熄火，并等待5min，其系统油压应保持在250kPa以上。如果无法保持残压，则再将发动机起动，并在建立油压后熄火。此时如果将回油管夹住后即能保持正常残压，表示油压调节器漏油；如果夹住进油管后，才能保持正常残压，则表示燃油泵(单向阀)漏油；如果同时夹住进油管及回油管仍无法保持残压，表示喷油器漏油。3、大众桑塔纳2000轿车AJR型发动机燃油供给系统压力的测量（1）如下图所示，将压力表安装在汽油分配管的供油管上,打开汽油压力表开关，起动发动机怠速运转。系统压力标准为：怠速时拔下真空

13、管为（30020）kPa；不拔真空管为（25020）kPa。（2）接上真空管，轰一下油门，汽油压力表指针应在280300kPa间跳动。（3）关闭点火开关，10分钟后，汽油保持压力应大于150kPa。（4）如果汽油保持压力小于150kPa，起动发动机，怠速运转。当汽油压力建立起来后，关闭点火开关，同时关闭汽油压力表开关，继续观察压力表指针是否会下降。 （5）系统油压不足原因：管接头或管子渗漏；汽油滤清器过脏；汽油泵不良或蓄电池电压不足；汽油压力调节器损坏。（6）系统油压过高原因：汽油压力调节器损坏。 燃油供给系统油压的测量 l-供油管 2-回油管实训四、 喷油器的检测一、目的和要求1、掌握喷油器

14、的结构与工作原理。2、了解喷油器的常见故障。3、掌握喷油器的检测方法。二、实训课时2课时三、实训器材1、工具：常用工具1套、万用表、K81汽车诊断仪各一台。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆、德国爱维公司电控发动机模拟教学试验板。四、原理与应用1、 安装位置：安装在进气岐管上。2、 功用：根据ECU的喷射信号进行燃料喷射.3、 结构： 由针阀、柱塞、 电磁线圈等组成.4、按喷油器电磁线圈的电阻分类：可分为： 低阻喷油器：电磁线圈的电阻值约为0.23。 高阻喷油器：电磁线圈的电阻值约为1217。 高阻喷油器只能采用

15、电压驱动方式，故驱动电路较简单，成本较低，但高阻喷油器无效喷射时间较长，响应特性较差,应用较广。 5、工作原理：ECU根据喷射量信号，给功率三极管的基电极输入高电压脉冲，这时功率三极管工作，喷油器电路接通，当电流通过电磁线圈时，线圈产生的电磁吸力克服弹簧力将衔铁吸起，球阀离开阀座，汽油从喷油孔喷出。电磁线圈断电时，在复位弹簧张力的作用下，球阀回落到阀座，喷油孔被关闭，喷油器停止喷油。大众桑塔纳2000轿车喷油器的连接电路如下图所示。ECU控制4个喷油器顺序开启（与点火顺序相对应：1342）。喷油器的供电来自燃油泵继电器，当ECU接通喷油器的搭铁线后，喷油器开启喷油。喷油量只取决于ECU控制的喷

16、油器开启时间的长短。五、实训步骤：1电磁喷油器检测： 使发动机转速达2500 rm i n以上，听喷油器的工作声音，发动机工作时用手指或听诊器(触杆式)接触喷油器，通过声音来判断喷油器是否动作。1)喷油器的电阻检查(1)拨开喷油器的导线连接器，用电阻表测量喷油器上两个接线端子间的电阻，阻值应为l217，如果阻值不符，则应更换喷油器。喷油器的检测 (2)喷油器控制端检测：电源正极接带330电阻的二极管试灯，再接至喷油器线束端子灰线端，启动发动机时，试灯会闪亮，说明传感器和电脑无问题，若试灯不闪亮，说明线路、传感器或电脑有故障，须检查线路、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和电脑2、喷油量的检查用连

17、接线把蓄电池与喷油器连接好。接通l5秒，用量筒测出喷油器的喷油量，并检查其喷油型状，每个喷油器测23次，标准喷油量为5070 mll5秒，各喷油器允许误差为5ml。如果喷油量不合标准，则应清洗或更换喷油器。3、检查漏油 在进行喷油量的检测后，脱开蓄电池与喷油器的连接，检查喷油器喷嘴处有无漏油，要求每分钟漏油不允许大于1滴。4、工作电压测试 喷油器的工作电压为12伏，如果不合标准，则应检查线路。5、喷油器喷油控制端的波形测试喷油波形应与下图相符喷油波形应与上图相符实训五 空气流量计的检测一、目的和要求1. 掌握空气流量计的结构与工作原理。2. 掌握空气流量计的检测方法3. 了解空气流量计引起的常

18、见故障二、实训课时4课时三、实训器材1、工具：常用工具，万用表、大众1552诊断仪、K81汽车诊断仪。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机实训台架各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆、德国爱维公司电控发动机模拟教学试验板。四、原理与应用1、功用：空气流量计其功用是检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元（ECU）以供传感器算确定喷油量。空气流量计安装在空气滤清器与节气门体之间，直接检测进气量。根据不同测量原理与结构，空气流量计有叶片式、热式和卡门旋涡式三种。2、桑塔纳2000轿车空气质量计的结构桑塔纳2000轿车装热膜式空气质量计，其安装在

19、空气滤清器和进气软管之间，主要由控制电路、热膜、上流温度传感器、金属护网等组成，其结构如图所示。 热膜式空气质量计 （a）结构图（b）剖视图l-控制电路 2-通往发动机 3-热膜 4-上流温度传感器 5-金属护网空气流量计的连接电路 3、热线式空气流量计的工作原理：RA、RB、RH、RK组成惠斯登电桥电路。空气流过RH RH温度降低 RH电阻值减小电桥失去平衡控制电路增大流经RH的电流以恢复RH的阻值，使电桥重新平衡RA两端的电压增大，此电压即为热线式空气流量计的传感信号。在空气质量流量不变的情况下，当进气温度发生变化时，会使空气从热线带走热量发生变化，最终使加热热线所需的电流变化，对测量值的

20、精度造成不利影响。为了解决这一问题，在采样管的前端另装一个温度补偿电阻Rk(冷线)，Rk的阻值也随进气温度变化，流过热线的电流由混合集成电路控制，它使热线和冷线之间的温度差保持不变(一般为100C)，从而消除了进气温度对测量值的影响。五、实训步骤：由于测量原理与结构不同，测量方法也不同。1叶片式空气流量计 叶片式空气流量计有5线与7线两种，5线叶片式空气流量计内没有油泵开关，7线叶片式空气流量计内装有油泵开关。 下面以丰田车叶片式空气流量计为例介绍检测方法。拔下空气流量计插头，用万用表电阻档测量各端子之间的电阻值。用示波器检测，则在菜单中选择通用传感器或燃油空气，再选择其中的空气流量计，再选择

21、其中的叶片式空气流量计，红表棒接Vs端子，黑表棒接在E2端子，随着节气门开度的增加，信号电压从2.3V-2.8V下降到0.3V-1.0v左右。 2、热线式空气流量计（如：别克君威轿车）拔去空气流量计插头，接通点火开关，测量插头的有关端子，E端子为电源电压，A端子为5V，D和C端子接地。插上插头，B端子为空气流量计输出电压，怠速时1.2V左右、3000 rmin时为3.6V左右。检测热线式空气流量计的信号波形：如图所示：检测别克轿车发动机空气流量计时，其工作电压为12V，其波形为频率调制方波信号；高电平5V ，低电平0V；其输出信号的频率随进气量成正比的变化；进气量越大，输出信号的频率越高。3、

22、热膜式空气流量计（桑塔纳2000轿车）1）发动机怠速运转，使用大众1552故障诊断仪读测量数据块显示组02，检查进气质量。标准值应为2.04.0g/s。如果不在标准范围内或者查询到空气质量计有故障，应检查空气质量计的供电电压。2）、检查空气质量计的供电电压 用发光二极营试灯连接空气质量计插头端子2（如下图所示）和发动机搭铁点，起动发动机，灯应亮。如果灯不亮，应检查保险丝与端子2间线路有无断路或短路，如正常，则检查汽油泵继电器。3）测量空气流量计插头端子4对发动机搭铁点电压约为5V（用20V量程档）。 空气流量计插头端子如果空气质量计供电电压正常，应测试信号线路。如果不正常，更换发动机ECU。4

23、）、测试空气质量计线路测试空气质量计端子上触点与发动机控制单元上相关端子间的线路。其电阻值应小于1。如果线路有断路或短路，应修复；如果线路没有故障，更换空气质量计。实训六 节气门位置传感器的检测一、目的和要求1. 掌握节气门位置传感器的结构与工作原理。2. 掌握节气门位置传感器的检测方法3了解节气门位置传感器引起的常见故障二、实训课时4课时三、实训器材1、工具：常用工具，万用表、大众1552诊断仪、K81汽车诊断仪。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机实训台架各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆、德国爱维公司电控发动机模拟教学试验板。四、原理与应用1、安装位置

24、：安装在节气门体上节气门轴的一侧，由节气门操纵。2、功用：用来检测节气门的开度，将节, , 气门, 开, 度（即发动机负荷）大小转变为电信号输入电控单元。电控单元根据节气门位置信号判别发动机的工况，决定控制方式；控制燃油喷油量、点火正时、废气再循环、空调、怠速以及变速器换挡等多种功能和参数。3、构造：由电刷、电刷保持架、电阻器、输出端子等组成，其实际是滑片式变阻器（电位计），连接在节气门体的节气门轴上。4、工作原理：节气门位置传感器是一个电位计，电控单元通过接收信号线上的电压，计算节气门位置；随着节气门位置的改变，电刷在电阻器上滑动位置不同，则节气门位置传感器输出到电控单元的电压信号也发生变化

25、；节气门开度小时，输出电压较低，随着节气门开度的增大，输出信号电压亦相应增加节气门位置传感器波形。大众桑塔纳2000节气门位置传感器节气门控制组件的电路如下图所示。 1、节气门控制组件的组成和作用节气门电位计（G69）和节气门定位电位计G88，这两个部件起着节气门位置传感器的作用。它们有两个与节气门联动的可动电刷触点，一个触点在节气门全闭时与怠速触点接触，另一个触点为可在电阻体上滑动的可动触点，节气门开度的大小与电阻的变化成比例。将节气门开度对应的线性输出电压送给ECU，电脑就会感知节气门位置。下图为节气门位置传感器的输出特性图。1-怠速触点信号 2-节气门开度输出特性 节气门定位器（V60）

26、起着控制怠速的作用，能适当开大或关小节气门，所以本机没有怠速控制阀。 怠速开关（F60）用以向发动机ECU提供怠速位置信号。怠速开关闭合时，由节气门定位器来决定怠速时节气门的开度。五、实训步骤：1、检测内容： 工作电压、信号电压（随节气门开度变化）、电阻（随节气门开度变化）、信号波形、线束电阻、用故障诊断仪读取故障代码、测量数据流。2、检测参数的范围1)、工作电压：5V2)、信号电压：05V（常用工况：0.53.8V） 3)、信号端与搭铁端的电阻：0.55.2 K 4)、 线束电阻：0.5 5)、有关的故障代码：P0121、P0122、 P0123 、P1121、 P11226)、标准波形：输

27、出波形是模拟信号；是随节气门开度成正比变化的一条曲线。3、常见故障症状： 当节气门位置传感器本身或线路损坏时，发动机会产生下列故障现象： 1、起动困难； 2、怠速不稳； 3、加速不良； 4、容易熄火。5、汽车行驶时，前、后闯动。4、大众桑塔纳2000节气门位置传感器的检测1）、节气门控制组件与发动机ECU的匹配发动机ECU具有基本设定功能，它能记录点火开关断开时节气门控制组件的停止位置。 如果拆装或换了新的节气门控制组件、或者发动机ECU出了故障，都必须重新进行基本设定，即完成发动机ECU与节气门控制组件的匹配工作。 这一匹配工作要用大众公司V.A.G1552故障诊断仪来完成。下列情况会使节气

28、门控制组件基本设定产生问题：节气门转动不灵活，如因油泥沉积；节气门拉索调整不当；蓄电池电压过低；节气门控制组件线束或插接器不良。2）、测量节气门控制组件供电电压测量节气门控制组件供电电压即是测量节气门定位电位计和节气门电位计的电源电压，测量方法如下图所示。打开点火开关，测量节气门控制组件插头，端子4和7间电压应约为5V。 测量节气门控制组件供电电压实训七 冷却液温度传感器的检测一、目的和要求1. 掌握冷却液温度传感器的结构与工作原理。2. 掌握冷却液温度传感器的检测方法3. 了解冷却液温度传感器的常见故障二、实训课时2课时。三、实训器材 1、工具：常用工具，家用电热吹风机，万用表、大众1552

29、诊断仪、K81汽车诊断仪。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机实训台架各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆、德国爱维公司电控发动机模拟教学试验板。四、原理与应用1、安装位置： 安装发动机缸体、缸盖冷却液的通道上2、功用： 检测发动机冷却液温度，并将冷却液温度的信息转变为电信号输入发动机电控单元，电控单元根据该信号对燃油喷射、点火正时、废气再循环、空调、怠速、变速器换挡及离合器锁止、爆燃、冷却风扇等控制进行修正。3、构造：内部是一个半导体热敏电阻，它具有负的温度系数。4、工作原理：冷却液温度传感器是一个负温度系数的热敏电阻，其电阻值根据冷却液的变化而变化。冷却液

30、温度越低，其电阻越高；冷却液温度越高，其电阻越小。电控单元通过内部的电阻器，向发动机冷却液温度传感器提供5V信号电压并对电压进行测量。当发动机冷车时，电压将升高；当发动机热车时电压将降低。电控单元通过测量电压，计算出发动机冷却液温度。 五、实训步骤：1、检测内容： 工作电压、信号电压（随温度变化）、电阻（随温度变化）、线束电阻、信号波形，用故障诊断仪、1552诊断仪读取故障代码、测量数据流。2、检测参数的范围1）、工作电压：5V2）、信号电压：05V；（正常工作温度时为1.5 2.5V）3）、电阻变化：70 100K4）、有关的故障代码：P0117、P0118、P1114、 P1115 5）、

31、线束电阻：0.5 6）、标准波形 其输出信号为模拟信号，在温度稳定的情况下，其信号输出波形为近似一条直线。随冷却液温度升高，信号电压逐渐减小。3、常见故障症状： 当水温传感器本身或线路损坏时,发动机会产生下列故障： 1）、发动机热怠速不良； 2）、怠速不稳； 3）、冷车起动困难； 4）、热车冒黑烟 5）、废气排放增加。4、大众桑塔纳2000冷却液温度传感器的测试AJR型发动机冷却液温度传感器是一个负温度系数的热敏电阻，其连接电路图如下图所示。冷却液温度传感器出现故障，发动机会出现冷车或热车启动困难，油耗增加，排放超标。冷却液温度传感器连接电路图发动机怠速工况，进入08功能“读测量数据块”，选择

32、03显示组检查冷却液温度传感器，如果显示数据不真实，关闭点火开关，检查传感器插头上端子和发动机控制单元线束插头间的线路是否有断路或短路，如果线路正常，更换冷却液温度传感器。冷却液温度传感器端子实训八 曲轴位置传感器的检测一、目的和要求1. 掌握曲轴位置传感器的结构与工作原理。2. 掌握曲轴位置传感器的检测方法3. 了解曲轴位置传感器的常见故障二、实训课时4课时。三、实训器材1、工具：常用工具，万用表、12V5V变压器、大众1552诊断仪、K81汽车诊断仪。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机实训台架各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆、德国爱维公司电控发动机模

33、拟教学试验板。四、原理与应用1、安装位置：安装在发动机气缸体中下部位2、功用：曲轴位置传感器用于高速时检测，检测高于1600r/min时的发动机转速和曲轴位置，并将信息输入发动机电控单元，电控单元根据该信号对点火正时和喷油进行修正。3、构造：电磁式曲轴位置传感器主要由电磁线圈、永久磁铁和信号轮组成。霍尔式曲轴位置传感器由霍尔元件、永久磁铁、导磁钢片、触发叶轮等组成。4、工作原理：霍尔式曲轴轴位置位置传感器：发动机工作时，凸轮轴带动触发叶轮转动，当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，霍尔元件周围磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，霍尔集成电路输出级三极管截止，传感器输出的信号电压为高电位；

34、当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生霍尔电压，集成电路输出级三极管导通，传感器输出的信号电压为低电位。传感器信号输入发动机电控单元，电控单元根据该信号确定点火时刻喷油时刻。电磁式曲轴位置传感器：发动机转动时，由于信号盘定时齿相对感应线圈位置的变化，引起通过感应线圈的磁场发生变化，当该缸定时齿接近线圈时 , 气隙变小，磁路的磁阻变小，磁通增加；当定时齿对准线圈时 , 磁通达到最大值； 当定时齿离开线圈时 , 磁通开始下降 。这样 , 每个定时齿都会引起线圈内磁通由零变到最大 , 又由最大变到零的 周期性变化，从而在感应线圈里产生一个类似正弦波的感应电动势输出，其大小与磁通的变

35、化率成正比。把上述输出信号经整形、放大后输入发动机电控单元，电控单元就可确定发动机转速和曲轴位置，根据该信号对点火正时和喷油进行修正。五、实训步骤：1、检测内容：感应线圈电阻、信号电压（随发动机转速大小变化）、线束电阻、用故障诊断仪读取故障代码、测量数据流。2、检测参数的范围1）、感应线圈电阻：80010002）、信号电压：（常用工况：-55V，峰峰值17V左右）3）、线束电阻：0.5 3、标准波形1）电磁式的标准波形输出波形是类似正弦波的数字脉冲信号，信号的频率和幅值随发动机转速成正比的变化2）霍尔式的标准波形：其输出的是12数字矩形波信号，信号的频率和幅值随发动机转速成正比的变化。4、常见

36、故障症状：曲轴位置传感器本身或线路损坏时，发动机会产生下列故障现象：1）、无法起动；2）、动力下降；3）、容易熄火4）、怠速不稳。5、大众桑塔纳2000轿车AJR型发动机曲轴位置传感器曲轴位置传感器的连接电路如下图所示。观察发动机曲轴位置传感器的工作情况，可查看08功能读测量数据块03显示组发动机转速显示。关闭点火开关，拔下发动机曲轴位置传感器插头（灰色插头），如下图所示。测量传感器插座上端子2和3之间的电阻，其值应为4801000，否则应更换曲轴位置传感器。曲轴位置传感器连接电路图实训九 氧传感器的检测一、目的和要求1、掌握氧传感器的结构与工作原理。2、掌握氧传感器的检测方法。4、了解氧传感

37、器的常见故障二、实训课时4课时三、实训器材1、工具：常用工具，万用表、大众1552诊断仪、K81汽车诊断仪。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机实训台架各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆、德国爱维公司电控发动机模拟教学试验板。四、原理与应用1、安装位置 安装在排气歧管上2、功用：氧传感器用来检测排放废气中的含氧量，通过检测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号，并以电压信号传送给电控单元， 电控单元根据该信号，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控制），从而将空燃比控制在14.7附近，使发动机得到最佳浓度的混合气，降低有害气体的排放量。3、构造：

38、主要 由陶瓷体（锆管），加热元件，电极引线，防水护套、壳体和线束等元件组成 。4、工作原理：氧传感器实际上是根据大气与排气中氧浓度之差而产生电动势的一种电池。 当排气管温度达到氧传感器工作温度时(约500-600) 。 氧传感器的陶瓷体内表面（与大气接触）与陶瓷体外表面（与废气接触）两侧含氧量不同，氧气发生电离产生氧离子，氧离子(带负电)通过陶瓷体内部从大气一侧(浓度大)向废气一侧(浓度小)扩散，在锆管两铂电极之间产生电压。混合气稀时，排气中氧的含量高、锆管内外两侧氧的浓度差小，氧离子扩散量少，输出信号电压低；混合气浓时，排气中氧的含量低，锆管内外两侧氧的浓度差大，氧离子扩散量多，输出信号电压

39、高。 电控单元根据该信号，对喷油时间进行修正。五、实训步骤：1、检测内容：电压、电阻、波形，测量数据流、线束电阻。2、检测参数的范围：1）、信号电压：0.1 0.9V、围绕0.45V上下摆动2）、加热器电源电压：12V3）、加热线圈电阻：1040按要求对上面参数进行测定其标准波形为：为直流波动信号；其输出电压波形是一条近似波浪的曲线；当氧传感器进入工作状态的情况时，其信号电压在0.1-0.9V的范围内，围绕0.45V上下波动。4、大众桑塔纳2000轿车AJR型发动机氧传感器的检测AJR型发动机氧传感器的连接电路如下图所示。氧传感器连接电路图1）测试1）选择功能08“读测量数据块”显示组03。区

40、域2显示氧传感器信号电压，如果氧传感器电压读数波动缓慢，检测氧传感器加热；如果氧传感器电压读数维持在0.450.50V不变，说明信号线开路；如果氧传感器电压读数维持在0.0+0.3V（混合气太稀），表明氧控制已经达到最大浓度极限，但氧传感器仍记录“混合气太稀”；如果传感器电压读数维持在0.71.0V（混合气太浓），表明氧控制已经达到最稀浓度极限，但氧传感器仍记录“混合气太浓”。混合气调节系统具有调节能力，也就是说氧控制能识别发动机（喷油器喷油、气缸压缩压力、汽油压力等）的差异，并对控制单元予编程序的基本喷油时间进行补偿调节。喷油时间延长或减少，直至达到“=1”混合气成分。实际喷油时间和控制单元

41、中最初设定的喷油时间的点阵图之间的差值用百分比表示。2）、测试氧传感器加热器拔下氧传感器G39上4针插头。测量传感器端子 1和2间的电阻，在室温时氧传感器加热器电阻约15，温度上升一点，电阻值迅速上升。如果断路，更换氧传感器。如果氧传感器加热器是通路，再应测试氧传感器加热器的供电电压。图3-41 传感器端子图3）、测试氧传感器信号线路的电压如果氧传感器加热正常，而在08功能和07显示组区域2中氧传感器信号电压不正常，可拔下传感器插头。打开点火开关，测量氧传感器端子3和4间的电压，标准值为45050mV（测试量程2V），如果读数不对，检查氧传感器对正极或对地断路或短路。如果线路正常，更换发动机E

42、CU。实训十 爆震传感器的检测一、目的和要求1. 掌握爆震传感器的结构与工作原理。2. 掌握爆震传感器的检测方法。3. 掌握爆震传感器的故障诊断。二、实训课时实训共安排4课时。三、实训器材1、工具：常用工具，万用表、大众1552诊断仪、K81汽车诊断仪。 2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机实训台架各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆、德国爱维公司电控发动机模拟教学试验板。四、原理与应用1、安装位置：发动机气缸体中上部位2、功用：用于检测发动机爆燃或振动，把爆燃信息输入发动机控制单元，控制单元根据该信号对点火正时进行修正，推迟点火以减小爆燃。3、构造：压电式爆燃

43、传感器主要由压电元件、配重块及导线等组成。4、工作原理：爆燃传感器采用压电式，压电式爆燃传感器利用结晶或陶瓷多晶体的压电效应而工作，当发动机产生振动时，传感器底座及惯性配重随之产生振动，底座和配重的振动作用在压电元件上，压电元件信号输出端输出与振动频率和振动强度有关的交变电压信号。发动机振动越大，信号电压也越大；爆燃传感器的信号输入控制单元后。控制单元根据爆燃信号的振幅和频率推迟点火时刻，直到爆震消除。五、实训步骤：1、检测内容： 电压、频率、波形，用故障诊断仪读取故障代码、测量数据流、线束电阻。2、检测参数的范围1）、 电阻：室温下约，轻敲击2）、信号电压：无爆燃，急加速左右，发动机，3）、

44、有关的故障代码：P0325、P03274）、 线束电阻：0.5 5）、丰田皇冠3.0爆震传感器检测丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机爆震传感器与ECU的连接如图2-108所示。图2-108 爆震传感器的电路1-1号爆震传感器 2-发动机ECU 3-2号爆震传感器6）、标准波形爆震传感器波形为交流信号；其输出电压波形是一条上下震荡的曲线，信号电压的频率和幅值随发动机的振动强度成正比的变化；发动机振动越大，信号电压的频率和幅值就越大。3、大众桑塔纳2000轿车AJR型发动机爆震传感器的测试AJR型发动机采用两爆震传感器，分别安装在气缸体进气管侧第1、2缸和第3、4缸之间。爆震传感器发生故障时，

45、发动机ECU能检测到故障信息，并能使发动机进入紧急状态下运行，此时各缸都相应推迟点火提前角约15，发动机输入功率明显下降。爆震传感器的连接电路如下图所示。 爆震传感器连接电路图为了试验爆震传感器的工作情况，可用08功能“读测量数据块”，选择13、14、15、16显示组。如果在08功能中不能实现爆震传感器的测试，可查询故障代码。为了确保爆震传感器功能完好，必须按规定扭紧力矩（20Nm）紧固。爆震传感器的三个端子之间不应有短路现象，否则，更换爆震传感器。传感器插头和发动机控制单元线束插头间的线路若有断路或短路，应排除故障。实训十一：电控点火系统主要元件的检测一、目的和要求： 1掌握点火器的结构及工

46、作原理。2掌握点火器的检测方法。二、实训课时： 2课时 三、实训器材 1常用工具1套；数字万用表。2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆，各种点火器。四、原理与应用电控点火系统主要由点火器、点火线圈、火花塞、爆震传感器及高压线等组成。点火线圈上的高压线直接与火花塞相连，系统不再配置分电器。发动机工作时，电脑根据曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器和水温传感器等检测的发动机转速、 转角、 负荷和温度等工况信号， 计算点火时刻和初级线圈通电时间，并将计算结果指令送到点火器， 由点火器直接控制点火线圈初级电流的

47、接通与切断。点火线圈产生的高压电直接送到各缸火花塞跳火点着可燃混合气，故称为直接点火系统。由于系统从外观上看不到分电器，故又称为无分电器点火系统。直接点火系统的点火方式可分为同时点火和单独点火两种类型。 在同时点火系统中，发动机两个气缸共用一个点火线圈，在点火线圈上有两个高压插孔，用两根高压线分别与两个气缸的火花塞相连，点火时两个气缸同时点火，如桑塔纳2000GSi、捷达 GTX 等型轿车点火系统。在单独点火系统中，每个气缸的火花塞上配有一个点火线圈，仅对该缸进行点火，如奥迪 Audi100型轿车五缸发动机微机控制点火系统。直接点火系统具有以下优点： (1) 由于没有分电器，不存在分火头和旁电

48、极间跳火问题，同时减少了高压导线，特别是单独点火系统已不设高压导线，因此不仅能量损失减少，而且无线电干扰减弱。(2) 由于废除了分电器，因此节省了安装空间。特别是单独点火系统将点火线圈安装在双凸轮轴之间，充分利用了有限的空间，对小轿车发动机室的合理布置有着特别重要的意义。 (3) 单独点火系统采用了与气缸数相等的特制点火线圈，由于该点火线圈充电时间常数小， 初级电流上升快(即充电时间短)， 因此能在发动机转速高达9000rmin的转速范围内提供足够的点火能量和高电压。（一）点火器AJR型发动机点火系统采用无分电盘双火花直接点火系统。点火器发生故障，发动机立即熄火或不能启动。ECU 不能检测到该

49、故障信息。如果一个火花塞由于开路使这个点火回路断开， 那么和它共用一个点火线圈的火花塞也因电气线路故障而不能跳火如果一个火花塞由于短路而不能跳火，但电气回路没有断开，那么和它共用一个点火线圈的火花塞仍然能够跳火。如图 1 为 AJR 型发动机点火系电路接线图。 图1 AJR型发动机点火系电路接线图拔下点火器4针插头，用发光二极管测试灯连接蓄电池正极和插头上端子4，发光二极管测试灯应亮。如果测试灯不亮，检查端子 4 和接地点的线路是否有断路。五、实训步骤：1、由辅导教师讲解桑塔纳2000轿车AJR型发动机电喷发动机电子控制系统的总体组成。按照挂图或者用发动机台架上的实物、示教板上的实物来讲解汽车

50、发动机电子控制系统的点火系统的检测。然后由学生进行实训。测试点火器的供电电压：拔下点火器的4 针插头，用发光二极管测试灯连接在发动机接地点和插头上端子2之间，打开点火开关，发光二极管测试灯应亮。如果测试灯不亮，检查中央电器D插头23端子与4针插座端子2之间线路是否断路如图2。测试点火器工作：拔下4个喷油器的插头和点火器的4针插头，打开点火开关，用发光二极管测试灯连接发动机接地点和插头上端子1，接通起动机数秒，测试灯应闪亮，然后用测试灯连接发动机接地点和端子3，接通起动电动机数秒，测试灯应闪亮。如果测试灯不闪，检查点火器插头上端子和发动机控制单元线束的插头间导线是否开路或短路，如果线路正常，应更

51、换发动机ECU。电阻测试 （1）线束导通性测试：将数字万用表设置在电阻 200档，按电路图找到点火器与ECU信号测试端口图相应的针脚号， 分别测试点火器针脚对应至电控单元针脚的电阻，所有电阻都应低于1。（2）线束短路性测试：将数字万用表设置在电阻200K档，测量点火器针脚与其不相对应的电控单元针脚之间电阻应为。 电压测试 本项目电压测试有电源电压测试和信号电压测试两部分， 其中信号电压测试是确定点火线圈是否失效的主要依据。 （1）电源电压测试：打开点火开关，将数字万用表设置在直流电压20V档，测量点火器脚1与搭铁之间电压应显示12V。 （2）信号电压测试：起动发动机至工作温度，拔下 4个喷油器

52、的插头和点火器的4针插头， 打开点火开关， 用发光二极管测试灯连接发动机接地点和插头上端子1，接通起动机数秒，测试灯应闪亮，然后用测试灯连接发动机接地点和端子3，接通起动电动机数秒，测试灯应闪亮。 六、注意事项 1传感器是精密电子器件，要轻拿轻放，避免传感器掉在地上摔坏内部电路和元件。 2上实验台测试电压信号时，注意操作流程和相对应的测试端口。原则上只做本次实验相关的测试，其它无关的部位不要测试，否则按原理不清或看不懂电路图扣分。 3在实物台架上，测试端口与电控单元直接相连，不要将任何电压加在发动机实验台的测试端口上，以免损坏电控单元。 实训十二：怠速控制阀的检测一、目的和要求： 1了解怠速控

53、制阀的结构与工作原理。 2了解怠速控制阀故障，对整个电控系统的影响。 3掌握怠速控制阀的检测方法。 二、实训课时： 4课时 三、实训器材 1常用工具1套；数字万用表。2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆，各种怠速控制阀。四、原理与应用怠速控制的目的是在保证发动机排放要求且运转稳定的前提下尽量使发动机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消耗量。 怠速控制系统的功能是根据发动机工作温度和负载，由 ECU 自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机以稳定怠速运转。 怠速控制系统主要由传感器、 ECU 、和执行元件三部分组

54、成。控制怠速进气量的基本类型有节气门直动式和旁通空气式。 节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。 旁通空气式怠速控制系统中，设有旁通节气门的怠速空气道，由执行元件控制流经怠速空气道的空气量。旁通空气式怠速控制系统按执行元件不同分：步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制电磁阀型、开关型等。五、实训步骤：1、由辅导教师讲解电喷发动机电子控制系统的总体组成。按照挂图或者用发动机台架上的实物、示教板上的实物来讲解汽车发动机电子控制系统的怠速控制阀的工作原理，结构特点。 比较各类怠速控制阀之间的优劣。然后由学生进行实训。1）步进电机型怠速控制阀 步进电机型怠速控制阀结构如图1所示。

55、步进电机主要由转子和定子组成，丝杠机构将步进电机的旋转运动转变为阀杆的直线运动，使阀心作轴向移动，改变阀心与阀座之间的间隙，从而改变怠速空气道的流通截面，控制发动机怠速工况下的进气量。安装在节气门上。 图1 丰田车步进电机型怠速控制阀工作原理：当 ECU 控制使步进电机的线圈按 1-2-3-4 顺序依次搭铁时，定子磁场顺时针转动，由于与转子磁场间的相互作用，使转子随定子磁场同步转动。同理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。转子每转一步与定子错开一个爪极的位置，定子有 32 个爪级，所以步进电动机每转一步为 1/32 圈，步进电机的工作范围为 0 125 个步进级。

56、图2 步进电机型怠速控制阀控制电路 2、控制阀的检修 （1）在检修时应注意 1）不要用手推拉控制阀，以免损坏丝杠机构的螺纹。 2）不要将控制阀浸泡在任何清洗液中，以免步进电动机损坏。 3）安装时，检查密封圈好坏，并在密封圈上涂少量润滑油。 （2）检修步进电动机型怠速控制阀的方法 1）拆下控制阀线束连接器，点火开关转至“ ON ”但不起动发动机，在线束侧分别测量 B1 和 B2 与搭铁之间的电压，均应为蓄电池电压。 2）发动发动机后再熄火时， 2 3s 内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声，否则应作进一步检查。 3）拆下控制阀线束连接器，在控制阀侧分别测量 B1 与 S1 和 S3

57、、 B2 与 S2 和 S4 之间的电阻，应为 10 30 。4）如图，拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至 B1 和 B2 端子，负极按顺序依次接通 S1 S2 S3 S4 端子时，随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出；蓄电池负极按反方向接通 S4 S3 S2 S1 端子，则控制阀应向内缩回。 图3 步进电动机型怠速控制阀工作情况检查 2）、旋转电磁阀型怠速控制阀 1、控制阀的结构与工作原理 结构：如下图所示。图4 旋转电磁阀型怠速控制阀 ECU 控制两个线圈的通电或断开，改变两个线圈产生的磁场强度，两线圈产生的磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，即可改变控制阀的位置，从而调节怠速空气口的开度，以

58、实现怠速空气量的控制。 双金属片制成的卷簧，主要起保护作用。当流过阀体冷却液腔的冷却液温度变化时，双金属片变形，带动挡块转动，从而改变阀轴转动的两个极限位置，以控制怠速控制阀的最大开度和最小开度。 工作原理： ECU 控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空比）来实现的。 图5 旋转电磁阀型怠速控制阀工作原理 图6 旋转电磁阀型怠速控制阀电路 2、控制阀的检修（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发动机，在线束侧分别测量电源端子（+B）与搭铁间的电压，应为蓄电池电压。 （2）发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使发动机维持怠

59、速运转，用专用短接线接故障诊断座上的 TE1 与 E1 端子，发动机转速应保持在 1000 1200r/min ， 5s 后转速下降约 200 r/min 。 （3）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制阀侧分别测量中间端子（+B）与两侧端子（ ISC1 和 ISC2 ）的电阻，应为 18.8 22.。六、注意事项 1上实验台测试电压信号时，注意操作流程和相对应的测试端口。原则上只做本次实验相关的测试，其它无关的部位不要测试，否则按原理不清或看不懂电路图扣分。 2在实物台架上，测试端口与电控单元直接相连，不要将任何电压加在发动机实验台的测试端口上，以免损坏电控单元。实训十三：进气控制系统的

60、检测一、目的和要求： 1了解各种进气控制系统的结构与工作原理。 2掌握动力阀控制系统、谐波进气增压系统、VTEC可变配气相位控制系统的检测方法。 二、实训课时 4课时 三、实训器材 1常用工具1套；数字万用表。2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆，各种进气控制电磁阀。四、原理与应用（一）动力阀控制系统 功用：控制发动机进气道的空气流截面大小，以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。 工作原理：受真空控制的动力阀在进气管上，控制进气管空气通道的大小。发动机小负荷运转时，进气量较少，受 ECU 控制的真空电磁阀关闭，真空罐中的真空度不能进入膜片真空室，动力阀处于关闭位置，进气通道变小。当发动机大负荷运转时，进气量较多， ECU 接通真空罐搭铁回路，真空罐中的真空度进入膜片真空室，将动力阀打开，进气通道变大。 维修：主要检查真空罐、真空气室、和真空管路有无漏气，真空电磁阀电路有无短路或断路，真空电磁阀电阻值是否符合标准。 （二）谐波增压控制系统（ACIS） 谐波增压, 控制系统是, , 利用进气流惯性产生的压力波, 提高进气效率。 1谐波进气增压控制系统功能及工作原理 功能：根据发动机转速的变化，改变进气管内压力波的传播距离，以提高充气效率