第一部分
摘要:随着电子技术在汽车上的普遍应用,汽车电路图已成为汽车维修人员必备的技术资料。目前,大部分汽车都装备有较多的电子控制装置,其技术含量高,电路复杂,让人难以掌握。正确识读汽车电路图,也需要一定的技巧。电路图是了解汽车上种类电气系统工作时使用的重要资料,了解汽车电路的类型及特点,各车系的电路特点及表达方式,各系统电路图的识读方法、规律与技巧,指导读者如何正确识读、使用电路图有很重要的作用。
汽车电路实行单线制的并联电路,这是从总体上看的,在局部电路仍然有串联、并联与混联电路。全车电路其实都是由各种电路叠加而成的,每种电路都可以独立分列出来,化复杂为简单。全车电路按照基本用途可以划分为灯光、信号、仪表、启动、点火、充电、辅助等电路。每条电路有自己的负载导线与控制开关或保险丝盒相连接。
关键词:电路 单行线制 系统 导线 各种车灯
目录:(1)全车线路的连接原则
(2)识读电路图的基本要求
(3)以东风EQ1090型载货汽车线路为例全车线路的认读
a.电源系统线b.起动系统线路c.点火系统线路
d.仪表系统线路e.照明与信号系统线路
(4)全车电路的导线
(5)识读图注意事项
论汽车电路的识读方法
在汽车上,往往一条线束包裹着十几支甚至几十支电线,密密麻麻令人难以分清它们的走向,加上电是看不见摸不着,因此汽车电路对于许多人来说,是很复杂的东西。但是任何事物都有它的规律性,汽车电路也不例外。
一般家庭用电是用交流电,实行双线制的并联电路,用电器起码有两根外接电源线。从汽车电路上看,从负载(用电器)引出的负极线(返回线路)都要直接连接到蓄电池负极接线柱上,如果都采用这样的接线方法,那么与蓄电池负极接线柱相连的导线会多达上百根。为了避免这种情况,设计者采用了车体的金属构架作为电路的负极,例如大梁等。因此,汽车电路与一般家庭用电则有明显不同:汽车电路全部是直流电,实行单线制的并联电路,用电器只要有一根外接电源线即可。
蓄电池负极和负载负极都连接到金属构架上,也就是称为“接地”。这样做就使负载引出的负极线能够就近连接,电流通过金属构架回流到蓄电池负极接线。随着塑料件等非金属材料在汽车上应用越来越多,现在很多汽车都采用公共接地网络线束来保证接地的可靠性,即将负载的负极线接到接地网络线束上,接地网络线束与蓄电池负极相连。
汽车电路实行单线制的并联电路,这是从总体上看的,在局部电路仍然有串联、并联与混联电路。全车电路其实都是由各种电路叠加而成的,每种电路都可以独立分列出来,化复杂为简单。全车电路按照基本用途可以划分为灯光、信号、仪表、启动、点火、充电、辅助等电路。每条电路有自己的负载导线与控制开关或保险丝盒相连接。
灯光照明电路是指控制组合开关、前大灯和小灯的电路系统;信号电路是指控制组合开关、转弯灯和报警灯的电路系统;仪表电路是指点火开关、仪表板和传感器电路系统;启动电路是指点火开关、继电器、起动机电路系统;充电电路是指调节器、发电机和蓄电池电路系统。以上电路系统是必不可少的,构成全车电路的基本部分。辅助电路是指控制雨刮器、音响等电路系统。随着汽车用电装备的增加,例如电动座椅、电动门窗、电动天窗等,各种辅助电路将越来越多。
旧式汽车电路比较简单,一般情况下,它们的正极线(俗称火线)分别与保险丝盒相接,负极线(俗称地线)共用,重要节点有三个,保险丝盒、继电器和组合开关,绝大部分电路系统的一端接保险丝或开关,另一端联接继电器或用电设备。但在现代汽车的用电装置越来越多的情况下,线束将会越来越多,布线将会越来越复杂。随着汽车电子技术的发展,现代汽车电路已经与电子技术相结合,采用共用多路控制装置,而不是象旧式汽车那样通过单独的导线来传送。
使用多路控制装置,各用电负载发送的输入信号通过电控单元(ECU)转换成数字信号,数字信号从发送装置传输到接收装置,在接收装置转换成所需信号对有关元件进行控制。这样就需在保险丝、开关和用电设备之间的电路上添加一个多路控制装置(参阅广州雅阁后雾灯线路简图)。采用多路控制线路系统可。
第二部分
第二部分简要介绍了全车线路识读的原则、要求与方法以及电路用线的规格。主要针对其在东风EQ1090车型汽车电路与电器系统应用情况作了概括性的阐述。其包括了电源系统、启动系统、点火系统、照明与信号系统、仪表系统以及辅助电器系统等主要部分进行了说明。通过对东风EQ1090车型的系统学习,为以后接触到各类不同车型打下个坚实的基础。
一、全车线路的连接原则
全车线路按车辆结构形式、电器设备数量、安装位置、接线方法不同而各有不同,但其线路一般都以下几条原则:
(1)汽车上各种电器设备的连接大多数都采用单线制;
(2)汽车上装备的两个电源(发电机与蓄电池)必须并联连接;
(3)各种用电设备采用并联连接,并由各自的开关控制;
(4)电流表必须能够检测蓄电池充、放电电流的大小。因此,凡是蓄电池供电时,电流都要经过电流表与蓄电池构成的回路。但是,对于用电量大且工作时间较短的起动机电流则例外,即启动电流不经过电流表;
(5)各型汽车均陪装保险装置,用以防止发生短路而烧坏用电设备。
了解上面的原则,对分析研究各种车型的电器线路以及正确判断电器故障很有帮助。
二、基本要求
一般来讲全车电路有三种形式,即:线路图、原理图、线束图。
(一)、识读电路图的基本要求
了解全车电路,首先要识读该车的线路图,因为线路图上的电器是用图形符号以及外形表示的,容易识别。此外,线路图上的电器设备的位置与实际车上的位置是对应的,容易认清主要设备在车上的实际位置,同时,也可对设备的功能获得感性认识。
识读电路图时,应按照用电设备的功用,识别主要用电设备的相对分布位置;识别用电设备的连接关系,初步了解单元回路的构成;了解导线的类型以及电流的走向。
(二)、识读原理图的基本要求
原理图是一图形符号方式,把全车用电设备、控制器、电源等按照一定顺序连接而成的。它的特点是将各单元回路依次排列,便于从原理上分析和认识汽车电路。
识读原理图时,应了解全车电路的组成,找出各单元回路的电流通路,分析回路的工作过程。
(三)、识读线束图的基本要求
线束图是用来说明导线在车辆上安装的指导图。图上每根导线所注名的颜色与标号就是实际车上导线的颜色和到端子的所印数字。按次数字将导线接在指定的相关电器设备的接线柱上,就完成了连接任务。即使不懂原理,也可以按次接线。
总上所述,掌握汽车全车线路(总线路),应按以下步骤进行:
(1)对该车所使用的电气设备结构、原理有一定了解,知道他的规格。
(2)认真识读电路图,达到了解全车所使用电气设备的名称、数量和实际安排位置;设备所用的接线柱数量、名称等。
(3)识读原理图应了解主要电气设备的各接线柱和那些电器设备的接线柱相连;该设备分线走向;分线上开关、熔断器、继电器的作用;控制方式与过程。
(4)识读线束图应了解该车有多少线束,各线束名称及在车上的安装位置;每一束的分支同向哪个电器设备,每分支又有几根导线及他们的颜色与标号,连接在那些接线柱上;该车有那些插接器以及他们之间的连接情况。
(5)抓住典型电路,触类旁通。汽车电路中有许多部分是类似的,都是性质相同的基本回路,不同的只是个别情形。
三、全车线路的认读
下面以东风EQ1090型载货汽车线路为例,分析说明各电子系统电路的特点。东风EQ1090型载货汽车全车线路主要由电源系统、启动系统、点火系统、照明与信号系统、仪表系统以及辅助电器系统等组成。
(一)电源系统线路
电源系统包括蓄电池、交流发电机以及调节器,东风EQ1090汽车配装电子式电压调节器,电源线路如图。其特点如下:
(1)发电机与蓄电池并联,蓄电池的充放电电流由电流表指示。接线时应注意电流表的-端接蓄电池正极,电流表的+端与交流发电机‘电枢’接线柱A或B连接,用电设备的电流也由电流表+端引出,这样电流表才能正确指示蓄电池的充、放电电流值。
(2)蓄电池的负极经电源总开关控制。当发电机转速很低,输出电压没有达到规定电压时,由蓄电池向发电机供给磁场电流。
(二)起动系统线路
启动系统由蓄电池、启动机、启动机继电器(部分东风EQ1090型汽车配装复合继电器)组成,系统线路如图。
启动发动机时,将点火开关置于“启动”档位,启动继电器(或复合继电器)工作,接通起动机电磁开关电路,从而接通起动机与蓄电池之间得电路,蓄电池便向起动机供给400~600A大电流,起动机产生驱动转矩将发动机起动。
发动机起动后,如果驾驶员没有及时松开点火开关,那么由于交流发电机电压升高,其中性点电压达5V时,在复合继电器的作用下,起动机的电磁开关将自动释放,切断蓄电池与起动电动机之间的电路,起动机便会自动停止工作。
根据国家标准GB9420--88的规定,汽车用起动电动机电路的电压降(每百安的培的电压差)12V电器系统不得超过0.2V,24V电器系统不的超过 0.4V。因此,连接启动电动机与蓄电池之间的电缆必须使用具有足够横截面积的专用电缆并连接牢固,防止出现接触不良现象。
(三)点火系统线路
点火系统包括点火线圈、分电器、点火开关与电源。系统线路如图,其特点:
(1)在低压电路中串有点火开关,用来接通与切断初级绕组电流;
(2)点火线圈有两个低压接线端子,其中‘-’或‘1’端子应当连接分电器低压接线端子,“+”或“15”端子上连接有两根导线,其中来自起动机电磁开关的蓝色导线,(注:个别车型因出厂年代不同其导线颜色有可能不同)应当连接电磁开关的附加电阻短路开关端子“15a”;白色导线来自点火开关,该导线为附加电阻(电阻值为1.7欧姆左右)所以不能用普通导线代替。起动发动机时,初级电流并不经过白色导线,而是由蓄电池经起动电磁开关与蓝色导线直接流入点火线圈,使附加电阻线被短路,从而减小低压电路电阻,增大低压电流,保证发动机能顺利起动。
(3)在高压电路中,由分电器至各火花塞的导线称为高压导线,连接时必须按照气缸点火顺序依次连接。
(四)仪表系统线路
仪表系统包括电流表、油压表、水温表、燃油表与之匹配的传感器,系统线路如图所示。其特点如下:
(1)电流表串联在电源电路里,用来指示蓄电池充、放电电流的大小。其他几种仪表相互并联,并由点火开关控制。
(2)水温表与燃油表共用一只电源稳压器,其目的是当电源电压波动时起到稳压仪表电源的作用,保证水温表与燃油表读数准确。电源稳压器的输出电压为8.64V+/-0.15V。
报警装置有油压过低报警灯和气压过低蜂鸣器,分别由各自的报警开关控制。当机油压力低于50~90kpa时,油压过低报警开关触电闭合,油压过低指示灯电路接通而发亮,指示发动机主油道机油压力过低,应及时停车维修。东风EQ1090型汽车采用气压制动系统,当制动系统的气压下降到340~370kpa时,气压过低蜂鸣器鸣叫,以示警告。
(五)照明与信号系统线路
照明与信号系统包括全车所有照明灯、灯光信号与音响信号,系统线路如图所示。其特点如下:
(1)前照灯为两灯制,并采用双丝灯泡;
(2)前照灯外侧为前侧灯,采用单灯丝,其光轴与牵照灯光轴成20度夹角,即分别向左右偏斜20度。因此,在夜间行车时,如果前照灯与前侧灯同时点亮,那么汽车正前方与左右两侧的较大范围内都有较好的照明,即使在汽车急转弯时,也能照亮前方的路面,从而大大改善了汽车在弯道多、转弯急的道路上行驶时的照明条件;
(3)前照灯、前下灯、前侧灯及尾灯均由手柄式车灯开关控制;
(4)设有灯光保护线路;
(5)制动信号灯不受车灯总开关控制,直接经熔断丝与电源连接,只要踩下制动踏板,制动邓开关就会接通制动灯电路使制动灯发亮;
(6)转向信号灯受转向灯开关控制;
(7)电喇叭由喇叭按钮和喇叭继电器控制
随着轿车技术的快速发展,电子技术在轿车中得到了广泛的应用。自20世纪80年代以来,由微机(ECU)控制的电子燃油喷射系统、电子点火系统、电控防抱死系统、电控自动变速器匹配的轿车成了轿车工业发展的主流和方向。我国为了控制尾气排放和节约能源,2001年5月份颁布了在47个主要城市禁止出售6座以下化油器式轿、客车的法规。这将对我国汽车工业的发展起到积极的推动作用,同时对维修人员也提出了更高的要求。下面结合日常维修电控轿车的实践经验,讲几点诊断、检修技巧。电子控制系统检修技巧 1.电子控制器(ECU)是精密器件,虽然许多故障现象都可能与ECU有关,但其故障率很低,因此不要轻易处置ECU,更不要随便打开ECU盖。 2.电路断路或接触不良是电子控制系统常见的故障,除了某些线路断脱、插接器松动等故障可以用直观法检查外,须用高阻抗万用表检测有关测量点的电压和电阻来判断故障部位,不能用刮火的方法检查线路是否通断。因为在刮火时,电路中的自感线圈产生的瞬间电压会击穿电子元件。 3.在点火开关接通的情况下,不要进行断开任何电器设备的操作,以免电路中产生的感应电动势损坏电子元件。当断开蓄电池时,须注意以下几点:①必须关闭点火开关;②检查自诊断故障代码是否存在;③牢记带防盗码的音响设备的密码。 4.蓄电池断开装复后,如果出现发动机工作状况不如以前时,先不要随便更换零部件,因为这种情况可能是由于蓄电池断开后,将E—CU的“学习修正记忆”消除的缘故。待发动机运行一段时间,ECU自动建立修正记忆后,发动机工作不良状况会自动消失。 5.在对车辆进行电弧焊修理作业时,一定要断开ECU与蓄电池的连接。若在靠近ECU处进行焊接修理时,应将ECU盒移走。燃油喷射系统维修诊断技巧 1.对于电控燃油喷射系统来说,进气系统漏气对发动机工作的影响远比对化油器式轿车的影响大。因为在电控燃油喷射式发动机上,漏气不经空气流量计计量,对空燃比的影响很大。因此,遇有发动机工作不良时,应注意检查空气流量计、节气门体、辅助空气阀、怠速稳定阀及废气再循环阀等有无松动,空气软管及其接头有无破损、漏气。 2.发动机熄火后,输油管中还存有一定压力的燃油,所以拆卸油管时应防止燃油喷出而造成危险。 3.输油管路中的密封垫圈为一次性的,装配时应重新更换,切勿重复使用。 4.安装喷油器时,注意不要损坏新更换的O形圈,以免影响喷油器密封性。安装时,应用燃油先润滑O形圈,切勿采用机油和齿轮油等润滑。 5.在检查喷油器喷油性能时,一定要清楚喷油器是高电阻型还是低电阻型。高电阻型的电阻一般为12~14欧,可以直接接蓄电池来进行喷油器喷油性能试验。但低电阻型喷油器电磁线圈的电阻一般只有2~3欧,直接接蓄电池会因电流过大而烧坏喷油器,须采用专用连接器与蓄电池连接。若采用普通导线,则需串联一个8~10欧的电阻。 6.空气流量传感器为精密部件,对发动机工作性能影响很大。在拆下空气流量计时要稳拿轻放,不要解体空气流量计,以免损坏或影响其检测精度。清洁空气流量计时,切勿用水或清洗液冲洗。 7.空气流量计上的调整螺钉是用于调整怠速时一氧化碳的含量。一般情况下不应去动它,调整不当将会引起发动机的动力下降,油耗增加。 8.水温传感器长期使用后,性能会发生变化,使水温信号发生错误,这会对燃油喷射、点火时间及燃油泵的工作等造成不良影响。而水温传感器这种性能参数的改变(并非短路或断路)往往不被自诊断系统所识别。因此,当发动机工作不正常(如不能起动、怠速不稳、油耗增加等),而故障自诊断系统又未指示水温传感器故障代码时,不要忽略对水温传感器的检查。 9.检修氧传感器时,要注意不要让氧传感器跌落碰撞其他物体。更换时,一定要用专用的防粘胶刷涂螺纹,以免下次拆卸困难。电子点火系统检修技巧 1.在发动机起动和运转时,不要用手触摸点火线圈以及高压导线、分电器等,以免被高压电电击。 2.在高压试火时,应用绝缘橡胶夹夹住高压线,不能直接用手拿高压线,以防电击。同时,用逐缸断火法来检验各缸工作情况时,应将断火缸高压线一端搭铁。否则,将会产生次级高电压而烧坏线路。 3.点火正时对发动机工作影响很大,因此,发动机工作不良,或发动机拆修后,不要忽视对点火正时的检查。 4.在检查点火信号发生器(曲轴位置传感器)时应注意以下几点:①对于磁感应点火信号发生器,在打开分电器盖时,注意不要让垫片、螺钉之类的金属掉入其中;检查导磁转子与定子之间气隙时,要用无磁性塞规,并注意不要硬塞强拉;②对于光电式点火信号发生器,不要轻易打开分电器盖,在确实需要打开检查时,要防止尘土进入;②在更换分电器总成时,要保证其原来的安装位置,否则将影响点火时刻的精度。电控防抱死系统检修技巧 1.电控防抱死系统的电子控制装置故障率很低。因此,电子控制装置的故障大多数并不是电子元器件的问题,而是线路连接不良或部件脏污所致。如故障代码提示传感器故障,应首先检查传感器的各个连接点接触是否良好,有无锈蚀等。 2.对于具有蓄能器的制动防抱死系统,在对其液压系统进行维修作业时,应首先使蓄能器卸压,以免高压制动液喷出伤人。 3.由于制动防抱死系统的正常工作必须以原制动系统的完好为基础,因此,对原制动系统的维修应正常进行。更换制动衬块时,在压回活塞之前应先拧开制动钳的放气螺钉,否则油缸中的积垢可能被压入管路造成元件失效。而回流的油液还可能使电子控制装置得到错误的信息,使制动防抱死系统实施保护而关闭。在维修或使用过程中,如需要对液压制动系统进行排气时,应按照有关车型使用说明的规定程序进行。因为装有制动防抱死系统与普通制动系统的放气程序可能有些不同,不能盲目照搬原制动系统的放气程序。电控自动变速器检修技巧 1.电控自动变速器故障诊断的特点,就是要首先确定故障在电路部分还是机械部分,如果故障灯亮,即可认为故障在电路部分,否则在机械部分。 2.就车修理时,应关闭点火开关,即转到“LOCK”位置,应在蓄电池负极接柱脱开20秒以上时,才能进行电控系统的检修。 3.更换油封、修理阀体及电磁阀时,应尽量放掉变速器油。在拆卸螺母和传感器时,应尽量使用专用工具。安装时,应按规定力矩拧紧。 4.自动变速器零件精度都比较高,拆卸后各种试验都无法进行,只有待全面检修装复后才能进行试验,因此拆卸修理之前必须全面检查。 5.自动变速器零件拆卸修理时,每次最好只拆卸维修一个零部件组,待该组装配好后再检修另一组,以免装错。所有被分解的零件应用变速器油或煤油清洗干净,装配时还应吹干,并用压缩空气吹油道和油孔,切勿使用抹布。 6.更换新的制动器和离合器的摩擦片前应在变速器油中至少浸泡15分钟。所有拆卸过的密封垫片和密封胶圈,均应更换新的,装配时应涂上变速器油。 7.阀体检修拆装时,注意拆装方法,以免阀体上的球阀脱落而不知安装位置,各个控制阀及弹簧应小心拆装,拆卸时千万不要碰刮控制阀表面。 8.变速器拆装完毕往车上安装时,要确保液力变矩器安装到位。并对变速器进行必要的检查和调整后才能开车试行。资料来源:
汽车电工技师论文
汽车电工是一门热门的专业,大家如果是汽车电子专业的学生,要学会书写自己的论文。以下是我精心准备的汽车电工技师论文,大家可以参考以下内容哦!
【摘 要】 当今汽车工业及其新技术的发展更趋向机电一体化,而汽车电工与电子技术是基础、是根本。如何把文化基础薄弱的中职生培养成合格的“汽车医生”,就要求我们必须更新原有的教学理念,调整和细化原有的课堂教学方式,克服重机轻电、重理论轻实践的弊端,从而达到真正的培养目的。
【关键词】 课堂教学设置 兴趣激发 直观教学 技能训练
现代汽车是集机械、电子、通讯和液压传动为一体的高科技产品,而汽车电工与电子技术是基础、是根本。为把中职生培养成合格的掌握机电一体化技能的“汽车医生”,就要求我们必须更新原有的教学理念,不断调整和细化原有的课堂教学方式以适应其要求。对此,不妨做以下几点初探:
一、正视学生基础、明确目标、因需施教
由于中职学生文化基础比较薄弱,学习兴趣不浓厚,而汽车电工与电子技术专业课程理论抽象,专业性、实践性强,许多学生学习存在一定的困难,上课听不懂而学不好,由于学不好而不愿学,学习动力不足,容易失去信心,产生厌学情绪。因此,在中职汽车检测与维修专业的教学培养中,应以理论为基础,以岗位职业技能为核心,有针对性地选择教本中的教学内容,突出为专业服务的特点。
1.在讲授时必须要做到主次分明,明确区分难点和重点,优化课堂教学设置。比如在讲授电路基本概念时,最基本最重要的是要学生掌握电路组成、电压和电流的正方向;门电路和组合逻辑电路中则要重点掌握门电路的逻辑功能、逻辑代数运算以及组合逻辑电路的分析与设计。
2.汽车中用到的知识点要重点讲、要讲透,汽车中根本用不到的知识坚决不讲或略带一下。例如,发电机是汽车必配的元件,所以一定要讲透,而且要不厌其烦地反复强调,直到弄懂、掌握为止。再例如,基尔霍夫定律在汽车上很少用到,就可以略讲或不讲。
二、重视学习兴趣的培养
俗话说“良好的开端是成功的一半”。在教学中也一样,在上电工与电子技术课前必须充分调动学生的积极性,使他们对电工与电子技术的学习产生浓厚的兴趣。因此,我们把观看数控机床的控制电器电路作为学习电工与电子技术基础课的第一节课。首先带领学生察看实训场地,让他们自己动手打开机床,一开始继电器的吸合声使学生“吓”一跳,再次开动时就有了准备也有了兴趣。又如在学习变压器的构造及工作原理时,通过实物以及学生自述其所知的变压器用途,引导学生了解变压器的结构、“变”什么和“变”的原理,积极思考,掌握要领和理解原理,从而让学生产生了学习兴趣。在教学中加强直观教学,充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等各种器官的互相协调作用,这样可以引起学生对电路与电器的学习兴趣,从而认为在职校学习不再是初中阶段那些乏味的理论与概念,能让学生形成先入为主的求知欲望。
三、运用现代化技术手段,让教学充满动感
汽车电工与电子技术是一门高度抽象性学科,要让基础薄弱的中职生能从主观上充满兴趣地去学并完全理解及掌握,运用先进的教学手段将起事半功倍之功。如多媒体、模块式一体化现场教学等,能清楚地展示电路各部分的结构、原理和内部运动关系,直观动感性强,便于学生理解和掌握。例如:二极管具有单向导电性能,也就是说:对PN结加正向电压是会导通的,那么它的电阻就比较小;反之加反向电压时,不导通,反向电阻就比较大的。用FLASH制作动画效果,将整个实验过程通过模拟方法予以完成,这样不仅将抽象的东西形象化了,学生易于接受了,更重要的是提高了学生学习的主动性、积极性。再例如,桥式整流电路,可使用挂图、模型等教具,使用幻灯投影、录像、多媒体教学课件等现代化手段,把结构、工作原理生动直观地显示出来,可以大大提高教学效果;发电机工作原理可以用电脑做成动画,这样一来,就非常形象化地显示了发电机各部分的结构、原理和内部运动关系,学生就好理解,就在轻松、欢愉的气氛中达到了让学生掌握相关知识的目的。
四、理论联系实践、深化技能训练、增强动手能力
技能训练是一个循序渐进的过程,操作技能的形成,一般都要经过掌握局部动作阶段、动作交替阶段、动作协调阶段和动作完善阶段。在教学过程中,必须遵循课题的逻辑顺序,由浅入深、由易到难、由简到繁由局部到整体、由慢速到快速地进行,使学生易于理解和记忆、便于掌握和巩固所学的基本操作技能。不可贪多求快,否则会欲速则不达。本人认为整个汽车电工技能训练过程可分为四个阶段:第一阶段,安全用电常识及常用工具、仪器、仪表的正确使用。教师对学生进行必要的安全用电常识教育,使其了解电的性能,熟悉电工操作规程,学会正确使用常用仪器仪表,为安全、有序、正确、规范的汽车电工技能训练打下良好的基础。第二阶段,用常用仪器、仪表检测汽车电器各总成件。要求学生了解汽车电器各总成件的结构与作用,熟悉它们的技术性能和主要参数,掌握各总成件质量的判断方法。第三阶段,综合性技能训练。着重培养学生综合知识的应用能力及实践能力,要求学生将所学过的知识进行综合。通常一个技能训练课题中用到几部分内容。例如:当同学以学过全车线路的有关基础知识,掌握电源系、启动系、点火系等概念后,可让学生综合运用这些知识对车辆电路故障进行检测,教师对技能训练的内容进行简单的讲解,然后引导同学按步骤进行检测。第四阶段,熟悉协调和操作水平的提高。在学生掌握如何诊断与排除汽车电路故障以后,应着重强调工艺要求,并让学生运用中间断路法进行故障的诊断与排除。上述四个阶段是一个由浅到深、由易到难的过程,教师在技能训练过程中应按照循序渐进的原则进行讲解,同时对重点、难点问题,坚持循序渐进和启发引导相结合。例如:在前照灯光线路连接时,采用把实验分成两部分:先让学生自己动手进行灯光线路的连接,当学生看到自己连接的前照灯线路接上电源后即正常发光时,欣喜之情溢于言表,学生对实习产生浓厚的.兴趣;此时再让学生把变光线路灯光继电器线路接上进行实验,从而达到化繁为简的效果。另外,对学生技能训练中出现的问题和错误加以启发性的分析,如学生在不解体检测硅整流发电机时,测出的数据有时是错误的,但不知道如何检查和判断数据的正确与否,这就需要老师给予启发和指导,引导学生分析产生测量数据不符的原因及检查方法,一步步给予指导,通过教师由浅入深的逐步引导和分析,学生对检测方法有了整体上的认识,并将逐渐提高如何发现问题和解决问题的能力。
五、循序渐进,由浅入深,培养学生良好的学习习惯
任何形式的学习都是一个循序渐进的过程,专业课的学习建立在基础课的学习之上,因此教学中要使学生重视新旧知识联系,循序渐进,由浅入深,有利于对所学的知识逐步地消化吸收和巩固。《电工与电子技术基础》不同于其他课程,它既需要掌握牢固的理论基础,又需要学会分析电工电子线路,因此,必须引导和培养学生养成良好的学习习惯。首先,提倡先预习后听课,在课前通过自学把教材的重点、难点、疑点找出来。对学生的预习要检查和评估预习效果。凡是通过自学解决的问题,在课堂上就不再重点讲解。其次,要求学生做好课堂笔记,教会学生做好课堂笔记,有利其接受和掌握新知识。记笔记主要记教师上课讲的提纲、重点、难点,概念记关键词,难点问题应画上着重号,以便课后集中力量去解决。再者要求学生课后复习。德国心理学艾宾浩斯的遗忘曲线告诉我们,通过“尽早”与“及时”的复习,防止遗忘至关重要。课后让学生重温讲课内容,整理笔记,以便对所学知识理解更深,掌握得更牢固。另外,还要要求学生课后认真完成好教师布置的包括实验操作的作业,收集与本专业有关的资料,以进一步提高对本课程的学习兴趣。
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捷达汽车电器实验台设计
摘要:依据都市先锋(捷达王GrX)的车身电器设计一个实验台,此实验台可以模拟电源及起动系、照明系、信号系
统及辅助电器系统的实际工作情况。通过实际演示和排除故障使学生对每个电器元件和整个电器系统有更加深刻
的理解,从而达到理论联系实际的目的。
关键词:模拟;电器;故障;实验台;设计
电子技术在汽车上的广泛应用使汽车性能和结构不断
改进和提高。在原来汽车电器系统的基础上,采用电子技
术,一方面提高原机械零件的工作性能及可靠性;另一方面
满足人们对汽车整体性能的要求,使汽车更加豪华、先进、舒
适和安全。
现代轿车广泛采用电子技术,其结构比较复杂,且汽车
运行中电器故障所占的比重远远高于其它故障,约占40%一
60%,这对从事汽车工程相关专业的人员提出了更高的要
求。对于汽车专业技术人才培养来说,如何使理论与实践相
结合,提高工程实践能力,是一项重要的课题。
1捷达(GTX)电器实验台的设计
1.1实验台的总体设计要求
电器实验台的设计要满足教学的需要,即具有良好的示
教效果以及便捷的操控性能。同时进行相关辅助功能的开
发,从而锻炼学生的工程实践应用能力。具体要求体现以下
J七个方面:
l)选型。具有代表性、普及性,同时具有鲜明技术特色。
2)服务教学。示教效果简单、明了,操控方便快捷;并且
具有故障诊断功能,以利于提高学生的工程实践运用能力。
3)实验台布局。在考虑布局合理、结构紧凑的同时,
要便于教学;并注意各个电器元件在工作时相互之间功率的
匹配。
4)实验台功能开发。预留外接端子连接其他设备的插
接件,为实验台的功能扩展和更新元件提供基础和应用平
乙入
「习O
1.2选择车型
结合设计要求的普及性、代表性、特色性,中低档经济型
轿车就在设计所考虑的范围内。捷达GTX经过不断发展与
完善,不但技术含量较高,还有许多自身的技术特色,并且是
我国国内目前保有量最多和受欢迎程度最高的普及型轿车
之一,在很大程度上能代表我国轿车行业的先进水平。具有
一定的代表性和可以开发利用的前景。综合以上,设计车型
选定为捷达GTX型轿车。
1.3捷达GTX电器实验台的设计与校核
电器实验台的设计要实现良好的操控性能及示教效果,
要求台架可以实现翻转折叠,并考虑到电器系统构件的支撑
及定位紧凑、台面质量分布均匀度、台面的整洁度、台面稳定
性、运动件与固定件是否发生干涉等因素。
1.3.1台面设计
电器实验台的板面设计和制作主要依据捷达(汀X轿车
的车身线束进行布置,同时也参照了捷达车身的各电器元件
的布置情况。该设计可以合理地利用板面空间,还可以尽最
大可能地再现各电器元件在原车上的位置。但由于在同一
平面上,没有空间位置关系,这样在某些细节部分和原车的
实际位置就有一定的差别。板面尺寸的确定主要依据各个
电器元件的形位尺寸和位置尺寸。根据线束的布置及几个
主要元件的形位尺寸,然后初步估算板面的大小,把布置在
板面轮廓上的元件的位置确定下来。
1.3.2台架的设计
电器实验台台架的设计是根据板面的布置情况和大小
以及某些元件的传动需要进行的,电器实验台为平面可翻转
折叠式,有良好的稳定性和足够的强度来支撑板面,能翻转
便于教学。由于实验台上装有起动机、发电机以及带动发电
机的电动机,为了不增加板面的负荷,利于翻转,在板面下方
的台架上装一U型架,将发电机输出端导线沿着台面翻转
合叶处引上台面,从而使发电机和电动机不参与翻转。
1.3.3台架的选材
台架的材料选用45钢,强度、价格均可行。台架的各连
接处均采用焊接,其强度不低于原材料的强度,可以达到支
撑台面及固定、稳定的作用。为了移动方便,采用橡胶轮,起
到减震的作用。
1.3.4对台架的强度校核
台架有2个稳定位置,即水平位置和与水平方向成70c
夹角的位置。
1)水平状态时,台架所受的重力对台架支撑点的作用力
由面板的材料强度承受,合力矩为零,此时台架处于稳定状
态。
1.4附属件的选择与定位
1.4.1电动机的选择
因捷达王的车用发电机的额定功率为1.26kw,额定转
速为600Or/而n,所以要求选用的电动机的额定功率应大于
发电机的额定功率。考虑到电动机的工作环境,选用Y系列
的三项鼠笼式异步电动机。
为实现可靠的传动,依据设计目的,考虑到实验台是用
于教学,工作时间短,且周期性工作。选择V带传动,皮带的
工作表面在短期内不会过量磨损,而使用寿命能够足够长,
无需经常更换。
1.4.2发电机及电动机位置的确定
发电机是汽车电器设备的重要元件之一,是汽车电源系
统的主要来源,在汽车正常运行时,除向全部用电设备(除起
动机外)供电之外,还可以为蓄电池充电。
因为发电机工作转速约为6000r/而n,质量在Zkg左
右,与其配合用的电动机质量为电器元件中最大的(含电动
机转动),对整个实验台的稳定性会产生一定影响。
考虑以上原因,把发电机及电动机的位置确定在板面下
方的底架上,由板面位置示意图可以清晰看到发电机的位
置,如图2所示。
〔汀X电器进行了一系列的挑选,局部做出替换如下:
1)所选电器元件包括蓄电池、发电机、大灯、仪表盘、中
控门、电动车窗等。
2)元件的替换。从实用美观考虑,对部分元件进行调
整例如,汽车上的喇叭开关是方向盘的顶盖,而实验台用
按键开关替代;考虑到教学的针对性及台架的整体布局,选
用电动机代替发动机带动发电机转动。
1.5.2捷达电器常见故障列表
为实现对于实验台教学诊断功能,将常见的电器系统故
障进行归纳总结,选取具有代表性的故障为参考,进而实现
相关故障的设置与诊断。电器系统常见故障如表1所示。
1.5.3实验台电器系统故障的设置
为实现教学目的,根据表1中常见的故障,在实验台设
置故障断路,例如车灯不亮会有很多种原因:蓄电池可能电
量不足、保险丝可能烧坏、车灯灯丝可能烧坏,学生在诊断过
程中结合实验台电路进行查找,就会发现具体原因及问题所
在。了解电器系统工作原理的同时,提高工程分析能力。
充分考虑实验台的局限性,设置的故障点全部为电路的
故障,使学生结合电路图快速查找故障。
2捷达电器实验台的升级
作为有一定使用年限的教学设备,实验台的后续功能开
发是很必要的。为了充分实现教学功能,要求在使用过程中
不断完善实验台的相关功能,进行定期更新升新升级。
2.1设备本身进行升级
电子设备更新越来越快,在其原有设备的基础上对淘汰
较快的进行更换,以达到充分利用设备潜能的目的,不断延
续实验台的使用寿命,减少不必要的资金投人。
2.2通过预留端口或改造其控制线路进行升级
这样做可以对一些原本不能在实验台实现的功能进行
演示,让同一个实验台可以完成多个实验项目。例如,在实
验台接有自诊断端口接头,一旦接上转用的诊断设备就能实
现模拟的诊断过程,充分展示数据流功能。如果有相应的发
动机实验台架,将其进行连接,便能真正的演示汽车的大部分使
用工况,这实际上是对已有台架的功能进行很大的扩充。
2.3实验台的控制功能升级
根据汽车电器系统中使用的传感器的工作特性,利用单
片机编程模拟信号,同时实现相应的演示功能。并且在信号
调试过程中了解车用电器系统信号的特征,完善实验台电器
系统装备,实现电器系统、电控系统功能合一。同时在故障
设置以及故障诊断过程使用遥控器进行控制,操作便捷的同
时对学生的故障诊断能力提出更高的要求,能够在更大程度
上加强对学生工程实践应用能力的培养。
3结束语
汽车行业的迅猛发展,汽车控制装备的广泛应用,势必
对汽车相关专业从业人员的素质要求越来越高。为更好地
适应电子技术的更新,捷达GTX型轿车实验台对于提升学
生的工程实践能力将会起到巨大的作用。
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利用尾气分析发动机的故障
有一辆1995年生产的尼桑蓝鸟轿车,故障现象是冷车时挂挡后踩油门有轻微的冲击,怠速不良,做过许多检查和修理,始终不能解决问题。
该车最初进厂修理是因为冲洗发动机后不能着车,拖进厂后检查发现点火系统进水,进行请洁干燥之后重新装复,车虽然着了,但是怠速有些不稳。经过检查发现高压线有漏电现象,分火头和分电器盖也有些烧蚀。征得用户同意后对上述部件进行了更换,发动机故障基本排除,但用户反映车不好用,冷车挂档后踩油门有轻微的冲击。虽然故障现象非常不明显,但用户执意要求检修,并声称如果问题不能解决,就要把前面的修理费用免掉。
我接到这辆车时正是热车,由于一时不能验证故障现象,便先根据用户描述的情况进行分析,认为故障可能出在油路上。随后在热车状态下进行无负荷测试尾气,测试结果如下:怠速时HC为275ppm(标准值为220ppm),CO为0.3%(标准值为1.2%);高怠速时HC为120—150ppm,CO为0.3%一0.5%(该厂仅有一台两气废气分析仪)。测量气缸压力,各缸压力正常。进行气缸功率平衡测试,各缸工作都正常。进行断缸测试,各缸HC和CO值变化都一样。
从上面的数据当中是否可以发现问题呢7当然可以。尽管两气尾气分析仪本身没有数据分析和混合比浓度测试的功能(一般四气尾气分析仪可以通过CO,、O2以及过量空气系数入直接看出混合比浓度),但通过数据可以看出,这辆车的尾气排放偏低,对于没有安装氧传感器和三元催化器的车辆来说是太低了。CO含量高一般是因为混合比偏浓,而CO含量太低的一个主要原因是混合比偏稀。
根据这个思路,我将该车的尾气调高,将CO调到1.0,HC调到200ppm。当车完全冷却后再次进行检测,尾气排放没有超标,原来的故障现象也彻底消失了。
各系统故障的方法,其目的是对发动机的燃烧状况进行综合评价。尾气分析的主要内容有混合气空燃比、点火正时及催化转化器转化效率等,主要的分析参数有CO、HC、CO2,和O2等的含量,还有空燃比(A/F)或过量空气系数入。尾气分析的项目如表1所示。
二、尾气分析的基本规则
HC和O2的读数高,是由点火系统不良或混合气过稀失火引起的。当测试的CO、HC值高,而C02、02值低时,表明发动机工作混合气很浓。如果燃烧室中没有足够的氧气保证正常燃烧,通常情况下,CO2的读数和CO的读数相反。燃烧越完全,CO2的读数就越高,其最大值在13.5%—14.8%之间,此时CO的读数应该等于或接近于0.O2的读数是最有用的诊断数据之—,02的读数和其它3个读数一起,能帮助找出故障诊断的难点。
通常,装有催化转化器的汽车,O2的读数应该是1.0%—2.0%,说明发动机燃烧很好,只有少量未燃烧的02通过气缸排出。如果02的读数小于1.0%,则说明混合气太浓,不利于燃烧。如果02的读数超过2%,则说明混合气太稀。
利用功率平衡试验(根据制造厂的使用说明)和四气尾气分析仪的读数,可以看出每个缸的工作状况。如果每个缸C0和C02的读数都下降,HC和C02的读数都上升,且上升和下降的量都一样,则证明每个缸都工作正常。如果只有一个缸的变化很小,其它缸都一样,则表明这个缸点火或燃烧不正常。
一个调整好的闭环控制电控汽车的尾气排放中,HC的含量大约为55~100ppm,CO应低于0.5%,O2为1.0%~2.0%,C02为13.8%~15.0%。
汽车尾气测试值与系统故障的判断分析如表2所示。
三、几种常见的气分析仪
汽车尾气分析仪有两气、四气和五气等多种类型,下面分别进行介绍。
两气尾气分析仪
两气尾气分析仪是用来测量汽车尾气排放中C0和HC的体积分数的。但是,如果一辆车的排气管或尾气分析仪的测量管路有泄漏,那么所检测到的就是被外部空气稀释了的尾气,C0和HC的测量值将降低,自然就不能反映尾气的真实含量。目前国内所用的两气尾气分析仪大多都不具有检查自身泄漏的功能,因此即使用两气尾气分析仪测量车辆尾气,也不能真实地反映出发动机的故障来。
2.四气尾气分析仪
随着装有三元催化转化器和电子控制系统汽车的增多,汽车的排放标准也更加严格,因此需要更精确地测量尾气并诊断车辆排放超标的原因。四气尾气分析仪不仅具备两气尾气分析仪的所有功能,而且还能进行故障诊断和分析,它除了能测量C0和HC外,还能测量C02和02、发动机油温、转速等,以及计算过量空气系数入和空燃比A/F等。所以四气尾气分析仪不仅可作为环保检测仪器使用,作为发动机故障检测分析的诊断工具也非常有用。
对于几种尾气的分析,前面我们已经做过阐述,在这里只对过星空气系数入进行简要的说明。过星空气系数入可以直观地告诉我们空燃比的情况,从理论上讲,混合气的过星空气系数入=1最为标准,但实际上不可能没有变化,所以一般情况下入被设计为0.97—1.04(有些车有具体说明),可以看成是理想的匹配。若入大于该值,说明空燃比过大,混合气过稀;若入小于该值,则为空燃比过小,混合气过浓。
四气尾气分析仪还可提供发动机转速(RPM)和发动机温度(TEMP)参数,作为故障诊断时的参考数据o
五气尾气分析仪
当C0和HC降低时,可能会引起尾气中的N0x浓度升高,若要监测N0x的浓度,就得使用五气尾气分析仪。而且,N0x常常是在高温大负荷的情况下产生的,若没有底盘测功机,就只能靠路试去测量。
四、几个应用实例
一辆捷达轿车,装备ATK新2气门发动机,配有三元催化转换器。用户反映该车发动机工作不稳,测量尾气排放严重超标。
捷达新2气门ATK发动机采用电子控制多点顺序燃油喷射管理系统,该系统是一个集喷油、点火、怠速、爆震、空调、自我诊断及陂行回家等功能于一体的闭环集中控制系统。
根据该车故障现象,首先检查火花塞,发现火花塞间隙偏大,更换新件后,尾气排放情况略有好转,但未得到明显改善。连接故障诊断仪V.A.G1552对发动机电控系统进行检测,调出1个故障码(氧传感器)。按故障码的提示,检查氧传感器至发动机电脑的连接线束,未发现短路、断路情况,于是将氧传感器更换。随后试车,继续测量尾气,尾气排放指标依然偏高,但发动机电控系统已无故障显示。
用燃油压力表测量喷射系统压力,发动机怠速时油压为250kPa,急加速时为300kPa;关闭点火开关10min后,系统保持压力为200kPa,以上各项数据均正常。接下来拆下喷油嘴进行超声波清洗,测量其电阻值为15Ω,也符合标准。连接压力机,观察喷油嘴雾化状态良好,检查喷油嘴连接线束,也无短路、断路情况。
继续检查点火系统,用万用表测量点火线圈、高压线电阻均正常。将发动机恢复后试车,故障依旧。用V.A.G1552查寻故障存储,仍没有故障码出现。在读取测量数据时,观察到氧传感器信号电压在0.2—0.8V之间变动,属正常;进气压力传感器的数据也符合标准。于是怀疑三元催化转换器有问题,将其更换后试车,尾气排放依然超标。检查配气相位,正时标记正确;怀疑汽油质量有问题,清洗油箱及管路并更换优质汽油后,情况丝毫不见好转。
经仔细观察发现:如果起动发动机后怠速运转而不进行路试,尾气排放基本合格;路试约2km后尾气排放指标升高;若每次起动间隔时间超过30min,怠速测量基本合格。根据上述情况,决定更换发动机电脑,但将电脑更换了也无济于事。
其它部分是否存在问题呢?于是抱着试试看的想法,拆下排气歧管进行检查,并与新的排气歧管进行比较,发现该车氧传感器的排气取样孔偏小。换上新的排气歧管进行尾气检测,各项指标显著降低。对该车进行路试,尾气排放依然合格。恢复该车所换的其它配件,继续试车,尾气排放始终未超标。
由此可以断定,故障部位就在氧传感器排气取样孔。由于从气缸内排出的废气处于高速流动状态,行至氧传感器取样孔处时形成涡流,导致排出的废气不能及时在此处更新,使氧传感器不能准确地向发动机电脑反馈同步信号,造成发动机电脑不能根据实际工况对喷油脉宽进行正确修正,最终出现发动机工作异常,尾气排放严重超标的故障。
有一个时期,曾有一批车出现过此类故障,都是由于进行尾气改造后,氧传感器取样孔打得不合适,导致氧传感器不能有效采集尾气,造成信号失准。
一辆装备5S—FE发动机的丰田佳美轿车,发动机怠速不稳,经常熄火。
该车采用TCCS发动机电子控制系统。首先调取故障代码,仪表板上的发动机故障指示灯显示为正常代码。用四气尾气分析仪进行检测,仪器显示的检测结果如表3所示。由检测结果可以看出:HC和02都较高,这是空燃比失衡的一个重要特征;C0值较低,而C02在峰值,这说明可燃混合气已充分燃烧,点火系统应该不会有什么问题;入值较高。综合分析表明,该发动机工作时的混合气偏稀,因此应从进气系统和供油系统着手进行故障检查。
对车辆进行检测:真空管无漏气、错插现象;PCV阀密封良好,机油尺插口良好。起动发动机,将化油器清洗剂喷在进气管垫和EGR阀周围,发现随着转速上升,怠速逐渐稳定。取下EGR阀,发现针阀周围有少量积碳,EGR阀通道上有很多积碳,针阀不能落入阀座,致使进气歧管的混合气被废气稀释,从而怠速不稳,发动机容易熄火。
对EGR阀进行彻底清洗,并换上新垫,起动发动机,一切恢复正常。再次用尾气分析仪进行检测,结果如表4所示,所有数据都在标准范围之内,故障排除。
从这个故障诊断实例可以看出,在对有故障的车辆做完必要的常规检查之后,使用尾气分析仪可以很快发现故障的本质原因,缩小检修范围。
一辆广东三星6510汽车,套装97款克菜斯勒道奇3.3L发动机,行驶里程为140000km。
故障现象:挂档轻加油门至1200r/min时有时熄火,不熄火时怠速降至400—500r/min甚至更低;急加油门没有任何故障,熄火后起动容易。
故障分析:试车过程中,没有明显的断油或断火的感觉,但总感觉进入的空气量不够用。经检查,怠速系统没有任何故障,怠速马达在其它修理厂进行过替换试验,没有问题;节气门体也进行过更换试验,没有问题;用额外补充进气量的办法(断开一个节气门体后面的真空管),同样没有解决任何问题。原地不挂档加油门试验,无论怎样试验均没有任何故障征兆,发动机转速从1200r/min到800r/min下降非常平稳。怀疑是进气压力传感器有故障,有可能缓加油门时不能很好地感知进气量,所以使用检测仪的数据流功能,对各个数据进行实时观察,没发现有错误的数据流,MAP数值正常。对供油系统和点火系统进行仔细检查和测量,均没有发现任何故障。
到现在为止应该说仅是凭经验感觉一点故障线索,那就是感觉好像进气量太少。既然怀疑是因为进气量太少造成的故障,那么通过尾气检测一定可以发现一些线索,所以对尾气进行了测量,怠速时的检测结果如表5所示。
通过测量结果我们可以发现,混合气偏稀(入大于1.03),燃烧比较好 (CO2较高,接近于15%)。通过上面的分析,可以间接证明该车进气或者供油系统有故障。为了检验这一分析,将所有影响进气量或感知进气量的元件一一列出,采取逐步分析排除的办法确定故障元件。这些元件有:怠速马达、节气门体及其传感器、MAP传感器、EGR阀。前几种元件已经检验和试验过, 目前只剩下EGR阀没进行过检验。
EGR排气再循环阀的功用是在发动机工作过程中,将一部分废气引到吸入的新鲜空气(或混合气)中返回气缸进行再循环,以减少N0x的排放量。因为N0x主要是在高温富氧条件下生成的,废气为惰性气体,在燃烧过程中吸收热量,这样将降低最高燃烧温度,也减少了N0x的生成量。但是过度的排气再循环会影响发动机的正常运行,特别是在怠速、低速小负荷及发动机冷态运行时,参与再循环的废气会明显降低发动机的性能。因此应根据工况及工作条件的变化,自动调整参与再循环的废气量。根据发动机结构不同,进入进气歧管的废气量一般控制在6%—13%之间。
在EGR系统中,通过一个特殊的通道将排气歧管与进气歧管连通,在该通道上装有EGR阀,通过控制EGR阀的开度来控制参与再循环的废气量(如图1所示)。EGR阀开启或关闭是由阀上方真空气室的真空度来控制的,而真空度则由受ECU控制的EGR真空电磁阀控制。
EGR电磁阀受ECU控制,ECU根据发动机转速、空气流量、进气管压力、温度等信号控制EGR电磁线圈通电时间的长短,以此来控制进入EGR阀真空气室上方的真空度,从而控制EGR阀的开度,改变参与再循环的废气量。
装有背压修正阀的EGR排气再循环系统,在EGR(真空)电磁阀与EGR阀间的真空管路中装有一个背压修正阀,其功用是根据排气歧管中的背压附加控制月F气再循环。即当发动机在小负荷工况,排气背压低时,背压修正阀保持EGR阀处于关闭状态,不进行排气再循环;只有在发动机负荷增大,排气歧管背压增大时,背压修正阀才允许EGR阀打开,进行排气再循环。
排气歧管的背压通过管路作用在背压修正阀的背压气室下方,当发动机处于小负荷工况,排气背压低时,在阀门弹簧的作用下气室膜片向下移动,使修正阀门关闭真空通道,此时EGR阀在其阀门弹簧作用下保持关闭,因而不进行排气再循环;当发动机负荷增大,排气歧管背压升高时,修正阀背压气室下方的背压升高,使膜片克服阀门弹簧弹力向上运动,将修正阀门打开,由EGR电磁阀控制的真空通过背压修正阀进入EGR阀上方真空气室,将EGR阀吸开,月F气再循环通道打开,废气进行再循环。
EGR电磁阀受ECU控市IJ,ECU根据转速信号、进气压力信号、水温信号、空气流量信号等,通过控制EGR电磁阀的开度来控制进入EGR阀的真空度,从而控制EGR阀的开度,改变参与再循环的废气量。
通过上面的EGR阀工作原理分析可知,EGR在怠速工况和小负荷情况下是不参与工作的,否则会有一部分尾气进入燃烧室,不但会降低燃烧室的温度,还会恶化燃烧环境,阻碍新鲜空气的进入。
故障排除:更换EGR阀,故障彻底消失。
一辆奥迪A6轿车,装备2.8LJV6电控发动机,怠速时有轻微抖动,并且加速迟缓。
故障检查:检测点火波形基本正常,但稍有不稳。测量尾气,C0为0.3%一0.5%,HC为200一500ppm,且在此范围内波动。用V.A.G1552检测仪检查,无故障代码输出。用V人.G1552故障检测仪进行数据流检测,发动机电控系统运行参数正常。
检测结果分析:根据对客户的询问和加速迟缓的症状,应考虑对喷油器进行清洗;C0值正常,HC值虽然符合排放污染物的限制标准,但该车装有氧传感器和催化转化器,其C0值应低于0.5%,HC应低于100 ppm,而检测结果表明该车HC值高于此,标准且有波动,从出厂标准考虑为不正常,因此考虑发动机可能有失火现象,应进一步检查点火系统是否有轻微断路或短路,特别是短路故障。
故障检修:清洗喷油器,观察各缸喷油器的雾化状况和流星的均匀性,均良好。检查点火系统,发现有一个缸的高压线有轻微短路(漏电)现象,为此更换了高压线。因火花塞间隙偏大,也同时更换了。复检发动机抖动稍有改善,但未彻底消除;尾气检查HC值下降不大,并仍有波动,分析认为故障仍可能是失火所致。
为了进一步诊断故障,分别在左、右两侧月F气歧管氧传感器旁边的尾气检测口(该口通常用一个螺栓密封)进行检测,结果发现:左侧气缸排出的尾气C0值在0.5%左右,HC值在125ppm左右(因在催化转化器前测量,其值会比在月F气民管测量值稍高),且波动极小;右侧气缸排出的尾气中C0值也在0.5%左右,但HC值却在125—250ppm之间,且时有波动。因此间题应在右侧气缸中。为此检查右侧气缸的高压线和火花塞,发现第2缸火花塞的3个电极中有一个间隙过小,调整后重新安装,故障完全消除,尾气检测值也符合出厂标准。
目前,安装催化转化器的车型越来越多,测量尾气有时比较困难,在不能很好分析故障的时候,可以尽量在催化转化器前方测量,这样可能更真实地反映发动机的排放情况。同时,还应将催化转化器前、后的测量结果加以比较,以便判断催化转化器的转化效率是否正常。
一辆奔驰S320轿车,发动机怠速不稳,抖动严重,但加速正常。
故障检测:调取该车故障代码,显示为正常代码;用示波器测试点火二次波形,结果正常;对各缸气缸压力进行测试,均在标准范围之内;进气及真空系统不漏气;用四气尾气分析仪检测尾气,发现怠速时数据很不稳定,第1组数据如表6所示,4种气体的检测数值全都较高。再次测试,其数据如表7所示。
检测结果分析:将上述检测结果进行对比分析发现,HC和Co总是同时升高或降低,C02时高时低,燃烧效率很不稳定,02不能充分参与反应,数值一直较高。从而可以判定为混合气的形成与燃烧环境十分恶劣。推测是喷油器堵塞,导致喷油器针阀与阀座配合不密封,各缸喷油器在应该喷油时不喷油或少喷油,而在不需喷油时却持续喷油,因而造成供油不正常,致使4种气体的检测数据极不稳定。
故障检修:做喷油脉冲宽度试验,怠速时为3.5ms,在正常范围内。拆下各缸喷油器检查,果然每个喷油器都有不同程度的堵塞。经过彻底清洗,装复试车,一切恢复正常。
从该故障的检修过程可以看出,在燃油系统的检查中,利用尾气分析仪可以省去一些检修环节,如油压的测试,燃油泵、油压调节器和燃油滤请装置的检测。换个角度来考虑,假如在应急修理中,在未做相关检查之前,就用尾气分析仪进行检测,也许在诊断一开始就能找到故障点。
一辆奥迪100型轿车,装备2.6LV6电控发动机,运转时严重抖动,加速无力,排气管排出的气体气味呛人。
故障检测:用V.A.G1552微机故障检测仪对发动机电控系统进行检测,存在故障代码,故障代码的含义是“右侧燃油自适应修正已达极限”。用V.A.G1552微机故障诊断仪对发动机电控系统进行数据流检测,发现左、右两侧的燃油修正因数相差过大,左侧为—3.8%—0%,而右侧为10%—12.9%。用发动机综合分析仪检查点火系统并进行气缸压力分析,发现第3缸点火波形的击穿电压较低,且该缸气缸压力偏低(气缸压力相差过大也会导致发动机抖动)。用尾气分析仪检测尾气,Co为0.9%—1.3%, 而HC高达2800—2900 PPmo
检测结果分析:根据检测结果可认为右侧混合气过稀,控制电脑对右侧燃油系统进行连续加浓且已达到修正极限。为判断是否是由于右侧氧传感器的信号导致这种结果,先对左、右两侧的氧传感器信号及其对空燃比变化的反应、电控单元对氧传感器信号变化的响应能力进行测试。为此,人为地制造混合气过浓和过稀的状态,发现氧传感器和电控单元的功能均正常,因此可以认为故障是控制系统以外的原因导致的。
根据上述检测结果,点火波形基本正常,可以认为点火系统正常,但HC过高表示失火,因此可以认为这种失火很可能是由于混合气过稀,超出着火界限所致。但从尾气中的Co值看,实际混合气并不过稀,因此判断故障很可能是进气系统漏气所致。测量气缸压力,发现第3缸压力比其它缸低约100kPao
故障检修:在拆解进气歧管时,发现进气歧管垫的实际压合面宽度只有1mm左右(至少应有4—5mm),其原因是进气歧管的安装面为v形,在安装密封垫后,再安装进气歧管时,由于不小心使该垫下滑,从而减小了密封带,导致严重漏气,即使燃油修正已达到极限,但仍无法完全补偿,这是机械原因导致的故障。将上述故障点彻底排除后试车,故障排除。
一辆上海别克G轿车,故障症状是发动机排气冒黑烟。
诊断与排除:大修发动机后试车,开始时一切正常,只是排气管接口垫有些轻微漏气。继续试车发现,发动机热车后出现怠速不稳、加速不畅现象,同时故障灯点亮报警。经检查,显示故障码为四131,即氧传感器故障。发动机热车运转时就车测量(不拔下括头),氧传感器电压为0.28V且不变化,更换一个氧传感器后,发动机刚着车时还好,但运转一会儿后故障重现,怠速不稳,排气管冒黑烟。拆下火花塞检查,发现已有积碳,更换一组新火花塞后,运转约半小时,怠速又不稳,检查火花塞又被积碳糊死。此时故障灯再次点亮,经检查显示故障码P0171,即混合气太稀。
因更换氧传感器后故障不但没有好转反而加重,所以修理工认为故障不在氧传感器。经测量,油压正常,又检查、试换7空气流星、水温、节气门位置等传感器,故障始终未能排除,于是回过头来再检查新换的氧传感器。经就车测量,氧传感器电压为0.18V左右,与用检测仪查到的数据相同,证明检测仪可以完全接收到氧传感器电压。断开氧传感器括头,测量PCM端接线,电压只有0.32V(理论值为0.45V),于是怀疑电路有故障或PCM损坏。
用尾气分析仪检查尾气,发现在怠速时C0含量接近4%,HC达到300ppm左右。通过尾气分析可以认为此时的混合气不是太浓。就车测量氧传感器,电压仍旧很低(这种现象又可以解释为混合气过稀)。断开氧传感器括头,用数字万用表测量PCM端电压为0.44V,说明线路及PCM基本情况正常。为什么会出现浓、稀两种截然不同的解释呢7难道是新换的氧传感器有故障7于是,使用模拟器模拟氧传感器数值的功能。
将模拟器的绿色氧传感器专用线和黑色连线连接在车上氧传感器的输出回路上;
将中间功能选择开关置于Knock/0xy位置;
将右侧功能选择开关置于VoHs/0xy位置;
使发动机起动运转,然后打开SST皿,此时SST皿4寄产生一个0.15V的恒定的连续信号来模拟稀混合气状态下的氧传感器发出的信号;
按下模拟器上方的“0(y”键,模拟器将产生一个0.85V的恒定的连续信号来模拟浓混合气状态下的氧传感器发出的信号;
在使用模拟器模拟7氧传感器后,再用检测仪读取数据流,发现氧传感器的输入信号也一同变化;
当模拟器的电压较长时间为0.85V时,观察尾气的C0值降为0.65%,说明PCM对系统的控制完好,故障原因还是在氧传感器。将氧传感器安装到其它车辆上进行试验,没有发现任何故障,数据流、燃烧、尾气、行驶都很正常。
通过上面的试验可以证明:系统几乎没有故障,问题的原因在于氧传感器信号。因为此车有漏气现象,会不会是因为排气包漏气,导致排气包中形成负压,将外界的真空引进排气系统当中了呢7经检查ldF气系统确有漏气之处,将排气管修好之后试车,故障排除。