毕业论文汽车故障排除

电喷车冷起动困难故障的修复 姓名XXX工作单位 XXXXX一、摘要 本文主要介绍一部曰产蓝鸟轿车，由于发动机ECU的部分控制功能有故障，造成该车冷起动困难，通过增加一个由水温传感器和继电器组成的电路，即使不更换新的ECU这一昂贵电脑部件，也能使该轿车回复良好的起动性能。 关键词：冷起动困难；喷油脉宽；水温传感器 二、前言 汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物，尤其是发动机的控制系统，它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时，各种信号相互交叉渗透，控制进气、喷油和点火。一旦发生故障，则症状的界限模糊。而且只是局部发生故障而其他部分仍完好的可能性极高。而控制单元一般都是一个整体，为排除局部故障而去整体更换总成，经济上不合算。所以我们必须全面深刻了解电子控制燃油喷射发动机的结构原理，掌握有关功能作用，运用科学的分析方法和维修技巧，制定出切实可行而又经济的维修方案，通过采取一些简单的补偿措施，去弥补这部分的功能作用。以达到排除此局部故障的目的。 三、正文 (一)故障现象 有台曰产蓝鸟U13的轿车，发动机型号为SB20DE，冷起动时，要起动十多次才能着车，起动时踩不踩油门对着车影响不大，热车相对好一些，起动后发动机工作一切正常，无其他异常现象。但这起动困难的现象会大大缩短蓄电池和起动机的使用寿命。 (二)故障检测与分析 电子控制燃油喷射系统的发动机，工作时，通过控制系统不断地检测各传感器输入的信号，按程序中设定的算法进行运算，计算出最佳喷油量、最佳初级电路导通时间，并转变成控制信号，控制喷油器、点火线圈等执行机构工作，以控制喷油量和点火提前角。从而使发动机在各种工况下都能获得最佳工作状态。 从汽油发动机的工作原理可知，要使发动机能顺利着车，必须具备以下条件：①供给的混合气要符合工作状况所需的空燃比(浓度)；②工作时要有合适的气缸压缩压力和喷油压力；③点火时要有足够的电火花能量。为诊断出上述车辆故障的原因，根据上述的分析进行如下的检测： (1)起动发动机，连续4次起动，都没有着车迹象。把油门踏到底，再继续起动2次，依然没有着火迹象。用万用表测量，起动时蓄电池电压为11V，属于正常。用声音探听器对着喷油器，起动时可听到针阀“嗒、嗒”的动作声，喷油器动作正常。 (2)拔掉中央高压线对着缸盖约距7mm，起动发动机试火，高压线发出呈蓝白色的强火花，声音响亮、不断火。拆下4个缸的火花塞，没有发现湿润现象。把火花塞分别插到分火线上，插回中央高压线试火，发出火花也正常。 (3)拔下燃油泵保险丝，起动3次，释放燃油压力，测量冷车状态下的气缸压力。依次测得4个气缸的气缸压力值为1108kPa、1110kPa、1112kPa、1110kPa，与标准值1226kPa(热机状态下测得)及最小值1030kPa(热机状态下测得)相比较是正常的。 (4)测量燃油压力。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，装回燃油泵保险丝，打开点火开关，重复一次，看到压力表读数为295kPa，起动时燃油压力不下降，与标准值294kPa相比是正常的。 (5)分析以上测试结果，发动机起动时喷油压力、电火花能量、压缩压力等均正常，故障原因可能是混合气的浓度过稀所致。于是拆开空气滤清器上盖，用化油器清洗剂边加浓、边起动，结果一起动，即能着车，再重复2次，都能顺利着车，证明上述判断是正确的。 那么，影响混合气浓度的因素有哪些呢?辅助空气控制AAC阀、节气门传感器、空气流量计、水温传感器等都有可能。但从该车故障现象和已检测的结果分析，起动后发动机工作正常。发动机故障灯又没有亮起，以及参照ECU的故障——保险系统的设置条件，节气门传感器、空气流量计、水温传感器至少没有存在硬性故障。辅助空气控制AAC阀也不会在起动时造成混合气过稀现象。根据电子控制燃油喷射系统的工作原理，发动机在起动时，ECU在收到起动信号后，会提供起动加浓补偿喷油脉宽，补偿量的大小取决于检测到的发动机温度。现在问题是在起动时ECU有没有收到起动信号?水温传感器信号有没有问题?提供的喷油脉宽补偿量够不够?参阅BLUEBIRD U13 SR20DE发动机的线路图(见附页)，用万能表测量ECU的34号脚，在起动时的电压为llV，证明已有起动信号送至ECU。拔掉水温传感器配线插头，打开点火开关，测量信号电压为，属于正常。测量此时水温传感器的电阻为Ω。关闭点火开关，拆下电池头，拔掉ECU配线插头，测量水温传感器配线到对应ECU的18号、21号脚接柱，正常导通。装回配线插头及电池头。再更换一个新的水温传感器、实测电阻为Ω，插上配线插头，起动发动机，仍然不能马上着车。说明该车水温传感器无问题。 (6)用发动机故障检测仪测量喷油脉宽，连接好配线，打开点火开关，点击菜单进入故障诊断程序。首先，读取发动机故障码，显示“系统正常”。选择“读取数据流”显示当前温度为30℃起动发动机，喷油脉宽为。由于查不到起动时相关详细的喷油脉宽数据资料，故只能用另外一台同一型号的正常车去测取数据作为参考。用检测仪实测得到的不同温度下正常车起动时的喷油脉宽数值如表1。 表1 发动机温度(℃) 起动时喷油脉宽(ms) 26 sp; 30 60 80 (三)故障诊断 通过与测得的数据对比分析，发现该车在起动时的喷油脉宽加浓补偿痹积常车小了。会不会是ECU自身出了问题呢?为了尽快得出结论，决定将正常车的ECU与其互换。结果该车互换ECU后冷起动能顺利着车，重复几次，都能顺利起动。而另外一台“正常车”却不能马上起动，要在第四次起动后才能着车。试验结果说明了该车冷起动困难就是由于ECU自身存在故障造成的。 装回该车有故障的ECU，拔下水温传感器插头，冷车起动发动机，着车顺利，但此时发动机故障灯亮起，读取发动机故障码为“13”，表示水温传感器故障，表明ECU已启动故障—保险系统。按20℃时预存值进行起动，此时测得20℃的预存起动喷油脉宽为。根据前面检查，正常车发动机在温度30℃时起动喷油脉宽为，而测得该车在当前温度30℃时，喷油脉宽只为，由此得出结论，在同一温度下，ECU内预存的起动喷油脉宽与依据水温传感器信号所提供的起动喷油脉宽存在一定的差值。 这就反映出该ECU在发动机冷起动时所检测到的信号，不能运算出对应起动温度所需要的喷油脉宽，使喷油脉宽减少，造成起动时喷油量减少，令混合气的浓度变稀，不适应起动状态的需要，故要多次起动待混合气浓度加大了才能着车。 起动后发动机工作一切正常的现象表明，该ECU只是冷起动这部分功能失效而其他功能还是正常的，如更换新的ECU，价钱很昂贵。只是为恢复起动功能而去换新的ECU，既浪费也不值得，能否在不需要换新的ECU的情况下，去克服冷起动困难的故障呢? (四)故障排除 根据水温传感器的负温度变化特性，水温越低，水温传感器的电阻值就越大。令ECU所检测到输入信号后，根据运算提供的喷油脉宽也就越大，使供给发动机的混合气越浓。既然有故障的ECU把起动时检测到的输入信号变小了，不能运算出足够的喷油脉宽去提供足够的燃油，以满足低温时需要浓混合气的要求，那只要我们通过增大水温传感器两端电阻，就可以弥补ECU内起动控制部分的故障，令ECU检测到的信号相应提高，使其本身喷油脉宽相应提高，以满足起动时的浓度需要。 增加电阻值虽能使发动机在冷状态下顺利起动，但也会影响起动后发动机的正常工作。要保证起动后发动机回复正常工作状态，就要考虑冷起动时增加的电阻，在起动后能自动消除，要满足以上条件，可以通过加装一个继电器电路(如图3)来实现。 通过一个五脚继电器，利用起动信号作为控制电源，在起动时，触点1—3闭合，把电阻R串联在水温传感器的回路上增加电阻，实现起动加浓；在起动后，触点1—3断开，触点1—2闭合，恢复原水温传感器电阻以满足发动机起动后的正常工作不受影响。 电阻R的选用，根据以上的检测结果可知，当温度约为30Ω左右时，2个水温传感器的串联电阻阻值约为Ω，此时ECU提供的喷油脉宽可以使冷车顺利起动。热车是否能顺利起动呢?根据对起动时喷油脉宽的检测结果分析，从理论上讲，只要使电阻R保持不小于一定的阻值，就可以达到热车顺利起动的目的。为实现这一目的，只需将电阻R(1个水温传感器)安置在不受发动机温度影响的位置，使总的电阻值在起动时，能让ECU按收到的水温信号提供足够的喷油脉宽，满足顺利起动即可。以热车发动机80℃时为例，水温传感器标准电阻为330Ω，外界温度在29℃时，电阻R约Ω，此时的总阻值约Ω，在起动时ECU提供的喷油脉宽将为左右，可以使发动机顺利起动。 把电阻R(1个水温传感器)、继电器用导线按照改装后的电路图(如图3)安装好。为保证电阻R在起动时保持不小于一定的阻值，把电阻R安置在ECU旁边，以避免受发动机温度的影响。然后，起动发动机，一次就能顺利起动，重复一次，测得此时的起动喷油脉宽为，温度显示为34℃。让发动机暧机，使水温达到80℃，关闭点火开关，重新起动，顺利着车，测得起动喷油脉宽为，重复多次，都能顺顺利利起动。实验证明，电阻R选用1个水温传感器是可行的。让发动机再次降温、试车，冷、热状态下发动机都可以顺利起动，故障排除。 (五)维修后的效果 该车经过加装电阻后，冷热状态下发动机都能顺利起动，发动机的正常工作性能没有受到影响，恢复了该车的正常使用。从维修至今仍在继续运行，再没有出现过冷起动困难的故障，实践证明这次维修是成功的，加装的设备是有效的。而且经济效益也相当可观，因为换ECU的费用约6500元，而改装所需的材料费不足130元，大大降低了维修费用。 (六)结论 综上所述，当遇上冷起动困难，且只是ECU冷起动这部分控制功能失效，而其他功能正常的故障时，我们就不必考虑更换整个ECU系统，而只需在温度传感器上再串联一个适当阻值的电阻，就可以解决冷起动困难的故障。 以上用了较多篇幅叙述轿车故障排除的方法，是为了更具体论述一个观点，就是当贵重的电脑元件有故障时，不一定非要采用更换的做法。尤其只是某部分功能有问题，而其他功能还是完好时，可否通过某种适当的措施，去恢复其有问题的那部分功能，用简单修复的方法，达到既解决问题又节约费用的效果

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发动机怠速不稳是汽车常见的故障之一。尽管现在大多数轿车都有故障自诊断系统，但也会出现汽车有故障而自诊断系统却显示正常故障代码或显示与故障无关代码的情况。这通常是由不受电控单元（ECU）直接控制的执行装置发生故障或传统机械故障造成的。下面列举电喷发动机怠速不稳常见的故障原因及其诊断与排除方法。 1、怠速开关不闭合 故障分析 怠速触点断开，ECU便判定发动机处于部分负荷状态，此时ECU根据空气流量传感器和曲轴位置、转速信号确定喷油量和喷油时间。而此时发动机却是在怠速工况下工作，进气量较少，造成混合气过浓，转速上升。当ECU收到氧传感器反馈的混合气过浓信号后，减少喷油量，增加怠速控制阀的开度，又造成混合气过稀，使转速下降；当ECU收到氧传感器反馈的混合气过稀信号时，又增加喷油量，减小怠速控制阀的开度，又造成混合气过浓，使转速上升。如此反复，使发动机怠速不稳。在怠速工况时开空调，转动转向盘，开照灯均会增加发动机的负荷，为了防止发动机因负荷增大而熄火，ECU会增大供油量来维持发动机的平衡运转。怠速触点断开，ECU认为发动机不是处于怠速工况，就不会增大供油量，因而转速没有提升。 诊断方法 怠速时开空调和转动转向盘，若发动机怠速转速不升高，则证明怠速开关不闭合。故障排除 调整或更换节气门位置传感器。 2、怠速控制阀有故障 故障分析 电喷发动机的正常怠速是通过怠速控制阀（ISC）来保证的。ECU根据发动机转速、温度、节气门开关及空调开关等信号，经过运算对怠速控制阀开大进气旁通道或直接加大节气门的开度，使进气量增加，以提高发动机怠速转速；当怠速转速高于设定转速时，ECU便指令怠速控制阀关小进气旁通道，使进气量减少，降低发动机转速。由油污、积炭造成的怠速控制阀动作发卡或节气门关闭不到位等会使ECU无法对发动机进行正确的怠速调节，造成怠速不稳。 诊断方法 检查怠速控制阀的动作声音，若无动作声音，则怠速控制阀有故障。 故障排除 清洗或更换怠速控制阀，并用专用解码器对怠速进行基本设定。 3、进气管漏气 故障分析 由发动机的怠速控制原理可知，在正常情况下，怠速控制阀的开度与进气量严格遵循某种函数关系，即怠速控制阀开度增大，进气量相应增加。进气管漏气，使进气量与怠速控制阀的开度不严格遵循原函数关系，空气流量传感器无法测出真实的进气量，造成ECU对进气量控制不准确，导致发动机怠速不稳。 诊断方法 若听见进气管有泄漏的“哧哧”声，则证明进气系统漏气。 故障排除 查找泄漏处，重新进行密封或更换相关部件。 4、配气相位错误 故障分析 对于使用质量流量型空气流量传感器的车型，此种传感器采用了恒温差控制电路来实现对空气流量的检测。其控制电路是由发热元件、温度裣电阴、精密电阻和取样电阻组成的桥式电路。当空气气流流经发热元件使其受到冷却时，发热元件温度降低，阻值减小，电桥电压失去平衡，控制电路将增大供给性质元件的电流，使其与温度裣电阻的温度差保持一定。电流增量的大小，取决于性质元件受到冷却的程度，即取决于渡过空气流量传感器的空气量。当电流增大时，取样电阻上的电压就会升高，从而将空气流量的变化转化为输出给ECU的电压信号，ECU根据此信号设定基本喷油量。配气相位的错误会使气门不按规定时刻开闭，致使进入气缸内的空气量减少，同时由于窜气也使进气歧管内的温度有所升高，从而使性质元件的冷却程度降低，因而输出给ECU的电压信号就低，喷油量就会减少，容易造成发动机在怠速时运转不稳，出现抖动。 对于采用D型燃油喷射系统的车型，进气歧管绝对压力传感器将进所歧管的压力 （⊿Px）信号转化为电压信号输出给ECU，ECU发出指令使喷油器喷油。因此⊿Px是ECU决定喷油量的依据。配气相位错误会使⊿Px超出标准且出现波动，引起喷油量波动，使发动机怠速不稳。 诊断方法 检查气缸压力、⊿Px和正时标记，若气缸压力或⊿Px不在标准值范围内而且正时标记不正确，则可判断发生了配气相位错误。 故障排除 检查正时标记，按照标准重新调整配气相位。 5、喷油器滴漏或堵塞 故障分析 喷油器滴漏或堵塞，使其无法按照ECU的指令进行喷油，从而造成混合气过浓或过稀，使个别气缸工作不良，导致发动机怠速不稳。喷油器的堵塞引起的混合气过稀，还会使氧传感器产生低电位信号，ECU会根据此信号发出加浓混合气的指令，在指令超出调控极限时，ECU会误认为氧传感器存在故障，并记忆故障代码。 诊断方法 用听诊器检查喷油器是否发出“咔叽咔叽”动作声或测量喷油器的喷油量。若喷油器无动作声或喷油量超出标准，则喷油器有故障。 故障排除 清洗、检查每个喷油器的喷油量并确认无堵塞、滴漏现象。 6、排气系统堵塞 故障分析 当三效催化转化器内部因积炭、破碎等原因造成局部堵塞时，就会加大排气阻力，使进气管负压降低，造成发动机排气不畅、进气不充分，致使发动机工作性能变差，怠速发抖，可能还会造成ECU记忆关于空气流量传感器的故障代码。若该故障长时间不排除，将使氧传感器长期在恶劣条件下工作

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汽车的怠速不是一种速度，而是指一种工作状况。 发动机空转时称为怠速。在发动机运转时，如果完全放松油门踏板，这时发动机就处于怠速状态。发动机怠速时的转速被称为怠速转速。怠速转速可以通过调整风门大小等来调整其高低。一般来讲，怠速转速以发动机不抖动时的最低转速为最佳。 不同型号的汽车发动机，其怠速额定值均有不同的范围，如桑塔纳牌轿车发动机怠速额定值为(850±50)r/min。如果发动机怠速值低于或超过规定的范围，就会出现阶段熄火、转速不稳等现象。出现这些现象时，应及时判断、检查和排除故障。 a.怎样判别怠速不良? 工作正常的发动机，应能在300-500r/min的转速范围内均匀运转。如果发动机最低稳定转速超过这个转速范围，或在此转速范围内发动机出现熄火、转速不稳，即为无怠速或怠速不良。怠速不良时，可根据其故障特点将其分为怠速熄火、怠速不稳和怠速过高。如发动机起动后，从低速到高速时运转良好，但一松开加速踏板后就立即熄火，或是先运转不稳继而熄火，则为怠速熄火故障。如发动机怠速运转不平稳，排气管发出“突、突”响声，则一般为怠速不稳故障。如发动机最低稳定转速高于规定范围，且又无法使此转速降低，则为怠速过高或无怠速故障。 b.怎样调整怠速? 调整怠速工作，必须在发动机温度正常、气门间隙适当、点火系统情况正常、各管道密封良好、阻风门全开、节气门能够关闭严密等正常状况下进行。调整时，首先旋出节气门开度调整螺钉，使发动机达到最低稳定转速。接着用螺丝刀旋入怠速调整螺钉，当发动机快要熄火时，再缓慢旋出怠速调整螺钉，使发动机稳定运转并达到高速。然后再将节气门开度调整螺钉旋出，使发动机的转速尽可能降到最低。然后再调整怠速调整螺钉，使发动机转速提高。如此反复进行，直到节气门开度最小 (接近关闭)，发动机在最低稳定转速下运转。最后再提高转速并突然关闭节气门，以发动机不熄火仍然转动为宜。 c.怠速熄火怎么办? 发动机怠速熄火时，要先根据实际情况对怠速进行调整(如果明确故障的原因，也可直接进行维修)。调整后，如故障消失，即为怠速螺钉调整不当。调整后，如故障不能消失，可将节气门开大些，使发动机保持运转，用棉纱或纸条等检查化油器、进气歧管衬垫处是否漏气，如不漏气，可拆下怠速量孔进行检查，并同时吹通怠速油道，然后再装复试验，这时如故障消失，说明怠速量孔及怠速油道堵塞。对于装有怠速截止阀的化油器，还应检查怠速截止阀电磁线圈电路是否正常，如果是因电磁线圈电路不正常而造成怠速节油量孔堵死，则应对怠速截止阀进行修理。 d.怠速过高怎么办? 发动机怠速过高时，先应起动发动机，然后用手控制节气门臂，使节气门关闭。如此时怠速正常，则为节气门拉簧过软，应更换拉簧。如用手控制关闭节气门无效，则应检查节气门轴是否松旷或节气门关闭是否严密，如节气门关闭不严或节气门轴松旷，则应修整；如节气门正常，则应检查节气门下方是否有轻微漏气，如有应消除漏气现象，如无应对怠速作进一步调整，直到怠速合适为止。 e.怠速不稳怎么办? 怠速不稳表现为：怠速运转时，发动机发抖、转速不均匀。其产生的原因有：怠速空气量孔堵塞，怠速装置工作不良，个别缸火花塞火花过弱，个别气门密封不严，进气歧管漏气，点火时间过早或过迟，怠速调整不当等。发动机怠速不稳时，首先应调整怠速，如怠速调整后故障仍不能消除，则应检查怠速量孔与怠速空气量孔是否堵塞，如量孔堵塞，可用汽油或丙酮清洗并用压缩空气吹通；如量孔未堵塞，应将发动机转速稳定在一定的转速下，察听进气歧管或化油器中、下部衬垫处是否漏气，如出现漏气现象，可用紧固螺钉或加、减垫片的方法来排除。如怠速不稳的同时伴有发动机功率下降现象，则应进一步检查火花塞工作情况、气门的密封性能及点火时间是否正确，必要时应进行检修、调整。 f.柴油发动机无怠速怎么办? 柴油发动机无怠速一般表现为：油门一置于怠速位置就熄灭，稍加大油门时转速又很快升高，不能在低速下稳定运转。其故障原因一般是：调速器低速弹簧过硬、预压量过大或低速弹簧折断，燃油泵柱塞副磨损严重，调速器元件磨损或卡滞。 柴油发动机无怠速时，首先应检查燃油泵柱塞副的磨损情况，如发现燃油泵因柱塞副磨损严重而供油不足时，则应更换柱塞副。然后检查调速器的灵活性，对磨损严重的元件应修理或更换。最后检查调速器低速弹簧的预压量是否合适，这时可用螺丝刀轻压低速弹簧，如感到发紧，则应拆下调速器后端盖，卸下螺母，取下轴承，根据情况减掉一定数量的垫片，然后装复，如仍不合适，则重新调整，直到低速弹簧两端有间隙、不被压缩时为止。如发现低速弹簧折断，应予以更换。如经上述检修和调整后还是无效时，则应卸下低速弹簧，在弹力试验器上检查其弹力或用一标准弹簧做比较试验，如过硬应更换。