汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)與維修（第2版）課件 6-發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)與檢修-進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)

1單元3發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)與檢修3.4進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知識(shí)目標(biāo)（6）掌握進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修技術(shù)要求。（7）掌握廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修技術(shù)要求。2．能力目標(biāo)（7）掌握進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)的檢修方法和工作步驟。（8）掌握廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的檢修方法和工作步驟。3.4.1進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)1．壓力波的形成及利用方法當(dāng)氣體高速流向進(jìn)氣門時(shí)，進(jìn)氣門突然關(guān)閉，進(jìn)氣門附近的氣體流動(dòng)突然停止，由于慣性，進(jìn)氣管仍在進(jìn)氣，進(jìn)氣門附近的氣體被壓縮，壓力上升。當(dāng)氣體的慣性過(guò)后，被壓縮的氣體開(kāi)始膨脹，向著進(jìn)氣氣流相反的方向流動(dòng)，此時(shí)壓力下降。當(dāng)反流的膨脹氣體的波傳到進(jìn)氣管口時(shí)又被反射回來(lái)，如此反復(fù)進(jìn)行就形成了壓力波。當(dāng)進(jìn)氣管長(zhǎng)時(shí)，形成的壓力波波長(zhǎng)就長(zhǎng)，這種情況適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中低速區(qū)域，因?yàn)榇藭r(shí)進(jìn)氣頻率小，波長(zhǎng)長(zhǎng)的波頻率小與之相互吻合，所以可提高充氣效率從而提高功率。細(xì)長(zhǎng)的進(jìn)氣歧管提高了進(jìn)氣速度，增強(qiáng)了氣流的慣性，使進(jìn)氣量增多。當(dāng)進(jìn)氣管短時(shí)，壓力波波長(zhǎng)就短，適應(yīng)高轉(zhuǎn)速情況，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門開(kāi)閉頻率高，波長(zhǎng)較短的壓力波與之相適應(yīng)亦能提高充氣效率，從而有利于發(fā)動(dòng)機(jī)高速范圍內(nèi)輸出功率的增加。粗短的進(jìn)氣歧管進(jìn)氣阻力小，也使進(jìn)氣量增多。（1）結(jié)構(gòu)原理當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制轉(zhuǎn)換閥控制機(jī)構(gòu)關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥，這時(shí)空氣沿著彎曲而又細(xì)長(zhǎng)的進(jìn)氣歧管流進(jìn)氣缸（如圖中實(shí)線所示）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)換閥開(kāi)啟，空氣經(jīng)空氣濾清器和節(jié)氣門直接進(jìn)入粗短的進(jìn)氣歧管（如圖中虛線所示）。2．可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度增壓系統(tǒng)大眾APS/ATX2.4LV6發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度調(diào)節(jié)原理（2）檢修方法可變進(jìn)氣歧管控制系統(tǒng)的檢修內(nèi)容包括進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換系統(tǒng)功能的檢查、真空系統(tǒng)密封性的檢查、進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥的檢測(cè)等。進(jìn)行系統(tǒng)功能檢查時(shí)，將故障診斷儀連接到診斷座上，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，選擇顯示組95（怠速時(shí)進(jìn)氣歧管切換）讀取數(shù)據(jù)流。怠速及小負(fù)荷時(shí)，顯示區(qū)4的規(guī)定值應(yīng)為SU-VASU（進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換閥關(guān)）。將轉(zhuǎn)速提高到約4000r/min時(shí)，注意觀察顯示區(qū)4的顯示，進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換功能應(yīng)開(kāi)始工作。檢查真空系統(tǒng)密封性時(shí)，拔下真空驅(qū)動(dòng)器上的真空管，將手動(dòng)真空泵接到真空驅(qū)動(dòng)器上，操縱手動(dòng)真空泵并注意轉(zhuǎn)換過(guò)程。只要手動(dòng)真空泵在起作用，真空驅(qū)動(dòng)器就不應(yīng)回到原位。否則，更換真空驅(qū)動(dòng)器。如果真空驅(qū)動(dòng)器末拉緊，則檢查真空管有無(wú)破損、泄漏。進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥N156的檢測(cè)包括工作情況的檢查、電源電壓的檢測(cè)、電磁閥線圈電阻的檢測(cè)等。①檢查工作情況。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)2~3min（以便產(chǎn)生真空），關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。拔下進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭，用導(dǎo)線將線束插座上的端子1接到蓄電池正極上，將端子2與蓄電池負(fù)極相連接。此時(shí)，拔下真空管，向真空驅(qū)動(dòng)器內(nèi)吹氣，進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥應(yīng)導(dǎo)通。插好真空管，真空驅(qū)動(dòng)器中的膜片應(yīng)處于拉緊狀態(tài)。②檢測(cè)線圈電阻。拔下進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭，用萬(wàn)用表檢測(cè)進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥插座上的端子1與端子2之間的電阻，其電阻值應(yīng)為25~35Ω。如果沒(méi)有達(dá)到規(guī)定值，更換進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥。③檢測(cè)電源電壓。拔下進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，檢測(cè)進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭端子1與接地之間電壓，其值均應(yīng)接近于12V的蓄電池電壓。否則，檢查進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥與燃油泵繼電器J17之間的電路及燃油泵繼電器J17。④檢查觸發(fā)狀況關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭端子2的線束刺破，將發(fā)光二極管試燈接到電磁閥線束插頭端子2和接地之間，插上進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭。用故障診斷儀進(jìn)行執(zhí)行元件診斷（或短時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)）觸發(fā)進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥時(shí)，發(fā)光二極管試燈應(yīng)閃爍。如果二極管電筆一直亮著，則檢測(cè)從進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭端子2到ECU線束插頭端子104之間的導(dǎo)線是否接地。如果二極管電筆不閃爍，則檢查從進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換電磁閥線束插頭端子2到ECU線束插頭端子104間的導(dǎo)線是否斷路或?qū)φ龢O短路。如導(dǎo)線既無(wú)斷路也無(wú)短路，則更換發(fā)動(dòng)機(jī)ECU。3.4.2廢氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣渦輪增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的具有一定能量（高壓、高溫）的廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器中的動(dòng)力渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)同軸的增壓渦輪（一般位于空氣流量傳感器與進(jìn)氣門之間的進(jìn)氣管道中）一起轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)從空氣濾清器進(jìn)入的新鮮空氣進(jìn)行壓縮，然后再送入氣缸。1．結(jié)構(gòu)組成主要有廢氣渦輪增壓器、增壓壓力控制裝置和中冷器等組成。機(jī)械控制式廢氣渦輪增壓系統(tǒng)1-動(dòng)力渦輪2-增壓渦輪3-廢氣旁通閥4-膜片式控制閥電子控制式廢氣渦輪增壓系統(tǒng)1-廢氣旁通電磁閥2-膜片式廢氣旁通閥執(zhí)行器3-廢氣旁通閥4-排氣管5-動(dòng)力渦輪6-增壓渦輪7-進(jìn)氣管2．廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的檢修廢氣渦輪增壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，加速無(wú)力。主要的故障原因涉及因素較多，既有可能是電磁閥損壞、線路斷路、短路和虛接等電子控制系統(tǒng)各元器件及其外部線路方面的原因，也有可能是渦輪增壓器（如軸承磨損、密封不良）、旁通閥執(zhí)行器（如彈簧失效、膜片破裂）以及連接管路（如阻塞、漏氣）等機(jī)械方面的原因。在此，僅就廢氣渦輪增壓電子控制系統(tǒng)的檢修方法進(jìn)行分析。大眾CEA1.8TSI發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)（1）基本檢查檢查廢氣渦輪增壓器的外殼，應(yīng)無(wú)因過(guò)熱、咬合、變形或其他損傷而產(chǎn)生的裂紋。檢查廢氣渦輪增壓裝置的進(jìn)油管和回油管，應(yīng)無(wú)堵塞、壓癟、變形或其他損壞。檢查所有的管路，應(yīng)連接牢固，無(wú)泄漏、老化等。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)5min，急踩加速踏板使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高到5000r/min，廢氣旁通閥執(zhí)行器的推桿應(yīng)能正常移動(dòng)，無(wú)卡滯現(xiàn)象。（2）用故障診斷儀檢測(cè)增壓壓力將故障診斷儀連接到診斷座上，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讀取顯示組115的數(shù)據(jù)流。怠速時(shí)，顯示區(qū)3的目標(biāo)增壓壓力為300~390mbar（30~39kPa），顯示區(qū)4的實(shí)際增壓壓力為990mbar（99kPa）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，顯示區(qū)3的目標(biāo)增壓壓力為600~700mbar（60~70kPa），顯示區(qū)4的實(shí)際增壓壓力為1.600~1.700bar（160~170kPa）。（3）增壓壓力傳感器的檢測(cè)當(dāng)增壓壓力傳感器損壞時(shí)，由于不能準(zhǔn)確地檢測(cè)增壓壓力，一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU無(wú)法正確地計(jì)算出每個(gè)工作循環(huán)氣缸吸入的空氣流量，從而導(dǎo)致噴油量、噴油時(shí)刻和點(diǎn)火提前角錯(cuò)誤，引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速發(fā)抖、喘震、加速無(wú)力、排放超標(biāo)等故障現(xiàn)象。另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓工況，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU無(wú)法將增壓壓力調(diào)節(jié)到與發(fā)動(dòng)機(jī)工況相適應(yīng)的目標(biāo)值，增壓壓力過(guò)高有可能損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。①檢查電源電壓。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下增壓壓力傳感器G31線束插頭T4o。接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表檢測(cè)傳感器線束插頭T4o端子3（電源端）和端子1（接地端）之間的電壓，電壓值應(yīng)約為5V。否則，檢查傳感器線束是否斷路、短路和虛接，檢查ECU是否損壞。②檢測(cè)電路導(dǎo)通性。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下增壓壓力傳感器G31線束插頭T4o、ECU線束插頭T60a，用萬(wàn)用表檢測(cè)傳感器線束插頭T4o端子1與ECU線束插頭T60a端子13之間的導(dǎo)線電阻，檢測(cè)傳感器線束插頭T4o端子3與ECU線束插頭T60a端子27之間的導(dǎo)線電阻，檢測(cè)傳感器線束插頭T4o端子4與ECU線束插頭T60a端子39之間的導(dǎo)線電阻，正常值均應(yīng)小于1.5Ω。若阻值較大，說(shuō)明該段導(dǎo)線存在虛接或斷路。然后檢查導(dǎo)線相互之間是否短路（不相接的導(dǎo)線間電阻應(yīng)為無(wú)窮大）。如果導(dǎo)線有斷路、短路故障，則應(yīng)修復(fù)或更換。③檢測(cè)信號(hào)電壓。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將增壓壓力傳感器G31線束插頭T4o端子4（信號(hào)端）、端子1（接地端）的線束刺破，接好萬(wàn)用表表筆。插上傳感器G31線束插頭T4o和ECU線束插頭T60a，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用萬(wàn)用表檢測(cè)線束插頭T4o端子4與端子1之間的傳感器信號(hào)電壓。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電壓值應(yīng)約為1.9V，發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)電壓值應(yīng)在2.0~3.0V之間變化。如果信號(hào)電壓不符合上述要求，說(shuō)明增壓壓力傳感器G31失效，應(yīng)更換。（4）廢氣旁通電磁閥的檢測(cè)增壓壓力的調(diào)節(jié)由廢氣旁通電磁閥N75來(lái)完成，由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)各傳感器的信號(hào)通過(guò)通斷電進(jìn)行控制。①檢測(cè)內(nèi)部電阻。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下廢氣旁通電磁閥N75線束插頭T2ck，用萬(wàn)用表檢測(cè)電磁閥插座端子1與端子2之間的電阻，其值應(yīng)為22~28Ω。如果電阻值與上述要求不符，則應(yīng)更換廢氣旁通電磁閥。②檢測(cè)電源電壓。廢氣旁通電磁閥N75由Motronic供電繼電器J271供電。檢測(cè)時(shí)，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將廢氣旁通電磁閥線束插頭T2ck端子1（供電端）的線束刺破，在端子1和發(fā)動(dòng)機(jī)接地之間連接發(fā)光二極管。插上廢氣旁通電磁閥線束插頭T2ck，短時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)光二極管應(yīng)點(diǎn)亮。如果發(fā)光二極管不亮，則應(yīng)檢查廢氣旁通電磁閥的供電電路是否短路或斷路。③檢測(cè)工作狀態(tài)。將故障診斷儀連接到診斷座上，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，進(jìn)行執(zhí)行元件檢測(cè)，應(yīng)能聽(tīng)到廢氣旁通電磁閥N75“咔噠、咔噠”的響聲。向軟管接頭吹氣，檢查廢氣旁通電磁閥打開(kāi)和關(guān)閉情況。直接給廢氣旁通電磁閥供給12V電源（注意極性要與實(shí)車相同），不通電時(shí)B與C互通，通電時(shí)A與B應(yīng)導(dǎo)通。④利用故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流。將故障診斷儀連接到診斷座上，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讀取顯示組118的數(shù)據(jù)流。怠速時(shí)，顯示區(qū)3的讀數(shù)為2%。踩下加速踏板至節(jié)氣門全開(kāi)，顯示區(qū)3的讀數(shù)上升到90%~100%，達(dá)到最大增壓。當(dāng)增壓壓力增大到目標(biāo)壓力時(shí)，顯示區(qū)3的讀數(shù)將下降至65%~85%。當(dāng)突然松開(kāi)加速踏板將節(jié)氣門完全關(guān)閉時(shí)，顯示區(qū)3的讀數(shù)又回到2%。（5）進(jìn)氣旁通電磁閥的檢測(cè)當(dāng)進(jìn)氣旁通電磁閥N249由于電氣故障或機(jī)械故障而常開(kāi)時(shí)，會(huì)造成增壓壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的損失，而無(wú)法打開(kāi)時(shí)則可能導(dǎo)致產(chǎn)生氣流噪聲，并有可能造成節(jié)氣門和增壓渦輪的損壞。①檢測(cè)內(nèi)部電阻。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下進(jìn)氣旁通電磁閥N249線束插頭T2ci，用萬(wàn)用表檢測(cè)電磁閥插座端子1與端子2之間的電阻，其值應(yīng)為27~30Ω。如果電阻值與上述要求不符，則應(yīng)更換進(jìn)氣旁通電磁閥。②檢測(cè)電源電壓。與廢氣旁通電磁閥N75一樣，進(jìn)氣旁通電磁閥N249也由Motronic供電繼電器J271供電。檢測(cè)時(shí)，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將進(jìn)氣旁通電磁閥線束插頭T2ci端子1（供電端）的線束刺破，在端子1和發(fā)動(dòng)機(jī)接地之間連接發(fā)光二極管。插上進(jìn)氣旁通電磁閥N249線束插頭T2ci，短時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)光二極管應(yīng)點(diǎn)亮。如果發(fā)光二極管不亮，則應(yīng)檢查進(jìn)氣旁通電磁閥的供電電路