福特?？怂蛊嚢l(fā)動機維護與檢修

1、,一、怠速控制系統(tǒng)的功能與組成二、節(jié)氣門直動式怠速控制器三、步進電動機型怠速控制閥四、旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥五、占空比控制電磁閥型怠速控制閥六、開關(guān)型怠速控制閥,教學(xué)情境6 福特福克斯汽車發(fā)動機維護與檢修,一、怠速控制系統(tǒng)的功能與組成,1.怠速控制系統(tǒng)的功能：　　用高怠速實現(xiàn)發(fā)動機起動后的快速暖機過程；自動維持發(fā)動機怠速在目標轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)?！　?.怠速控制系統(tǒng)的組成：　　如圖，主要由傳感器、ECU、和執(zhí)行元件三部分組成

2、。,1、冷卻液溫度信號 2、A/C開關(guān)信號3、空擋位置開關(guān)信號 4、轉(zhuǎn)速信號5、節(jié)氣門位置信號 　6、車速信號　7、執(zhí)行元件,下一頁,1、節(jié)氣門 2、進氣管 3、節(jié)氣門操縱臂 4、執(zhí)行元件5、怠速空氣道,A）節(jié)氣門直動式 b）旁通空氣式,3.怠速控制的方法　　怠速控制也就是對怠速工況下的進氣量進行控制?？刂苹绢愋陀泄?jié)氣門直動式和旁通空氣式。如右圖,結(jié)構(gòu)如圖，主要由直流電動機、減速齒輪機構(gòu)、絲杠機構(gòu)和傳動軸等組

3、成。,,二、節(jié)氣門直動式怠速控制器,ａ）外形圖 　　　　　　　　　?。猓┙Y(jié)構(gòu)圖,1、節(jié)氣門操縱臂 2、怠速控制器 3、節(jié)氣門體 4、噴油器5、燃油壓力調(diào)節(jié)器 6、節(jié)氣門 7、防轉(zhuǎn)六角孔 8、彈簧9、直流電動機 10、11、13 、齒輪 12、傳動軸 14、絲杠,下一頁,,當(dāng)直流電動機通電轉(zhuǎn)動時，經(jīng)減速齒輪機構(gòu)減速增扭后，再由絲杠機構(gòu)將其旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為傳動軸的直線運動。傳動軸頂靠

4、在節(jié)氣門最小開度限制器上，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)各傳感器的信號，控制直流電動機的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動量，以改變節(jié)氣門最小開度限制器的位置，從而控制節(jié)氣門的最小開度，實現(xiàn)對怠速進氣量進行控制的目的。,原理：,,1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理 2.控制閥的檢修3.控制閥的控制內(nèi)容,三、步進電動機型怠速控制閥,1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,結(jié) 構(gòu)：步進電動機型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖ａ所示，步進電機主要由轉(zhuǎn)子和定子組成，絲杠機構(gòu)將步進電機的旋

5、轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，使閥心作軸向移動,改變閥心與閥座之間的間隙。安裝在節(jié)氣門上。步進電動機的結(jié)構(gòu)如圖ｂ所示，主要由用永久磁鐵制成有16個（8對）磁極的轉(zhuǎn)子和兩個定子鐵心組成 。,ａ）1、控制閥 2、前軸爪 3、后軸承4、密封圈 5、絲杠機構(gòu) 7、定子6、線束連接器 8、轉(zhuǎn)子,,ｂ）1、2—線圈3—爪極　　　4．6—定子5—轉(zhuǎn)子,工 作 原 理,步進電動機的工作原理工作原理如圖，當(dāng)ECU控制使步進電機的線圈按1-2

6、-3-4順序依次搭鐵時，定子磁場瞬時針轉(zhuǎn)動，由于與轉(zhuǎn)子磁場間的相互作用，使轉(zhuǎn)子隨定子磁場同步轉(zhuǎn)動。同理，步進電動機的線圈按相反的順序通電時，轉(zhuǎn)子則隨定子磁場同步反轉(zhuǎn)。定子有32個爪級，步進電動機每轉(zhuǎn)一步為1/32圈，工作范圍為0～125個步進級。,a）輸入脈沖 　　　　 b）工作過程,,,下一頁,,步進電動機型怠速控制閥電路（日本豐田皇冠3.0轎車）如圖所示。主繼電器觸點閉合后，蓄電池電源經(jīng)主繼電器到達怠速控制閥的B1

7、和B2端子、ECU的＋B和＋B1端子，B1端子向步進電動機的1、3相兩個線圈供電，B2端子向2、4相兩個線圈供電。4個線圈的分別通過端子S1、S2、S3和S4與ECU端子ISC1、ISC2、ISC3和ISC4相連，ECU控制各線圈的搭鐵回路，以控制怠速控制閥的工作。,,（1）拆下控制閥線束連接器，點火開關(guān)置“ON”，不起動發(fā)動機，分別檢測B1和B2與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓； （2）發(fā)動發(fā)動機后在熄火。2～3s內(nèi)在怠速控制閥附近應(yīng)

8、能聽到內(nèi)部發(fā)出的“嗡嗡”響聲； （3）拆下控制閥線束連接器，測量B1與S1和S3、B2與S2和S4之間的電阻，應(yīng)為10～30Ω。 （4）拆下怠速電磁閥，將蓄電池正極接至B1和B2端子，負極按順序依次接通S1—S2—S3—S4端子時，隨步進電動機的旋轉(zhuǎn)，控制閥應(yīng)向外伸出，如圖；若負極按反方向接通S4—S3—S2—S1端子，則控制閥應(yīng)向內(nèi)縮回。,,2.控制閥的檢修,下一頁,,a）接蓄電池正極 　　　　　　　

9、 b）接蓄電池負極,,,,起動初始位置的設(shè)定 起動控制暖機控制怠速穩(wěn)定控制怠速預(yù)測控制電器負荷增多時的怠速控制學(xué)習(xí)控制,,,3.控制閥的控制內(nèi)容,,,1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理2.控制閥的控制內(nèi)容3.控制閥的檢修,四、旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥,1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,結(jié)構(gòu)如左圖，ECU控制兩個線圈的通電或斷開，改變兩個線圈產(chǎn)生的磁場，兩線圈產(chǎn)生的磁場與永久磁鐵形成的磁場相互作用，可改變控

10、制閥的位置，從而調(diào)節(jié)怠速空氣口的開度，以實現(xiàn)怠速控制。,結(jié)構(gòu)圖　　　　　　　　　位置涂　　　　　　　　　原理圖,1、控制閥 2、雙金屬片 3、冷卻液腔 4、閥體 5、7、線圈6、永久磁鐵 8、閥軸 9、怠速空氣口 10、固定銷 11、擋塊12、閥軸限位桿,,ECU控制旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥工作時，控制閥的開度是通過控制兩個線圈的平均通電時間（占空比）來實現(xiàn)的。,,工作原理：,,包括起動控制、暖機控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預(yù)

11、測控制和學(xué)習(xí)控制。,,2.控制內(nèi)容,,（1）拆下控制閥線束連接器，點火開關(guān)置“ON”，不起動發(fā)動機，分別檢測電源端子與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓； （2）發(fā)動機達到正常工作溫度、變速器處于空擋位置時，使發(fā)動機維持怠速運轉(zhuǎn)，用專用短接線接故障診斷座上的TE1與E1端子，發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)保持在1000～1200r/min，5s后轉(zhuǎn)速下降約為200 r/min。 （3）拆下怠速控制閥上的三端子線束連接器，在控制閥側(cè)分別測量中間端子（＋B）

12、與兩側(cè)端子（ISC1和ISC2）的電阻應(yīng)為18.8 Ω ～22.8Ω。,,3.控制閥的檢修,,,1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理2.控制閥的控制內(nèi)容 3.控制閥的檢修,五、占空比控制電磁閥型怠速控制閥,1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,結(jié)構(gòu)如圖，主要由控制閥、閥桿、線圈和彈簧等組成。 工作原理：控制閥的開度取決于線圈產(chǎn)生的電磁力大小，與旋轉(zhuǎn)閥型怠速控制閥相同，ECU是通過控制輸入線圈脈沖信號的占空比來控制電場強度，以調(diào)節(jié)控制閥的開度，從而

13、實現(xiàn)怠速空氣量的控制。,1、5 彈簧 2、線圈 3、閥桿 4、控制閥,,包括起動控制、暖機控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預(yù)測控制和學(xué)習(xí)控制。由于旁通氣量少，為此需要快怠速控制輔助控制發(fā)動機暖機過程的空氣量。,,2.控制閥的控制內(nèi)容,快怠速控制閥 1—冷卻水腔2—石蠟感溫器3—控制閥4、5—彈簧,,拆下控制閥線束連接器，點火開關(guān)置“ON”，不起動發(fā)動機，分別檢測電源端子與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓；拆下怠速控制飯上的兩端子線束連接器

14、，在控制閥側(cè)分別測量兩端子之間電阻應(yīng)為10～15Ω。,,3.控制閥的檢修,,,1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理2.控制閥的控制內(nèi)容3.控制閥的檢測,六、開關(guān)型怠速控制閥,1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,結(jié)構(gòu)主要由線圈和控制閥組成。如左圖所示。工作原理與占空比電磁閥相同，不同的是開關(guān)型怠速控制閥工作時，ECU只對閥內(nèi)線圈通電和斷電兩種狀態(tài)控制。,開關(guān)型怠速控制閥 1一線圈2一控制閥,,只進行通、斷電的控制。由于旁通氣量少，為此需要快怠速

15、控制輔助控制發(fā)動機暖機過程的空氣量。,,2.控制閥的控制內(nèi)容,,,福特?？怂拱l(fā)動機電子控制（如圖）,,冷卻液輸出連接頭,TP傳感器,冷卻液輸入連接頭,電子節(jié)氣門活瓣電子馬達,,福特福克斯電子節(jié)氣門體（如圖）,,福特?？怂闺娮庸?jié)氣門體（如圖）,,福特?？怂构?jié)氣門閉合角調(diào)節(jié)螺釘,,注意：節(jié)氣門活瓣閥的頂部止擋部位絕對不可以調(diào)整。 APP 傳感器傳送包含駕駛?cè)思铀傩枨蟮男盘柕?PCM。此信息直接由油門踏板的移動來做判斷。

16、 PCM 處理此信息并且依據(jù)電子節(jié)流閥，點火系統(tǒng)以及噴油需求的信號來傳送輸出信號。 電動馬達使用一組齒輪來帶動節(jié)氣門活瓣閥軸。節(jié)氣門活瓣閥的位置在封閉回路時設(shè)定并執(zhí)行監(jiān)控。 TP 傳感器提供 PCM 現(xiàn)在的節(jié)氣門活瓣閥的位置信息。萬一電子節(jié)氣門活瓣閥故障時，就會執(zhí)行取代的功能。此項取代功能讓節(jié)氣門活瓣閥定量的開啟。,,因此，在節(jié)流閥外殼上有一顆節(jié)氣門活瓣閥調(diào)整螺絲?；乩瓘椈蓵P(guān)閉節(jié)氣門活瓣閥直到齒狀輪的止擋位置與止擋螺絲揪

17、接觸為止。以此方式形成定量的節(jié)氣門活瓣閥間隙以供緊急運作模式時使用。當(dāng)節(jié)氣門活瓣閥的位置保持在固定位置時，點火角度以及噴油量會依據(jù) APP 傳感器的位置而變化以限制發(fā)動機的運作。如此限制車輛的最高速度。 節(jié)氣門活瓣閥的止擋螺絲有一組彈簧負載插銷可以讓節(jié)氣門活瓣閥在超過緊急運轉(zhuǎn)位置時關(guān)閉。(例如怠速控制或發(fā)動機超轉(zhuǎn))。,,IAC閥,IAC 閥是連接到節(jié)氣閥體的底部。對準 IAC 靠近節(jié)氣閥體節(jié)氣門板，使 IAC 的進入管路

18、與輸出管路保持最短的長度。如此節(jié)流閥開啟與關(guān)閉較為順暢能夠更精確的控制發(fā)動機的怠速。,,IAC閥墊片,IAC閥電氣接頭,IAC閥,IAC閥固定螺栓,,IMRC 作動器,IMRC 作動器控制位于進氣歧管上的一組節(jié)氣門板。其依據(jù)發(fā)動機的需要來控制通過進氣歧管氣的排通量。IMRC 作動器是由來子PCM　的脈沖寬度調(diào)節(jié)訊號所控制。由 IMRC 作動器的輸出信號會透過IMRC 作動器內(nèi)的傳動齒輪傳送到節(jié)氣門板直接作動節(jié)氣門板軸。當(dāng)發(fā)動機怠速時，I

19、MRC 節(jié)氣門板正常會位于關(guān)閉的位置。,,PSP 開關(guān),PSP 開關(guān)是安裝到動力轉(zhuǎn)向泵本體上。當(dāng)發(fā)動機怠速下轉(zhuǎn)動方向盤時，來自 PSP 開關(guān)的信號可以用來會控制發(fā)動機怠速。,,案例一：一輛1.8MT福特?？怂宫F(xiàn)行駛7854公里。車主反映該車行駛至5000公里時出現(xiàn)發(fā)動機怠速不穩(wěn)定的情況。具體表現(xiàn)為，發(fā)動機轉(zhuǎn)速從750轉(zhuǎn)掉到300轉(zhuǎn)，再從300轉(zhuǎn)升至1100轉(zhuǎn)，再掉到300轉(zhuǎn)，且出現(xiàn)熄火現(xiàn)象和電池?zé)魣缶默F(xiàn)象。,福特福克斯怠速問題分析：,

20、,案例分析：一、怠速不穩(wěn)的分類    1.如何觀察怠速不穩(wěn)    ①觀察發(fā)動機缸體抖動程度，也可以觀看機油尺把晃動的程度，平穩(wěn)的油尺把很清晰，抖動的油尺把看起來是雙的；②從發(fā)動機轉(zhuǎn)速表或讀數(shù)據(jù)塊觀察，轉(zhuǎn)速以怠速期望值為中心抖動，或在期望值一側(cè)劇烈抖動，程序中的怠速期望值包括標準怠速值、負荷（打開燈光，自動變速器掛上擋等）怠速值、空調(diào)怠速值、暖車怠速值；

21、③原地啟動發(fā)動機，坐在座椅上感覺車身劇烈抖動。    2.按出現(xiàn)規(guī)律分類    ①冷車（冷卻液溫度低于50℃）有節(jié)奏的不穩(wěn)；②熱車（冷卻液溫度高于50℃）有節(jié)奏的不穩(wěn)；③無規(guī)律的劇烈抖動一、兩下。    3、按抖動程度分類    ①正常，以怠速期望值±10r/m

22、in抖動；②一般不穩(wěn)，以怠速期望值±20r/min抖動；③嚴重不穩(wěn)，超過怠速期望值±20r/min抖動；④在怠速期望值的一側(cè)劇烈抖動。,,4.按原因關(guān)聯(lián)分類    ①直接原因，指機械零件臟污、磨損、安裝不正確等，導(dǎo)致個別汽缸功率的變化，從而造成各汽缸功率不平衡，致使發(fā)動機出現(xiàn)怠速不穩(wěn)；②間接原因，指發(fā)動機電控系統(tǒng)不正常，導(dǎo)致混合氣燃燒不良，造成各汽缸功率難以平衡，使發(fā)動機出現(xiàn)

23、怠速不穩(wěn)。5.按故障系統(tǒng)分類    ①進氣系統(tǒng)；②燃油系統(tǒng)；③點火系統(tǒng)；④發(fā)動機機械系統(tǒng)。6.怠速抖動機理     汽缸內(nèi)氣體作用力的變化（一個汽缸氣體作用力變化或幾個汽缸氣體作用力變化），引起各汽缸功率不平衡，導(dǎo)致各活塞在做功行程時的水平方向分力不一致，出現(xiàn)對發(fā)動機橫向搖倒的力矩不平衡，從而產(chǎn)生發(fā)動機抖動。也可以說，凡是引起發(fā)動機汽缸內(nèi)氣體作

24、用力變化的故障都有可能導(dǎo)致發(fā)動機怠速抖動。,,二、怠速不穩(wěn)的原因 1.進氣系統(tǒng)    (1)進氣歧管或各種閥泄漏     當(dāng)不該進入的空氣、汽油蒸汽、燃燒廢氣進入到進氣歧管，造成混合氣過濃或過稀，使發(fā)動機燃燒不正常。當(dāng)漏氣位置只影響個別汽缸時，發(fā)動機會出現(xiàn)較劇烈的抖動，對冷車怠速影響更大。常見原因有：進氣總管卡子松動或膠管破裂；進氣歧管

25、襯墊漏氣；進氣歧管破損或其它機件將進氣歧管磨出孔洞；噴油器O型密封圈漏氣；真空管插頭脫落、破裂；曲軸箱強制通風(fēng)（PCV）閥開度大；活性炭罐閥常開；廢氣再循環(huán)（EGR）閥關(guān)閉不嚴等。    (2)節(jié)氣門和進氣道積垢過多     節(jié)氣門和周圍進氣道的積炭、污垢過多，空氣通道截面積發(fā)生變化，使得控制單元無法精確控制怠速進氣量，造成混合氣過濃或過稀，使燃燒

26、不正常。常見原因有：節(jié)氣門有油污或積炭；節(jié)氣門周圍的進氣道有油污、積炭；怠速步進電機、占空比電磁閥、旋轉(zhuǎn)電磁閥有油污、積炭。,,(3)怠速空氣執(zhí)行元件故障     怠速空氣執(zhí)行元件故障導(dǎo)致怠速空氣控制不準確。常見原因有：節(jié)氣門電機損壞或發(fā)卡；怠速步進電機、占空比電磁閥、旋轉(zhuǎn)電磁閥損壞或發(fā)卡。 (4)進氣量失準     控制單元接收錯誤

27、信號而發(fā)出錯誤的指令，引起發(fā)動機怠速進氣量控制失準，使發(fā)動機燃燒不正常，屬于怠速不穩(wěn)的間接原因。常見原因有：空氣流量計或其線路故障；進氣壓力傳感器或其線路故障；發(fā)動機控制單元插頭因進水接觸不良或電腦內(nèi)部故障。 2.燃油系統(tǒng)    (1)噴油器故障      噴油器的噴油量不均、霧狀不好，造成各汽缸發(fā)出的功率不平衡。常見原因有：噴油器堵塞

28、、密封不良、噴出的燃油成線狀等。,,(2)燃油壓力故障      油壓過低，從噴油器噴出的燃油霧化狀態(tài)不良或者噴出的燃油成線狀，嚴重時只噴出油滴，噴油量減少使混合氣過?。挥蛪哼^高，實際噴油量增加，使混合氣過濃。常見原因有：燃油濾清器堵塞；燃油泵濾網(wǎng)堵塞；燃油泵的泵油能力不足；燃油泵安全閥彈簧彈力過?。贿M油管變形；燃油壓力調(diào)節(jié)器有故障；回油管壓癟堵塞。   &

29、#160;(3)噴油量失準      各傳感器或線路故障，導(dǎo)致控制單元發(fā)出錯誤指令，使噴油量不正確，造成混合氣過濃或過稀，屬于怠速不穩(wěn)的間接原因。具體原因有：空氣流量計（或進氣歧管壓力傳感器）故障；節(jié)氣門位置傳感器故障；節(jié)氣門怠速開關(guān)故障；冷卻液溫度傳感器故障；進氣溫度傳感器故障；氧傳感器失效；以上傳感器的線路有斷路、短路、接地故障；發(fā)動機控制單元插頭因進水接觸不良或電腦內(nèi)部故障。,,(4

30、)其它原因      三元凈化催化器堵塞引起怠速不穩(wěn)，這種故障在高速行駛時最易發(fā)現(xiàn)。自動變速器、空調(diào)、轉(zhuǎn)向助力器有故障會增加怠速負荷，引起怠速不穩(wěn)。發(fā)動機控制單元與空調(diào)、自動變速器控制單元之間的怠速提升信號中斷，在安裝CAN-BUS的車輛存在總線系統(tǒng)故障。隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的增加，引起怠速不穩(wěn)的因素會更多，診斷者必須全面考慮問題。4.機械結(jié)構(gòu)    

31、;(1)配氣機構(gòu)      配氣機構(gòu)故障導(dǎo)致個別汽缸的功率下降過多，從而使各汽缸功率不平衡。常見原因有：正時皮帶安裝位置錯誤，使各缸氣門的開閉時間發(fā)生變化，導(dǎo)致配氣相位失準，各汽缸燃燒不正常。氣門工作面與氣門座圈積炭過多，氣門密封不嚴，使各汽缸壓縮壓力不一致。凸輪軸的凸輪磨損，各缸凸輪的磨損不一致導(dǎo)致各汽缸進入空氣量不一致。氣門相關(guān)件有故障，如氣門推桿磨損或彎曲，搖臂磨損，氣門卡住或漏氣，氣

32、門彈簧折斷等。,,(2)發(fā)動機體、活塞連桿機構(gòu)      這些故障都會使個別汽缸功率下降過多，從而使各汽缸功率不平衡。常見原因有：汽缸襯墊燒蝕或損壞，造成單缸漏氣或兩缸之間漏氣；活塞環(huán)端隙過大、對口或斷裂，活塞環(huán)失去彈性；活塞環(huán)槽內(nèi)積炭過多；活塞與汽缸磨損，汽缸圓度、圓柱度超差；因汽缸進水后導(dǎo)致的連桿彎曲，改變壓縮比；燃燒室積炭會改變壓縮比，積炭嚴重導(dǎo)致怠速不穩(wěn)。  

33、  (3)其它原因      曲軸、飛輪、曲軸皮帶輪等轉(zhuǎn)動部件動平衡不合格，發(fā)動機支腳墊斷裂損壞，發(fā)動機底護板因變形與油底殼相撞擊等，這些原因只會造成發(fā)動機振動而不影響轉(zhuǎn)速。,,三、怠速不穩(wěn)的診斷方法     進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、發(fā)動機機械故障均會導(dǎo)致發(fā)動機怠速不穩(wěn)現(xiàn)象，因此診斷產(chǎn)生發(fā)動機怠速不穩(wěn)現(xiàn)象的原因是一項

34、涉及面較廣、難度較大的工作，輕易換件的方法是不可取的。怠速不穩(wěn)故障的原因有百般變化，應(yīng)根據(jù)檢測結(jié)果、理論分析、維修經(jīng)驗做出正確判斷，所以說診斷工作是有規(guī)律可循的。     打開發(fā)動機罩檢查：觀察發(fā)動機運轉(zhuǎn)情況，抖動程度，同時觀察發(fā)動機轉(zhuǎn)速表指針的擺動幅度，是否偏離怠速期望值；觀察是正常怠速抖動，還是負荷怠速抖動（打開空調(diào)、燈光、掛入擋位、打方向盤等）；發(fā)動機外部件是否有異常；真空管有無脫落、