故障诊断综合试验指导书.doc

《故障诊疗综合试验》
试验指导书

上海工程技术大学电子电气工程学院
自动化（汽车电子工程）（中美合作）专业
.9

试验一 桑塔纳汽油发动机拆装及故障检测
一、试验目标
经过试验了解汽车发动机总体结构，为后续试验打下基础。
二、发动机基础结构及原理
但汽车发动机总体结构全部是由以下机构和系统组成。
1、曲柄连杆机构
曲柄连杆机构作用是能够使活塞往复直线运动和曲轴旋转运动相互转换，以满足发动机产生和传输动力需要。按运动特点它可视为由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。
2、配气机构
配气机构作用是依据发动机工作次序和工作过程使新鲜空气或可燃混合气定时进入气缸，并使燃烧后废气定时排出气缸。它由气门组和气门传动组组成。
3、燃料供给系
汽油机燃料供给系作用是依据发动机工况，把一定数量汽油和空气混合成全燃比适宜可燃混合气供入汽缸，以供燃烧；柴油机燃料供给系作用是适时适量地把柴油经过喷油器直接喷入气缸，在气缸内部形成混合气并燃烧。
4、润滑系
润滑系作用是向相对运动零件表面输送定量清洁机油，以减小摩擦阻力，减轻机件磨损，并清洁和冷却摩擦表面。它由机油泵、机油滤清器、限压阀、润滑油道、机油散热器等组成。
5、冷却系
冷却系作用是将受热零件过多热量立即散发到大气中去，以确保发动机在最适宜温度状态下正常工作。水冷发动机冷却系通常由水泵、水套、节温器、冷却风扇等组成。
6、进排气系统
进排气系统作用是将可燃混合气或新鲜空气均匀分配到各个气缸中，并聚集各个气缸燃烧后废气，从排气消声器排除。它由空气滤清器，进、排气歧管，消声器等组成。
7、点火系
点火系作用是按要求时刻及点火次序点燃汽缸内被压缩可燃混合气。
8、起动系
起动系作用是带动静止发动机转动，使其转入自行运转。它由起动机及其隶属装置组成。
9、电源
电源作用是供给发动机点火、电控系统、起动机等用电。它由蓄电池、发电机等组成。
汽油机由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、进排气系统、润滑系、冷却系、点火系、起动系和电源组成，即由两大机构、六大系统和电源组成。
三、试验设备和仪器
1、发动机一台,图1所表示

图1 桑塔纳汽油发动机
2、 发动机拆装专用工具一套，图2所表示

图2 桑塔纳汽油发动机拆装工具
四、试验步骤
1、汽缸盖罩
2、进气、排气歧管
3、凸轮轴
4、皮带
5、机油滤清器
6、将发动机反向
7、机油盘
8、活塞
9、按步骤将1—8反向安装
五、试验汇报
1、写出发动机各个组件关键作用和功效
2、能够写出发动机各个组件具体位置
3、对发动机整体运转方法能够进行说明
六、思索问题
1、机油滤清器关键作用？
2、发动机拆装难点是什么？
试验二 发动机电控燃油系统结构及故障测试
一、试验目标
经过试验了解时超发动机电控燃油系统原理及基础结构
二、 试验台架组成
模板组成
1、时超发动机电控燃油系统模板组成图3所表示

图3 时超发动机电控燃油系统模板组成图
2、时超发动机电控燃油系统模板组成：
（1）时超发动机电控燃油系统模板组件(发动机ECU、点火模块、火花塞、节气门传感器、真空压力传感器、喷油嘴、水温传感器、进气温度传感器、防盗系统、转速传感器、霍尔传感器、OBD-II接口）。
（2）故障设置排除装置；（关键是键盘设置故障、自设故障显示灯）。
（3）示教板可移动机架；

功效介绍
1、模板图：图4所表示

图4 示教板图
1、电源总开关 2、自设故障显示灯 3、设置故障键盘
2 模板功效介绍
（1）本模板可直观观察时超发动机电控系统组件，和组件结构、能够了解发动机电控系统由哪些组成。
（2）可观察电控发动机各传感器、实施器输入/输出信号、电源、控制信号、工作参数实时状态，经过模板上发光二级管，将控制系统动、静态工作过程电位、时序关系、参数改变，用直观明了视觉方法表示。
（3）转速调整旋钮用来调整转速大小。能够依据不一样转速观察示教板工作状态。

图5 水温、空流、转速调整按钮图
（4）水温和空气流量旋钮功效：关键是用来做软故障设置、是模拟水温在不一样温度下、试验台工作状态、空流旋钮功效关键是模拟在不一样空气流量下试验台工作状态。
（5）防盗系统和OBD—II接口功效见下图

图6 OBD接口图
发动机防盗系统介绍：因为汽车门锁含有一定互开率，降低了汽车防盗功效，所以大家开发了发动机防盗锁止系统。对于已装有发动机防盗锁止系统轿车；即使盗车贼能打开车门也无法开走轿车。因为汽车点火钥匙中内装有电子芯片，每个芯片内全部装有固定ID，只有钥匙芯片ID和发动机一侧ID一致时，汽车才能开启，相反，假如不一致，汽车就会立即自动切断电路，使发动机无法开启。本试验台防盗系统关键是教学生学习匹配钥匙，了解发动机防盗系统。
本试验台OBD—II接口功效、关键是用于本试验台在设置故障时、用相关汽车仪器读取故障。
（6）设置故障。 本试验台包含（自设故障显示灯、设置故障键盘）

图7 设置故障按钮图
自设故障显示灯关键是用来显示故障。故障设置键盘用来人为设置故障，设置N号故障时，N号设故障显示灯亮，清楚故障时，故障显示灯灭。
三、试验步骤
1、示教板开启
（1）接通电源；打开电源总开关；
（2）调速电机旋钮旋到最左边（转速为最小）；
（4）转动点火开关；打到ON位置，观察系统工作状态。打到START位置，观察系统工作状态。
（5）把点火开关回位到ON位置。
（6）调整调速旋钮，即可改变转速传感器转速。观察电控系统工作系统和状态。
（7）调整节气门位置，观察发动机工作状态。
2、设置故障
（1）故障设置键盘安装在正面板上，以下图所表示。

图8 键盘结构图
（2）在故障设置键盘上直接输入故障代号，即可在控制线路中设置该故障，同时对应故障代号显示灯亮。
（3）再按DEL键，即可清除线路中该故障。
（4）本故障设置系统可设置任意复合故障（即可同时设置多个故障，设置方法如2相同），按对应故障代号再按DEL键可清除该故障；
故障设置表：

键盘号
ECU编号
ECU编号定义
故障定义
1

2

3
73
喷油嘴1控制
开路
4
80
喷油嘴2控制
开路
5
58
喷油嘴3控制
开路
6
65
喷油嘴4控制
开路
7
15
碳罐电磁阀
开路
8
25
氧传感器信号线（-）
开路
9
26
氧传感器信号线（+）
开路
10
13
空流信号线
开路
11
76
霍尔传感器信号线
开路
12
66
怠速电机控制
开路
13
59
怠速电机控制
开路
14
54
进气温度传感器信号线
开路
15
53
冷却液传感器信号线
开路
16
63
转速传感器信号线
开路
17
56
转速传感器信号线
开路
18
68
爆震传感器2信号线
开路
19
60
爆震传感器1信号线
开路
20
71
点火模块控制
开路
21
78
点火模块控制
开路

设置对应故障，检测故障对系统工作影响。
3、读故障码
试验台装有标准OBD—II接口、能够在试验台上直接读取故障。
4、电压表使用
准备好测试线，一端接电压表，另一端接测试孔，即可从表中读出电压。
四、试验汇报
1、时超发动机电控燃油系统转速波形读取
2、时超发动机电控燃油系统点火电压波形读取
五、思索问题
1、时超发动机电控燃油系统电路工作原理？
2、时超发动机电控燃油系统转速波形解释？
试验三 桑塔纳AJR发动机数据流分析和故障诊疗
一、试验目标
经过试验学习时超发动机故障诊疗基础原理及方法
二、试验台架组成
试验台系统图图9所表示

图9 试验台系统图
试验台组成以下：
1、时超发动机检测试验台
（1）全套时超发动机组件
（2）信号显示测控台；
（3）智能故障设置排除系统；
（4）关键参数数码显示系统；
（5）试验台机架；
2、时超发动机控制电路显示检测板：
（1）信号传输线；
（2）时超发动机PVC电路图；
（3）可移动不锈钢架；
三、 台架功效介绍
控制台介绍
1、正面图：图10所表示

图10 控制台正面图
2、正面图介绍
（1）电脑ECU端口检测孔
该检测孔在ECU输出端口一侧，图11、12，检测孔1所表示。

图11 电脑ECU端口检测孔

图12 检测孔、断路开关接线图
（2）传感器/实施器端口检测孔
该检测孔在传感器/实施器端口一侧，图13，检测孔2所表示。

图13 传感器/实施器端口检测孔
（3）关键参数数码表显示
正面板上半部分有六个数码表头，分别是：空气流量，冷却液温度，燃油压力，机油压力，发动机转速，电压检测表。图16所表示：

图14 关键参数数码显示
四、 操作步骤
发动机开启
（一）开启前检验
1.对发动机进行基础检验
（1）电瓶电压＞12V；
（2）防冻液、润滑油、汽油油量符合要求；
（3）机组线束连接完好；
（4）打开模板灯开关
2.合上电源总闸（发动机台架底部）
（1）合上电源总闸,仔细观察控制台是否正常。
（2）点火开关转至ON挡（暂不转至START），仔细观察控制台是否正常。
（二）开启发动机
1. 转动点火开关到ON--START位置，开启发动机；
2. 调整油门踏板（试验台机架中部），即可改变发动机转速；
发动机磨合期严禁轰油门。

图15 故障设置键盘结构、
3．开启后要仔细观察全部仪表是否正常，如发觉‘机油压力不正常’‘水
温不正常’，要谨慎处理，切勿大意。
故障设置和清除
1、故障设置键盘结构图17所表示；
2．把键盘插头（PS/2）插到控制台正面板故障设置键盘插口中，同时把
切换开关打到右侧，打开故障板电源开关，即可用
键盘设置故障了。
3． 单一故障设置：故障设置键盘上直接输入故障代号，如要输入5号故障，
就要先按“0”键，再按“5”键，然后按“Enter即可在控制线路中设置
故障，要输入16号故障，就要先按“1”键，再按“6”键，然后按“Enter”
键即可在控制线路中设置故障同时对应故障代号显示灯亮。
4． 组合故障设置：故障设置键盘上直接输入05（能够任意数），按“Enter
即可在控制线路中设置5号故障。紧接着直接输入08（能够任意数），再
按“Enter即可在控制线路中设置08号故障，形成两个组合故障。一样方
法能够设置更多位得组合故障。
5、 按“8”和“6”键，或“0”和“0”键，然后按“Enter”键即可清
除控制线路中所设置全部故障；
故障号和电脑端口对应表
故障号和电脑端口对应表
键盘号
ECU编号
故障定义

1

24
76
开路
2

25
68
开路
3
4
开路
26
60
开路
4
71
开路
27
53
开路
5
78
开路
28
54
开路
6
73
开路
29
63
开路
7
80
开路
30
56
开路
8
58
开路
31
6
开路
9
65
开路
32
71
短路
10
13
开路
33
78
短路
11
12
开路
34
13
短路
12
11
开路
35
12
短路
13
15
开路
36
15
短路
14
27
开路
37
26
短路
15
25
开路
38
74
短路
16
26
开路
39
75
短路
17
19
开路
40
76
短路
18
66
开路
41
68
短路
19
59
开路
42
60
短路
20
69
开路
43
53
短路
21
74
开路
44
54
短路
22
75
开路
45
56
短路
23
62
开路

怎样测试线路电压
点火开关置位ON（或正常开启），万用表选好电压测试档，测试线和万用表正常连接，黑色测试笔插入控制台上地线测试孔，红色测试笔插入控制台上所需测试信号线检测孔，即可测出所需电压参数值；
怎样测试波形
点火开关正常开启发动机，示波器调好测试档，测试线和示波器正常连接，负极夹和控制台上地线测试孔牢靠相连，正极钩和控制台上所需测试信号线检测孔牢靠相连，经过微调即可观察到所需参数波形；
怎样测试电阻
点火开关置位OFF，在了解某个传感器（实施器）电路结构前提下，设置组合故障，即，将所要测试传感器（实施器）关联全部线路均设置为断路，测试“传感器/实施器端口检测孔”（图5）一侧相关线路检测孔，能够得到所需电阻值。
五、试验汇报
1、解释爆震传感器、进气水温传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器、氧传感器、霍尔传感器工作原理。
2、使用故障诊疗仪读取一组AJR发动机代码并解释
六、思索问题
1、爆震传感器发生故障对汽车影响？
2、读取发动机型号并解释？

故障代码查询表
显示组号
屏幕显示
说明
00
基础功效
Read measuring value block 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1-冷却液温度
2-发动机负荷
3-发动机转速
4-电瓶电压
5-节气门角度
6-怠速空气质量控制值
7-怠速空气质量测量值
8-混合气成份控制值（λ控制值）
9-混合气成份测量值（λ测量值）
10-混合气成份测量值（λ测量值）
01
基础功效
Read measuring value block 1
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（每转喷射连续时间）
3-节气门角度
4-点火提前角
02
基础功效
Read measuring value block 2
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（曲轴每转喷射连续时间）
3-发动机每循环喷射连续时间
4-进气质量
03
基础功效
Read measuring value block 3
1 2 3 4
1-发动机转速
2-电瓶电压
3-冷却液温度
4-进气温度
04
怠速稳定
Read measuring value block 4
1 2 3 4
1-节气门角度
2-怠速空气质量测量值（空档位置）
3-怠速空气质量测量值（自动变速箱驱动档）
4-工作情况
Leerlauf 怠速
Tetllast 部分负荷
Vollast 全负荷
Schub 加浓
Anreicherung 超速
05
怠速稳定
Read measuring value block 5
1 2 3 4
1-怠速转速（测量值）
2-怠速转速（要求值）
3-怠速控制
4-进气质量
06
怠速稳定
Read measuring value block 6
1 2 3 4
1-怠速转速
2-怠速控制
3-混合气λ控制
4-λ点火提前角
07
λ控制和ACF阀系统
Read measuring value block 7
1 2 3 4
1- 混合气λ控制
2- λ传感器电压
3- 活性碳罐电磁阀N80占空比
4- 油箱净化系统动作时混合气修正原因
08
λ调整值
Read measuring value block 8
1 2 3 4
1-发动机每循环喷射连续时间
2-怠速时λ调整值
3-部分负荷时λ调整值
4-油箱净化系统
TE active 活性碳罐电磁阀动作
TE not active 活性碳罐电磁阀关闭
Λadaption 活性碳罐电磁阀关闭
λ调整起作用
09
λ调整值
Read measuring value block 9
1 2 3 4
1-发动机转速（测量值）
2-混合气λ控制
3-λ传感器电压
4-怠速时λ调整值
10
λ调整值
Read measuring value block 10
1 2 3 4
1-活性炭罐电磁阀N80占空比
2-油箱净化系统动作时进混合气修正原因
3-活性炭罐过滤器充满水平
4-ACF阀供给空气百分比
11
汽油消耗
Read measuring value block 11
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（曲轴每转喷射连续时间）
3-车速
4-汽油消耗
12
汽油消耗
Read measuring value block 12
1 2 3 4
1-发动机转速
2-电瓶电压
3-汽油消耗
4-点火提前角
13
爆震控制
Read measuring value block 13
1 2 3 4
1-第1缸爆震控制点火滞后角
2-第2缸爆震控制点火滞后角
3-第3缸爆震控制点火滞后角
4-第4缸爆震控制点火滞后角
14
爆震控制
Read measuring value block 14
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（曲轴每转喷射连续时间）
3-第1缸爆震控制点火滞后角
4-第2缸爆震控制点火滞后角
15
爆震控制
Read measuring value block 15
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（曲轴每转喷射连续时间）
3-第3缸爆震控制点火滞后角
4-第4缸爆震控制点火滞后角
16
爆震控制
Read measuring value block 16
1 2 3 4
1-第1缸爆震传感器信号电压
2-第2缸爆震传感器信号电压
3-第3缸爆震传感器信号电压
4-第4缸爆震传感器信号电压
17
催化转换器加热
Read measuring value block 17
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（曲轴每转喷射连续时间）
3-催化转换器加热能量平衡
4-点火提前角（现在催化转换器未装）
18
海拔高度适配
Read measuring value block 18
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（没有高度修正）
3-发动机负荷（有高度修正）
4-按空气密度来修正高度修正原因
19
扭矩减小
Read measuring value block 0
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（曲轴每转喷射连续时间）
3-变速箱档位信号
4-点火提前角
20
工作状态
Read measuring value block 20
1 2 3 4
1-发动机转速
2-选档杆位置
3-空调开关
4-空调压缩
21
λ控制工作状态
Read measuring value block 21
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（曲轴每转喷射连续时间）
3-冷却液温度
4-λ控制关闭/打开
23
节气门控制部件
Read measuring value block 23
1 2 3 4
1-节气门控制部件工作状态
2-节气门定位器最小停止位置
3-节气门定位器紧急运行停止位置
4-节气门定位器最大停止位置
24
爆震控制
Read measuring value block 24
1 2 3 4
1-发动机转速
2-发动机负荷（曲轴每转喷射连续时间）
3-点火提前角
4-第1至第4缸总点火滞后角平均值
98
节气门控制部件匹配
Read measuring value block 98
1 2 3 4
1-节气门电位计电压
2-节气门定位电位计电压
3-工作状态：怠速/部分负荷
4-匹配状态：正在匹配
匹配完成
匹配未完成
匹配错误
99
λ控制
Read measuring value block 99
1 2 3 4
1-发动机转速
2-冷却液温度
3-混合气在成份λ控制
4-λ控制关闭/打开