比亚迪电控发动机动力不足的原因分析与故障排除论文.pdf

目录摘要.4刖目.41.案例描述.52 BYD电控汽车的发动机的电路分析及传感器检测.52.1 BYDF3电控发动机电路.52.2 BYD传感器在发动机上的位置.72.3故障码的查询.93汽车电控发动机动力不足故障诊断.103.1发动机动力不足的故障现象.103.2发动机动力不足的故障分析及诊断.113.2.1确认汽车行驶无力是由发动机动力不足引起的.113.2.2发动机动力不足的本质原因分析.113.2.3燃油供给情况的检查.123.2.4汽车三元催化转化器的检查.12结论.14致谢.14参考文献.143摘要电控汽油喷射发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。它可以精确控制 空燃比，使嫩烧充分，显著减少排气污染。同时，由于发动机工作稳定性得到加强从而降低了 噪音其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气温度等信号输人电脑，由 电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角，并输出控制信号给喷油阀和点火器，使 得发动机在各工况下得到最佳性能。发动机动力不足是汽车常见的一种故障现象，发动机动力 不足的现象是发动机无负荷运转时基本正常，但带负荷运转时加速缓慢，上坡无力，加速踏板 踩到底仍感到动力不足，转速提不高，达不到最高转速。随着汽车技术的不断提高。对汽车的 性能要求越来越严。发动机动力不足故障的检测与诊断，是摆在维修和诊断面前的一个新课题。汽车电控发动机动力不足就是指它的动力性差。发动机动力不足是汽车很常见的一种故障现 象，它产生的原因很多，涉及面也很广。关键字：电控发动机 动力不足 故障原因 分析 诊断、七、-前舌电控汽油喷射发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。它可 以精确控制空燃比，使燃烧充分，显著减少排气污染。同时，由于发动机工作稳定 性得到加强，从而降低了噪音。其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气温度等信号输入电脑，由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火 提前角，并输出控制信号给喷油阀和点火器，使得发动机在各工况下得到最佳性能。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。同时，由于发动机工作稳定性得到加强,从而降低了噪音。其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气 温度等信号输入电脑，由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角，并输 出控制信号给喷油阀和点火器，使得发动机在各工况下得到最佳性能。41.案例描述一辆行驶里程约15万km的比亚迪F3小车。该车辆处于有坑洼路面时起步困难，发动机转速达到25 00r/min以上时，才勉强有动力输出，平坦路面加速实验时明显感觉 动力不足。客户开到修理厂来的时候和我说，车子总是没力，有时候在上坡的时候就熄 火了，要很大力度的去踩油门才有力，但是耗油量太大了。首先我听到客户的描述，我第一反应就是发动机动力不足，然后我马上实用了 BYD 的专业诊断仪检测，读取故障码。诊断仪没有任何的故障码出现，这时候我就去查了资 料，能引起发动机动力下降的原因有：进气系统漏气；燃油系统压力不足；点火 系统能量不足；发动机老化缸压不足。拆下火花塞检查并测量缸压，目测火花塞，间 隙正常，火花塞电极干爽无积炭，颜色呈褐色，说明火花塞燃烧还可以。但是我拆下火 花塞的时候发现火花塞上面有油（其中一个，还有3个没有。）。这时候我断定是火花 塞不工作引起的动力不足。我马上帮他换了一个火花塞，让他从新发车，车子没问题。客户就走了。没过过久客户又回来了，说车子还是有毛病，加油还是没力！没办法还是 得从新来检测。我刚刚读了故障码没问题，所以我直接去检测缸压值，查找BYD维修手 册，发现缸压值在标准值之内。点火系统也没问题，当时我挺急的，就去检测了燃油系 统，检测燃油泵，用万用表测的燃油泵的阻值在12欧姆，我当时就觉得不对了，去看 了维修手册，标准值是3到10欧姆，所以我觉得是燃油泵的问题，阻值过大。换了一 个新的之后我让客户去试车。这次完全没问题了。2 BYD电控汽车的发动机的电路分析及传感器检测2.1 BYDF3电控发动机电路图1、图2和图3是发动机控制电路图，首先分析电源搭铁电路，主继电器给电控 单元电源。然后是传感器电路，节气门位置传感器有3根线与电脑连接，有5 V电源和 信号；曲轴位置传感器是两根线与电脑连接；凸轮轴位置传感器与电脑连接3根线，有 12V电源；冷却液温度传感器和进气温度传感器都是两根线；进气压力传感器3根线；爆震传感器两根线；氧传感器4根线，其中两根线提供加热电阻电源。再其次就是执行 元件电路，燃油泵继电器控制油泵，电控单元控制油泵继电器；喷油嘴由电控单元控制;步进怠速电机由电控单元控制；两个点火线圈分别由电脑32脚与52脚控制。最后是其 他电路，OBD-2诊断插座与电控单元相连，还有其他开关信号如空调开关等。5I I图发动机控制电路1图2发动机控制电路26HI点火开关2UA如点火2咪大 开关 电源配宅登11i#点火a m至1#点 至w点a a#A火器L/B32发动机ECM图3发动机控制电路32.2 BYD传感器在发动机上的位置（图4）图4传感器位置了解和学习传感器和执行器的用途和原理是非常重要,你能很快的去判断发动力在 哪些传感器有毛病需要更换或调节，所以在这里我也尽所能的去介绍我所学的东西给大 家分享，大家一起来讨论和学习。BYD电控发动机上有凸轮轴位子传感器、进气温度/压力传感器、温度传感器、曲轴位置传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、7怠速电机等。我也在书上找资料做一些介绍。曲轴位置传感器（图5）又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是采集曲轴 转动角度和发动机转速信号，并输入电子控制单元（ECU）,以便确定点火时刻和喷油时 刻。图5曲轴位置传感器进气温度传感器（图6）作用：检测发动机的进气温度，将进气温度转变为 电压信号输入给ECU做为喷油修正的信号。位置：进气温度传感器也是双线的传 感器，安装在进气管上或空气流量计内。工作原理：进气温度传感器是一个负温 度系数热敏电阻，根据电阻变化而产生不同的信号电压。在冷车时，进气温度传 感器的信号与发动机水温传感器信号基本相同，在热车时，其信号电压大约是水 温传感器的23倍。进气温度传感器一根是由发动机ECU供应的5 V电压THA,另 一根为E2与发动机内部搭铁。图6进气温度传感器温度传感器就不多说了，原理比较简单，大多数都用热敏电阻（负和正）。8曲轴位置传感器原理图（图7）,叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0,输出 高电平。叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出低电平。发动机不停地运转，产生数字脉冲信号，信号的频率随发动机转速的增大而增大。图7曲轴位置传感器原理图一个18X脉冲宽度二个1SX脉冲宽度 三个I8X脉冲宽度下面为曲轴位置传感器的信号（图8）曲轴旋转3的lISX 脉冲 信号1 3X伯号EN080065图8曲轴位置传感器的信号2.3故故障码的障码的查查询询故障码在检查发动机传感器是否好坏的标准。同时我也为本篇论文的后面有些帮助 做一些故障码，如表1,希望对大家有帮助。表1：故障码P0261一缸喷油器控制电路电压过低P0262一缸喷油器控制电路电压过高P0264二缸喷油器控制电路电压过低P0265二缸喷油器控制电路电压过高9P0267三缸喷油器控制电路电压过低P0268三缸喷油器控制电路电压过高P027 0四缸喷油器控制电路电压过低P027 1四缸喷油器控制电路电压过高P0340相位传感器信号电路故障P0341相位传感器信号不合理P0342相位传感器信号电路电压过低P0343相位传感器信号电路电压过高P2122电子油门踏板位置传感器1信号电路电压过 低P2123电子油门踏板位置传感器1信号电路电压过 高P2127电子油门踏板位置传感器2信号电路电压过 低P2128电子油门踏板位置传感器2信号电路电压过 高P2138电子油门踏板位置传感器信号不合理3汽车电控发动机动力不足故障诊断3.1发动机动力不足的故障现象动机无负荷运转时基本正常，但带负荷运转时加速缓慢，上坡无力，加速踏板踩到 底时仍感到动力不足，转速提不高，达不到最高车速3.2发动机动力不足的理论分析1）气门调整不当，不能全开。2）空气滤清器堵塞。3）燃油压力过低。4）气缸缺火。5）点火正时不当或高压火花弱。6）空气流量计或进气歧管真空度传感器、冷却液温度传感器、气门位置传感器 故障。7）喷油器堵塞或雾化不良。8）废气再循环装置工作不良。9）气缸压缩压力过低或配气正时失准。1010)排气受阻，在发动机加载时，进气歧管真空度明显偏低。3.2发动机动力不足的故障分析及诊断3.2.1确认汽车行驶无力是由发动机动力不足引起的汽车加速时提速很慢，上坡时汽车行驶更加缓慢的现象，不要一下子就归罪于发动 机，要注意如果传动系打滑或行驶系“罢劲”，均会使汽车提速迟钝，易被误解为发动 机动力性能不佳。为确认汽车提速迟钝是否由发动机造成，可按以下办法鉴别。(1)在公路上把汽车车速提起来，然后突然收回加速踏板并立即将变速手柄推入 空档。如果汽车借惯性滑行距离较长，证明汽车传动及行驶部分无“罢劲”故障。如果 滑行车速降速明显，则为汽车行驶“罢劲”。(2)汽车上坡时按常规换档后，应注意发动机转速是否与车速匹配。若车速降速 明显，而发动机的转速很高，则说明传动系打滑。(3)对带有牵引力控制系统的车辆来说，则应关闭牵引力控制系统再试车一次。如果关闭牵引力控制系统后，汽车动力充足的话，故障就出在牵引力控制系统而非发动 机。例如牵引力控制系统由于传感器依然工作并产生充足的电压，所以在这时并没有出 现故障码，要注意到其中所含的噪声干扰。这种汽车装备有牵引力调节装置和防抱死制 动系统，而EBCM将噪声干扰误以为轮速的增加。这样的话，EBCM就会始终给这个 车轮施加一定的制动力，以致驾驶员抱怨这种车动力不足。另外，驾驶员信息屏会显示“TractionActive”,而你可觉察到汽车正在施加制动。干扰信号产生的原因在于轮速传感器磁体上的定位不好，可随意上下浮动或者是屏 蔽不好。(4)大负荷时感觉发动机无力，在已知自动变速器没故障时也可做一下失速试验,看失速转速是否过低。3.2.2发动机动力不足的本质原因分析(1)燃油发动机动力性能不佳主要由以下几个方面促成：a.空燃比不良或供给量不足。b.点火性能不良。c.对电控燃油喷射式发动机，电控系统失常。d.发动机调整或装配不当，或发动机本身机械状态不佳。11e.对燃油发动机，若混合气的空燃比不当，混合气过稀或过浓，均会影响发动机 的动力性能。若混合气过浓，排气管必冒黑烟；若混合气过稀，则会造成燃烧缓慢，严 重时会导致气管回火放炮。但若空燃比失调不太严重，则上述症状便不十分明显。可燃 混合气供给量不足也不是靠直觉可以察觉的。造成空燃比不良或混合气供给量不足的主要原因是燃油供给不足或空气供给受阻，所以应检查油路及空气滤清器。点火性能不良主要是指高压火花弱、缺火、高速大负荷时断火、点火不正时等。发动机调整或装配不当，或发动机本身机械状态不佳，主要是机械磨损或装配调整 不正确从而致使进、排气性能不佳，气缸压力下降等，如正时带错齿、凸轮磨损、气门 间隙不正确、气门积炭严重、气门弹簧过软导致高速运转时气门漂浮、缸套与活塞环磨 损等。电控系统失常是指电控系统的传感器、执行器或ECU出现某些问题导致喷油控制、点火提前角控制、进气控制、增压控制、可变配气相位及气门升程控制、可变排气控制 等出现问题。3.2.3燃油供给情况的检查柴油机的常见故障往往出现在燃油供给系统中，柴油机有很多零件组成，故障的原 因多种多样，而外部表现也是错综复杂的，某一个故障有多种故障现象，而某种现象又 可能是多种原因造成的。如供油时间过晚，可以表现为排黑烟，动力不足，柴油机过热 和起动困难；而排黑烟的原因有非常多。如供油过量，喷油器喷油雾化不良，喷油过晚,气缸压力过低或空气供给不足等。3.2.4汽车三元催化转化器的检查当理论空燃比为14.7：1,废气温度在400C-800C时，三元催化转化器能最有效 地减少废气中HC、C0和NOx的含量。当发动机出现诸如熄火等故障时，可能导致废气温度超过1400C,从而使三元催 化转化器基质熔化，烧坏三元催化转化器。应避免使用含铅燃油，因为废气中的铅会覆 盖在催化剂表面，阻止催化反应的进行，废气中的残留燃油也有可能毒害催化剂。(1)目测检查。检查三元催化转化器的外观。如发现外壳被压扁、锈蚀或出现凹痕，则应更换。12(2)从汽车上拆除三元催化转化器时，用电筒照其排气15处，看是否被积炭或铅 污染物堵塞。(3)轻轻摇动三元催化转化器，听听内部元件有无松动的迹象。如果发生元件堵 塞、熔化或其他形式的损坏，都应更换三元催化转化器。(4)功能测试a.以25 00r/min的转速运转发动机约2rain,将三元催化转化器加热至工作温度。b.在三元催化转化器的废气人口处和出口处分别接一支表面温度探头，测量温度。c.出口处温度至少应比进口处温度高38%。d.如果温差低于规定值，则应更换三元催化转化器。e.用排气背压表检测在氧传感器安装孔处或一氧化碳(co)测试管处检测排气压力。f.在氧传感器(或一氧化碳测试管)处安装排气压力表。g.在正常工作温度下发动机怠速时，压力表读数不应超过8.6kPa(有些车确也超过 这一数值，此处仅供参考)。把发动机转速提高至2000r/min,压力表的读数不应超过 20.7 kPao如果在两种转速中的任何一种情况下背压超出规定值，那么表明排气系统受 阻。h.检查排气系统有无压扁的管路，系统是否发生热变形或内部消声器是否出现故 障。如果没有找到排气系统背压过高的明显原因，那么可能是三元催化转化器受阻。完 成检测后，在重新安装前用防粘剂涂敷氧传感器的螺纹。(5)动力不足检查歌诀动力不足原因多，基本检查不多说。缺缸故障找一找，高压火弱迟或早；混合气稀 油压低，油泵油嘴滤清器；进气压力流量计，各种重要传感器；废气涡轮不增压，可变 配气工作差；进气不足排气堵，油门不能全开足；弹簧过软气门浮，高速运转力不足；气门积炭缸压低，拆开检查有道理。13结论本文主要讲述了汽车发动机动力不足的原因分析及故障诊断方法。在汽车行驶过程 中发动机故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是汽车故障的重要原因之一。对 其准确的检测诊断，不仅可以反映车辆的综合性能蹦技术状况，而且对汽车的使用，维 修质量的监控都有十分重要的意义我希望能通过这篇论文给予从事汽车有关方面工 作的人员带来便利和参考，给司机朋友们一些建议。首先给出了一个本人的亲身体验的案例，然后给出了解决办法的方法和分析。汽车 动力性能是汽车平均速度的标准，而速度正是汽车最重要的价值之一，可以说是汽车的 生命。发动机一堪称现代汽车的心脏，对汽车动力性的影响是非常重大的。其次说明了 电控发动机的传感器和原理，为分析其中的作用和原理问题，甚至在后面还列出了故障 码的查询。本篇论文最大的特点就是让我勤于动手动脑，不怕艰难困苦遇到问题迎难而 上。才能让我的知识面和技术更上一层楼。致谢经过一个月精心设计，终于完成毕业设计。我非常激动，在这段时间里无论是同学 还是老师都给了我很大的鼓励与帮助，尤其是指导老师廖勇武老师对我的耐心指导。使 我完成了毕业设计，也让我学到了很多东西。在此谨向帮助我的同学和家人还有敬佩的 廖勇武老师表达无比的谢意。参考文献1 张西振：汽车发动机电控技术，北京：机械工业出版社，20042 李涵武：汽车电器与电子技术，哈尔滨工业大学出版社，20063 谭本忠：汽车故障排解思路与实例，北京：机械工业出版社20084 吕传章：汽车维修与检测诊断，北京：人民出版社,20015 张建俊：汽车检测与故障诊断技术，北京：机械工业出版社，19996 王军锋：汽车故障检测技术，北京：机械工业出版社，20097 陈家瑞.汽车构造（上册）M.北京：机械工业出版社，20098 陈家瑞.汽车构造（下册）M.北京：机械工业出版社，200914