任務(wù)六汽車空調(diào)壓縮機的檢修

1、汽車電控發(fā)動機檢測與診斷 學習任務(wù)六、怠速控制系統(tǒng)檢測與診斷學習任務(wù)六、怠速控制系統(tǒng)檢測與診斷【學習目標】 學生在教師的指導下，以獨立或小組合作的形式，達到以下目標： 1. 能敘述汽車怠速控制系統(tǒng)的作用、基本工作原理。2. 能利用自診斷系統(tǒng)或解碼儀輔助進行故障診斷。3. 能根據(jù)現(xiàn)象，分析排除怠速控制系統(tǒng)故障4. 能在規(guī)定時間內(nèi)完成故障碼的讀取及清除，并對操作過程進行記錄。5. 能以小組合作的方式，進行安全、規(guī)范的操作，全面貫徹7S現(xiàn)場管理。6. 能對相關(guān)資料、互聯(lián)網(wǎng)資源進行檢索，完成工單、工作頁的填寫?！救蝿?wù)描述】維修站接修了一輛五菱宏光車，車主反映：怠速發(fā)抖、游車，起步加速時無力，放炮。中速

2、時故障不太明顯。如何著手處理？【任務(wù)分析】電控發(fā)動機怠速不穩(wěn)是日常維修中最常見的故障，有的新車行駛不到1萬公里即有不穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，冬季怠速不穩(wěn)的現(xiàn)象更加嚴重。正常的怠速是在控制單元的期望值的正負10內(nèi)運轉(zhuǎn)，這種情況是正常的。但是，有些用戶對自己的車不知道，找到工廠，有些業(yè)務(wù)員技術(shù)差一些，對正常的車是無法修的，有些廠雖然修理比較全面，有時也會進入這個誤區(qū)，結(jié)果修一兩天也修不好，這樣給新用戶增加心理負擔，隨后提出換車，這樣對主機廠來說達不到換車的程度，這樣給修理廠的工作帶來被動。 【相關(guān)知識】一、汽車怠速控制系統(tǒng)的作用、基本工作原理1. 怠速控制系統(tǒng)的作用怠速控制系統(tǒng)的作用就是改變怠速時的進氣量，

3、同時配合噴油量及點火提前角的控制，改變怠速工況燃料消耗所發(fā)出的功率，以穩(wěn)定或改變怠速轉(zhuǎn)速。怠速工況是車用汽油機最常用的工況之一，發(fā)動機怠速工況運轉(zhuǎn)性能的優(yōu)劣也是評價發(fā)動機性能的重要指標。汽油機的怠速性能主要體現(xiàn)在三個方面：怠速穩(wěn)定性、怠速排放和怠速油耗。（1）啟動控制： 發(fā)動機啟動時，怠速控制系統(tǒng)控制怠速執(zhí)行器使旁通進氣量最大，以利于啟動；啟動之后，再根據(jù)冷卻水溫度來確定旁通進氣量的大小。（2）暖機控制： 暖機階段， 怠速控制系統(tǒng)根據(jù)冷卻水溫度的變化不斷調(diào)整旁通進氣量的大小，使發(fā)動機在溫度狀態(tài)變化的情況下保持穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。（3）怠速反饋控制： 當暖機過程結(jié)束，或者ECU檢測到節(jié)氣門全關(guān)信號，且車

4、速低于2km/h，則怠速控制系統(tǒng)開始進行怠速反饋控制。（4）電器負載增多時的怠速控制： 當同時使用的電器增多時，怠速控制系統(tǒng)也要相應(yīng)增加旁通進氣量，提高發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速。2.怠速控制系統(tǒng)的基本工作原理怠速控制閥的控制方式有：改變旁通進氣量的方式和直接操縱節(jié)氣門的方式即節(jié)氣門直動式，如圖6-1所示。按照執(zhí)行器驅(qū)動方式的不同，旁通進氣量調(diào)節(jié)方式的怠速執(zhí)行器又分為步進電機型、旋轉(zhuǎn)電磁閥型、占空比控制型真空開關(guān)閥和開關(guān)控制型真空開關(guān)閥。圖6-1 旁通空氣式與節(jié)氣門直動式怠速控制方式（1）石蠟式怠速空氣閥石蠟式怠速空氣閥安裝在節(jié)氣門體上（圖6-2）。由發(fā)動機冷卻液直接加熱而起作用。冷卻液經(jīng)管道進入空氣閥

5、內(nèi)，流經(jīng)蠟盒四周。當發(fā)動機溫度較底時，蠟盒內(nèi)蠟質(zhì)收縮，閥芯在彈簧作用下，打開旁通氣道，使空氣進入進氣歧管。隨著發(fā)動機啟動后冷卻液溫度的升高，蠟盒內(nèi)的蠟質(zhì)受熱膨脹，推動閥芯，逐漸地關(guān)閉旁通氣道，使發(fā)動機怠速逐漸恢復正常。冷卻液溫度達8090時，旁通氣道將完全關(guān)閉。6754圖6-2 石蠟怠速控制器結(jié)構(gòu)示意圖1-氣門 2-管 3-水套 4-蠟體 5-制閥 6-衡彈簧 7-氣管（2）雙金屬片式怠速空氣調(diào)整閥 雙金屬片式怠速空氣調(diào)整閥是發(fā)動機低溫啟動時及啟動后暖車過程中，使空氣調(diào)整閥打開增加空氣量的一種快怠速機構(gòu)。它由繞有電加熱線圈的雙金屬片和旁通空氣道的控制閥門等組成，如圖6-3所示。圖6-3 雙金屬

6、片怠速控制器結(jié)構(gòu)示意圖1-節(jié)氣門  2-加熱線圈  3-雙金屬片  4-控制閥  5-進氣管發(fā)動機溫度低時，遮門打開，此時因節(jié)氣門關(guān)閉，從空氣調(diào)整閥流入額外的空氣使吸入汽缸的空氣量增多，怠速變高成為快怠速的狀態(tài)。發(fā)動機啟動后，電流由點火開關(guān)流入怠速空氣調(diào)整閥的電熱線，使雙金屬片受熱變形在彈簧的作用下慢慢將遮門關(guān)閉，此時空氣的流入量減少，發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。暖車后，遮門完全關(guān)閉空氣旁通道，發(fā)動機恢復正常怠速運轉(zhuǎn)。遮門的初期開度取決于周圍溫度，之后隨雙金屬片被電熱線加熱彎曲變小。一般周圍溫度在-20以下時，遮門使旁通空氣閥全開，而在60以上時，使旁通空氣閥完全關(guān)

7、閉。（3）電磁式怠速控制裝置電磁式怠速控制裝置是利用電磁線圈產(chǎn)生的電磁吸力，使閥軸在軸向作線位移，從而控制閥門的開度的。當彈簧力與電磁吸力達到平衡時，閥門開度處于穩(wěn)定狀態(tài)。電磁吸力的大小取決于微機控制裝置送至電磁式怠速控制裝置電磁線圈的驅(qū)動電流的大小。當驅(qū)動電流大時，電磁吸力大，閥門開度則大，反之閥門開度則小。波紋管的作用是為了消除閥門上下壓差對閥門開啟位置的影響。這種怠速控制裝置的優(yōu)點是響應(yīng)速度非常快。（4）步進電動機型怠速控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理步進電機是ISC系統(tǒng)控制的執(zhí)行器，對怠速控制的全過程有著重要影響，由ECU直接對其精確控制。下面將對步進電機的構(gòu)造、工作原理做出說明。 

8、步進電機的結(jié)構(gòu)簡圖如圖3所示。插片將電源及控制信號分別引人到A和B兩個定子內(nèi)，每個定子又包含兩個匝數(shù)相同但繞線方向相反的線圈；步進電機的轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，轉(zhuǎn)子的兩端通過球軸承支撐在殼體上，轉(zhuǎn)子為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部有螺紋與ISC的工作部件螺紋頂桿相連；螺紋頂桿的中間部分加工成螺紋與轉(zhuǎn)子相連，頂桿的前端裝有錐形針銷，螺紋頂桿的后部為外花鍵，它與殼體的內(nèi)花鍵槽相配合，起滑動導向及周向定位用；全伸擋塊及全縮擋塊限定了螺紋頂桿的最大行程；螺紋頂桿后端的彈簧能起到消除螺紋返程誤差、提高控制精度的作用。圖6-4為步進電機工作的原理圖。如圖6-4所示，每個定子中只有1個線圈可以通電，兩個定子4組線圈共有4種組合方

9、式，每種方式都對應(yīng)一種定子空間磁場的位置；磁鐵轉(zhuǎn)子則在定子空間磁場作用下保持在相應(yīng)的平衡位置。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向由定子空間磁場變化時磁力線的變化方向決定；轉(zhuǎn)動角度則取決于空間磁場變化前后的位置。因此，通過控制定子線圈電流通斷的順序及次數(shù)，就可達到控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度的目的，進而可以控制螺紋頂桿運動方向和運動行程。 1-控制閥 2-前軸爪 3-后軸承 1、2-線圈 3-爪極4-密封圈 5-絲杠機構(gòu) 7-定子 46-定子 5-轉(zhuǎn)子 6-線束連接器 8-轉(zhuǎn)子圖6-4 步進電機怠速控制器結(jié)構(gòu)示意圖 步進電機初始位置的確定：控制步進電機將螺紋頂桿伸出，完全關(guān)閉通道；再控制轉(zhuǎn)子向回轉(zhuǎn)動1格。轉(zhuǎn)子此時的位

10、置被定義為步進電機的第0格位置。步進電機的相關(guān)參數(shù)：電機驅(qū)動速度125格S；范圍0204；每格轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過15°，螺紋頂桿伸出或收回0.04mm。當系統(tǒng)電壓低于lOV時，步進電機不能驅(qū)動。（5）節(jié)氣門直動式怠速控制器沒有怠速空氣旁通氣道，直接控制節(jié)氣門全關(guān)時的最小開度，稱為節(jié)氣門直動式。如圖6-5所示。圖6-5節(jié)氣門直動式怠速控制從圖中可以看出，該怠速執(zhí)行器主要由直流電動機、減速齒輪、絲桿等部件組成。執(zhí)行器的輸出是傳動軸的前后運動，它與節(jié)氣門操縱臂的全閉限位器相接觸，決定了節(jié)氣門的最小開度。當微機控制直流電動機通電時，電動機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，通過減速齒輪減速時，增大了旋轉(zhuǎn)力矩，然后又通過絲桿

11、變轉(zhuǎn)動為傳動軸的前后直線運動。通過傳動軸的運動，使節(jié)氣門最小開度隨之變化，達到調(diào)節(jié)節(jié)氣門處的空氣通道面積，進而實現(xiàn)怠速的控制。二、汽油發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)的檢修1、根據(jù)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)狀況判斷怠速控制系統(tǒng)的工作狀況（1）在冷車狀態(tài)下起動發(fā)動機，暖機過程開始時，發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)能達到規(guī)定的快怠速轉(zhuǎn)速（通常為1500r/min）；在發(fā)動機達到正常工作溫度后，怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)能恢復正常（通常為750r/min）；發(fā)動機達正常工作溫度后，在打開空調(diào)時，發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)上升到900r/min左右。如果發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速不能按上述規(guī)律變化，說明怠速控制系統(tǒng)有故障。（2）在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)過程中，若對怠速調(diào)整螺釘作微量轉(zhuǎn)

12、動，發(fā)動機怠速應(yīng)不會發(fā)生變化（轉(zhuǎn)動后應(yīng)使之復位）。若在微量轉(zhuǎn)動時怠速發(fā)生變化，說明怠速控制系統(tǒng)不工作。2、怠速控制系統(tǒng)的檢修以五菱宏光車或B12電控發(fā)動機實訓臺架用步進電動機型怠速控制系統(tǒng)為例（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。23s內(nèi)在怠速控制閥附近應(yīng)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1030。（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S1S2S3S4端子時，隨步進電動機的旋轉(zhuǎn)，控制閥應(yīng)

13、向外伸出，如圖6-7所示；若負極按反方向接通S4S3S2S1端子，則控制閥應(yīng)向內(nèi)縮回。a）接蓄電池正極 b）接蓄電池負極圖6-7 步進電動機型怠速控制系統(tǒng)的檢修三、汽車怠速控制系統(tǒng)檢測與診斷計劃的展示與討論 要求：1.利用現(xiàn)有的小組資源進行相關(guān)知識的收集。2.按小組進行討論。3.小組各派一名代表，進行本組計劃的展示。4.各小組對展示計劃進行討論，確定合理性。三、汽車怠速控制系統(tǒng)檢測與診斷計劃的決策根據(jù)討論結(jié)果，進行分析比較，確定怠速控制系統(tǒng)故障現(xiàn)象并制訂診斷計劃。1.發(fā)動機怠速不穩(wěn)、易熄火。2.冷車怠速不穩(wěn)、易熄火。3.熱車怠速不穩(wěn)、易熄火。 【任務(wù)實施】任務(wù)實施所需的設(shè)備有KT600故障診斷

14、儀、數(shù)字萬用表、五菱宏光車或B12電控發(fā)動機實訓臺架、車內(nèi)三件套以及常用工具、配件等。一、實訓安全警告 （1）實訓場地應(yīng)有良好的通風，實訓設(shè)備排氣管應(yīng)接到室外。（2）嚴禁在檢測過程中抽煙、有明火。 二、汽車怠速控制系統(tǒng)檢測與診斷過程 首先，利用KT600故障診斷儀對五菱宏光或B12電控發(fā)動機實訓臺架進行讀取故障碼作為診斷的參考，具體操作詳見學習任務(wù)七自診斷系統(tǒng)檢測與診斷。1.發(fā)動機怠速不穩(wěn)、易熄火(1) B12發(fā)動機怠速電機的電阻值（冷態(tài)時）約為：4858 (2)故障現(xiàn)象：發(fā)動機啟動正常，但無論冷車或熱車，怠速均不穩(wěn)定，怠速轉(zhuǎn)速過低，易熄火。(3)故障原因：空氣濾清堵塞、進氣系統(tǒng)漏氣、排氣系統(tǒng)

15、堵塞； 噴油器霧化不良、漏油或堵塞； 怠速調(diào)整不當或控制閥、旁通空氣道堵塞； 燃油壓力太低； 進氣壓力傳感器故障； 火花塞工作不良； 氣缸壓力太低。（4）診斷流程正常檢查怠速控制系統(tǒng)檢查怠速步進電機不正常檢查進氣系統(tǒng)正常檢查步進電機線路或更換之檢查ECU的控制信號正常不正常處理進氣系統(tǒng)漏氣及積碳檢查進氣壓力傳感器正常不正常檢查線路ECU或更換之檢查處理點火系統(tǒng)處理積碳部位仍不正常不正常2.冷車怠速不穩(wěn)、易熄火(1)故障現(xiàn)象：發(fā)動機冷車運轉(zhuǎn)時怠速不穩(wěn)定，怠速轉(zhuǎn)速過低，易熄火;熱車后怠速恢復正常。(2)故障原因：怠速調(diào)整過低，水溫傳感器故障。點火能量偏低氣門間隙（3）診斷流程檢查怠速控制系統(tǒng)檢查怠

16、速步進電機不正常檢查水溫傳感器正常檢查步進電機線路或更換之檢查ECU的控制信號正常不正常處理水溫傳感器線路或更換之檢查點火系統(tǒng)正常不正常處理點火系統(tǒng)檢查調(diào)整氣門間隙正常處理積碳部位仍不正常不正常3.熱車怠速不穩(wěn)、易熄火(1)故障現(xiàn)象：發(fā)動機冷車運轉(zhuǎn)時怠速正常，熱車后怠速不穩(wěn)，怠速轉(zhuǎn)速過低或熄火。(2)故障原因：怠速控制閥故障 水溫傳感器故障； 怠速控閥調(diào)整不當 火花塞工作不良；噴油器工作不良 油路氣阻（3）診斷流程檢查怠速控制系統(tǒng)檢查怠速步進電機不正常檢查水溫傳感器正常檢查步進電機線路或更換之檢查ECU的控制信號正常不正常處理水溫傳感器線路或更換之檢查點火系統(tǒng)正常不正常處理點火系統(tǒng)檢查燃油品質(zhì)

17、正常處理積碳部位仍不正常不正常更換燃油不正常正常檢查發(fā)動機機械部分四、小組組長分工養(yǎng)成合作完成工作任務(wù)的習慣，請你將工作分工與完成時間記錄在表中。組員工作分工表姓名任務(wù)分工完成時間備注【質(zhì)量評估】1. 讀取到的故障碼利用KT600故障診斷儀對五菱宏光或B12電控發(fā)動機實訓臺架進行讀取故障碼和清除故障碼的實訓操作，將讀取到的故障碼，記錄在下表6-1中。表6-1 汽車故障碼記錄表 序號故障碼 故障碼含義故障碼類別1232. 確定故障原因根據(jù)故障診斷流程，確定故障原因，記錄在下表6-2中。表6-2 故障分析記錄表故障現(xiàn)象故障原因分析過程備注【拓展知識】一、怠速系統(tǒng)其他故障分析1.熱車怠速過高（1）故

18、障現(xiàn)象： 發(fā)動機冷車時能以正常的快怠速運轉(zhuǎn)，但熱車后仍保持快怠速，導致怠速轉(zhuǎn)速過高。(2)故障原因： 1）節(jié)氣門卡滯、關(guān)閉不嚴； 2）水溫傳感器故障；3）怠速控制閥故障 4）怠速調(diào)整不當（初始化）；5）空調(diào)開關(guān)、動力轉(zhuǎn)向器壓力開關(guān)故障；6）曲軸箱強制通風閥故障；7）真空漏氣。檢查怠速步進電機不正常節(jié)氣門有無卡滯正常檢查步進電機線路或更換之檢查ECU的控制信號或更換ECU正常不正常處理節(jié)氣門檢查有無真空漏氣正常有處理漏氣部位檢查水溫傳感器正常不正常處理線路或更換不正常正常檢查空調(diào)開關(guān)信號檢查怠速控制系統(tǒng)二、其他怠速控制裝置1.旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置 （a）  

19、60;                     （b）圖6-8旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制器（a）結(jié)構(gòu)示意圖 （b）控制電路1-旋轉(zhuǎn)滑閥 2-旁通空氣道 3-電樞 4-永久磁鐵 5-外殼 6-電插頭 7-電刷 8-滑片 圖6-8a為旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置剖視圖，由永久磁鐵、電樞、旋轉(zhuǎn)滑閥、螺旋回位彈簧和電刷及引線等組成。旋轉(zhuǎn)滑閥固裝在電樞軸上，與電樞軸一起轉(zhuǎn)動，用以控制流過旁通道的空氣量。永久磁鐵固裝在外殼上，其間形

20、成磁場。電樞位于永久磁鐵的磁場中，電樞鐵芯上纏有兩組繞向相反的電磁線圈L1和L2，當線圈L1通電時，電樞帶動旋轉(zhuǎn)滑閥順時針偏轉(zhuǎn)，空氣旁通道截面關(guān)?。痪€圈L2通電時，電樞帶動旋轉(zhuǎn)滑閥逆時針偏轉(zhuǎn)，空氣旁通道截面開大。L1和L2的兩端與電刷滑環(huán)相連，經(jīng)電刷引出與微機ECU相連接（圖6-8b）。電樞軸上的電刷滑環(huán)類似電機換向器結(jié)構(gòu)，它由三段滑片圍合而成，其上各有一電刷與之接觸。電樞繞組上L1和L2的兩端分別焊接在相應(yīng)的滑片上。當點火開關(guān)旋至“ON”時，怠速控制裝置接線插頭“2”上即有蓄電磁電壓，電樞繞組L1和L2是否通電，則有微機中控制L1和L2搭鐵的三極管V2和V1的通斷狀態(tài)決定。由于占空比控制信號和三極管V1的基極之間接有反相器，故三極管V1和V2集電極輸出相位相反。因此，旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置上的兩個電樞繞組總是交替地通過電流，又因兩組線圈繞向相反，致使電樞上交替產(chǎn)生方向想但的電磁力矩。由于電磁力矩交變的頻率較高（約250Hz），且電樞轉(zhuǎn)動具有一定的慣性，所以旋轉(zhuǎn)滑閥將根據(jù)控制信號的占空比擺到一定的角度穩(wěn)定。當占空比為50%時，L1和L2線圈的平均通電時間相等，二