1、本科生毕业设计（论文）I摘 要发动机是将某一种形式的能量转化为机械能的一种机器，其功能是将气体的化学能通过燃烧后转化为热能再把热能通过在活塞缸中的膨胀作用在活塞上对外输出转化为机械能。汽车的动力来自于发动机，发动机是汽车的心脏。汽车发动机作为汽车的核心部分是一个汽车的灵魂。汽车发动机的好坏直接影响到汽车的价值与功能。大众汽车作为汽车产业中一个分支在汽车行业里有着举足轻重的作用。汽车电子控制系统的集成化程度越来越高，已成为当今世界汽车工业发展的必然趋势。汽车电子化正在逐步成为现代汽车（特别是轿车）的基本特征，发动机电控作为汽车电控中重要一环，为适应日趋严格的排放、安全法规，已受到国内外汽车厂商的
2、高度重视，并得到了空前发展。虽说发动机电子控制系统使汽车的经济性、动力性和排放净化性都达到了一个较高的程度，但该系统结构复杂，使得维修该系统时难度增加。本文通过介绍捷达发动机电控系统的结构、原理、维修注意事项及检修方法。针对汽车电子控制系统自诊断设计中的基本问题，进行了分析和解决，对使用和维护汽车有着很现实的意义。关键词：电控系统；检修； 本科生毕业设计（论文）IIAbstractThe engine is a form of energy conversion for mechanical energy of the machine. Its function is to the gas c
3、hemical energy into heat energy by burning and then the heat through the expansion into mechanical energy and foreign power output The power of the car from the engine, the engine is the heart of the car to provide power for walking car of the power economy and environmental protection. Car engine a
4、s the core part of the car is a car the soul of automobile, engine has a direct influence on the value and function of the car. Volkswagen car industry as a branch in automobile industry has a pivotal role. Automobile electronic words are gradually become modern car (especially cars), the basic feat
5、ures of engine control as an important part of automotive electronic control, in order to adapt to the increasingly stringent emission, safety regulations, automobile manufacturers at home and abroad has been highly, and get the unprecedented development. Although the electronic control system to ma
6、ke the car engine performance and fuel economy and emission purification are reached a high level, but the system structure, system maintenance and complex when increased difficulty. The article introduces the Jetta engine of system structure, control principle, maintenance and matters needing atten
7、tion and repair methods. For automotive electronic control system common fault and carry on the analysis and solve to use and maintenance car has a realistic significance Key words：electronic control; maintenance; 本科生毕业设计（论文）III目录第 1 章 绪 论 .11.1 发动机故障检测的意义 .11.2 发动机故障产生的原因和主要表现 .11.3 发动机故障诊断技术 .2第 2
8、 章 捷达前卫发动机简介 .32.1 捷达前卫 1.6 升发动机介绍 .32.2 捷达前卫电控发动机系统组成 .42.2.1 捷达前卫电控发动机进气系统 .42.2.2 捷达前卫电控发动机燃油系统 .42.2.3 捷达前卫电控发动机电子控制系统 .72.3 捷达电控发动机的工作原理 .9第 3 章 捷达电控发动机常见故障分析 .103.1 发动机启动故障 .103.2 发动机失速故障 .123.3 发动机怠速不良故障 .133.4 发动机加速不良故障 .153.5 发动机行驶中突然熄火故障 .173.6 发动机温度过高 .18第 4 章 捷达电控发动机检修 .194.1 电控发动机检修要点 .
9、194.2 电控燃油系统检修要点 .194.3 捷达电控发动机检修 .204.3.1 怠速不稳、容易熄火 .204.3.2 发动机转速及汽车速度提高缓慢 .224.3.3 发动机低速运转时自行熄火 .24第 5 章 结论 .26参考文献 .28致谢 .29附 录 .30本科生毕业设计（论文）1第 1 章 绪 论汽车是一个复杂的机械系统，它由数千种的零件所构成。汽车发动机一般都采用往复活塞式内燃机，其结构复杂，工作条件恶劣，在长期使用过程处于各种的环境中承受着各种应力如外部的环境应力、内部功能应力和运动应力以及总成部件等由于结构和使用条件如道路气候使用强度行驶工况等不同，发动机技术状况参数将以不
10、同强度发生变化或性能参数劣化，最终表现为声响异常，流体泄漏，温度过高，动力下降，油耗过大，工况突变，外观异常，机体振动等。发动机的故障的维修水平在汽车修理中最为重要，因此要有很高的维修技术和理论要求。1.1 发动机故障检测的意义汽车是一个复杂的机械系统，它由数千种的零件所构成。发动机是汽车的动力源，是汽车的心脏。汽车的一些基本的技术性能都是直接或间接地与发动机的相关性能相联系，它产生的故障占全车的比例最高。在全车中约占 198 单位里程的配件消耗。在全车中约占 756 保修工时消耗。在全车所有维修中发动机的维修占首位。发动机的故障的维修水平在汽车修理中最为重要，因此发动机综合性能的检测对整车性
11、能的了解至关重要。由于汽油喷射系统比起化油器来说，计量更精确、雾化燃油更精细、控制发动机工作更为灵敏，因此，在经济性、排放性、动力性上表现出明显的优势。人们的注意力越来越集中在汽油喷射系统上。所以燃油喷射系统故障的检测与维修越来越重要。电控技术在发动机上的应用愈来愈广泛，在带来新技术和提高汽车性能的同时使检查与维修更为复杂，所以对维修也有了更高的要求。1.2 发动机故障产生的原因和主要表现汽车发动机一般都采用往复活塞式内燃机，其结构复杂，工作条件恶劣，在长期使用过程处于各种的环境中承受着各种应力如外部的环境应力、内部功能应力和运动应力以及总成部件等由于结构和使用条件如道路气候使用强度行驶工况等
12、不同，发动机技术状况参数将以不同强度发生变化或性能参数劣化，最终表现为声响异常，流体泄漏，温度过高，动力下降，油耗过大，工况突变，外观异常，机体振动等。本科生毕业设计（论文）21.3 发动机故障诊断技术发动机故障诊断技术是在汽车不解体或不完全解体的前提下依靠先进的传感器技术与检测技术采集发动机的各种具有某些特征的动态信息并对这些信息进行各种分析和处理，区分识别并确认其异常表现预测其发展趋势，查明其产生的原因，发生部位和严重程度提出针对性的维修措施的处理方法并提供公正的科学的数据，主要对汽车的动力性安全性可靠性以及噪声污染排放等状况进行检测 6。本科生毕业设计（论文）3第 2 章 捷达前卫发动机
13、简介2.1 捷达前卫 1.6 升发动机介绍捷达电控发动机发展逐渐多元化，发展技术逐步走向成熟，各类型的捷达电控发动机相继问世，如：前卫、捷达王、新捷达等。但归根到底各类型捷达电控发动机的大体组成相同，工作原理基本相似，不同的只是应用发动机上个别新技术不一样而已。捷达前卫 1.6 升发动机是 2012 年的一款，型号 EA13，排量 1595ml,进气形式是自然吸气，气缸排列直列式，4 缸，每缸两个气门，五档手动，车身长 4415mm，高 1674mm，宽 1415mm，四门五座三厢车，前置前驱，麦弗逊式独立悬架，纵向托臂式扭矩梁，机械液压助力，承载式车身。前制动器盘式，后制动器鼓式。最大马力
14、95 马力（Ps）,最大功率 70kw,最大功率转数 5600rpm,最大扭矩 140Nm,最大扭矩转数 3500rpm,供油方式是多点电喷。由于捷达各类电控发动机的大体结构相似，工作过程、原理基本相似，同类型故障分析方法相像，故本文就主要以捷达前卫 1.6 升发动机为代表对捷达电控发动机的常见故障进行分析与检修。捷达前卫 16 升电控发动机外观如图 1-1 所示：图 1.1 捷达前卫 1.6 升发动机外观图本科生毕业设计（论文）42.2 捷达前卫电控发动机系统组成捷达前卫电控发动机一般有几大大系统组成：进气系统、燃油供给系统、电子控制系统、电子点火系统等。各系统只有按照各自的工作顺序，工作良
15、好才能保证发动机的正常工作，汽车才具有良好的动力性。2.2.1 捷达前卫电控发动机进气系统空气供给系统为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气。在发动机工作时，根据发动机的不同工况，向发动机提供相应的空气量，并对空气量进行直接计算，从而使提供的空气与喷油器所提供的燃油形成符合一定空燃比要求的可燃混合气。空气经空气滤清器、空气滤流量计、节气门、进气总管、进气歧管进入各气缸。一般行驶时，空气的流量有通道中的节气门来控制，节气门有油门控制，踩下油门踏板时，节气门打开，进入的空气量多；怠速时，节气门关闭，空气由旁通道通过。怠速转速的控制是由怠速调节螺钉和怠速空气调节器调整流经旁通道的空气量来实现的。怠速
16、空气阀调整器一般由 ECU 控制。在气温低发动机暖机时，怠速空气调整器的通路打开，以供给暖机时必须的空气量给进气歧管，此时，发动机转速较正常怠速高，成为快怠速。随着发动机冷却液温度升高，怠速空气调节器的旁通道的开度逐渐减小，发动机转速逐渐降低至正常怠速。空气供给系统如图2 所示:图 2.1 进气系统1空气滤清器；2稳压腔；3节气阀体；4进气控制阀；5进气室6真空罐；7真空开关阀；8执行器；9怠速控制阀2.2.2 捷达前卫电控发动机燃油系统供油系统如图 2-2 所示,由电动汽油泵 3、汽油滤清器 4、压力波动缓冲器本科生毕业设计（论文）55、汽油压力调节器 1、喷嘴 6 和供油管 2 等组成。图
17、 2.2 供油系统1汽油压力调节器；2供油管；3电动汽油泵4汽油滤清器；5压力波动缓冲器；6喷嘴燃油供给系统由燃油泵（输油泵）、燃油滤清器、轨道、喷油器、燃油压力调节器及供油总管等组成。燃油由燃油泵从油箱中泵出，经过燃油过滤器，除去杂质及水分后，再将有一定压力的燃油流至供油轨道，再经各供油歧管送至各缸喷油器，喷油器根据 ECU 的喷油指令，开启喷油阀，将适量的燃油喷于进气门前，待进气行程时，再将可燃混合气吸入气缸内，装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的，目的在于保持喷油器内与进气歧管的压力差为 250kPa 左右。现代汽车发动机电子控制燃油喷射系统 EFI（Electronic
18、Fuel Injection）简称电控燃油喷射系统，它的主要功能是控制汽油喷射、电子点火、怠速、排放、进气增压、发电机负荷、自我诊断与报警、安全保险、备用功能。（1）电子汽油喷射（EFI）控制1）喷油量控制电子控制单元（ECU）把发动机的转速和负荷信号作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据其他信号加以修正，如冷却液温度信号等，最后确定总喷油量。2）喷油正时控制当发动机采用多点顺序燃油喷射系统时，ECU 除了控制喷油量以外，还要根据发动机的各缸点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使汽油充分燃烧。本科生毕业设计（论文）63）断油控制减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然
19、放松加速踏板时，ECU 将自动切断燃油喷射控制电路，使燃油喷射中断，目的是降低减速时 HC 和 CO的排放量，而当发动机转速下降至临界转速时，又能自动恢复供油。4）燃油泵控制当打开点火开关后，ECU 将使燃油泵工作 23S，用于建立必需的油压。若此时发动机不起动，ECU 将会切断电动燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU 控制燃油泵保持正常运转。（2）电子点火（ESA）控制1）点火提前角的控制在 ECU 的存储器中存储着发动机在各种工况下最理想的点火提前角。发动机运转时，ECU 根据发动机的转速和负荷信号确定基本点火提前角，并根据其他信号进行修正，最后确定点火提前角
20、。然后，向电子点火控制器输出点火信号，以控制点火系统的工作。2）通电时间（闭合角）与恒流控制点火线圈初级电路在断开时需要保证足够大的断开电流，以使次级线圈产生足够高的次级电压。与此同时，为防止通电时间过长而使点火线圈过热损坏，ECU 根据蓄电池电压及发动机转速信号等，控制点火线圈初级电路的通电时间。在现代汽车高能点火系统电路中，还增加了恒流控制电路，使初级电流在极短时间内迅速增长到额定值，减少转速对次级电压的影响，改善点火特性。3）爆震控制当 ECU 接收到爆震传感器输入的电信号后，ECU 对该信号进行处理并判断是否即将产生爆震，当检测到爆震信号后，ECU 立即推迟发动机点火提前角，采用反馈控
21、制方式避免爆震产生。4）怠速控制（ISC ）发动机在汽车制动、空调压缩机工作、变速器挂入档位，或发动机负荷加大等不同的怠速工况下，由 ECU 控制怠速控制阀，使发动机处在最佳怠速稳定转速下运转。（3）排放控制1）废气再循环(EGR) 控制当发动机的废气排放温度达到一定值时，ECU 根据发动机的转速和负荷，控制 EGR 阀的开启动作，使一定数量的废气进行再循环燃烧，以降低排气中本科生毕业设计（论文）7NOx 的排放量。2）开环与闭环控制在装有氧传感器及三元催化转化器的发动机中，ECU 根据发动机的工况及氧传感器反馈的空燃比信号，确定开环控制或闭环控制。3）二次空气喷射控制ECU 根据发动机的工作
22、温度，控制新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转化器，用以减少排气造成的污染。4）活性炭罐清污电磁阀控制ECU 根据发动机的工作温度、转速和负荷转速信号，控制活性炭罐清污电磁阀的开启工作，将活性炭吸附的汽油蒸汽吸入进气管，进入发动机燃烧 ，降低蒸发排放。（4）进气增压控制1）进气谐波增压控制ECU 根据转速传感器检测到的发动机转速信号，控制进气增压控制阀的开闭，改变进气管的有效长度，实现中低转速区和高转速区的进气谐波增压，提高发动机的充气效率。2）涡轮增压控制ECU 根据进气压力传感器检测到的进气压力信号控制废气增压器的废气放气阀或可变喷嘴环，以获得增压压力。（5）发电机控制ECU 根据发电机输出电压的变化，调节发电机的励磁电流，使发电机输出的电压保持稳定。（6）警告指示ECU 控制各种指示仪表和警告装置，显示有关控制装置的工作状态，当控制装置出现异常情况时会及时发出警告信号，如氧传器失效、催化转化器过热等。（7）自我诊断与报警当电子控制系统出现故障时，ECU 会点亮仪表盘上的“发动机检查（CHECK ENGINE SOON）”指示灯，提醒驾驶员，发动机已出现故障，应立即停车检查修理。ECU 将故障以代码的形式存储在 ECU 的存储器中，维修人员通过故障诊断插座。使用专用故障诊断仪或以跨接导线的方法调出故障信息，供维修人员进行分析。
