东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机电控系统检测与诊断

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目录

第一章 发动机电控系统概述............................................................................................................................ 1 1.1 1.2 1.3

发动机电子控制系统的发展历程 .............................................................................................................. 1 发动机电子控制系统的发展趋势 .............................................................................................................. 1 汽车发动机电控系统的基本组成及类型 .................................................................................................. 2

1.3.1 电控系统的基本组成 .............................................................................................................................. 2 1.3.2 电控系统的类型 ...................................................................................................................................... 3 第二章 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的结构及其电子控制系统 ............................................................... 4 2.1 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的结构 ....................................................................................................... 4 2.1.1 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的种类 ............................................................................................... 4 2.1.2 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的参数 ............................................................................................... 5 2.1.3 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的主要特征 ....................................................................................... 5 2.2 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的电子控制系统 ....................................................................................... 8 2.2.1 控制系统 .................................................................................................................................................. 8 2.2.2 输入装置 .................................................................................................................................................. 9 2.2.3 输出装置 ................................................................................................................................................ 10 2.2.3 CVVT SYSTEM ..................................................................................................................................... 11 第三章 发动机电控系统检测与诊断的基本思路 ............................................................................................14 3.1 故障的确认 ..................................................................................................................................................... 14 3.2 故障的分析 ..................................................................................................................................................... 14 3.3 排除疑难故障前的检查项目 ......................................................................................................................... 14 第四章 福瑞迪轿车发动机电控系统检测与诊断分析 ....................................................................................16 4.1 点火系统故障诊断与排除 ............................................................................................................................. 16 4.1.1 点火系统的组成及规格 ........................................................................................................................ 16 4.1.2 点火系统常见故障及故障分析 ............................................................................................................. 16 4.2 充电系统故障诊断与排除 ............................................................................................................................. 17 4.2.1 充电系统的组成 .................................................................................................................................... 17 4.2.2 充电系统常见故障及故障分析 ............................................................................................................. 17 4.3 起动系统故障诊断与排除 ............................................................................................................................. 21 4.3.1起动系的组成及工作原理 ..................................................................................................................... 21 4.3.2 起动系统常见故障及故障分析 ............................................................................................................. 21 第五章 结论 .....................................................................................................................................................25 5.1 结论 ................................................................................................................................................................. 25 5.2 存在不足 ......................................................................................................................................................... 25 5.3 展望 ................................................................................................................................................................. 25 致谢 .....................................................................................................................................................................26 参考文献 .............................................................................................................................................................27

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第一章 发动机电控系统概述

1.1 发动机电子控制系统的发展历程

早期的汽油喷射系统采用机械式控制方式，在飞机发动机上得到应用。二战结束后，汽油喷射技术在汽车发动机上得到应用，但由于成本高、技术难度大，

20世纪60年代，由于电子技术的迅猛发展和受汽车排放法规的影响，汽油喷射技术向一般汽车推广使用。

进入20世纪70年代，能源危机和电子技术的发展使电控汽油喷射成为汽车工业的重要发展方向，随着电子技术的发展，电控汽油喷射系统经历了从晶体管、集成电路到微机控制，从模拟式到数字式的发展过程。1967年，德国Bosch公司在Bendix公司专利基础上，率先开发了一套D-Jetronic汽油喷射系统，并于70年代首次批量生产，率先达到当时美国加州汽车排放法规的要求，开创了汽油喷射电子控制系统的应用历史。为了改善D-Jetronic系统工况变化时的不良控制效果，Bosch公司又开发出质量流量控制的L-Jetronic电控喷油系统。之后， L-Jetronic系统进一步发展成LH-Jetronic系统。LH-Jetronic系统即可精确测量空气流量，又能补偿大气压力和温度变化的影响，又进一步减小了进气阻力，响应速度更快，性能更加优越。大规模集成电路和微型计算机的发展为汽车发动机达到综合性能指标最佳的综合控制系统的诞生创造了有利条件。1979年，Bosch公司开始生产集电子点火和电子喷油于一体的Motronic数字发动机综合控制系统，这种控制系统能对空燃比、点火时刻、怠速转速和废气再循环等方面进行综合控制。随后，世界各大汽车生产厂家相继推出自己的产品，包括GM公司的EFI系统和TBI系统、FORD公司的EEC系统Chrysler公司的CFI系统、日产ECCS系统、丰田TCCS系统、三菱ECT-JET系统和Lucas的EMS系统与此同时，传感器和汽车专用控制芯片得到了迅速发展。

20世纪80年代以前，汽油机喷射多采用多点汽油喷射系统，1980年，GM公司首先研制成功一种结构简单、价格低廉的TBI系统，该系统采用低压喷射，使用更低的喷油压力和较少的喷油器就能满足当时的法规要求，得到迅速普及和发展。1983年，Bosch也推出了Mono-Jetronic单点汽油喷射系统。

20世纪80年代末90年代初，由于对发动机性能结构要求的进一步提高，法规要求的进一步严格，多点汽油喷射系统重新显现出优势并再次占据主导地位。随着微处理器在汽车上的应用，汽车发动机电控系统的首要任务是根据各种性能指标确定发动机系统的最佳特征，可以相应于各种工况、环境和状态自动作相应调整和补偿，使发动机始终保持在最优状况运行。

目前汽油发动机电子控制的内容主要包括:燃油喷射控制、点火控制、怠速控制、排放控制、进气控制和增压控制。此外还有电动燃油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、气门正时控制、普告提示，系统自我诊断等功能。

1.2 发动机电子控制系统的发展趋势

随着排放法规的不断严格和电子技术的迅速发展，汽油机电控技术取得了显著的进步，作为一种新技术已在汽车工业中建立了坚实的基础。目前，汽油机电子控制的发展趋势还十分强劲。汽油机电控系统的研究和发展主要表现在几个方面: （1） 控制器

随着电子技术的飞速发展，发动机的控制器在小型化的同时功能越来越强。目前，电控单元的硬件不断丰富，集成化程度越来越高，数据采集、计算和通讯速度不断提高，对燃烧压力的瞬态变化也能进行实时处理。发动机控制向综合控制方面发展，不仅能实现对

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发动机本身的控制还同时兼有车辆自动变速、主动悬架及车速控制等的汽车综合管理系统。当前，16位机取代8位机成为车用微机的主流机型，而且向32位机迈进，这将有力地支持控制系统发展更多、更高级的功能。 （2） 传感器

传感器的发展趋势是走向小型化、集成化及智能化，能够对温度、电压进行自动补偿，并自动恢复由于长期使用造成的性能衰退;具备自诊断及自修复功能，并直接输出数字信号，简化控制单元;传感器本身有较强抗干扰能力，增强了系统的可靠性。目前新型传感器的开发主要集中在燃烧数据传感器研制和发动机输出参数检测两领域。 （3） 新机构的研制

1)变尺寸进气系统，根据工况选择不同进气管长度以获得较高充气效率; 2)气门正时和气门升程控制;

3)爆震控制实现高压缩比和变压缩比系统; 4)排气、冷却系统和噪声方面的控制; 5)涡流和燃油雾化的控制。 (4)控制软件的发展

突出表现在新型控制理论在发动机控制中的实际应用，汽油机的控制理论从开环控制走向闭环控制，从最优控制走向自适应、自学习控制，最终走向神经网络智能控制。未来一段时间内，控制软件发展主要表现在几个方面: 1)为新的变量开发控制算法; 2)为开发控制算法进行仿真研究;

3)为车外诊断的专家系统和在车内使用的控制系统进行仿真应用研究。

总之，电子控制在当前发动机控制发展中起了核心作用。今后的发动机电控将随着社会的各种要求和各种新技术、新材料的发展向高精度、紧凑化方向发展。

1.3 汽车发动机电控系统的基本组成及类型

1.3.1 电控系统的基本组成

汽油机电子控制系统由感测控制信号的传感器、以计算机为核心的电控单元和实现控制意图的执行器三部分组成，如图1-1所示.传感器是系统中信息的输入部分，它用于感知控制系统外部的信息，并将得到的信息转换为电信号后传输给电控单元，输入信息是引起控制系统发生变化的原因。电控单元是控制系统的中枢，是系统中的信息处理部分，它通过处理、分析和计算输入信息形成控制指令，并将形成的控制决定传输给执行器，处理是控制系统对输入的响应过程。

电子控制系统中的信号输入装置是各种传感器。传感器的功用是采集控制系统所需的信息，并将其转换成电信号通过线路输送给ECU。

电子控制单元（ECU）是一种综合控制电子装置，其功用是给各传感器提供参考（基准）电压，接受传感器或其他装置输入的电信号，并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行原件发出指令。

执行原件是受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。

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图1—1 汽油机电子控制系统的组成

1.3.2 电控系统的类型

电子控制系统有两种基本类型：即开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统的控制方式比较简单，ECU只根据各传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否能达到预期目标对其控制过程没有影响。而闭环控制系统除具有开环控制系统功能外，还对其控制结果进行检测，并将检测结果（即反馈信号）输入ECU，ECU则根据反馈信号对其控制误差进行修正，所以闭环控制系统的控制精度比开环控制系统高。

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第二章 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的结构及其电子控制系统

2.1 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的结构

和其它轿车发动机一样，东风悦达福瑞迪轿车发动机同样也有其两大机构（曲柄连杆机构、配气机构）和五大系统（冷却系、燃油供给系、润滑系、点火系、启动系）及电子控制系统。

2.1.1 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的种类 福瑞迪轿车发动机有以下几种（如图2—1）

图2—1 发动机的种类

图2—2 发动机详图

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2.1.2 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的参数

图2—3 发动机的参数

图2—4不同型号发动机的参数对比

2.1.3 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的主要特征

1）气缸体：

高压铸造铝合金缸体,强性增大,轻量化, 生产性提升；通气孔减少活塞往复运动的泵气；缸体/缸盖分离冷却方式, Warm-up时间缩短(有害排放气体减少)；增大T/M结合性, 振

动/噪音减小。

2）气缸盖：

排气量 1.4/1.6L缸体公用化，生产性提升高压缩比(10.5)； 燃烧室适用使发动机性能提升；气缸盖螺栓塑性域角度法适用，规定扭矩 : 2.0kg.m + 90˚+ 100˚（注意 : 气动

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扳手不能使用，如图2—5）

图2—5发动机气缸盖

3）凸轮轴：

☞ 옵셋 凸轮轴适用(10mm) : 减少摩擦及旋转惯性减少

☞ 锻铸才连杆适用 NVH提升 & 连杆盖 파단분할 公法 结合性增大 ☞ 活塞 低张力环适用 : 摩擦减小(空燃比提升) 气缸盖凸轮轴瓦盖安装要领（如图2—6）

图2—6气缸盖凸轮轴瓦盖安装要领

4）气门驱动系： 1 组成（如表1） ○○2 CVVT SYSTEM 阀动作角度（如表2） 动作控制角 : 50˚(最大延迟 ~ 最大提前

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表1 气门驱动系组成

CVVT SYSTEM 正时驱动 凸轮轴 挺住 ▷ 形式: 叶片 TYPE；动作角: 50˚ ▷ 驱动: 正时链油压式；张紧器适用 ▷ 空芯轴 ▷ Shimless MLA 表2 CVVT SYSTEM 阀动作角度

○3 机械式气门驱动机构：其初期气门间隙及其门垫片的选定见表3：

    

轻量化及高强性化确保 : 气门弹簧下重减小燃比 10年 10万 Mile 耐久性确保

41种类 GRADED TAPPET (23 PAGE 参照) 效果 : 摩擦减小燃比改善及 HLA 噪音 进气及排气间隙检测时应注意：

（1）气缸盖交换 : 气缸盖安装后 气门间隙调整后 安装 （2）发动机更换 : 组装工程气门间隙调整.( 调整不必要

表3 初期气门间隙及其门垫片的选定

区分 进气( IN ) 排气(OUT ) Θ_发动机 0.20±0.03mm 0.30±0.03mm γ_发动机 0.20±0.03mm 0.25±0.03mm 进气垫片厚度(mm) N = T + ( A – 0.20 ) 排气垫片厚度(mm) N = T + ( A – 0.30 & 0.25 ) （注：▷ T : 拆卸的垫片厚度 / ▷ A : 测量的气门间隙 / ▷ N : 新垫片的厚度） ○4 正时链：

（1）主要特征：☞ 加速/怠速时链条噪音最小化的链条适用

☞ 耐久信略性确保 (Maintenance free)

☞ 为了防止链条跳转，适用了라쳇式油压式自动张紧

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图2—7正时链结构

（2）组装方法（如图2—8）

☞ 销逆时针方向，在中心线上约 3˚

☞ 进,排气凸轮轴 链轮TDC记号对准( “-” & “●” )

☞ 链条导板 → 把链条，曲轴正时记号(“●”)金色链接中间 ☞ 金色的正时记号，在运行车辆上会被抹掉. - 分解时对准 #1 压缩上止点，然后分解

图2—8正时链的组装方法

2.2 东风悦达起亚福瑞迪轿车发动机的电子控制系统

福瑞迪轿车发动机的电子控制系统由输入装置（即各种传感器）、控制单元（PCU或ECM）和输出装置（即执行元件）。 2.2.1 控制系统

控制PCU：判断行驶情报状态，控制和调整点火时刻及喷射量 ，使发动机行驶运转条件实现最佳化； 控制发动机系统的电子控制装置。其主要特征是： ◈ 提升商品性

◈ 作业性/维修性提升: WIR'G DASH HOLE 通过作业删除 ◈ NVH 提升 : DASH HOLE 删除 ◈ 综合 PCU(ECU + TCU) ◈ 16 Bit Processor

控制装置与输出、输入装置的关系如下图所示：

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图2—8输入,输出控制构成图

2.2.2 输入装置

输入装置包括各种传感器，如空气量传感器（MAP）、进气温度传感器（ATS）、节气门位置传感器（TPS）、冷却液温度传感器（WTS）、爆震传感器(KNS)、氧传感器(O2)、凸轮轴位置传感器(CMPS)、燃油压力传感器(FTPS)等。 （1）空气量传感器（MAP）：决定基本燃油喷射量及点火时刻；故障时Fail Safe : TPS 对策。其类型及检测方式如下表：

表4 空气量传感器

（2）进气温度传感器（ATS）

进气温度传感器使用的是负特性热敏电阻（NTC），其主要功能是作为燃油喷射量及点火时刻的修正信号，故障时 Fail Safe对策为WPS 对策。 （4） 节气门位置传感器（TPS）

节气门位置传感器采用可变电阻式 Lever Type变更电阻产生可变电压信号，其主要功能是决定燃油喷射量及点火时刻,变速时刻，故障时 Fail Safe对策为 AFS 对策。

不同型号发动机节气门的开闭时刻也不同，如下表：

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表5 不同型号发动机节气门开闭时刻

（5） 冷却液温度传感器（WTS）

冷却液温度传感器使用的是负特性热敏电阻（NTC），其主要功能是作为燃油喷射量及点火时刻修正信号及控制冷却风扇电路的接通与断开，故障时 Fail Safe对策为ATS 对策

（6）爆震传感器(KNS)

爆震传感器(KNS)用压敏电子元件制作而成，其功能是监测发动机震动，控制发动机最佳的点火时刻，故障时故障时停止爆震控制, 控制RPM&WTS&MAP等设定值。 （7）氧传感器(O2)

氧传感器主要材料为氧化锆，作用是控制是空燃比 (燃油量增减)，提高三元催化器净化效率，故障时停止理论空燃比控制。 （8）凸轮轴位置传感器(CMPS)

凸轮轴位置传感器形式为Hall Type，功能为监测#1号压缩上止点，决定点火顺序，故障时使汽车可以行驶, 可以气动, 停止CVVT控制和爆震控制。 （9）燃油压力传感器(FTPS)

燃油压力传感器(FTPS)用压敏电子元件制作而成，控制部件为CCV, PCSV, RPS, FLS, CCV Filter，其功能是监测燃油箱内压力， 诊断油气控制系统是否泄漏，故障时停止油气泄漏关联监控。它的输出特性如下表所示：

表6 燃油压力传感器输出特性

2.2.3 输出装置

1）炭罐 CLOSE阀门(CCV)

监控不正确条件 : 注油后, HIGH RVP Fuel, 燃油温度上升.(Vapor过多)

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CCV Close 条件 : 进入怠速后 4~5秒后FTPS 正常 油气泄漏监控诊断原理 :

PCSV OPEN → CCV Close → FUEL TANK Pressure测量 → 基准压力和比较 油气泄漏监控条件(KOBD)如下：

表7 油气泄漏监控条件(KOBD)

其他条件：

☞ 炭罐蒸汽采集量应少

☞ 以前监控后，再监控条件满足时 : 60秒以后 ☞ 注油中诊断与否 : 诊断实施 2）点火装置

福瑞迪轿车发动机采用点火方式，点火装置的功能是ECM内装P/TR，是发动机按照点火顺序点火，故障时发动机运转不稳或者熄火。 3）喷油嘴

根据各种传感器的情报，控制最佳的燃油喷射量，当压力超过6200rpm时切断燃油供给，故障时发动机运转不稳或者熄火。 4）怠速控制阀(ISCA)

怠速控制阀(ISCA)采用双线圈方式，主要功能是根据驾驶条件调节空气量，故障时发动机动机转速上升或者熄火。 2.2.3 CVVT SYSTEM

Ⅰ CVVT SYSTEM 概要

CVVT SYSTEM< Continusly Variable Vavle Timing >：根据发动机的转速和负荷，在驾驶全领域可变控制统进气凸轮轴的气门开闭时刻的系统。CVVT 控制系统构成图如下图所示：

图2—8输入,输出控制构成图

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使用CVVT SYSTEM的目的有以下三个：

1、 减少有害气体排放 排气行程末，再燃烧未燃烧的废气减少HC ，利用内部EGR，降低

燃烧温度减少 Nox；

2、 提高空燃比 加快进气门开启时刻，降低泵气怠速时安定的燃烧，降低转速 ，提升空

燃比性能； 3、 提高性能 在全领域的最佳的气门正时控制，提高了输出动力。 Ⅱ 驱动机构

CVVT是有外壳, 转子叶片, 链轮, 垫片构成，其驱动机构如下图

图2—9 CVVT 驱动机构

Ⅲ 动作原理如下图

图2—10 CVVT动作原理（最大延迟状态） 图2—11 CVVT动作原理（中间维持状态）

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图2—11 CVVT动作原理（最大提前状态）

Ⅳ 维修时注意事项

（1）CVVT和凸轮轴连接方法

① 销子碰到转子表面时，请勿用力转动. ② CVVT 螺栓涂上机油后，按照规定力矩拧紧

③ 拧紧CVVT螺栓时，必须固定凸轮轴，请勿约束CVVT总成 （2）CVVT注意事项

① 掉落过的部件，禁止再使用

② CVVT 单件问题时，请勿分解.[分解时: 更换新品) ③ CVVT 单件的清洁度维持 （3）OCV & OCV Filter 注意事项

① 掉落品禁止再使用 ② 更换时清洁度管理

③ 搬运发动机时勿要把它作为支撑点 ④ 禁止抓住滑套工作 5清洁度管理维持 ○

6 安装/拆卸情况: Washer 更换 FILTER无更换 ○

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第三章 发动机电控系统检测与诊断的基本思路

3.1 故障的确认

对于电子控制发动机，主要从两方面理解，一是机械部分；二是电子控制部分。是通过控制不同的执行机构，监测和控制发动机工作。在使用中，造成发动机故障的原因可能是机械部分，也可能是电子控制部分的问题，其故障诊断的难易程度也不一样。因此在对电控发动机故障诊断时，我们要分清故障是在机械部分还是在电子控制部分，了解故障的特点，遵循故障诊断的一些基本原则，就可以用较简单的方法准确而迅速地找出故障所在。

电控发动机的控制系统(ECU)所控制的仅仅是发动机的电控部分，而无法兼顾到发动机的全部，特别是机械部分。

电控发动机电脑ECU不能监测由以下原因引发的故障：

一、一般低档车的ECU不能监测不工作的点火线圈、污染或损坏的火花塞以及高压线断芯而引起的高压点火电路的故障。

二、ECU不能监测电动汽油泵进口滤网、燃油滤清器管路的堵塞，进线或回挤扁而引发的来油不畅，或混合气过稀的故障。

三、ECU不能监测空气滤清器进口或空气滤芯堵塞或节流的原因使空气流量变化而引发的故障。

四、ECU不能监测气缸压力的高或低，或者各缸压力的均匀度。

五、ECU不能监测插头、插脚损坏，但会产生因这种情况所导致的故障码。 六、ECU不能监测接地不良，但会产生因这种情况所导致的故障码。

七、ECU不能监测真空助力器在发动机控制系统中的真空管路的泄漏或节流，然而进气歧 管绝对压力传感器的真空度会被监测且ECU还会记录故障码。

以上七条是电控发动机监测不到的故障原因，在维修电控发动机时应予重视。是电控故障还是机械故障，必须正确区分发生的部位和表现特征，方能准确迅速地判定和排除故障。检查中，如果发动机有故障，而发动机故障警告灯没有点亮(未显示故障码)，此时说明发动机的故障可能在机械部分。一般来讲，机械故障大都发生在下列情况：火花塞和高压线路本身有缺陷；发动机曲轴箱强制通风装置阀门或管道堵塞；空气滤清器堵塞；进气管附近漏气或真空管有缺陷，这些部分产生的故障不属于电控部分的故障，但均会引起汽车发动机的不正常工作。例如，当火花塞、高压线有缺陷时，往往会出现发动机怠速不稳、加速断火、排气管放炮等故障。再比如，空气流量计壳体若破损造成漏气现象，使ECU监测失误，进而会导致发动机转速失准和运转无力。

以上机械部分故障大都属小的故障，大的机械故障则发生在配气机构(配气相位失准、气门弹簧断裂、液压挺柱堵塞)和点火正时上(正时齿轮记号不对)。配气相位和点火正时不正确，一般都需拆解检查。

除上述外，还有气缸和活塞环配合间隙过大、发动机窜油和轴瓦响等也属于机械故障范围，电控系统监测不到，这部分故障较容易判断，不容易混淆。

3.2 故障的分析

电控发动机上的电磁开关、电磁阀、继电器、电动机及喷油器等，这些器件在正常工作中都会发出一定的响声。如出现的响声变小、响声无规律或根本无响声等现象，就可以判定该器件或该电路出现了故障。

3.3 排除疑难故障前的检查项目

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一、检查各熔丝是否有损坏现象。

二、检查空气滤清器和汽油滤清器，查看滤芯及周围是否有脏物、杂质和污染物，必要时予以清洗并更换滤芯。

三、检查各真空管道是否有渗漏、堵塞和连接不良，真空软管是否破损老化。

四、检查电控系统导线的连接情况是否良好，有无松动、断开和脱落现象，特别是插接部分。

五、检查每个传感器和执行器是否有明显的损伤。

六、检查发动机在运转情况下，进排气歧管及氧传感器处是否有泄漏，燃道有否渗漏。

七、检查喷油器是否有脏物，燃油喷射压力是否在规定范围内。 八、检查高压是否正常。

九、检查各缸压力是否在规定范围内。 十、倾听发动机有无异响。 在完成上述检查基础上，利用发动机的基本工作原理和电控喷射方面的原理，从油路、电路、气路进行科学地综合分析。千方百计寻找与故障有关联的因素。本着由简到繁，由易到难，由外到内的原则，进而寻找产生故障的真正原因，并设法排除它。

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第四章 福瑞迪轿车发动机电控系统检测与诊断分析

4.1 点火系统故障诊断与排除

点火正时由电子控制点火正时系统控制。发动机各工作状况的标准参考点火正时数据预编在ECM （发动机控制模块）的存储器中。发动机工作状况（转速、负荷、加热状态等）由各传感器检测。基于ECM 接收各传感器检测到的信号

和点火正时数据,至截断初级线圈电流信号,激活点火线圈并控制点火正时。

点火系统故障常用的诊断方法就是利用汽车上的仪表和直观感觉，根据故障现象找出故障原因，并迅速准确地排除故障。除此之外，还有搭铁跳火法、干电池检测法、模拟信号法、示波器法及故障诊断仪法等。 4.1.1 点火系统的组成及规格

起亚福瑞迪轿车点火系统是由蓄电池、点火线圈、火花塞等组成，其规格如下表：

表8点火系统的规格

项目 点火线圈 初级线圈电阻 次级线圈电阻 火花塞（不含铅） 类型 间隙 规格 0.7 ± 15 % (Ω) - RER8MC 1.0 ~ 1.1 mm (0.0394 ~ 0.0433in.) 4.1.2 点火系统常见故障及故障分析 （1）点火系常见故障现象

1 发动机不能起动或起动困难（发○

动机转动）；

2 怠速不稳或停转； ○

3 发动机动力不足或加速不良； ○

4 燃油消耗量大。 ○

（2）故障原因 1 点火开关有故障 ○

2 点火线圈有故障 ○

3 火花塞故障 ○

4 点火电路分离或损坏 ○

5 火花塞高压导线故障 ○

（3）故障诊断与排除 1）火花测试

1.拆卸点火线圈（A）。 图4—1 点火线圈安装位置 2.从保险丝盒上拆卸燃油泵继电器（A）,防止检查时燃油喷射。 3.使用火花塞套筒拆卸火花塞。 4.安装火花塞到点火线圈。 5.火花塞搭铁到发动机上。

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6.转动发动机时,检查火花发生（发动机转动不要多于5-10秒）。 7.检查所有火花塞。

8.使用火花塞套筒安装火花塞。

9.安装点火线圈。规定扭矩：9.8 ~11.8 Nm (1.0~1.2 kgf.m, 7.2~8.7 Ib-ft)

10.安装发动机盖和发动机盖。规定扭矩：7.8 ~11.8 Nm (0.8~1.2 kgf.m, 5.8~8.7 Ib-ft)。 2）检查火花塞

1.拆卸点火线圈（A）。

拆卸点火线圈连接器时,拉锁销（A）,推夹子（B）。（如图2—13） 2.使用火花塞套筒拆卸火花塞。（小心不要使杂质进入火花塞孔）。 3.检查电极（A）和陶瓷绝缘体（B）。（如图2—14）

图4—2 点火线圈连接器 图4—3火花塞 电极检查结果有以下两种情况：

a) 电极上有暗色沉积物，说明混合气浓、进气量小；

b) 电极上有白色沉积物，混合比稀， 点火正时提前，火花塞拧紧扭矩不足。 4.检查电极间隙（A）。标准：1.0 ~ 1.1 mm (0.0394 ~ 0.0433 in.)。 3）检查点火线圈

测量端子（+）和（-）之间的初级线圈电阻。标准值：0.75Ω± 15%。

4.2 充电系统故障诊断与排除

4.2.1 充电系统的组成

充电系统包括蓄电池、内置调节器的交流发电机、充电警告灯和线束。交流发电机内安装有内置二极管。将交流电整流为直流电。通过发电机“B”端子输出直流电。另外,发电机的充电电压由蓄电池电压检测系统调节。发电机由蓄电池电压检测系统调节。发电机的主要部件是转子、定子、整流器、电刷组、轴承和带加强肋的V 型皮带轮。电刷架包含内置式电压调节器。

在检查故障之前应注意的是：检查蓄电池导线是否与正确的端子连接； 在给蓄电池快速充电时分离蓄电池导线；切勿在发动机运转时分离蓄电池。 4.2.2 充电系统常见故障及故障分析

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（1）充电系常见故障现象 ○1 点火开关“ON”和发动机“OFF”时,充电警告灯不亮； ○2 发动机起动后,充电警告灯不熄灭 (蓄电池应在充电状态) ； ○3 过充电； ○4 充电不足。 （2）故障原因 ○1 电压调节器或交流发电机故障； ○2 布线故障； ○3 电压感测导线故障； ○4 驱动皮带松动或磨损； 5 导线连接松动或电路短路； ○

6 搭铁不良； ○

7 蓄电池损坏。 ○

（3）故障诊断与排除 1）蓄电池的测试

检测蓄电池的工具为Micro-570蓄电池检查器，其主要用途是检查蓄电池状态，检查充电系统和启动系统（包含蓄电池、起动机和交流发电机的能力）。

由于存在可能的个人伤害,在对蓄电池进行操作时,一定尤其注意并应用适当的保护眼睛措施。

a.蓄电池测试程序如下：

1.将测试仪连接到蓄电池上。A.连接红夹子和蓄电池正极(+)；B.连接黑夹子和蓄电池负极(-)。（稳固地连接夹子。如果屏幕上显示“检查连接处”。重新稳固地连接夹子。） 2.测试仪显示是否蓄电池连接在“车内”或“车外”。按下箭头键和ENTER键确认您的选择。

3.选择CCA或CCP 其中一个并按ENTER 将确认。

• CCA：冷起动电流量,在-0.4°F (-18°C)温度下起动时蓄电池的SAE 规格。

• CCP：冷起动电流量,在-0.4°F (-18°C) 温度下起动时蓄电池的韩国厂商SAE 规格 4.依据在蓄电池标签上标记的CCA 值,按上/下键设定屏幕上显示的CCA 值,使两者一致并按ENTER 键确定。在测试仪上显示的蓄电池级别（CCA）必须与蓄电池标签上标记的级别相同。

5.测试仪（Micro570）显示的蓄电池测试结果包括电压和蓄电池级别。必须依据测试结果并通过参考下表所示的蓄电池测试结果采取相关措施。 6.继续,按ENTER 键进行起动机测试。 蓄电池测试结果如下表

表9 蓄电池测试结果

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b. 检查蓄电池端子和保险丝

1.确定蓄电池端子没有松动或腐蚀。 2.检查保险丝是否导通。 c. 检查驱动皮带

1.直观上检查驱动皮带是否有过度的磨损、磨坏的帘布等。如果发现故障,更换驱动皮带。容许皮带加强肋侧的裂纹。但若加强肋上有大块掉块,则应更换皮带。 2.测量驱动皮带张力,按需要调整。

d. 直观检查交流发电机线束连接情况并听一听是否有异响 1.检查线束连接是否在良好状态。

2.检查在发动机运转时,是否从交流发电机中传出异响。 e. 检查充电警告灯电路 1.发动机暖机后关闭。 2.断开所有的附件。

3.将点火开关置于“ON”,检查充电警告灯是否亮。

4.起动发动机。检查警告灯是否熄灭。若警告灯没有按规定熄灭,检修充电警告灯电路 。 2）充电系的测试

a.充电系的测试程序如下：

1.按ENTER 键开始充电系统的测试。

2.按ENTER 键,测试仪显示交流发电机的实际电压。按ENTER 键,测试充电系统。 3.关闭所有电子负荷,踩下加速踏板,重新起动发动机持续5 秒。 4.按ENTER 键确认。

5.怠速下MICRO 570 测试仪输出的充电系统与其它读取数相比较。

6.在关掉发动机并从蓄电池上分离测试仪夹子后依据测试结果并参考下表采取相关措施。 充电系统测试结果如下表：

表10 充电系统测试结果 打印结果 措施 充电系统正常/ 充电系统正常 二极管脉动正常 交流发电机不能给蓄电池提供充电的电流 没有充电电压 检查皮带,交流发电机和蓄电池之间的连接情况 按要求更换皮带、交流发电机或导线 交流发电机不能给蓄电池提供充电的电流,给系统提供充分的电气充电电压低 负荷所需电压。 检查皮带和交流发电机,按要求更换 从交流发电机到蓄电池的电压高于电压调节器的正常极限值 充电电压高 - 检查连接和搭铁情况并按要求更换调节器 - 检查蓄电池的电解液位 交流发电机内的一个以上的二极管没有适当发挥作用 检测脉动过量 - 检查交流发电机和皮带并按要求更换 b. 充电系统的检查(交流发电机输出线束的电压降测试)

此试验主要是通过电压降的方法检测发电机输出端“B”端子和蓄电池“+”极之间的线束连接是否良好。 准备

1.点火开关置于“OFF”。

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2.从交流发电机“B”端子上分离输出端线束。电流表的正电笔接交流发电机的“B”端子,负电笔接输出端线束。电压表的正电笔接“B”端子,负电笔接蓄电池“+”极。 测试

1.起动发动机。

2.打开大灯、鼓风机电机,调整发动机转速,直至电流表指示20A。 然后记录此状态下电压表的指示。 结果

1.电压表指示应为标准值。标准值：最大值0.2V

2.如果电压表测量值大于标准值（最大值0.2V）时,有可能线束有故障。这时应检测交流发电机“B”端子到蓄电池“+”极之间的线束,并检查是否有松动的连接、由线束过热引起的颜色改变等。在再次测试前进行维修。

3.测试结束后,使发动机怠速运转。关闭大灯、鼓风机电机、点火开关。 c.输出电流测试（此测试判断发电机输出的电流是否正常。） 准备

1.测试前,检查如下项目并按要求维修。检查安装在车内的蓄电池,确定它在良好状态。蓄电池检查方法参考“蓄电池”部分。用于检测输出电流的蓄电池应使用已少量放电的蓄电池。完全充电的蓄电池因负荷不足,测试的正确率低。检查交流发电机驱动皮带张力。皮带张力检查方法参考“检查驱动皮带”部分。 2.点火开关置于OFF 位置。 3.分离蓄电池搭铁线束。

4.从交流发电机“B”端子处分离交流发电机输出线束。

5.在“B”端子与被拆下的输出线束之间连接DC (0 ～150A) 电流表。确定电流表的（-）电笔接被拆下的输出线束。

6.在交流发电机“B”端子和搭铁之间连接(0 ～20 V) 电压表。电压表（+）极接“B”端子,（-）极接搭铁。

7.连接发动机转速表和蓄电池搭铁线束。 8.使发动机盖保持打开位置。 测试

1.电压表指示应与蓄电池电压一致。如果电压表指示为0V,可能原因为：交流发电机“B”端子和蓄电池（-）极之间的线束断路或搭铁不良。 2.起动发动机并打开大灯开关。

3.大灯置于远光,鼓风机置于高速“HIGH”。发动机急加速至2500rpm 时,读取电流表指示的最大输出电流。

注意！发动机急加速停止后,充电电流急速下降。因此,进行试验时要快速读数,以便能正确读取最大电流值 结果

1.读取的最大电流值应大于极限值。在交流发电机输出线束良好的情况下,如果读取的最大电流值小于极限值时,从车上拆下交流发电机并进行检测。极限值：额定电压的50% 2.输出电流测试工作完成后,先把发动机转速降到怠速,然后把点火开关置于“OFF”。 3.分离蓄电池搭铁线束。

4.拆下电流表、电压表和发动机转速表。

5.连接交流发电机“B”端子和交流发电机输出线束。 6.连接蓄电池搭铁线束。

d. 电压调节测试(此项测试的目的是为了检查电压调节器是否正确地控制电压。)

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准备

1.测试前,检查如下项目并按要求维修：

蓄电池是否完全充电,检查方法参考“蓄电池”部分。

检查交流发电机驱动皮带的张力,皮带张力检查方法参考“检查驱动皮带”部分。 2.点火开关置于“OFF”。 3.分离蓄电池搭铁线束。

4.在交流发电机“B”端子与搭铁之间连接数字电压表。电压表（+）电笔连接“B”端子,（-）电笔连接搭铁或蓄电池（-）极。

5.从交流发电机“B”端子处分离交流发电机输出线束。

6.在“B”端子和被拆下输出线束之间连接（0 ～150A）DC 电流表。电流表（-）极连接被拆下的输出线束。

7.连接发动机转速表和蓄电池搭铁线束。 测试

1.点火开关置于“ON”,检测电压表是否指示下列值。电压：蓄电池电压如果读数为0V,说明交流发电机“B”端子与蓄电池和蓄电池（-）端子之间断路。 2.起动发动机,把所有灯和用电设备开关置于“OFF”。

3.运转发动机至2500rpm 的速度,在交流发电机输出电流下降到10A 以下时读取电压表读数。 结果

1.如果所测电压值与下面“调节电压表”中所列数值一致,则电压调节器处于良好状态,如果测量值不同于标准值,则电压调节器或交流发电机故障。

2.测试结束后,先把发动机转速降到怠速,再将点火开关置于“OFF”。 3.分离蓄电池搭铁线束。

4.拆下电压表、电流表和发动机转速表。

5.连接交流发电机“B”端子和交流发电机输出线束。 6.连接蓄电池搭铁线束。

4.3 起动系统故障诊断与排除

4.3.1起动系的组成及工作原理

起动系统包括蓄电池、起动机、电磁开关、点火开关、档位开关（A/T）、点火锁止开关、连接线束及蓄电池导线。

当点火开关置于START 位置时,蓄电池电压向起动机电磁线圈供电。此时,电磁线圈产生磁场,吸拉铁芯及拨叉并推动驱动齿轮,使它与飞轮啮合。电磁开关B+ 与M 接线柱闭合,起动机转动。发动机起动时,为防止起动机电枢旋转过度造成电机损坏,当发动机转速超过起动机转速时,利用单向离合器分离驱动齿轮和飞轮齿圈。 4.3.2 起动系统常见故障及故障分析 1）故障现象 1 发动机不转 ○

2 发动机转动无力 ○

3 起动机一直转 ○

4 起动机转动,但发动机不转 ○

2）故障原因

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1蓄电池充电不足 ○

2蓄电池导线松动、腐蚀或磨损 ○

3起动机电机故障 ○

4点火开关 ○

5导线短路 ○

6小齿轮齿断裂或起动机故障 ○

7齿圈齿断裂 ○

3）故障诊断与排除 a.起动机测试程序

1.蓄电池测试后,按ENTER 键直接进入起动机测试。 2.按ENTER 键,并起动发动机。

3.起动电压,屏幕上将显示起动机的测试结果。依据测试结果并参考如下显示的起动机测试结果采取相关措施。

4.按ENTER 键,继续进行充电系统测试。 起动机测试结果如下表：

打印结果 起动电压正常 起动电压低 给蓄电池充电 更换蓄电池 表11 起动机测试结果 措施 系统显示一个正常的起动机图 起动电压低于正常范围 检查起动机 蓄电池的充电状态太低而不能进行测试 给蓄电池充电并重新测试 在显示“状态良好和充分充电”的蓄电池状态下如果车辆还没能起动,更换蓄电池 检查导线有无断路、蓄电池导线连接情况、起动机情况并按要求维修或更换 如果发动机不能起动,检查燃油系统 b.起动机电路测试（蓄电池必须完全充电且状态良好）。 1.从保险丝盒内拆卸燃油泵继电器。

2.变速杆在N 或P 位置（A/T）或踩下离合器踏板（M/T）时, 将点火开关置于START 位置。若起动机带动发动机正常转动,说明起动系统正常。若起动机根本没有带动发动机转动,转至下一步。若在钥匙回位时,它不能分开飞轮齿圈,检查下列项目,直至找出故障原因为止。

A.铁芯和开关故障。

B.驱动齿轮受污染或单向离合器损坏。

3.检查蓄电池状态。检查蓄电池电气部件的连接部位、连接车身的蓄电池负极线束、发动机搭铁线束和起动机是否有松动和腐蚀的连接线束。并再次进行测试。若起动机带动发动机正常转动,说明起动系统正常,维修松动的连接,排除故障。起动系统处于良好状态。若起动机仍没有带动发动机转动,转至下一步。

4.分离电磁开关S 端子连接器。用跨接线把电磁开关B 端子和S 端子短接。

若起动机带动发动机转动,转至下一步。若起动机仍没有带动发动机转动,拆卸起动机,按需要维修或更换。

5.按顺序检查下列项目,直至找到断路的电路为止。

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A.检查驾驶席下部保险丝/继电器盒和点火开关之间,以及保险丝/继电器盒和起动机之间的线束和连接器。

B.检查点火开关（参考BE 部分- 点火系统）。

C.检查变速器档位开关连接器或点火锁止开关连接器。 D.检查起动机继电器。 c.起动机电磁开关测试

1.从电磁开关M 端子分离励磁线圈导线。

2.连接蓄电池正极导线到S 端子,负极导线到M 端子和起动机。必须快速执行此测试（少于10 秒）来防止线圈烧坏。 3.连接励磁线圈导线到M 端子。

4.如果小齿轮移出,电磁开关的拉入线圈正常工作。如果小齿轮不移动,更换电磁开关。 5.从M 端子分离负极导线。

6.如果小齿轮不移动,电磁开关的固定线圈正常工作。必须快速执行此测试（少于10 秒）来防止线圈烧坏。

7.如果从车身分离负极导线时小齿轮返回到原始位置,系统状态良好。必须快速执行此测试（少于10 秒）来防止线圈烧坏。 d.空转测试

1.把起动机放在配有软爪的老虎钳上,并按图4—4所示连接良好的12V 蓄电池与起动机。

2.如图中所示连接测试电流表（100 安培）和碳堆式变阻器。

3.并联起动机连接电压表（15V）。 4.将碳堆电阻旋转至OFF 位置。 5.连接蓄电池的负极与起动机壳体。

6.调节电压表上的蓄电池电压指示为11V。 7.确定最大电流值在规定值内并确定起 动 图4—4 起动机电路 机转动平稳通畅。电流：最大60A转速： 最小5500 rpm. e.检查起动机

（1）电枢检查和测试 1.拆卸起动机。

2.按规定顺序分解起动机

3.检查电枢是否与永久磁铁相接触、磨损或损坏。更换磨损或损坏的电枢。

4.检查换向器（A）表面。如果表面受污染或被烧焦,用砂布或车床修复表面到符合下面的规600 的砂纸（B）重新修复。

5.检查换向器直径。如果直径低于维修界限,更换电枢。换向器直径标准值（新）：32.9 ~ 33.0mm (1.295 ~ 1.299in) 6.测量换向器（A）径向跳动。

A.若换向器径向跳动量在维修极限值内,检查换向器的换向片之间铜尘或碳尘。 B.若换向器径向跳动量超出维修极限,更换电枢。换向器径向跳动量标准值（新）：0.02mm (0.00079in)

维修极限：0.05mm (0.0020in)

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7.检查云母深度(A)。若云母太高（B）,用弓锯刀片切割云母至适当深度。切割换向器换向片之间所有的云母（C）。底部切割不应太浅、太窄、或出现V 形（D）。换向器云母深度标准值（新）：0.5 ~ 1.0mm (0.0197 ~ 0.03937in) 维修极限：0.2mm (0.0079 in.)

8.检查换向器换向片之间的导通情况。当任一换向片之间存在断路时,更换电枢。

9.使用欧姆表检查换向器（A）和电枢铁芯（B）,以及换向器和电枢轴（C）之间是否不导通。如果导通,更换电枢。 （2）检查起动机电刷

更换磨损或浸油的电刷。使用# 500 或# 600 的砂纸,包住电枢,并平稳旋转电枢,使砂纸在换向器和电刷之间滑动。这将磨光电刷的接触平面使它的外廓与换向器相同。 （3）起动机电刷架测试

1.检查（+）电刷架（A）和（-）电刷架（B）之间是否导通。若不导通更换电刷架总成。使用一个适当尺寸的管（C）防止电刷与电刷架分离。 （4）检查单向离合器

1.沿着轴转动单向离合器。如果没有平稳滑动,将其更换。

2.双向旋转单向离合器。检查单向离合器是否单向锁止。更换双向锁止或双向都转动的单向离合器。

3.检查起动机驱动齿轮有无损伤,有损伤时更换单向离合器总成。(齿轮不可分离)如果起动机驱动轮齿损坏,检查飞轮或变矩器齿圈的状态。 （5）清洁

1.如果将起动机的定子、电枢等以浸泡的方式清洗,会破坏绝缘层。因此,应使用布擦干净。 2.用清洗剂清洗起动机的驱动元件时不要把元件完全浸泡在清洗剂中。单向离合器在出厂前已经预先润滑,而清洗剂会洗掉离合器上的润滑油。

3.使用沾有清洗剂的湿润刷子刷洗驱动元件并用干净的布擦干净。 （6）检查

1.拆卸保险丝盒盖。

2.拆卸起动机继电器（A）。

3.使用欧姆表,检查各端子的导通性。端子30 – 87不导通，端子85 – 86导通。 4.在端子85 上提供12V 电压,端子86 搭铁。检查端子30 和87 之间的导通性。 5.如果没有导通,更换起动机继电器。 6.安装起动机继电器。 7.安装保险丝盒盖。

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第五章 结论

5.1 结论

(1)起亚福瑞迪轿车发动机电控系统的故障多，其原因复杂，涉及面广，对我们的诊断维修造成困难，因此对汽车维修人员需要跟高的要求。作为汽车维修人员，我们要对汽车电控发动机的理论知识以及各系统的工作原理有跟深的了解。

(2)在电控发动机的故障维修中，我们因根据先电路后油路再气路；先进行低压电的检测再进行高压电的检测；先故障发生频率高的再故障发生频率低的；从外到内的方法进行检修。我们在汽车常见故障诊断中无论故障再多、再复杂，我们都必须要有理论作为依据，根据现象找故障、根据故障找原因、根据原因找解决办法。对于汽车维修来说应该是七分诊断三分修理，重在诊断。

(3) 起亚福瑞迪轿车发动机电控系统是现代汽车发动机电控系统的一个缩影，正如起亚福瑞迪轿车发动机一样，伴随着科技的发展，汽车上的电子设备越来越多，各种传感器的相继出现，单单靠经验是不能完全解决问题的。要通过使用检测仪器对车辆进行检测，这样才能够方便、快捷地找出车辆故障，避免盲目地拆装。在检修时一定要了解车辆的构造，因为车辆的整体是相互联系的。

5.2 存在不足

(1)由于时间关系搜集的资料有限对起亚福瑞迪轿车发动机电控系统的故障检测及其原因分析不足。

(2)由于本人的理论知识和理解能力有限，对于起亚福瑞迪轿车发动机电控系统的一些其它的频发故障没有做出具体的检测分析。

(3)实际的故障检测不够，对维修企业常见的维修方法掌握不够，缺少实际的故障诊断和维修经验。

5.3 展望

(1)希望能够有实际的实习经验和正确的操作方法来学习汽车发动机故障诊断与维修的知识为本篇论文提供依据。

(2)随着汽车新技术运用的日益广泛，车型更新换代速度不断加快，汽车维修企业对掌握新技术的人才需求也日益迫切。汽车在使用中所发生的故障越发变得扑朔迷离，故障现象看得见，故障原因摸不着，相同的现象可能由不同的故障原因所引起，给诊断故障带来了很大的难度。对于以后的汽修行业应有专业的高素质人才以及有一套标准完善的故障诊断流程和一些先进的诊断工具，能够快速准确的确定出故障发生的位置，让维修人员规范的完成维修过程。

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致谢

本文在撰写过程中经过不懈的努力和研究，即时的吸取最新的信息资源。在我的指导老师娄云老师的精心指导下，从课题的选择到论文的最终完成，他给我提出了宝贵的意见、信息和资料。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时，在此次毕业设计过程中我也学到了许多关于汽车发动机电控系统故障的诊断与排除方面的知识。在此由衷的感谢这位老师在百忙中给我提出的宝贵建议。最后要感谢的是我的父母，给予我生命并竭尽全力给予了我接受教育的机会，培养了我对汽车文化的浓厚兴趣，为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望!

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参考文献

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