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發動機失火與檢測


發動機失火并非上圖的發動機著火,下面小編為你詳細說明。



在維修車輛的過程中,遇到很多顧客投訴的問題是:車輛加速無力、發動機著車有突突聲、怠速抖動、行車發聳、變速器換擋沖擊等。查其故障原因歸納如下:

(1)燃油供給壓力低。如汽濾堵塞、電動燃油泵損壞造成燃油壓力低于規定標準,通過連接油壓表測量油壓或計量燃油泵供油量來判斷。
(2)排氣管路堵塞,主要是三元催化器堵。通過將三元催化器前氧傳感器拆下后連接壓力表打排氣背壓來判斷。
(3)進氣系統漏氣。包括節氣門體前方與空氣流量計之間漏氣和節氣門后方的進氣歧管漏氣。

(4)主負荷信號傳感器的損壞(如:空氣流量計或進氣壓力傳感器),以及氧傳感器、水溫傳感器等修正信號傳感器的故障。這些故障有時會直接報出故障碼 ,但更多的時候只是信號發生偏移,沒有超出報碼的界定,即還不符合報碼的條件,那就只能靠讀取數據流來發現它們。
用解碼器可以完成這些故障判斷:

①節氣門控制單元故障。
② 配氣正時錯誤。現在的發動機大多采用兩級正時或可變氣門正時,如果沒有專用工具情況下,再加上拆裝不當,那么發生配氣正時裝配錯誤的幾率就非常大。還有就是正時皮帶的脫齒跳牙引起的。
③點火正時不對或點火順序錯誤。
④發動機燃燒“失火”。

1.發動機失火的概念與失火的判斷
在維修過程中發現發動機燃燒“失火”是造成發動機加速無力、抖動、排放超標的罪魁禍首。那什么是“失火” 呢?

我們先引入一下“失火”的概念。
所謂“失火”,通俗講就是缺缸、斷缸、斷火、不點火、燃燒不良。從廣義上理解為由于可燃混合汽配比超差(過濃或過稀)、發動機機械原因、點火系統故 障等引起的點火能量小、燃燒質量差、燃燒不完全或完全不燃燒的一種不正常的燃燒狀況。給人的感官認識主要表現在發動機著車怠速抖動、加油有突突聲、急加速 無力、排出的尾氣刺鼻惡臭, 并伴隨著發動機故障燈(如“E P C”)或制動 “ESP”警告燈的點亮。

因為發動機燃燒失火會產生大量的H C (碳氫化合物)和 C O(一氧化碳),不僅對環境造成了污染,人體吸收以后也會造成巨大的傷害。1990年代中期美國將車載診斷系統(OBD-II)作為降低廢氣排放和進 行廢氣監控的必要部件之后,歐洲聯盟也于2000年1月1日起以歐洲車載診斷系統(EOBD)的名稱推廣該系統。該系統除了統一規定診斷接口DLC的安放位置(診斷接口必須位于駕駛員座椅周圍容易操作的地方),診斷接口插針布局(16p i n) 統一,故障代碼標準化外,更重要的是增加了加強對尾氣排放的監控。尤其對 “失火”故障的定義和對不點火汽缸的識別。這樣就又給出了另外一種對“失火”的解釋——判斷不點火汽缸的探測系統。
OB D-I I及EOB D對失火的監控策略分為異常運行方法和力矩分析方法。前者是利用發動機轉速傳感器計算在做功沖程曲軸標識圓盤的加速度,識別出由失火引起的發動機轉速異常,結合霍爾傳感器(凸輪軸位置)的信號。發動機控制單元可以識別出是哪一缸失火。

后一種也是根據發動機轉速傳感器和霍爾傳感器提供的信號,來識別出哪一缸發生不點火故障,但兩者評價發動機轉速信號的方法不同。力矩分析方法是比較由點火和壓縮兩沖程引起的發動機轉速異常(如圖2所示)和發動機控制單元中固定的計算值。這些計算的基礎是發動機負載和與發動機轉速相關的扭矩、離心質量 和由此產生的發動機轉速特性。而且需要對每一臺發動機的轉速特性分析,并把它們存儲在發動機控制單元中。
以四缸機舉例說明:

發動機轉速在每一個燃燒周期中因壓縮和點火而發生變化。當全部4個汽缸都被檢測時,各個發動機轉速的變化被重疊,從而產生出一條合成曲線。發動機轉速傳感器測量該曲線,發動機控制單元檢測該曲線并把它與典型的發動機數據進行比較,識別失火。

如果因失火而超出了OBD-II或EOBD 廢氣排放極限, 那么發動機故障燈 “ESP”或會點亮。如果存在因失火,可能損壞三元催化裝置的危險和發動機的轉速在危險的負荷范圍內,則發動機故障燈先開始閃爍,片刻之后相關汽缸的用發動機轉速信號進行失火檢測,燃油供給被切斷。

通過認識失火,了解到造成發動機燃燒失火的原因很多,大致歸結為可燃混合汽的形成過程,發動機機械方面的原因(主要影響壓縮終了的汽缸壓力) 以及點火系統的故障三個方面,本文重點闡述對由點火系統本身故障所造成發動機燃燒失火的檢測。

根據不同時期、不同汽車制造商生產的汽車采用不同機構特點的點火系統,檢測方法也各不相同,主要區別在于接線和數據的采集。

故障診斷儀(解碼器)對失火的檢測針對目前市場上越來越多的車輛,發動機電腦多采用ME、MED控制系統,點火方式多采用DFS和EFS。檢測失火的辦法,是讀取失火故障碼和失火項數據流。發動機控制單元 ECU對燃燒失火的監控策略在前面已經敘述過,如果ECU識別到失火的存在,就會設定并存儲故障碼,如: P0300(16684)多缸或一缸識別出燃燒中斷; P030X(1668X)識別出某缸燃燒中斷。

ECU并不一定點亮發動機故障燈,主要看失火周期的長短和出現失火頻率的大小。如果在一個失火計算周期內偶爾發生一兩次,是不會點亮故障燈的,但會存儲故障碼,且注明“S P”標記,而且如果連續42個K L.15端子信號的改變 (Key off/on)內不再出現失火的話,就會自行消除故障代碼。相反地,如果在失火計算周期內連續產生燃燒中斷,或較長一段時間內一直失火,E C U點亮或是閃爍發動機故障燈。總之用診斷儀讀取故障碼可以找到曾經發生過失火或正存在失火的汽缸以便維修。

如果調出的是偶發(S P)的失火故障,為了求證到底是否存在燃燒中斷現象,我們可以利用診斷儀進入發動機ECU讀取實際數據流。不同車型、不同的控制系統版本,診斷程序提供了兩種數據格式來表現“失火”。
第一種表達燃燒失火的數據的是失火計數。奧迪、大眾、別克、雪鐵龍、沃爾沃等車系多采用,通過察看相應汽缸的點火缺火數值來判斷失火。

對于奧迪、大眾車系, 還可以用診斷儀選擇08讀取數據塊察看失火數據,但需輸入通道號14、15和16才能進入,而且只在怠速和中小部分負荷下激活,急加速、大負荷和減速時監控功能鎖定。

第二種表達燃燒失火的數據是平穩運轉值。奔馳、寶馬多采用平穩運轉值指示某一缸在它工作循環的過程中曲軸是在做加速度還是在做減速度運轉,一個負值代表汽缸在做加速度,相反地,一個正值代表汽缸在做減速度。如果這個速度變量超出允許的范圍,發動機ECU就會報失火故障,并通過數據流顯示。
如果每個汽缸工作正常,燃燒狀況都比較好,平穩運轉值顯示在數據流中。而如果這個缸燃燒正處于失火狀態,但并非絕對是點火系統故障,還待進一步確定,有時通過對倒更換正常汽缸與失火缸的部件如點火線圈 和火花塞加以區分識別,從而找到損壞的部件,并排除失火故障。

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