汽油发动机管理系统故障诊断1.1
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• 火花塞一般安装在各缸燃烧室顶部的缸盖上；
• 点火模块和点火线圈的安装位置因车而异有不同的位置；
• 怠速控制阀一般安装在节气门轴的一侧；
• 电子节气门驱动电机安装在节气门轴附近；
• 进、排气凸轮轴控制阀一般分别安装在进、排气凸轮轴的 前部；
• 废气再循环阀一般安装在排气管和节气门之后进气总管之 间的管路上；
可变气门升程控制
4进气控制系统
• 可变进气控制系统主要包括动力阀控制系统和进气谐振系 统。
• 动力阀控制系统根据发动机转速和负荷信息的变化改变进 气道的空气流通截面的大小，以满足发动机不同转速和负 荷时对进气量的需求，从而改善发动机的低速和高速性能。
4进气控制系统
• 进气谐振系统（Acoustic Control Induction System，简称 ACIS）根据发动机转速和负荷信息改变进气道的长度，充 分利用进气惯性提高进气效率。
不同工况下ECU对喷油量的控制
2点火控制系统
• 主要功能：点火提前角控制、点火能量控制和爆 震控制。
(a)低速
(b)高速
(c)加速
不同工况下ECU对点火提前角的控制情况
3怠速控制系统
• 主要功能：怠速暖机控制和怠速稳定性控制。 • 怠速暖机控制：冷却液温度较低时，怠速较高，以缩短暖
机过程。 • 怠速稳定性控制：当发动机负荷发生变化时（如开启空调、
2．能正确介绍发动机管理系统的基本组成和功能。
3．能正确识别发动机管理系统的主要零部件。
4．能正确查找发动机管理系统零部件安装位置。
理
论
知
识
1.1.1发动机管理系统的基本概念
1.1.2发动机管理系统的组成及功能
1.1.1发动机管理系统的基本概念
• 发动机管理系统EMS（Engine Management System）包括传感器、电子控制单元（ECU）和
• 驾驶室内部的安装位置主要有副驾驶人前面储藏箱 内部、驾驶人座椅下面、主驾驶人前面仪表板下面 等。
• 3．执行元件的安装位置
• 执行元件按照发动机ECU的指令执行某项控制功能。
• 电动燃油泵一般安装在汽油器箱内部，汽油流经时可对燃 油泵进行冷却；
• 多点喷射系统的喷油器一般安装在燃油分配管和各缸进气 歧管之间，燃油喷射在各缸进气门前面（单点喷射系统的 喷油器一般安装在节气门上部的进气总管上）；
• 爆震传感器一般安装在发动机缸体一侧的中部；
• 节气门位置传感器一般安装在节气门轴的一侧；
• 加速踏板位置传感器一般安装在加速踏板轴上；
• 氧传感器一般安装在排气管上，上游氧传感器安装 在三元催化器之前，下游氧传感器安装在三元催化 器之后。
2．发动机ECU的安装位置
• 发动机ECU由于需要满足防振、防水、防热、防磁 等要求，一般安装在驾驶室内部某个位置，个别车 辆也有安装在发动机舱的。
学习情境1 传感器故障检修
学习单元1.1 学习单元1.2 学习单元1.3 学习单元1.4 学习单元1.5
发动机管理系统认识 空气流量/进气压力传感器故障检修 冷却液/进气温度传感器故障检修 曲轴位置、凸轮轴位置传感器故障检修 氧传感器故障检修
学习单元1.1 发动机管理系统认识
学
习
导
1 情境导入
执行器。
• MOTRONIC 博世公司
传感器1 ••• 传感器n • DEFI
通用公司
• EEC-IV 福特公司
ECU
• ECCS • TCCS
日产公司 丰田公司
• I-TEC 执行器1 ••• 执行器n
五十铃公司
1.1.2发动机管理系统的组成及功能
传感器
空气流量传感器 进气压力传感器
发动机转速/ 曲轴位置传感器
燃油蒸发排放控制
5排放控制系统
• 主要功能：废气再循环控制、燃油蒸发排放控制、空燃 比闭环控制、二次空气喷射控制等
空燃比闭环控制
5排放控制系统
• 主要功能：废气再循环控制、燃油蒸发排放控制、空燃 比闭环控制、二次空气喷射控制等
二次空气喷射控制
6其他控制系统
• 主要包括：巡航控制系统、警告提示系统、自诊断与报 警系统、失效保护系统、应急备用系统
• 进气压力传感器一般安装在节气门之后和进气歧管之间的 进气总管上；
• 进气温度传感器一般与空气流量传感器或者进气压力传感 器集成在一起；
• 冷却液温度传感器一般安装在发动机缸体（或缸盖）的水 套上或水管上；
• 曲轴位置传感器一般安装在曲轴前端皮带轮处、曲轴后端 靠近飞轮处或者分电器轴上；
• 凸轮轴位置传感器一般安装在凸轮轴前端、分电器轴上；
自诊断与报警系统
K-Jetronic
KE-Jetronic
D-Jetronic
Mono-Jetronic
MED-Motronic
ME-Motronic
Motronic
德国博世公司EMS发展历程
EMS
L-Jetronic LH-Jetronic
实 践 技 能
1.1.3发动机管理系统的主要零部件识别方法 1.1.4大众朗逸轿车1.4TSI发动机管理系统组成
航
2 学习目标
3 理论知识
4 实践技能
5 情境分析
6 学习小结
7 自主学习
情 境 导 入 • 假如你是上海大众4S店一名汽车销售人员，某客户想
购买一款上海大众朗逸轿车，对发动机的性能比较关 注，请你向客户介绍该款轿车发动机管理系统特点及 优势。
学 习 目 标 1．能与客户沟通并获得客户的需求信息。
教育部、财政部职业院校教师素质提高计划职教师资培养资源开发项目
汽油发动机管理系统故障诊断与修复
2020/6/10
学习情境1 学习情境2 学习情境3 学习情境4 学习情境5 学习情境6
传感器故障检修 燃油控制系统故障检修 点火控制系统故障检修 进气不良故障检修 排放超标故障检修 发动机综合故障检修
2020/6/10
1.1.4大众朗逸轿车1.4TSI发动机管理系统组成
• G130-氧传感器催化净化器后，在发动机前部下方排气前管 上； G294-制动助力压力传感器，在制动储液罐上方真空 管上；J538-燃油泵控制单元，在后座垫右侧下方；G6-燃 油泵 ( 供油泵 )，在燃油箱内；N30-N33 -1-4缸喷油器； N70-点火组件1； G186-节气门驱动电动机； Motronic J271-Motronic供电继电器；N276-燃油压力调节阀，在汽 缸盖罩后部中间；N80-活性碳罐电磁阀，在进气歧管顶面 中部；Z19-前氧传感器加热装置；Z29-后氧传感器加热装 置；N205-凸轮轴调节阀，在发动机顶部右侧；N75-增压 压力限制电磁阀，在发动机左侧涡轮增压器下部；J496-冷 却液循环泵继电器；V50-冷却液循环泵；V192-制动真空 泵，在副梁左侧上方。
• 燃油蒸发控制阀一般安装在汽油箱和节气门之后进气总管 之间的管路上。
1.1.4大众朗逸轿车1.4TSI发动机管理系统组成
1.1.4大众朗逸轿车1.4TSI发动机管理系统组成
• G71-进气压力传感器，在进气歧管顶面中部； G42-进气温 度传感器，在进气歧管顶面中部； G31-增压压力传感器， 在发动机左侧的进气管上；G229-进气温度传感器 -2，在 发动机左侧的进气管上； G28-发动机转速传感器，在进气 歧管下方左侧；G40-霍尔传感器，在发动机顶部左侧； G187-节气门位置传感器1，在节气门体内；G188-节气门 位置传感器2，在节气门体内； G79-加速踏板位置传感器1， 在加速踏板上；G185-加速踏板位置传感器2，在加速踏板 上； F36-离合器踏板开关；F47/F-制动踏板开关，在制动 总泵上；G247-燃油压力传感器，在进气歧管左侧节气门旁； G61-爆震传感器，在发动机后面中部； G62-冷却液温度传 感器，在发动机左侧水管接头上； G83-散热器出口冷却液 温度传感器，在散热器左侧； G39-氧传感器催化净化器前， 在发动机前部三元催化净化器上；
凸轮轴位置传感器
节气门位置传感器
进气温度传感器 冷却液温度传感器 氧传感器 爆震传感器
发 动 机 控 制 单 元
ECU
执行器
供油控制 燃油泵 喷油器
点火控制 点火器 点火线圈
进气控制 怠速阀 节气门
排放控制 EGR阀 EVAP阀
1.1.2发动机管理系统的组成及功能
1燃油喷射控制系统
• 主要功能：喷油正时控制、喷油量控制、燃油泵 控制等。
• 发动机管理系统的零部件主要包括各类传感器、发动机ECU 和执行元件。
• 不同类型的发动机管理系统因控制功能不同传感器及执行 元件的类型和也不同。
• 当上述三类零部件发生故障并需要对其进行检测时，首先 需要找到其安装位置。
• 查找各零部件的安装位置有一定的规律可循。
1．传感器的安装位置
• 空气流量传感器一般安装在节气门和空气滤清器之间的进 气总管上，靠近空气滤清器；
自动变速器挂入挡位、动力转向系统开始工作、电器负荷 增加等），为防止发动机抖动甚至熄火，ECU适当提高发动 机怠速转速。
怠速控制
4进气控制系统
• 主要功能：废气涡轮增压控制、可变气门正时控制、可 变气门升程控制、可变惯性进气控制等
废气涡轮增压器结构原理
4进气控制系统
• 可变气门正时控制：采用可变气门正时（Variable Valve Timing，简称VVT）技术，可改善了发动机在低、中转速下 的扭矩输出，大大增强驾驶的操纵灵活性，发动机的转速 也能够设计得更高。
可变气门正时控制
4进气控制系统
• 可变气门升程控制（Variable Valve Timing with Lift，简称 VVTL）可使气门升程随发动机转速的变化而变化。在高转 速时增大气门升程来提高进气效率，让发动机的呼吸更顺 畅；在低速时降低气门升程，能产生更大的进气负压及更 多的涡流，让空气和燃油充分混合，以提高低转速时的转 矩输出。
学
习 小 结
• 1．发动机管理系统由传感器、发动机电子控制单元和执 行器组成。
• 2．发动机管理系统的主要包括燃油喷射控制系统、点火
控制系统、怠速控制系统、进气控制系统、排放控制系统、
巡航控制系统、警告提示系统、自诊断与报警系统、失效
保护系统、应急备用系统等。其中，燃油喷射控制和点火
控制是最基本的控制功能。
• 3．发动机管理系统经历了K型、KE型、D型、L型、LH型、 M型、ME型、MED型的发展历程。带有电子节气门控制 的缸内直喷系统是今后发动机管理系统的发展方向。
自
主 学
1.课下作业
习 简述发动机电控系统的发展历程。
电控燃油喷射系统有哪几种分类？各是什么？
2.阅读内容
电控燃油系统的分类
谢谢观看！
情
境
分 析
• 上海大众朗逸轿车采用大众公司的1.4TSI发动机，发动 机型号为CFB。
• CFB发动机排量为1.4L，最大功率为96Kw/5000rpm，最 大扭矩为220N.m/（1750-3500）rpm。
• “TSI”为“Turbo Fuel Stratified Injection”的英文缩写，该 发动机采用博世公司的MOTRONIC MED17.5.20发动机 管理系统，采用废气涡轮增压、分层燃烧和缸内直接喷 射等先进技术，大大减低了燃油消耗率，提高了发动机 的转矩。
• 低速时增加进气道长度，提高了发动机在低-中转速范围内 的转矩输出；高速时减少进气道长度，提高了高转速范围 内的功率输出。
（a）低速
（b）高速
5排放控制系统
• 主要功能：废气再循环控制、燃油蒸ห้องสมุดไป่ตู้排放控制、空燃 比闭环控制、二次空气喷射控制等
废气再循环控制
5排放控制系统
• 主要功能：废气再循环控制、燃油蒸发排放控制、空燃 比闭环控制、二次空气喷射控制等
• 点火模块和点火线圈的安装位置因车而异有不同的位置；
• 怠速控制阀一般安装在节气门轴的一侧；
• 电子节气门驱动电机安装在节气门轴附近；
• 进、排气凸轮轴控制阀一般分别安装在进、排气凸轮轴的 前部；
• 废气再循环阀一般安装在排气管和节气门之后进气总管之 间的管路上；
可变气门升程控制
4进气控制系统
• 可变进气控制系统主要包括动力阀控制系统和进气谐振系 统。
• 动力阀控制系统根据发动机转速和负荷信息的变化改变进 气道的空气流通截面的大小，以满足发动机不同转速和负 荷时对进气量的需求，从而改善发动机的低速和高速性能。
4进气控制系统
• 进气谐振系统（Acoustic Control Induction System，简称 ACIS）根据发动机转速和负荷信息改变进气道的长度，充 分利用进气惯性提高进气效率。
不同工况下ECU对喷油量的控制
2点火控制系统
• 主要功能：点火提前角控制、点火能量控制和爆 震控制。
(a)低速
(b)高速
(c)加速
不同工况下ECU对点火提前角的控制情况
3怠速控制系统
• 主要功能：怠速暖机控制和怠速稳定性控制。 • 怠速暖机控制：冷却液温度较低时，怠速较高，以缩短暖
机过程。 • 怠速稳定性控制：当发动机负荷发生变化时（如开启空调、
2．能正确介绍发动机管理系统的基本组成和功能。
3．能正确识别发动机管理系统的主要零部件。
4．能正确查找发动机管理系统零部件安装位置。
理
论
知
识
1.1.1发动机管理系统的基本概念
1.1.2发动机管理系统的组成及功能
1.1.1发动机管理系统的基本概念
• 发动机管理系统EMS（Engine Management System）包括传感器、电子控制单元（ECU）和
• 驾驶室内部的安装位置主要有副驾驶人前面储藏箱 内部、驾驶人座椅下面、主驾驶人前面仪表板下面 等。
• 3．执行元件的安装位置
• 执行元件按照发动机ECU的指令执行某项控制功能。
• 电动燃油泵一般安装在汽油器箱内部，汽油流经时可对燃 油泵进行冷却；
• 多点喷射系统的喷油器一般安装在燃油分配管和各缸进气 歧管之间，燃油喷射在各缸进气门前面（单点喷射系统的 喷油器一般安装在节气门上部的进气总管上）；
• 爆震传感器一般安装在发动机缸体一侧的中部；
• 节气门位置传感器一般安装在节气门轴的一侧；
• 加速踏板位置传感器一般安装在加速踏板轴上；
• 氧传感器一般安装在排气管上，上游氧传感器安装 在三元催化器之前，下游氧传感器安装在三元催化 器之后。
2．发动机ECU的安装位置
• 发动机ECU由于需要满足防振、防水、防热、防磁 等要求，一般安装在驾驶室内部某个位置，个别车 辆也有安装在发动机舱的。
学习情境1 传感器故障检修
学习单元1.1 学习单元1.2 学习单元1.3 学习单元1.4 学习单元1.5
发动机管理系统认识 空气流量/进气压力传感器故障检修 冷却液/进气温度传感器故障检修 曲轴位置、凸轮轴位置传感器故障检修 氧传感器故障检修
学习单元1.1 发动机管理系统认识
学
习
导
1 情境导入
执行器。
• MOTRONIC 博世公司
传感器1 ••• 传感器n • DEFI
通用公司
• EEC-IV 福特公司
ECU
• ECCS • TCCS
日产公司 丰田公司
• I-TEC 执行器1 ••• 执行器n
五十铃公司
1.1.2发动机管理系统的组成及功能
传感器
空气流量传感器 进气压力传感器
发动机转速/ 曲轴位置传感器
燃油蒸发排放控制
5排放控制系统
• 主要功能：废气再循环控制、燃油蒸发排放控制、空燃 比闭环控制、二次空气喷射控制等
空燃比闭环控制
5排放控制系统
• 主要功能：废气再循环控制、燃油蒸发排放控制、空燃 比闭环控制、二次空气喷射控制等
二次空气喷射控制
6其他控制系统
• 主要包括：巡航控制系统、警告提示系统、自诊断与报 警系统、失效保护系统、应急备用系统
• 进气压力传感器一般安装在节气门之后和进气歧管之间的 进气总管上；
• 进气温度传感器一般与空气流量传感器或者进气压力传感 器集成在一起；
• 冷却液温度传感器一般安装在发动机缸体（或缸盖）的水 套上或水管上；
• 曲轴位置传感器一般安装在曲轴前端皮带轮处、曲轴后端 靠近飞轮处或者分电器轴上；
• 凸轮轴位置传感器一般安装在凸轮轴前端、分电器轴上；
自诊断与报警系统
K-Jetronic
KE-Jetronic
D-Jetronic
Mono-Jetronic
MED-Motronic
ME-Motronic
Motronic
德国博世公司EMS发展历程
EMS
L-Jetronic LH-Jetronic
实 践 技 能
1.1.3发动机管理系统的主要零部件识别方法 1.1.4大众朗逸轿车1.4TSI发动机管理系统组成
航
2 学习目标
3 理论知识
4 实践技能
5 情境分析
6 学习小结
7 自主学习
情 境 导 入 • 假如你是上海大众4S店一名汽车销售人员，某客户想
购买一款上海大众朗逸轿车，对发动机的性能比较关 注，请你向客户介绍该款轿车发动机管理系统特点及 优势。
学 习 目 标 1．能与客户沟通并获得客户的需求信息。
教育部、财政部职业院校教师素质提高计划职教师资培养资源开发项目
汽油发动机管理系统故障诊断与修复
2020/6/10
学习情境1 学习情境2 学习情境3 学习情境4 学习情境5 学习情境6
传感器故障检修 燃油控制系统故障检修 点火控制系统故障检修 进气不良故障检修 排放超标故障检修 发动机综合故障检修
2020/6/10
1.1.4大众朗逸轿车1.4TSI发动机管理系统组成
• G130-氧传感器催化净化器后，在发动机前部下方排气前管 上； G294-制动助力压力传感器，在制动储液罐上方真空 管上；J538-燃油泵控制单元，在后座垫右侧下方；G6-燃 油泵 ( 供油泵 )，在燃油箱内；N30-N33 -1-4缸喷油器； N70-点火组件1； G186-节气门驱动电动机； Motronic J271-Motronic供电继电器；N276-燃油压力调节阀，在汽 缸盖罩后部中间；N80-活性碳罐电磁阀，在进气歧管顶面 中部；Z19-前氧传感器加热装置；Z29-后氧传感器加热装 置；N205-凸轮轴调节阀，在发动机顶部右侧；N75-增压 压力限制电磁阀，在发动机左侧涡轮增压器下部；J496-冷 却液循环泵继电器；V50-冷却液循环泵；V192-制动真空 泵，在副梁左侧上方。
• 燃油蒸发控制阀一般安装在汽油箱和节气门之后进气总管 之间的管路上。
1.1.4大众朗逸轿车1.4TSI发动机管理系统组成
1.1.4大众朗逸轿车1.4TSI发动机管理系统组成
• G71-进气压力传感器，在进气歧管顶面中部； G42-进气温 度传感器，在进气歧管顶面中部； G31-增压压力传感器， 在发动机左侧的进气管上；G229-进气温度传感器 -2，在 发动机左侧的进气管上； G28-发动机转速传感器，在进气 歧管下方左侧；G40-霍尔传感器，在发动机顶部左侧； G187-节气门位置传感器1，在节气门体内；G188-节气门 位置传感器2，在节气门体内； G79-加速踏板位置传感器1， 在加速踏板上；G185-加速踏板位置传感器2，在加速踏板 上； F36-离合器踏板开关；F47/F-制动踏板开关，在制动 总泵上；G247-燃油压力传感器，在进气歧管左侧节气门旁； G61-爆震传感器，在发动机后面中部； G62-冷却液温度传 感器，在发动机左侧水管接头上； G83-散热器出口冷却液 温度传感器，在散热器左侧； G39-氧传感器催化净化器前， 在发动机前部三元催化净化器上；
凸轮轴位置传感器
节气门位置传感器
进气温度传感器 冷却液温度传感器 氧传感器 爆震传感器
发 动 机 控 制 单 元
ECU
执行器
供油控制 燃油泵 喷油器
点火控制 点火器 点火线圈
进气控制 怠速阀 节气门
排放控制 EGR阀 EVAP阀
1.1.2发动机管理系统的组成及功能
1燃油喷射控制系统
• 主要功能：喷油正时控制、喷油量控制、燃油泵 控制等。
• 发动机管理系统的零部件主要包括各类传感器、发动机ECU 和执行元件。
• 不同类型的发动机管理系统因控制功能不同传感器及执行 元件的类型和也不同。
• 当上述三类零部件发生故障并需要对其进行检测时，首先 需要找到其安装位置。
• 查找各零部件的安装位置有一定的规律可循。
1．传感器的安装位置
• 空气流量传感器一般安装在节气门和空气滤清器之间的进 气总管上，靠近空气滤清器；
自动变速器挂入挡位、动力转向系统开始工作、电器负荷 增加等），为防止发动机抖动甚至熄火，ECU适当提高发动 机怠速转速。
怠速控制
4进气控制系统
• 主要功能：废气涡轮增压控制、可变气门正时控制、可 变气门升程控制、可变惯性进气控制等
废气涡轮增压器结构原理
4进气控制系统
• 可变气门正时控制：采用可变气门正时（Variable Valve Timing，简称VVT）技术，可改善了发动机在低、中转速下 的扭矩输出，大大增强驾驶的操纵灵活性，发动机的转速 也能够设计得更高。
可变气门正时控制
4进气控制系统
• 可变气门升程控制（Variable Valve Timing with Lift，简称 VVTL）可使气门升程随发动机转速的变化而变化。在高转 速时增大气门升程来提高进气效率，让发动机的呼吸更顺 畅；在低速时降低气门升程，能产生更大的进气负压及更 多的涡流，让空气和燃油充分混合，以提高低转速时的转 矩输出。
学
习 小 结
• 1．发动机管理系统由传感器、发动机电子控制单元和执 行器组成。
• 2．发动机管理系统的主要包括燃油喷射控制系统、点火
控制系统、怠速控制系统、进气控制系统、排放控制系统、
巡航控制系统、警告提示系统、自诊断与报警系统、失效
保护系统、应急备用系统等。其中，燃油喷射控制和点火
控制是最基本的控制功能。
• 3．发动机管理系统经历了K型、KE型、D型、L型、LH型、 M型、ME型、MED型的发展历程。带有电子节气门控制 的缸内直喷系统是今后发动机管理系统的发展方向。
自
主 学
1.课下作业
习 简述发动机电控系统的发展历程。
电控燃油喷射系统有哪几种分类？各是什么？
2.阅读内容
电控燃油系统的分类
谢谢观看！
情
境
分 析
• 上海大众朗逸轿车采用大众公司的1.4TSI发动机，发动 机型号为CFB。
• CFB发动机排量为1.4L，最大功率为96Kw/5000rpm，最 大扭矩为220N.m/（1750-3500）rpm。
• “TSI”为“Turbo Fuel Stratified Injection”的英文缩写，该 发动机采用博世公司的MOTRONIC MED17.5.20发动机 管理系统，采用废气涡轮增压、分层燃烧和缸内直接喷 射等先进技术，大大减低了燃油消耗率，提高了发动机 的转矩。
• 低速时增加进气道长度，提高了发动机在低-中转速范围内 的转矩输出；高速时减少进气道长度，提高了高转速范围 内的功率输出。
（a）低速
（b）高速
5排放控制系统
• 主要功能：废气再循环控制、燃油蒸ห้องสมุดไป่ตู้排放控制、空燃 比闭环控制、二次空气喷射控制等
废气再循环控制
5排放控制系统
• 主要功能：废气再循环控制、燃油蒸发排放控制、空燃 比闭环控制、二次空气喷射控制等