汽车发动机机械系统检修单元5发动机进气管回火的故障检修

第五单元发动机进气管回火的故障检修（学习情境5）学习情境描述一部一汽丰田威驰轿车进厂修理，客户反映该车发动机运转不稳，经维修技师检查，发现该发动机怠速不稳，急加速时进气管有回火现象，且加速迟缓。因此判断故障可能是在燃油系和点火系，需对燃油系和点火系进行检修。生产任务汽油发动机进气管回火故障检修1、工作对象待检修燃油系统和点火系统的汽油发动机一台。2、工作内容：①领取所需的工具，做好工作准备；②检查燃油系统油压和喷油器的工作；③检查点火系统的高压火花，测量、调整点火正时；④拆卸、检查燃油系、点火系主要零部件并进行检测，分析检测结果，制定修复方案；⑤安装燃油系、点火系零部件，确定系统工作正常；⑥检查、评价工作质量；⑦整理工具，清洁工作场地。3、工作目标与要求：①学生应以小组工作的方式，完成本项工作任务；②学生应当能在小组成员的配合下，利用汽车维修手册（或实训指导书），制定工作计划，实施工作计划；③能阅读资料和现场观察，辨别所检修发动机燃油系、点火系的结构类型；④能认识所检修发动机燃油系和点火系的零部件，口述燃油系、点火系的工作原理和各零部件的作用；⑤能向客户解释所修发动机燃油系、点火系的故障原因和修复方案；⑥能按规范的步骤，完成发动机燃油系、点火系主要零部件的拆装和安装；⑦在工作过程中注意工作安全，做好废料的处理，保持工作环境整洁。相关知识一、汽油发动机燃油系统（一）汽油机燃油系统的概述功用：根据发动机不同工况的要求，将一定量的汽油送入发动机进气管或汽缸，使之与进入发动机的空气混合成浓度合适的可燃混合气，以供燃烧。1、汽油及其使用性能汽油的主要成分：烃的混合物（1）汽油的抗爆性：汽油牌号（2）汽油的挥发性：温度影响（3）汽油的铅含量：为提高抗爆性加铅，使用无铅汽油（4）汽油和硫含量：破坏催化转换器（5）汽油的防腐性：腐蚀金属（6）汽油的机械杂质及水分：加剧磨损（7）汽油的诱导期和实际胶质：易积炭2、汽油机的燃烧（1）正常燃烧火焰最大，温度最高时，压力最大，动力最好（2）不正常燃烧爆震燃烧：在火焰前锋未到达前，末端混合气温度达到了自燃温度，则在其内部最适宜发火的部位产生一个或数个新的火焰中心，引发爆炸式的燃烧反应，发出尖锐的金属敲击声，这种现象称爆燃。表面点火：在汽油机中，凡是不靠电火花点火而由燃烧室炽热表面（如过热的火花塞绝缘体和电极、排气门、炽热的积炭等）点燃混合气而引起的不正常燃挠现象，称为表面点火。（3）汽油机混合气的燃烧过程着火延迟期从产生电火花到混合气被点燃形成火焰中心图中1－2基本不受发动机工况影响急燃期火焰由火焰中心向外扩展至整个燃烧室，汽缸压力达到最大，汽缸内温度也达到最大图中2－3（最高压力点）受发动机工况影响较大补燃期：最高压力点至燃料基本上完全燃烧。3、可燃混合气可燃混合气：按一定比例混合的汽油与空气的混合物（1）可燃混合气浓度的表示方法空燃比：可燃混合气中所含空气和燃料的质量的比A/F＝空气质量（kg）/燃料质量（kg）理论空燃比＝14.7：1过量空气系数：在燃烧过程中，实际供给的空气质量与理论上燃料完全燃烧时所需的空气质量之比α＝实际空燃比/理论空燃比α＝1为理论混合气（2）可燃混合气浓度对发动机性能的影响理论混合气（α＝1）理论混合气既不能实现最佳的燃油经济性，也不能获得最高的动力性三元催化转化器中获得最佳的综合净化效果稀混合气（α＞1）经济混合气：当混合气适当稀时，可使发动机的经济性最好。一般在α＝1.05－1.15的范围内。浓混合气（α＜1）功率混合气：一般过量空气系数α＝0.85－0.95时，由于混合气中汽油分子相对较多，燃烧速度快，压力大、热损失小，发动机输出功率最大。（3）发动机工况对可燃混合气浓度的要求怠速工况发动机不对外输出动力，在节气门全关的情况下以最低稳定转速运转。必须供给较浓的可燃混合气小负荷工况混合气浓度可以略为减小中等负荷工况若仅考虑燃料经济性，可供给经济混合气。为保证三元催化转换器的正常作用，应供给理论混合气。大负荷和全负荷工况供给较浓的功率混合气冷起动工况发动机在冷车状态下的第一次起动。必须供给很浓的混合气暖机工况发动机冷起动后，冷却液温度尚未达到能让发动机稳定怠速运转之前的工况。随着发动机温度逐渐升高，混合气浓度应逐渐减小加速加浓工况驾驶员猛踩油门，使节气门突然开大的过程。会出现瞬间过稀，应进行加浓（惯性不同，汽油慢，空气快）同理猛抬起油门，应进行断油。1、电喷式燃油系统的组成：（1）燃油箱（2）电动汽油泵（3）汽油滤清器（4）输油管（5）油压调节器（6）喷油器（7）脉动缓冲器（二）电喷式燃油系统2、工作过程电动燃油泵将燃油从油箱吸出并加压压力调节器和脉动缓冲器使油管内压力保持稳定喷油器在ECU的控制下喷油3、主要部件（1）燃油箱隔板：以阻止汽车行驶时油箱内的燃油液面晃动加油管通气管油箱盖（2）燃油泵安装在燃油箱内结构：进油滤网直流电动机叶片式油泵单向阀（出油阀）安全阀（卸压阀）工作原理电动机在12V电源的驱动下带动油泵叶片高速旋转。压力燃油经过电动机，打开单向阀，进入输油管道。单向阀可在油泵停止运转后，使输油管道内保持一定油压（残余压力），有利于发动机再次起动，并防止气阻。安全阀用于防止油路堵塞时泵油压力过高。电动燃油泵工作特点最大泵油压力一般为0.5MPa左右油泵中的电动机靠流过的燃油冷却和润滑（不可缺油运转）（3）喷油器作用在ECU的控制下喷油构造电磁线圈针阀衔铁弹簧（5）油压调节器作用调节燃油管路中的压力燃油压力调节方式1将燃油压力控制在一个恒定的压力值压力调节器相当于一个单向阀燃油压力一般为0.32Mp燃油压力调节方式2有回油管的方式使燃油压力和进气歧管压力之差保持不变可使喷油量的控制更加简单，更加精确（6）燃油脉动缓冲器安装在管路上用于减少燃油压力的脉动减少燃油流动的噪音目前很多车型没有安装课堂讨论1、请分析燃油系统的回油管无油的故障原因？二、点火系统（一）汽油机燃油系统的概述1、点火系统的功用与类型作用：适时可靠地点燃汽油和空气混合气（1）对点火系统的要求能产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压火花具有足够的能量点火提前角与发动机各种工况相适应（2）对点火系统的要求点火系统的分类触点式点火系统电子点火系统电控点火系统1）有分电器式电控点火系统2）同时点火式电控点火系统3）单独点火式2、点火提前角概念：发动机从火花塞开始点火到活塞运行到上止点曲轴所转过的角度（1）最佳点火提前角概念：发动机的动力性、经济性和排放性都达到最佳值的点火提前角如果发动机的实际点火提前角与最佳点火提前角越接近，该发动机的性能就会越优越（2）发动机工况和使用条件对点火提前角的要求不同转速对点火提前角的要求点火提前角应随发动机转速的升高而增大不同负荷（进气歧管绝对压力）对点火提前角的要求负荷增大点火提前角减小汽油牌号对点火提前角的要求（二）触点式点火系1、触点式点火系统的组成和工作原理各部件的安装位置（1）组成电源（蓄电池或发电机）点火开关点火线圈断电器点火提前装置电容器附加电阻分电器高压线火花塞点火线圈：又称高压线圈，利用电磁感应的原理，将12V电源转变为1.5-2万V的高压电（2）各部件的作用开磁路式点火线圈闭磁路式点火线圈分电器：包含：断电器、配电器（分电器）、电容器、点火提前装置（2）各部件的作用断电器：接通或断开点火线圈的初级电路，让点火线圈产生高压电配电器：将点火线圈产生的高压按发动机的工作顺序送至各缸火花塞电容器：改善点火性能点火提前装置：自动控制点火提前角（3）触点式点火系的电路初级电路（低压电路）蓄电池正极→电门开关→点火线圈的初级线圈→断电器→搭铁→蓄电池负极次级电路（高压电路）蓄电池正极→电门开关→点火线圈的初级线圈→次级线圈→分电器→火花塞→搭铁→蓄电池负极火花塞1）结构中心电极接地电极陶瓷绝缘体接线端子电阻2）火花塞的规格外形尺寸规格螺纹大小螺纹长度六角大小电极类型普通电极细电极（白金）极细电极（铱金）3）火花塞的电极间隙电极间隙过大：不易跳火，可能导致缺火电极间隙过小：点火电压过低，火花强度下降电极间隙应与点火系统的类型和性能相匹配电极间隙的一般范围：0.6-1.1mm电极间隙4）火花塞的热值火花塞的散热量：热值火花塞工作时，表面温度应适当。温度过低，无自洁作用，容易产生积炭。温度过高，会产生自燃（表面点火），且电极容易烧蚀。冷型火花塞：热值大，吸热少，散热性好，工作时不易过热，适合大压缩比、高转速的发动机热型火花塞：热值小，易吸热，散热性差，工作时表面容易达到较高的温度，适合小压缩比、低转速的发动机中心陶瓷绝缘体越短的火花塞，其热值越大课堂讨论2、请分析火花塞火花强度太弱的故障原因？相关技能燃油压力的检测•燃油压力表的连接•燃油压力的检测1、怠速运转时的油压2、油压调节器性能检查3、最大泵油压力4、保持压力喷油器工作性能的检查•喷油器工作声音的检查•喷油器电阻的油量喷油器的安装•安装时应更换所有O形密封圈•在O形密封圈上涂少量干净的汽油或机油•安装后，用手转动喷油器，检查是否能平顺地转动点火系统检查•检查高压火花点火系统的检查•检查点火正时（有分电器的点火系统）-工具：正时灯-方法：运转发动机至热车将正时灯电源线接蓄电池将正时灯传感头接第一缸高压线让发动机怠速运转将正时灯对准发动机曲轴皮带轮检查点火正时点火系统的检查•检查火花塞浅褐色－正常黑色－混合气过浓或过冷白色－混合气过稀或过热点火系统的检查•检查火花塞浅褐色－正常黑色－混合气过浓或过冷白色－混合气过稀或过热点火系统的检查测量点火线圈测量高压线点火系统检查•检查和调整火花塞电极间隙小组工作1.每12名学生组成1个工作小组，确定小组长，接受工作任务，做好工作准备；2.阅读工作单，查阅维修手册或（实训指导书），观察待拆装的发动机的燃油系统和点火系统，讨论拆卸方法和步骤，确定小组人员工作分工。向实训指导教师汇报讨论结果，经指导教师同意后，开始下一步的工作；3.按照工作单的引导，完成待拆装发动机的燃油系统和点火系拆卸、分解和检查工作；4.在完成工作任务的过程中，根据工作单的要求，完成燃油系点火系零部件认识、作用和工作原理描述等学习任务；5.完成工作单要求的燃油系统和点火系主要零部件的检测，将检测结果记录在工作单的相应栏目，并对检测结果作出分析；6.回答指导教师的现场提问，接受指导教师的技能考核；7.完成工作任务后，对工作过程进行自我评价和小组互评，听取指导教师的点评；8.清洁工作场所，清点保养工具设备，完成任务交接。回答指导教师的现场提问，接受指导教师的技能考核。拓展知识化油器式燃油系统组成化油器式燃油系统的混合气形成过程化油器的基本结构•浮子系统•主供油系统•怠速系统•起动系统•机械式汽油泵