豐田卡羅拉汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢修與維護(hù)

1、教學(xué)情境5 豐田卡羅拉汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢修與維護(hù),學(xué)習(xí)目的： 理解微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理，掌握卡羅拉點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修方法。學(xué)習(xí)要求：理解微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成及功用；理解微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火提前角控制、閉合角控制、爆震控制；掌握微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修方法。,學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、拉羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)概況二、卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)檢修必備信息三、卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修,一、卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)概況,1、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù),2、特點(diǎn),滾子

2、氣門搖臂,液壓挺柱,長(zhǎng)嘴噴油器 (12 孔),DIS 和長(zhǎng)距銥金火花塞,離合器式發(fā)電機(jī)皮帶輪,MRE型 VVT 傳感器,雙VVT-i,曲軸偏置,取消了脈動(dòng)衰減器,機(jī)油噴嘴,,,,,,,,,,,3、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)的位置,,,發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào),4、氣門機(jī)構(gòu),（1）概述用了兩條正時(shí)鏈，一條驅(qū)動(dòng)進(jìn)排氣凸輪軸，另一條驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵,排氣凸輪軸,進(jìn)氣凸輪軸,VVT-i 執(zhí)行器 (排氣側(cè)),VVT-i 執(zhí)行器 (進(jìn)氣側(cè)),曲軸,,,,,,機(jī)油泵鏈輪,,（2）正時(shí)鏈

3、需要依靠鏈條和鏈輪上的記號(hào)對(duì)正時(shí),曲軸鏈輪正時(shí)記號(hào),,鏈輪上的正時(shí)記號(hào),,,油泵驅(qū)動(dòng)鏈,橙色記號(hào),,黃色記號(hào),,黃色記號(hào),,油泵鏈輪正時(shí)記號(hào),,,,,,,油泵驅(qū)動(dòng)鏈輪正時(shí)記號(hào),,,（3）凸輪軸使用SST，通過(guò)扭力扳手來(lái)緊固VVT螺栓 （注：該SST為新的）,狹窄,,,,,新 SST (09249-37010),SST的長(zhǎng)度: 10 cm,扭矩: 54 N?m (不用SST情況的扭矩),5、進(jìn)排氣系統(tǒng),排氣管

4、集成有三元催化器的主消音器位于車輛中部，這樣來(lái)增加后備箱的容量和前部地板的平整度,主消音器,副消音器,,,,排氣歧管,,,,,,,,,TWC,,,,,,O2 傳感器,,,,6、燃油系統(tǒng),輸油管 輸油管具有脈動(dòng)衰減功能,,脈動(dòng)衰減功能,輸油管,,,油壓,內(nèi)部管件 (吸收振動(dòng)),,,7、點(diǎn)火系統(tǒng),火花塞采用了細(xì)型的長(zhǎng)距火花塞拆裝火花塞需要使用新 SST （火花塞套筒）,M14,六方.16,六方.14,

5、,M12,細(xì)長(zhǎng)距火花塞,,,火花塞套筒 (09011-3C220),銥金,,,長(zhǎng)距火花塞,維修要點(diǎn) ( 點(diǎn)火系統(tǒng) ),火花塞采用新的 SST 來(lái)測(cè)量缸壓,,缸壓表,接頭,8、充電系統(tǒng),發(fā)電機(jī)皮帶輪皮帶輪內(nèi)部應(yīng)用了單向離合器，以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)波動(dòng),,單向離合器,彈簧,軸承,發(fā)電機(jī)軸,,,,,發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)皮帶輪,9、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),雙 VVT-i進(jìn)排氣凸輪軸都采用了VVT-i進(jìn)排氣凸輪軸共采用了2個(gè) M

6、RE 型 VVT 傳感器,MRE 傳感器 (進(jìn)氣),MRE 傳感器 (排氣),輔助彈簧,VVT 執(zhí)行器 (排氣),VVT 執(zhí)行器 (進(jìn)氣),,,,,,OCV (排氣),OCV (進(jìn)氣),,,雙 VVT-iVVT 傳感器輸出數(shù)字信號(hào),雙 VVT-i氣門正時(shí),雙 VVT-i氣門正時(shí),雙 VVT-i操作,二、 卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)檢修必備信息,,1、發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求（1）．提供足以擊穿火花塞電極間

7、隙的高電壓（2）．提供足夠的火花能量與持續(xù)時(shí)間（3）．提供適時(shí)的點(diǎn)火時(shí)刻,點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能的影響比較大，要求點(diǎn)火系能提供最佳點(diǎn)火時(shí)刻。而發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)從發(fā)動(dòng)機(jī)功率、燃油消耗、燃燒是否粗暴以及排氣凈化等方面綜合考慮。 1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響 2）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的影響 3）空燃比的影響 4）點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響 5）點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的影響,（1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響最

8、佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高而加大。在普通點(diǎn)火系統(tǒng)中，用機(jī)械離心調(diào)節(jié)器控制點(diǎn)火提前角，只能分段按線性規(guī)律調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，所以調(diào)節(jié)曲線與理想曲線相差較大。采用電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)時(shí)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角更接近于理想的點(diǎn)火提前角。,轉(zhuǎn)速對(duì)點(diǎn)火提前角的影響,（2）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的影響最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大而減小。在普通點(diǎn)火系統(tǒng)中，用真空提前調(diào)節(jié)器調(diào)整點(diǎn)火提前角，只能按簡(jiǎn)單的線性規(guī)律調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)曲線與理想曲線相差較大。采用電子控

9、制點(diǎn)火系統(tǒng)時(shí)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角更接近于理想的點(diǎn)火提前角。,負(fù)荷對(duì)點(diǎn)火提前角的影響,（3）空燃比的影響當(dāng)空燃比A/F在11.7左右時(shí)，所需的最佳點(diǎn)火提前角最小，因?yàn)榇藭r(shí)燃燒速度最快。,空然比對(duì)點(diǎn)火提前角的影響,（4）點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響推遲點(diǎn)火時(shí)刻，增高了排氣溫度，促進(jìn)了HC和CO的氧化，降低了HC。點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)CO的排放濃度影響不太大，但過(guò)分推遲點(diǎn)火，會(huì)因CO沒(méi)有時(shí)間完全氧化，引起CO排放濃度增大。推遲點(diǎn)火，發(fā)

10、動(dòng)機(jī)的最高溫度降低，NOX的排放量隨之減少。但同時(shí)也降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。由此看來(lái)，通過(guò)改變點(diǎn)火時(shí)刻來(lái)降低有害排放物，必然要犧牲發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。,（5）點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的影響點(diǎn)火過(guò)早，由于上止點(diǎn)附近的壓力升高率增加，使末端混合氣處的壓縮壓力上升，增加了爆燃的可能性。相反，推遲點(diǎn)火，可以避免爆燃的產(chǎn)生。因此，在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中，都設(shè)有通過(guò)調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻來(lái)消除爆燃的爆燃控制系統(tǒng)。,2、 微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的控制原理,（

11、1）、點(diǎn)火提前角控制（2）、閉合角控制（3）、爆震控制,1、點(diǎn)火提前角控制（1）.起動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火提前角控制起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速較低，工況不穩(wěn)定，將點(diǎn)火提前角固定為一個(gè)設(shè)定值。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一轉(zhuǎn)速(如400r/min)時(shí)，轉(zhuǎn)入其他控制方式。,（2）、起動(dòng)后的點(diǎn)火提前角控制實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角1）初始點(diǎn)火提前角初始點(diǎn)火提前角是原始設(shè)定的，又稱固定點(diǎn)火提前角。初始點(diǎn)火提前角一般為上止點(diǎn)前5

12、°～10° 。2）基本點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角是電腦根據(jù)主要因素確定的點(diǎn)火提前角。①怠速時(shí)的基本點(diǎn)火提前角②正常運(yùn)行時(shí)的基本點(diǎn)火提前角,①怠速時(shí)的基本點(diǎn)火提前角怠速時(shí)的基本點(diǎn)火提前角是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速及空調(diào)是否工作而控制的。當(dāng)空調(diào)不工作時(shí)，怠速基本點(diǎn)火提前角定為4°；當(dāng)空調(diào)工作時(shí)，隨發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的提高，點(diǎn)火提前角增大為8°。再考慮到初始點(diǎn)火提前角，兩種工況所對(duì)應(yīng)的實(shí)際點(diǎn)火提前

13、角分別為14°和18°。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定，氣缸燃燒充分，此時(shí)的基本點(diǎn)火提前角是根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的信息，通過(guò)查找儲(chǔ)存在MAP圖中的值來(lái)確定的。,②正常運(yùn)行時(shí)的基本點(diǎn)火提前角 正常運(yùn)行時(shí)的基本點(diǎn)火提前角是指節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)所對(duì)應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角。,（3）修正點(diǎn)火提前角1）暖機(jī)修正怠速，隨著冷卻液溫度的升高，逐漸減小點(diǎn)火提前角。2）怠速穩(wěn)定修正怠速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化，引起發(fā)

14、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，ECU根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值修正點(diǎn)火提前角，以穩(wěn)定怠速。,3）空燃比反饋修正ECU根據(jù)氧傳感器的信號(hào)修正噴油量，當(dāng)噴油量減少而導(dǎo)致混合氣變稀時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾狱c(diǎn)火提前角；反之則增大點(diǎn)火提前角。,在ECU中存儲(chǔ)有閉合角控制模型，閉合角隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增大和蓄電池電壓的減小而增大，保證初級(jí)線圈導(dǎo)通時(shí)間不變。,2、閉合角控制 閉合角控制又稱通電時(shí)間控制。,3、爆震控制（1）.爆震控制利用爆震傳感器檢測(cè)

15、是否發(fā)生爆震，有爆震則推遲點(diǎn)火時(shí)刻，無(wú)爆震則提前點(diǎn)火時(shí)刻，使點(diǎn)火時(shí)刻在任何工況都保持最佳值，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火時(shí)刻閉環(huán)控制。 （2）.爆震控制方法在爆震判定期內(nèi)，檢測(cè)到爆震就推遲點(diǎn)火提前角，直至爆震停止，又以一定角度遞增提前角，直至再次爆震。,三、卡羅拉微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修,,案例一 ： 一輛07年產(chǎn)的豐田卡羅拉進(jìn)入4S站維修，經(jīng)詢問(wèn)車主得知本車在怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)有抖動(dòng)現(xiàn)象，且故障指示燈常亮，而此前并未維修過(guò)。案例分析：

16、 4S站維修人員分析，一般車輛抖動(dòng)主要的故障原因是某缸缺火或者缺油。因此決定先從點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行檢查。,由于豐田卡羅拉采用的是獨(dú)立點(diǎn)火方式，故先使用診斷儀器K600進(jìn)行檢查，進(jìn)入主界面（如圖），選擇汽車診斷。,步驟1：用診斷儀器讀取當(dāng)前故障碼,故障排除,選擇車系（如圖）,選擇車型（如圖）,選擇發(fā)動(dòng)機(jī)診斷系統(tǒng)（如圖）,選擇讀取當(dāng)前故障碼（如圖）,讀取故障碼后顯示故障碼：（如圖）P0351 點(diǎn)火線圈A初級(jí)/次級(jí)電路,由故障碼查詢維修手冊(cè)可知本車

17、點(diǎn)火系統(tǒng)的電路如下：,步驟2：由已知的電路，根據(jù)維修手冊(cè)的提示對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行逐步檢查,結(jié)果：檢查結(jié)果為輸出DTCP0351、P0352、P0353、P0354，轉(zhuǎn)至A,打開(kāi)IT2診斷儀(如圖),選擇進(jìn)入ENG(如圖),讀取DTC后顯示結(jié)果如圖所示,(a)將智能檢測(cè)儀連接到DL3。(b) 將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于ON位置。(c) 打開(kāi)檢測(cè)儀。(d) 消除DTC。(e) 變換帶點(diǎn)火器的點(diǎn)火線圈排列形式(1號(hào)至4號(hào)氣缸)。小心：不要變換連接器的

18、排列形式。(f) 執(zhí)行模擬測(cè)試。(g) 檢查檢測(cè)儀顯示的DTC。,步驟3：檢查DTC是否再次輸出DTCP0351、P0352、P0353、P0354,變換帶點(diǎn)火器的點(diǎn)火線圈的排列形式(如圖),再次讀取DTC后結(jié)果如圖所示,步驟：,結(jié)果：檢查點(diǎn)火線圈總成(電源)正常(如下圖)，轉(zhuǎn)至步驟4,,檢查B26-1(+B)-B26-4(GND)為12.60V，結(jié)果正常(如圖),步驟4：檢查線束和連接器(點(diǎn)火線圈總成-ECM),結(jié)果：檢查線束和連

19、接器(點(diǎn)火線圈總成-ECM)正常(如下圖)，轉(zhuǎn)至步驟5,斷路檢查 B26-2(IGF)-B31-81(IGF1)電阻值為0.100歐，結(jié)果正常,結(jié)果：檢查線束和連接器(點(diǎn)火線圈總成-ECM)正常(如下圖)，轉(zhuǎn)至步驟5,短路檢查線束和連接器(點(diǎn)火線圈總成-ECM)電阻值為無(wú)窮，結(jié)果正常,步驟5：檢查線束和連接器（點(diǎn)火線圈總成-ECM）,斷路檢查B26-3(IGT1)-B31-85(IGT1)電阻值為無(wú)窮，結(jié)果不正常，懷疑連接線斷路,斷路檢