豐田卡羅拉汽車發(fā)動機檢修與維護

1、教學情境5 豐田卡羅拉汽車發(fā)動機檢修與維護,學習目的： 理解微機控制點火系統(tǒng)的工作原理，掌握卡羅拉點火系統(tǒng)的檢修方法。學習要求：理解微機控制點火系統(tǒng)的組成及功用；理解微機控制點火系統(tǒng)的點火提前角控制、閉合角控制、爆震控制；掌握微機控制點火系統(tǒng)的檢修方法。,學習內(nèi)容：一、拉羅拉發(fā)動機概況二、卡羅拉發(fā)動機點火系統(tǒng)檢修必備信息三、卡羅拉發(fā)動機點火系統(tǒng)的檢修,一、卡羅拉發(fā)動機概況,1、發(fā)動機參數(shù),2、特點,滾子

2、氣門搖臂,液壓挺柱,長嘴噴油器 (12 孔),DIS 和長距銥金火花塞,離合器式發(fā)電機皮帶輪,MRE型 VVT 傳感器,雙VVT-i,曲軸偏置,取消了脈動衰減器,機油噴嘴,,,,,,,,,,,3、發(fā)動機號的位置,,,發(fā)動機號,4、氣門機構,（1）概述用了兩條正時鏈，一條驅動進排氣凸輪軸，另一條驅動機油泵,排氣凸輪軸,進氣凸輪軸,VVT-i 執(zhí)行器 (排氣側),VVT-i 執(zhí)行器 (進氣側),曲軸,,,,,,機油泵鏈輪,,（2）正時鏈

3、需要依靠鏈條和鏈輪上的記號對正時,曲軸鏈輪正時記號,,鏈輪上的正時記號,,,油泵驅動鏈,橙色記號,,黃色記號,,黃色記號,,油泵鏈輪正時記號,,,,,,,油泵驅動鏈輪正時記號,,,（3）凸輪軸使用SST，通過扭力扳手來緊固VVT螺栓 （注：該SST為新的）,狹窄,,,,,新 SST (09249-37010),SST的長度: 10 cm,扭矩: 54 N?m (不用SST情況的扭矩),5、進排氣系統(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 輸油管具有脈動衰減功能,,脈動衰減功能,輸油管,,,油壓,內(nèi)部管件 (吸收振動),,,7、點火系統(tǒng),火花塞采用了細型的長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,細長距火花塞,,,火花塞套筒 (09011-3C220),銥金,,,長距火花塞,維修要點 ( 點火系統(tǒng) ),火花塞采用新的 SST 來測量缸壓,,缸壓表,接頭,8、充電系統(tǒng),發(fā)電機皮帶輪皮帶輪內(nèi)部應用了單向離合器，以吸收發(fā)動機的運轉波動,,單向離合器,彈簧,軸承,發(fā)電機軸,,,,,發(fā)電機,發(fā)電機皮帶輪,9、發(fā)動機控制系統(tǒng),雙 VVT-i進排氣凸輪軸都采用了VVT-i進排氣凸輪軸共采用了2個 M

6、RE 型 VVT 傳感器,MRE 傳感器 (進氣),MRE 傳感器 (排氣),輔助彈簧,VVT 執(zhí)行器 (排氣),VVT 執(zhí)行器 (進氣),,,,,,OCV (排氣),OCV (進氣),,,雙 VVT-iVVT 傳感器輸出數(shù)字信號,雙 VVT-i氣門正時,雙 VVT-i氣門正時,雙 VVT-i操作,二、 卡羅拉發(fā)動機點火系統(tǒng)檢修必備信息,,1、發(fā)動機對點火系統(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)時間（3）．提供適時的點火時刻,點火時刻對發(fā)動機工作性能的影響比較大，要求點火系能提供最佳點火時刻。而發(fā)動機的最佳點火時刻應從發(fā)動機功率、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)動機轉速的影響 2）發(fā)動機負荷的影響 3）空燃比的影響 4）點火時刻對發(fā)動機排放的影響 5）點火時刻對發(fā)動機爆燃的影響,（1）發(fā)動機轉速的影響最

8、佳點火提前角隨發(fā)動機轉速升高而加大。在普通點火系統(tǒng)中，用機械離心調(diào)節(jié)器控制點火提前角，只能分段按線性規(guī)律調(diào)節(jié)點火提前角，所以調(diào)節(jié)曲線與理想曲線相差較大。采用電子控制點火系統(tǒng)時，可以使發(fā)動機的實際點火提前角更接近于理想的點火提前角。,轉速對點火提前角的影響,（2）發(fā)動機負荷的影響最佳點火提前角隨發(fā)動機負荷增大而減小。在普通點火系統(tǒng)中，用真空提前調(diào)節(jié)器調(diào)整點火提前角，只能按簡單的線性規(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、制點火系統(tǒng)時，可以使發(fā)動機的實際點火提前角更接近于理想的點火提前角。,負荷對點火提前角的影響,（3）空燃比的影響當空燃比A/F在11.7左右時，所需的最佳點火提前角最小，因為此時燃燒速度最快。,空然比對點火提前角的影響,（4）點火時刻對發(fā)動機排放的影響推遲點火時刻，增高了排氣溫度，促進了HC和CO的氧化，降低了HC。點火時刻對CO的排放濃度影響不太大，但過分推遲點火，會因CO沒有時間完全氧化，引起CO排放濃度增大。推遲點火，發(fā)

10、動機的最高溫度降低，NOX的排放量隨之減少。但同時也降低了發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性。由此看來，通過改變點火時刻來降低有害排放物，必然要犧牲發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性。,（5）點火時刻對發(fā)動機爆燃的影響點火過早，由于上止點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，推遲點火，可以避免爆燃的產(chǎn)生。因此，在現(xiàn)代發(fā)動機中，都設有通過調(diào)節(jié)點火時刻來消除爆燃的爆燃控制系統(tǒng)。,2、 微機控制點火系統(tǒng)的控制原理,（

11、1）、點火提前角控制（2）、閉合角控制（3）、爆震控制,1、點火提前角控制（1）.起動時的點火提前角控制起動時，轉速較低，工況不穩(wěn)定，將點火提前角固定為一個設定值。當發(fā)動機轉速達到某一轉速(如400r/min)時，轉入其他控制方式。,（2）、起動后的點火提前角控制實際點火提前角=初始點火提前角+基本點火提前角+修正點火提前角1）初始點火提前角初始點火提前角是原始設定的，又稱固定點火提前角。初始點火提前角一般為上止點前5

12、°～10° 。2）基本點火提前角基本點火提前角是電腦根據(jù)主要因素確定的點火提前角。①怠速時的基本點火提前角②正常運行時的基本點火提前角,①怠速時的基本點火提前角怠速時的基本點火提前角是根據(jù)發(fā)動機的怠速轉速及空調(diào)是否工作而控制的。當空調(diào)不工作時，怠速基本點火提前角定為4°；當空調(diào)工作時，隨發(fā)動機怠速轉速的提高，點火提前角增大為8°。再考慮到初始點火提前角，兩種工況所對應的實際點火提前

13、角分別為14°和18°。,當發(fā)動機正常工作時，發(fā)動機工作穩(wěn)定，氣缸燃燒充分，此時的基本點火提前角是根據(jù)轉速和負荷的信息，通過查找儲存在MAP圖中的值來確定的。,②正常運行時的基本點火提前角 正常運行時的基本點火提前角是指節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點打開時所對應的基本點火提前角。,（3）修正點火提前角1）暖機修正怠速，隨著冷卻液溫度的升高，逐漸減小點火提前角。2）怠速穩(wěn)定修正怠速，當發(fā)動機負載變化，引起發(fā)

14、動機轉速的波動，ECU根據(jù)實際轉速與目標轉速的差值修正點火提前角，以穩(wěn)定怠速。,3）空燃比反饋修正ECU根據(jù)氧傳感器的信號修正噴油量，當噴油量減少而導致混合氣變稀時，應適當?shù)卦黾狱c火提前角；反之則增大點火提前角。,在ECU中存儲有閉合角控制模型，閉合角隨發(fā)動機轉速的增大和蓄電池電壓的減小而增大，保證初級線圈導通時間不變。,2、閉合角控制 閉合角控制又稱通電時間控制。,3、爆震控制（1）.爆震控制利用爆震傳感器檢測

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

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

17、點火系統(tǒng)的電路如下：,步驟2：由已知的電路，根據(jù)維修手冊的提示對點火系統(tǒng)進行逐步檢查,結果：檢查結果為輸出DTCP0351、P0352、P0353、P0354，轉至A,打開IT2診斷儀(如圖),選擇進入ENG(如圖),讀取DTC后顯示結果如圖所示,(a)將智能檢測儀連接到DL3。(b) 將點火開關置于ON位置。(c) 打開檢測儀。(d) 消除DTC。(e) 變換帶點火器的點火線圈排列形式(1號至4號氣缸)。小心：不要變換連接器的

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

19、接器(點火線圈總成-ECM)正常(如下圖)，轉至步驟5,斷路檢查 B26-2(IGF)-B31-81(IGF1)電阻值為0.100歐，結果正常,結果：檢查線束和連接器(點火線圈總成-ECM)正常(如下圖)，轉至步驟5,短路檢查線束和連接器(點火線圈總成-ECM)電阻值為無窮，結果正常,步驟5：檢查線束和連接器（點火線圈總成-ECM）,斷路檢查B26-3(IGT1)-B31-85(IGT1)電阻值為無窮，結果不正常，懷疑連接線斷路,斷路檢