5.1 点火线圈和火花塞检修（课件）-《汽车发动机电控系统检修》同步精品课堂（航空工业出版社）

同步精品课程——中职专业课 项目五 汽油发动机辅助控制系统检修 任务一 怠速控制系统检修 《汽车发动机电控系统检修》 航空工业出版社 1 知识目标 熟悉怠速控制系统的作用、组成、工作原理及检修。 教学目标 加工工表明 导入情景 唐先生的车是一辆2012款丰田皇冠轿车，买了已有5年，行驶里程为55 000 km。最近驾驶该车时发现，冷机启动需多次踩油门，启动后车速在不踩油门时能达到70 km/h，此外，发动机怠速居高不下。 01 相关知识 怠速是指节气门完全关闭、发动机对外无功率输出时，发动机以最低转速稳定运转的状态。怠速控制的目的是自动维持发动机怠速稳定运转，即在确保发动机排放要求和稳定运转前提下，使发动机怠速转速尽量保持最低，降低怠速时的燃油消耗量。 02 1．怠速控制系统的作用 1）稳定怠速控制。当发动机工作条件不变时，怠速控制系统将自动调节进气量，使发动机的怠速在一定转速范围内稳定运转。 2）快速暖机控制。发动机冷车启动，冷却液温度未达到正常温度前，怠速控制系统将自动增大进气量和喷油量，提高发动机的怠速转速，有效缩短暖机时间，实现快速暖机。 3）高怠速控制。在怠速工况下，当发动机负荷增加时，为了保持发动机稳定运转或使发动机向外输出一定功率，怠速控制系统将在设定的高怠速下稳定运转。 02 2．怠速控制系统的组成和工作原理 1）怠速控制系统的组成 怠速控制系统主要由传感器、执行器和ECU组成，如表所示。 02 02 2）怠速控制系统的工作原理 在怠速控制系统中，ECU根据传感器的输入信号确定目标转速，将目标转速与发动机的实际转速进行比较，得到它们之间的差值，由此差值确定目标转速所需的控制量，驱动怠速控制装置（怠速控制阀）增加或减少空气量，使怠速转速保持在目标转速附近。 02 3．怠速控制系统的分类 02 按进气量控制方法不同 节气门直动式 旁通空气道式 1）节气门直动式 节气门直动式是通过调整执行元件节气门最小开度来控制怠速进气量，实现怠速转速控制。这种控制方式具有良好的工作可靠性和控制位置稳定性，但动态响应较差，执行机构较复杂，体积较大，常用于捷达AT、GTX型轿车、桑塔拉2000GSi轿车等。 2）旁通空气道式 旁通空气道式设有旁通节气门怠速空气通道，通过执行元件控制旁通空气管路截面积的大小，实现空气流量的控制，进而实现怠速控制。这种控制方式动态响应较好，结构简单，尺寸较小，是目前应用最广泛的控制方式。按怠速控制阀的结构和原理不同，旁通空气道式怠速控制系统执行元件可分为步进电动机式、旋转电磁阀式等。 02 （1）步进电动机式怠速控制阀 如图所示，步进电动机式怠速控制阀由转子、定子线圈、螺杆、阀门等组成。转子正反转，使阀芯左右移动，调节旁通空气道截面大小。步进电动机和怠速控制阀做成一体，安装在进气总管内，电动机可顺时针或逆时针旋转，使阀沿轴向移动，改变阀与阀座之间的间隙，从而调节节气门旁通通道的空气流量。 02 （2）旋转电磁阀式怠速控制阀 旋转电磁阀式怠速控制阀安装在阀轴的中部，阀轴的一端装有圆柱形永久磁铁，永久磁铁对应的圆周位置上装有两个线圈，如图所示。ECU控制两个线圈的通电或断电，改变两个线圈产生的磁场强度，该磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，可改变怠速控制阀的位置，调节怠速空气口开度，实现怠速工况下进气量的控制。 02 在旋转电磁阀式怠速控制阀中，怠速控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（即占空比）来实现的。旋转电磁阀式怠速控制阀根据脉冲信号的占空比偏转，占空比范围为18%（旋转电磁阀关闭）～82%（旋转电磁阀打开），它的偏转角限定在90°内。 占空比是指脉冲信号的通电时间与通电周期之比。占空比越大，两线圈产生的磁场强度相差越多，控制阀开度越大。通电周期一般是固定的，若占空比增大，则通电时间延长。 02 4．怠速控制系统常用执行器检修 1）节气门直动式怠速控制装置检测 以大众AR发动机怠速控制系统为例，如图5-5所示。当怠速开关闭合时，发动机ECU根据怠速状态和怠速节气门位置传感器信号控制怠速直流电动机，使节气门打开相应角度，使怠速转速达到最佳值。 02 （1）怠速开关检修 ① 检测怠速开关电阻。当节气门全闭时，怠速开关的接通电阻接近0；当节气门全开时，怠速开关的接通电阻接近∞。 ② 检测怠速开关供电电压。关闭点火开关，拔下线束插头。打开点火开关，检测端子3或7与搭铁之间的电压，其值应等于蓄电池电压。 02 （2）怠速节气门位置传感器和节气门位置传感器检修 ① 检测怠速开关供电电压。关闭点火开关，拔下线束插头。打开点火开关，检测端子4或7与搭铁之间的电压，应为4.5 V。 ② 检测传感器输出电压。关闭点火开关，拔下线束插头。打开点火开关，检测端子7和8之间、端子7和5之间的电压，随着节气门开