迈腾TSI发动机的故障检测及案例分析

迈腾TSI发动机的故障 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 及案例分析 课 题: 迈腾TSI发动机的故障检测及案例分析 专 题: 专 业: 汽车运用技术 学 生 姓 名: 班 级: 学 号: 指 导 教 师: 完 成 时 间: 2013年12月26日 摘要 摘 要 迈腾TSI发动机是在2009年开始在中国上市，迈腾刚上市中国的时候，配置是有点小问题，但是没有什么大体方面的。而且迈腾有着得天独厚的优势那就是在同级别里面有着最先进的动力总成系统。 从09年开始上市到今年已经有4年多的时间，迈腾汽车大量上市，迈腾TSI发动机出现一些故障，性能一些方面也会有不足的地方，这样出现的问题也就会造成那些维修人员修理迈腾的时候，也会有着很多的困惑。 本文叙述了迈腾TSI发动机:详细介绍了迈腾TSI发动机的发展状况及主要结构的特点;并且叙述了点火系统的检修，燃油供给系统的检修，涡轮增压器的检修，配气系统的检修。还举例说了迈腾TSI发动机常见的3个故障:怠速不稳.易熄火，发动机不能启动或启动困难，冒黑烟。 关键词:迈腾; TSI发动机; 故障; 检修 ? Abstract Abstract Magotan TSI engine is available beginning in China in 2009, just listed Chinese Magotan, when the configuration is a little problem, but there is no generally regard. And Magotan has a unique advantage that is at the same level which has the most advanced powertrain systems. From 2009 began listing to this year has been more than four years time, Magotan car large number of listed Magotan TSI engine some failures, some aspects of the performance will be a shortage of places, such problems also will cause those service personnel Magotan I also have a lot of confusion. This paper describes the Magotan TSI engine: detailing the characteristics of development Magotan TSI engine and the main structure; and described the overhaul overhaul overhaul ignition system, fuel supply system, turbocharger overhaul, gas distribution systems. Also, for example the TSI engine Magotan three common faults: easy to turn off idling unstable, difficult to start the engine can not be started or, black smoke. Keywords:Magotan; TSI engine; failure; overhaul ? 目 录 目 录 摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„I ABSTRACT„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„II 目录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„III 第一章 概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1 TSI发动机的简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2 TSI发动机主要结构特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 第二章 迈腾TSI发动机主要结构的检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 2.2 点火系的检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.2 燃油供给系的检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.3 涡轮增压器的检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 2.4 配气系统的检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 第三章 迈腾TSI发动机的常见故障及案例分析„„„„„„„„„„„„„„18 3.1 怠速不稳、易熄火„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18 3.2 发动机不能起动或起动困难„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 3.3 冒黑烟„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„26 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27 ? 毕业论文 第一章 概述 1.1 迈腾发动机TSI的简介 T发动机，无论从技术上和性能上，都无法和TSI这款先进的发动机相提并论。T发动机是在20世纪诞生的5气阀发动机，这款大众TSI发动机是大众集团最早设计的发动机，现在已经列入即将淘汰的行列了。TSI发动机由于在20世纪诞生年，T发动机的故障问题显得有点突出。TSI发动机是大众在汽车动力领域的一个伟大创举，他集合了眼前国际上最先进的发动机技术，带领着世界发动机的发展趋势。TSI发动机的两项最核心技术是汽油缸内直喷技术和涡轮增压技术，涡轮增压技术大多数的汽车厂家都已经掌握了，但汽油缸内直喷技术却是大众集团的专利核心技术。简单地说明下:一般的发动机都是在气缸外面完成油气混合，然后进入气缸燃烧做功，但TSI发动机却利用高压将汽油用雾化形态直接喷入气缸里面，然后与气缸内的空气混合燃烧。优点是油气混合比更加精准，燃烧更加完全，动力输出提升10,以上，因此TSI发动机动力更强、消耗更低、也更符合环保理念，全部满足欧4 排放标准～TSI发动机被人所称道的一个优点就是很好的扭矩特性，“峰值来得快，而且更持久”。TSI的发动机再1700转的时候能获得最大扭矩，但是T的发动机却只有到2200转才可以。不要小看这小小的500转差别，但对于日常驾驶的影响是非常大的。在实际驾驶的时候，就会明显感觉T发动机问题的存在，涡轮增压的瞬间有明显的现象，而2200转以下的超低扭力，使驾驶员在道路上非常难堪。相比之下TSI发动机就完全不相同了，虽然最大扭矩在1700转，但实际转速更低的时候，涡轮就已经开始工作了。这样的设计，就能做到绝大多数工况下，大部分都会使用涡轮的转速，涡轮问题自然就变得不太明显了。大众的FSI，虽然一样能缓冲涡轮迟滞问题。但是由于较高的压缩比。在涡轮没有介入之前，采用了FSI的发动机，混合气虽然可以较好的充分燃烧，获得足够的动力，用来缓解涡轮迟滞的存在。TSI发动机250牛•米的最大扭矩在1700转/分钟的超低转速时达到了，而且会一直保持到4200转/分钟的高转速阶段。所以搭载TSI发动机提速快、加速有劲，零至百公里,小时加速约为7.9秒。不仅在最大扭矩、最高车速等数据上优于对手，完美扭矩特性带来的驾驶乐趣更是对手所不能相比的。 TSI有着自动冷却装置，停车后可以马上熄火。 迈腾TSI发动机产品优势:涡轮增压技术和燃油缸内直喷技术的结合，全面提升发动机的综合性能;全转速范围内大扭矩、大功率;排放符合EU4的标准;技术领先。这样的产品优势给客户带来的驾驶快感，动力更强，油耗更低，排放更好。无论在什么样的转速和行驶状态下都能保持强劲的加速性能。最高车速可以充分满足驾驶者对速度的要求。 1 第一章 概述 2007年大众集团 (中国)启动了大众汽 车“中国动力总成战 略”，制定了并计划到 2010年，大众汽车在中 国生产车型的油耗和 排放降低15%以上的目 标。作为这一“动力总 成战略”的重要组成部 分，大众汽车在中国成 立了大众一汽发动机 有限公司，并全球同步 引进生产世界上最先 进的(TSI)涡轮增压直 喷汽油发动机。目前生产1.8TSI 图1-1 1.8TSI发动机 和2.0TSI。如图1-1所示。 机械+涡轮+分层直喷=TSI。TSI是twinschargr(双增压)和Fuel Stctio(燃油分层直喷)三个关键字母缩写。TSI发动机配备了昊锐，宝来，迈腾，奥迪，新帕萨特等。 发动机的优势:设计上面，TSI发动机和传统上的发动机区别是:与喷射原理不相同的是，TSI发动机配备了按时控制需要的燃油供给系统，一个缸四个气门，可变进气歧管以及进排气凸轮轴连续可调装置，汽油进入燃烧室，单活塞高压泵的共轨高压喷射系统有着准确的燃料，他们有着从30到100bar之间的工作压力。同时，燃烧室的圆柱形设计和非常精确计算的汽油量的作用很大的提升了这个系统的压缩比，油耗低，环保，高效发动机的必要条件也就是这个。进气管路方面，TSI发动机的可变进气歧管系统因为电子控制的空气流量的大小，可以无节流的变质调整，大大提升了充气的功率，因此可以获得更高的效率，发动机的静态的动静也会变得更加直接。而且TSI发动机也会更加符合现代的环保理念。而这种进步的主要是因为负荷状态下的分层进气原理。TSI发动机和柴油发动机的供油技术相差不大，他是通过一个活塞泵提供100bar的工作压力，将汽油喷射进入到电磁喷射器。在千分之一秒中，喷油嘴喷射时间，是在最适当的时间下喷射进入燃烧室里面，并且以燃烧室内部的形状，使得混合气产生更强的涡流使空气和汽油完全混合。分层 - 2 - 毕业论文 燃烧的精髓就是:先使火花塞旁边的区域产生较浓的混合气体，除火花塞其他的区域，产生较稀的混合气，确保了成功点火情况下完成稀少淡薄燃烧。两者的结合可以提高起动加速度，也有足够的耐力，相对功率损失减少到最小。隔绝已经燃烧的混合气向周边的散热，并且降低了发动机的热消耗，这是TSI发动机的一个长处。在字面上，TSI发动机和FSI发动机相比也就是一个T和F的不同而已，但是他们的本质却没有发生一点变化，有增压器和没有增压器的发动机相比，TSI发动机却有着很小的体积、完美的动力系统以及出色的节能环保优势。特性的Turbo是排放量的使用，设备本身不是发动机的功率基本消费，提高进气效率功率。但缺点是通常超过2200RPM的发动机后的干预，不利于加速，涡轮的惯性让加速和响应时间延迟。该增压器的发动机起动运转开始介入的优势，开始强，没有涡轮工作滞后，即时响应。 把燃料直接进入气缸的TSI发动机相比，进气歧管喷油对传统的发动机，其优势在于: ?发动机控制策略采用基于扭矩控制; ?具有独立制冷系统涡轮增压器在发动机停止; ?随着回流电子速度控制，防止涡轮增压器; ?可变进气配气系统能使油耗更低，并且提高功率; ?可靠性非常好的正时链条，使用时间长，并且免维护。 相比于TSI发动机和自然吸气发动机，可以提高40%以上的功率，与一个1.5升的TSI发动机是2升的NA发动机性能还不错。而且，TSI发动机有着相匹配的多气门，顶置凸轮轴，可变气门正时等新结构。从发动机的外特性曲线可以看出，他具有一个扭矩曲线，在阻力增加，降低汽车的速度，不需要低齿轮变化频繁，大大提高汽车的动力性和燃油经济性。 全新迈腾和凯美瑞相比较: (1)迈腾搭载先进的DSG双离合变速器，而凯美瑞还在搭载普通的5速的自动变速器。 (2)全新迈腾TSI发动机最大功率输出147KW，全转数范围内扭矩比凯美瑞的最大功率大了将近20%。 (3)全新迈腾TSI发动机最大扭矩输出280Nm，全转数范围内扭矩比凯美瑞的最大扭矩大了将近25%。油耗方面全面低于凯美瑞，全新迈腾2.0排量相比凯美瑞2.4排量百公里油耗低了将近2L。 - 3 - 第一章 概述 图1-2转矩，发动机转速，功率的关系 (4)迈腾TSI发动机转速，转矩，功率都是非常好的。如图1-2所示。 1.2 迈腾发动机TSI的主要结构特点 在2005到2007年中，由30个国家约60个顶级的资深领域的记者组成的评委团中获得了“年度发动机”的大奖，并且在1.8到2.0升排量中获得“最佳年度发动机”，并且评委团对TSI发动机有着非常高的评估，对TSI发动机秉着“在技术、性能、节能、环保方面取得了平衡”，强劲的动力和稳定的操作也给评委留下了深刻的印象。TSI发动机是当今世界最先进的汽车发动机，有着现代很多主流的科技都在其身上展现出来，高效、节能、环保融合一体完美结合。 1.汽油缸内直喷技术 与以往的传统喷射发动机中的进气歧管喷射，TSI发动机使用了燃油缸内直喷技术，燃烧室中的汽油和空气都是经过准备的计算然后充分燃烧。因此，TSI发动机有着很好的进气混个效率，燃烧的更充沛，效率更为高效，动力也会更加强劲，响应性以及油耗排放更为降低。如图1-3所示。 汽油缸内直喷要实现稀薄燃烧技术要有以下的主要方面: (1)提高压缩比。采用紧凑型燃烧室，通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度。提高压缩比至13:1左右，促使燃烧速度加快。 (2)分层燃烧。采用燃油喷射定时与分段喷射技术，即喷油分成两个阶段，初期是燃油进入缸内下部均匀分布，后期是混合气在上部被点燃，实现分层燃烧。 (3)高能点火。高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成，燃烧更快。 - 4 - 毕业论文 图1-3 缸内直喷气缸内结构 2.涡轮增压技术 TSI发动机选用水冷式涡轮增压器，并且通过空气动力的加强，让进气气流的状态使得能量损失的更低，同时，保障了汽油与空气的完美混合。充分的动力和油耗的非常低，都使得这些处在TSI发动机转速的范围之内。 3.可调进气涡流技术 转速很低的时候，进气管道中关闭其中的一个，能加速进气的进气速率和充气速度，让汽油和空气更加完美彻底的混合，来提升汽车在转速低的扭矩;发动机高转速行驶时，进气门全开，会产生非常大的进气涡流，用来大大提升进气的效率，并且保障了TSI发动机在转速很高的时候能获得很大的功率。 4.E-Gas电子油门技术 E-Gas电子油门技术能够全面合理的协调管理汽车各个方面，并且对发动机瞬间扭矩和输出功率提高了要求(比如提高车速、MASR、空调等等)在任何地点、任何时间以及任何状态都会让发动机处在一个最佳、最适当的范围之内，这样降低了油的消耗又会让发动机平稳运转，更近一步的提高了行驶性能和安全性。 5.可控废弃循环 可根据发动机工况控制循环气，发动机控制单元ECU调节排气流量通过涡轮增压器的涡轮增压器旁通阀，确保始终工作在最佳状态。尤其在突然关闭油门的时候，该装置能够有效防止废气对增压器产生的强烈反冲。 - 5 - 第一章 概述 6.Bosch全新MED17.5发动机控制系统 博世med17.5发动机控制系统;采用英菲凌IFX芯片是一个新开发出来的，能更快的运行速度。并且用CAN-BUS局域网控制技术，收集每个汽车品牌的参考点的信息，使得发动机能在各种工况下都能平稳合理的运转，而且还能提高整体的操控敏捷度。 7.双平衡轴 迈腾配备上的TSI发动机选用了世界上先进的双平衡轴，并且用两个平衡轴本身的转速用来抵消发动机带来的惯性力，强化了发动机的动态平衡的特性，使得发动机的震动减小，噪声也会更为的降低。 8.高压喷射系统 高压油泵有着精确的控制油量，油压力的建立也会响应的更快，起动效率更快了，更稳定了。高压泵能产生很高的一个燃油的工作压力，使得油雾的半径更加小，汽油和空气的融合更加均匀，燃烧的更为充沛，燃烧所消耗的油量也会降低。如图1-4所示 图1-4 TSI发动机高压喷射系统 9.双质量飞轮 双质量飞轮是通过传统的飞轮，然后再加上弹簧阻尼系统的互相接连，在连接上发动机的曲轴和变速箱，这样就可以降低发动机的固有频率，这样就可以避开发动机怠速行驶中发生共振，以用来提高整体上的舒适性。 10.摇臂式挺杆 摇臂液压挺杆与传统上的液压相比较，可以大大减少摩擦，能够有效的保护凸轮轴与挺杆。 11.凸轮轴驱动静音链条 - 6 - 毕业论文 TSI发动机凸轮轴驱动的静音链条有着功率高，噪音小，振动低，准确度高，高速运转的负担和高负载都能很好的运转。曲轴和凸轮轴的节奏传动，和平衡轴的传动，以及和机油泵的传动都是有静音链条来完成的。链传动具有着良好的静音效果，提高传输系统的定时安全运行，终身免维护的特点，有助于 降低用户的成本。 12.轴瓦和瓦盖在曲轴箱中的固定 TSI发动机因为在每一个轴瓦上面都有两个固定的螺栓，以达到轴瓦在主体上垂直方向的固定;又在此基础上增加了六个水平方向的螺栓，增加了轴瓦在缸体上水平方向的固定。这样的设计不但可以降低轴瓦的横向窜动和径向的窜动，更是增添了发动机的刚性，减少了发动机的波动，使得发动机平稳。 13.维护简单且体积小 只有一个铝合金配件支架轴承发动机的TSI发动机，空调压缩机，自动皮带张紧器，滤油器等各种元件。结构设计和目前对每一部分的市场与传统支架的发动机相比，不仅节省了部分费用还降低了成本，并节省了安装空间，方面更换。 第二章 迈腾TSI发动机主要结构的检修 第二章 迈腾TSI发动机主要结构的检修 2.1 点火系的检修 1.点火系统的主要元件及原理: TSI发动机点火系的主要元件有电子控制单元ECU、曲轴传感器、凸轮轴传感器、点火器、点火线圈、火花塞、等元件组成，他们都是通过电子控制单元ECU发来的点火信号控制各种元件的运行。电子控制单元ECU内部储存着很多发动机运行工况的最适当的点火数字，他是通过发动机本身的传感器传送来的各种运转 工况(比如像转速、进气量、温度等等)一级汽车的驾驶状况(怠速、换挡、减速、急刹车)，在点火正时时，点火时间的计算以及确定都是关键的。微机是发送一个IGT的点火装置信号，三极管的信号传导方向，对点火线圈的点火开关后的初级电流的点火管，以及挺杆停止，点火线圈的初级电流就会切断，无法通过。由此产生的高压电流会使在火花塞的电极之间冒出火花，燃烧混合气。 在初级电流被割断的时候，点火线圈就会发生一个反电动势，这样就会招致点火器产生一个相对应的点火信号IFT，并发送到微机，用来监测点火系统的正常工作。点火系统的主要结构如图2-1所示 图2-1 TSI点火系的组成结构 - 8 - 毕业论文 2.点火系元件: (1)曲轴转速传感器 曲轴转速传感器的Ne转子安装在分电器里面，分电器壳体里面安装着Ne感应线圈。Ne转子为24齿信号盘，旋转时，齿切削Ne感应线圈的磁场线，传感器线圈产生的脉冲信号。也就是说电子控制单元ECU可以经过脉冲信号获得精准的转速信号。 (2)凸轮轴位置传感器 凸轮轴位置传感器的G转子是按在分电器里面，分电器中也装这线圈G1,G2.G转子为单凸信号盘，旋转一圈时，切割G1，G2感应磁力线，G1可以发出六缸前10的位置信号，G2却可以发出后10的位置信号。电子控制单元ECU会通过G1,G2传送过来的信号以及点火顺序来发出点火的命令。 (3)点火器 无触点式的点火器有着很多的优点:电子开关，大功率信号放大器，又能识别点火正时以及点火闭合角的顺序调整 等等。在点火器收到电子控制单 元发来的点火信号后，便可以马 上中断点火线圈的低压电路，就 可以在30000V以上的高压电供 次级线圈点火。当点火器中断点 火线圈电路是，又可以家收到一 个电子控制单元产生的瞬间电 动势的一个点火确认信号。当电 子控制单元接连6次都没有收 到点火信号的时候，就可以说 图2-2无触点式点火器 明点火系统这个地方有问题，也就会向喷油器发出停止喷油的信号。如图2-2所示。 (4)点火线圈 点火线圈是一个闭磁路，由点火器来控制，一旦点火器中断初级线圈电路，就会产生一个30000V的高压电。 3.主要元件的检修: (1)曲轴转速传感器与凸轮轴位置传感器检修: ?在G1,G2DE 气隙厚度计，Ne信号转子和线圈铁芯(磁路气隙)，他的标准值分别为 - 9 - 第二章 迈腾TSI发动机主要结构的检修 0.2-0.4mm，如果不符合规定的要求，应该更换线圈。 图2-3 曲轴转速传感器和凸轮轴位置传感器 ?在电插座上，万用表的电阻是用来测量感应线圈的价值。标准是:冷10摄氏度到50摄氏，Ne终端和G终端(阳极)55欧姆到250欧姆;G1终端和G端子(阳极)125到200欧姆;G2终端和G负极125到200欧姆终端。热(50摄氏度到100摄氏度)，Ne终端和G端子阳极是190到290欧姆;G1端子与G(负极)端子160Ω,235Ω;G2端子与G(负极)端子160Ω,235Ω。测量的结果与标准值不相匹配的，表明传感线圈有故障，应该检修或者更换传感线圈。 ?点火开关开启后，曲轴转动起来，用万用表测试感应线圈的脉冲信号，假如没有脉冲信号，就表示G1传感器和G2传感器以及Ne传感器有问题，应修理或更换传感线圈。 (2)点火器的检修 ?点火开关开动，万用表测试点火器的端子与汽车接地面间的电压值，测试出来的电压值应该为蓄电池的本身电压。假如没有电压显示，则说明点火器电源电路之间有断路故障，应该检查电路中的线路状况。 ?点火开关开启后，曲轴转动时，万用表在点火信号端子和车身接地面之间检测，万用表应该显示有电压，这些都是在点火器良好的情况下进行的。不然说明点火器到电子控制单元之间的线路肯定有断路或者电子控制单元出故障了，这时候应该检查“3”。万用表检查点火信号端子盒车身之间，万用表显示有脉冲电压值，不然点火器也有故障，这样也会予以更换。 ?在打开点火开关，转动曲轴，有脉冲电压的条件下，点火信号端子用万用表检查电 - 10 - 毕业论文 子控制单元和E1终端，如果有电压值显示，说明电子控制单元的电路线路中有故障。没有脉冲电压，他应当与电笔的E1终端和车架之间连接，如果脉冲电压是正常的，就检查接地电路和电子控制单元端子。如果E1和车架的接地线路都正常，那么久应该检查或者更换电子控制单元。 (3)点火线圈的检修 ?检查初级线圈的电阻值。断开点火线圈，测量初级线圈的电阻值，初级线圈的电阻值的标准应为冷态0.55欧姆,0.6欧姆，热态值0.45欧姆,0.65欧姆。如图2-4。 图2-4 TSI点火线圈 ?检查次级线圈的电阻值，其标准值冷态应为9.0欧姆,15.4K欧姆，热态值应为11.4k欧姆,18.1k欧姆。 ?和检测结果不一致的，应更换点火线圈。 (4)高压线及火花塞的检修 ?先要检查高压线的电阻值，他的标准电阻是25K欧姆，和标准值差别很大时，就要更换高压线了。 ?起动发动机，等到发动机达到恒温后，再用万用表测量火花塞的电阻，他的标准值时10K欧姆以上，一旦在10K欧姆以下，就应该拆卸火花塞了，电极的间隙是0.8mm，如果火花塞电极中路和底部有灰尘，应该清洗，如果损坏了就要更换。 2.2燃油供给系的检修 1.燃油供给系的组成及工作原理: 燃油供给系的主要有电动燃油泵，燃油滤清器，燃油压力调节器，燃油油管等组成。 - 11 - 第二章 迈腾TSI发动机主要结构的检修 燃油供给系的工作原理:当电动燃油泵通电时，油泵电动机的叶片旋转，根据物理离心力的作用，叶片中的小槽不断把燃油从进油室带到出油室里面，因为进油室的燃油一直被带到出油室里面，就形成了相对的真空度，由于出油室中的燃油不断增加，燃油的压力也会急剧升高，当到达一个限定值后，就会打开出油阀，路过出油口输出，出油阀的另一个作用是在油泵不工作的时候可以阻止燃油倒流回油箱，这样就可以在油管中有着一点压力，下次启动的时候就会方便很多。如图2-5。 图2-5 TSI燃油供给系统 2.燃油供给系的主要元件 ?电动燃油泵:从汽油罐里面吸出汽油，继而经过管道和汽油滤清器，再泵入喷射装置，保证在连续供油的车辆运行过程。 ?燃油滤清器:元件安装在电动燃油泵后面得高压线路上，他的作用就是过滤燃油里面的杂质和水汽，是为了保证燃油系统不被淤塞，而且还能减小机械磨损，确保发动机正常工作。 ?燃油压力调节器:燃油压力调节器的功用就是调节燃油压力，为防止燃油压力太高或太低，影响汽车的正常运行。 ?燃油油管:油管是连接供给发动机供给燃烧装置。早保证车辆正常行驶时能连续不断的为发动机提供所需燃料。 3.主要元件的检修 (1)燃油泵的检修 电动燃油泵将燃油从汽油罐中吸出汽油，和燃料在燃料箱一定的压力下，以便克服管道阻力的燃料。继而通过管路和燃油滤清器进入到电子燃油喷射系统在发动机的气缸中做功。燃油泵向分油管输送高压燃油，保证向喷油嘴供应持续的燃油。燃油泵的常见故障和 - 12 - 毕业论文 影响，如下表2-6所示: 表2-6油泵的常见故障及影响 对电控燃油喷射系统的影响 故障部位 对电控发动机的影响。 安全阀漏油或弹簧失效 供油压力偏低，供油量不足 发动机工作不平稳或 不工作。 单向阀漏油 输油管路不能建立残压 发动机起动困难， 动力不足。 进油滤网堵塞 供油不足燃油泵发出尖叫声 发动机高喘振，无高 速。 电动机烧坏 无燃油供应 发动机不工作，起动困 难。 燃油泵磨损 泵油压力不足 发动机起动困难、动力 不足。 (1)检测燃油泵的电阻: ?在关闭点火开关，断开燃油泵接头; ?与电阻测量燃油泵欧姆表，应该是通路的(约0.8欧姆)。 (2)检测燃油泵的泵油压力和流量: ?发动机怠速(850r/min); ?连接压力表，测量管道中的燃油压力，应为250kpa; ?泵油量测量时，在燃油压力300kpa时的流量是115-120L/H。如果检查的燃油压 力太低或太小，应该是泵或者阀体坏了，需要更换燃油泵。 注意:燃油泵本体不能拆卸，是为了避免燃油泵的密封性漏气而引发爆炸。 ?当燃油泵在低于10.4V的时候就不会工作了。 (2)燃油滤清器的检修 燃油滤清器的作用就是避免杂质进到发动机里面，以避免燃油系统堵塞，减小机器 的磨损，这样就能延长燃油滤清器的使用寿命。 在一个正常的汽车保养到过滤到发动机之间的机械磨损，不然油泵在正常条件下发 动机的燃料，应检查燃油滤清器堵塞的问题: ?拆下燃油滤清器，油罐口测试喷吹，确认是否通风。。 ?燃油滤清器有两种堵塞，一是低堵塞，二是用力吹。一旦堵塞就要整体更换。 - 13 - 第二章 迈腾TSI发动机主要结构的检修 ?燃油滤清器的更换为一年半或四万公里 ?燃油滤清器有松动和四周渗漏的情况，因此司机要时常的检查紧固。 ?更换燃油滤清器时,先释放燃油系统压力,并注意燃油滤清器的燃油流动方向,不能装反。 (3)油管的检修 油管是燃料的运输通道，任何裂缝的主要检查油箱，管路是否有泄漏，硬化现象，如果有者的现象及时更换润滑油，以避免交通不便。 2.3涡轮增压器的检修 1.涡轮增压器的组成及工作原理: 转子、泵轮、涡轮、润滑系统、密封系统、旁通阀等元件组成。其工作原理:泵轮和涡轮由一根相连，也就是转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高，可达到每分钟十几万转，如此高的转速和温度使得常见的机械针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有冷却液为增压器进行冷却。以前，涡轮增压器大都用在柴油发电机上，现在一些企业发动机也采用涡轮增压器。因为汽油和柴油的燃烧方式不一样，因此发动机采用涡轮增压器的形式也有所区别。汽油发动机不同于柴油发动机，他进入气缸的不是空气，而是汽油和空气的混合气，压力过大容易爆燃。因此，安装涡轮增压器必须要避免爆燃。另外，汽油机排气温度比柴油高，不宜采用增大气门重叠角(进、排气门同时开启的时间)方式来加强排气的降温。如图2-7,2-8所示 图2-7 TSI涡轮增压的工作原理图 - 14 - 毕业论文 图2-8 TSI涡轮增压器的结构 涡轮增压的检修 (1)在汽车故障诊断中的应用。先检查基本条件、压缩和泄漏，以及点火系的燃油供给系。如果以上都正常，在检查穿透电压能否点燃产生的高压的混合气，点火时刻是否正确。 (2) 视觉软管，垫圈和通道。看看装配是否正确，有没有损伤，磨损。如果损坏了就要导致电压过高过着过低。 (3)检查进气管真空泄漏。真空接空气流量计，检查进气管是否泄漏的情况。TSI发动机在怠速为0.5-0.6bar。不符合要求，检查进气管、曲轴箱通风管有无破裂。机油和滤清器要清洁，阻止杂质进入，继而产生机油润滑能力下降，造成涡轮增压器的报废。 2.4 配气系统的检修 1.配气系统的主要元件及工作原理:配气系统一般有凸轮轴，正时链条，气门摇臂、摇臂轴，缸头，气门，气门导管，气门座，气门弹簧等组成。其工作原理是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。 2.主要元件的检修 (1)凸轮轴的检修: ?用千分尺测量每一个凸轮的高度。若磨损小于标准值 40.55mm 时，就要更换凸轮 - 15 - 第二章 迈腾TSI发动机主要结构的检修 轴。 ?用千分尺测量每一个凸轮轴轴颈的直径，若直径小于使用标准值时，应更换。大端轴颈的标准值是 43.90mm ，小端轴颈的标准值是 21.92mm 。 ?用缸径测定仪测量缸头上轴承的半径尺寸。凸轮轴大端轴承的内径标准值是 44.10mm ，凸轮轴小端轴承内径的标准值是 22.06mm 。 (2)正时链条的检修: ?取下正时链条，取其=一段，用49N 的力拉紧，测量 20 节链条的总长度(由于链条可能为非均匀磨损，可将链条多测几段)，若测量值超过了标准值 162.4mm ，应将正时链条更换。 ?取下链条导向器，若看见橡胶部位或其它部位有磨损，应将其更换。测量链条导向器上槽的深度，若槽深超过了标准值，应将链条导向器更换。前导向器槽深度标准值为 2.0mm ，后导向器槽深度标准值为 1.5mm 。 ?链条张紧器卸下后检查推杆运动是否平滑，若有损坏情况或工作不正常，应予修理或更换。测量=弹簧的长度，若该长度尺寸超过了标准值( 68.2mm )，应予更换。 (3)气门摇臂、摇臂轴的检修 ?气门摇臂磨损。检查气门摇臂与凸轮和气门杆处的磨损状况，若损坏或不均匀磨损的状况，应更换气门摇臂。千分表测量摇臂的内径，内径的标准值为 13.05mm 。 ?摇臂轴磨损。测量摇臂轴与摇臂处的半径，如果该处半径小于标准值( 12.95mm )，则应更换摇臂轴。 (4)缸头的检修 ?清洁。取下缸头和气门，刮去积碳。 ?缸头变形。然后缸头平面的损伤修复，将平尺横放在缸头的下平面上，检测缸头下平面与平尺之间的间隙。该间隙为变形量，其标准值为 0.05mm 。 ?紧固螺栓的紧固力矩为 30N?m 。 (5)气门、气门导管、气门座的检修 ?气门检修。检查气门锥形工作面，若有变形或非均匀磨损就要更换气门。卡尺测试气门头厚度，其标准值为 0.7mm 。若气门落座面或气门杆顶端损坏或磨损严重，用气门磨光机修复。气门杆放在 W 形铁上，用千分表测量头垂直顶在气门杆上，继而旋转气门。假如气门杆弯曲量超过了标准值的 0.05mm ，应该更换。用外径千分尺测量气门杆的直径。若测量值小于标准值( 6.90mm )就应更换气门。 - 16 - 毕业论文 ?气门导管的检查。气门导管磨损不均匀，可在导管四个不同位置测量。若某一测量数值超过气门导管标准值( 7.08mm )，就要更换气门导管。 ?气门座的检修。气门要在限定的锥形区域落座。若落座宽度太宽，落座力减小，导致气体的泄漏和产生积碳。若落座面太窄，热能力减小，造成气门过热和扭曲。气门座是否需要修整，可测量宽度。 - 17 - 第三章 迈腾TSI发动机的常见故障及案例分析 第三章 迈腾TSI发动机的常见故障及案例分析 3.1 怠速不稳、易熄火 1.故障现象: 发动机起动正常，但无论冷车或热车，怠速均不稳定。怠速转速过低，易熄火。 2.故障原因: (1)进气系统有故障。 进气系统或真空系统漏气、进气通道出现堵塞空气滤清器过脏、潮湿以及副厂件等、空气流量计或MAP传感器故障、怠速控制阀或附加空气阀工作不良、怠速调整不当。 诊断方法: ?检查进气系统的管路接头、真空软管有无漏气。 ?检查空气滤芯是否过脏、潮湿。 ?检查空气流量计或MAP传感器信号是否失准。 ?检测怠速控制阀或附加空气阀是否工作不良。 ?按规定的程序，调整怠速。 (2)供油系统故障。 供油系统中喷油器雾化不良、滴漏或堵塞，供油压力太低，喷油器不供油。 诊断方法: ?断缸检查单个气缸的雾化工作情况是否有滴漏或堵塞。 ?检查燃油压力。一般怠速时的燃油压力为250Kpa左右，如果太低，则要检查油压调节器、燃油泵、油箱、燃油滤清器等。 ?检查喷油器是否堵塞或者不供油。 (3)点火系统故障。 点火系统中的火花塞工作不良、高压线漏电或短路、点火正时不准、点火线圈故障不良、点火器工作不良。 诊断方法: ?空闲逐个拔高压线，断缸检查是否工作不良。 ?检查高压火花是否太弱。 ?检查拆卸气缸的火花塞是否有燃烧、碳沉积和间隙等情况。 ?检查各缸高压线，外观无泄漏或破裂的痕迹，电阻符合规定值。 ?检查点火正时是否准确。 - 18 - 毕业论文 3.案例1 1.故障现象:一辆大众迈腾轿车，配备1.8TSI电喷发动机，控制单元版本号为1301。该车怠速不稳，转速在900-1200r/min之间波动，驾驶时摘空挡易熄火。 2.故障诊断与分析: 测试发现，车辆的加速和驱动能力是正常的，点火和燃料应该没有问题。用V.A.C1552检查，无故障码存储，读取数据流，也没有发现异常。1301版本提供的数据量很少，只有第七组，没有点火提前角及进气岐管压力信息。要获得此信息，抢修人员将真空压力表连接到进气真空管，发现76kpa入口的压力，显著降低(正常压力应为-63ka)，表明点火提前角过大。重新调整火花塞位置，当真空压力表读数为-63kpa时，固定火花塞，这时怠速转速降至800-840r/min，怠速运转稳定。 维持正常的温度，电喷发动机降低排放，有一个最低的燃料有限，怠速运行不着火时能输出最大扭矩，当点火提前角的增加，扭矩增加。在维持最低的燃料喷射量的速度条件下会增加，可能会超过正常的怠速转速范围。当然，转速太高时，电子控制单元ECU将延迟点火，点火时间的TSI发动机，微机控制点火时间相对于霍尔传感器。 ECU具有较高的值和下限控制点火时间，当点火时间过早，计算机将速度稳定性的标准值，点火延迟的下限值，有时旋转转动火花塞旋转角度过大，已经超出了ECU的调节范围。虽然ECU，点火提前角的限制，但实际点火提前角太大，结果会导致过度的速度，车辆速度不稳定。当负载增加，如果原燃料量及点火时间是不变，例如打开空调，必须将转速降低，ECU的速度稳定，首先采取的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 是提高点火提前角，但是事实上，点火提前角已经偏早，在增加必然导致提前点火，燃烧最高压力出现早在上止点前杠气体，造成发动机立刻熄火。 减速行驶时，发动机处于减速滑行工况，混合气较稀薄，为实现缸内燃烧，减少三元催化器的负担，ECU控制点火提前角增大，而火花塞由于人为调节已造成固定的点火提前角过大，上述两个提前因素共同作用，导致点火过早，因而造成发动机摘空挡立即熄火。 3.故障排除: 根据以上的诊断与分析，由于火花塞的磨损，导致汽车的怠速运转不平稳，容易熄火。因此更换好火花塞，然后再次试车，车辆症状已经消失。 3.2 发动机不能起动或起动困难 1.故障现象: - 19 - 第三章 迈腾TSI发动机的常见故障及案例分析 打开点火开关，汽车起动时感觉非常困难，多次起动汽车有时就不能起动。 2.故障原因 (1)检查油箱是否有油。 (2)检查点火系统。 (3)检查电动汽油泵是否工作正常。 (4)检查喷油器是否喷油。 (5)检查燃油系统压力。 (6)检查气缸压缩压力。 (7)电子控制单元中的主继电器出现故障。 3.故障排除: (1)打开点火开关，如果燃气表的指针不动或机油压力报警灯，然后没有油箱装满汽油，应加满汽油后再起动。 (2)点火系统最常见原因是没有起动点火系统，无法点火。拔下高压总线，让高压总线距离缸体5-6mm，将火花塞连接到高压线上;火花塞接地:接起动开关，起动发动机运转，继而查看火花塞周边有没有蓝色的火花，如果没有蓝色火花，表示点火系统有故障。看着眼前的故障位置，第一个发动机故障自诊断，检查是否有故障代码。TSI发动机的故障自诊断系统，可以检测出点火系统曲轴位置传感器及点火器的故障。若有故障代码，那么就可以按故障代码查找故障部位:若没有故障代码，那么久应该检查点火系统中的高压线、高压线圈、点火器、曲轴位置传感器及点火控制系统。而点火系统最容易损坏的零件就是是点火器，应重点检查。 (3)电动汽油泵不工作也是最常见原因之一。人为的使电动燃油泵的操作(可用电池电源线将直接连接到线束插头:电动燃油泵油箱迈腾汽车可以先两个千斤顶电动汽油泵的断路测试。)，此时应该从罐口中听到的汽油泵运转噪声;或用手捏住进油管时能感觉到进油管的油压脉动:或拆下油压调节器上的回油管，应有汽油流出。假如电动燃油油泵不工作，应检查熔断器、继电器及电动汽油泵控制电路等。假如电路正常，表示电动燃油泵有故障，应更换。 (4)如果以上的检查都是正常的，那么进一步检查喷油控制系统。发动机起动后，检查喷油器有无语音参数如喷油器不工作，试灯可能是一个高阻抗连接到喷油器线束插头。如果试灯能闪亮，表示喷油控制系统工作正常，否则喷油器有故障，应更换。 (5)燃油系统油压过低会造成喷油量太少，也会导致不能起动。检查燃油系统油压 - 20 - 毕业论文 的电动燃油泵的操作。当发动机运转不正常的燃油压力必须300kPa左右。若压力过低，可用钳子包软布，将油压调节器的回油管夹住，阻断回油通路。在这一点上，如果燃油压力迅速上升，压力调节器，漏油油压过低，应更换油压调节器;如果燃油压力上升缓慢或基本不上升，油塞或电动燃油泵衰竭。在这方面，应先拆检汽油滤清器。如果堵塞，应更换;如果滤清器是好的，就应更换电动燃油泵。 (6)若上述检查均正常，应检查气缸压缩压力。若气缸压缩压力低于0.8M Pa，则说明发动机机械部分有故障，应拆检发动机。 4.案例2 1.故障现象: 据用户说:自己大众迈腾汽车，停放在停车场几天，再起动却无法起动。而且在外面开的时候也没有异常的现象，可是不知道回来放在停车场几天就不能再次起动了，到周围的修理厂检修时，他们说是点火器损坏了，可是更换新的，还是无法起动。 2.故障诊断与分析: 起动点火开关，可是无法起动，但是发动机运转平稳，表示电源电压是正常的，把点火开关放在起动位置上，听一听喷油器是不是有声音，可是没有明显的动作，当即做跳火试验，结果却没有火花。说明此刻的电脑是在安全失灵的状态，计算机接收不到点火信号就会控制喷油器不工作。根据此依据分析，故障有可能是出现在点火系统上使得不能起动。 用万用表测量的点火线圈电阻值是0.46欧姆;这个电阻值是在正常的范围内的;表示点火线圈是没有出现故障的。因为点火器是刚换成新的，出现的故障可能性很小，为了放心，再次检查一下，显示的是正常的。 为了确认检查无误，再一次将点火系统仔细的检查，其各组件及线路都正常。那么只有检查电脑了，经过多次的认真思考，仅仅测量点火系统的电阻和线路，但是电压却没有测量。当即对电脑的工作电压检测，电压却为0V，因为，这个电压是受到主继电器控制，所以认为主继电器坏了，拆卸主继电器，是一个四插脚式，当即对这个进行检查，发现两端不导通，因此可以看到主继电器已经坏了。 3.故障排除: 主继电器不工作，导致电脑没有工作电压，因此发生发动机不能起动。更换一个新的主继电器，然后再次起动，汽车就可以起动了。 3.3 冒黑烟 - 21 - 第三章 迈腾TSI发动机的常见故障及案例分析 1.故障现象: 汽车起动后，排气管冒黑烟。 2.故障原因: (1)空气滤芯器堵塞。 (2)涡轮增压器不良。 (3)气门间隙过大。 (4)气阀关闭不严。 (5)氧传感器松动。 3.故障排除: (1)检查烟尘指示器是否变成红色，如果变成红色，就要更换新的或者清洗干净 (2)检查涡轮叶片转动是否很灵活，有没有间隙。如果转动费劲，或者中间有间隙，就要考虑更换新的涡轮增压器了。 (3)检查气门间隙，并测量气门间隙，测出的测量值与他的标准值为0.50mm相比较。如果过大就要重新调节或者重研 (4)检查压缩压力是否超标了，测量出来的值与标准值为250kpa。超出这个标准就要更换新的磨气阀和阀座。 图 3-1 4.案例3 1.故障现象: 一辆迈腾1.8T手动挡轿车行驶15万km，车主反映前段时间在外地该车出现冒黑烟、 - 22 - 毕业论文 加速无力的症状。在当地服务站维修，更换了发动机控制单元、清洗了空气流量计后正常。但过了段时间后，又出现加速无力、冒黑烟的现象，且黑烟更浓。 2.故障诊断: 车主到我服务站要求修理，过程如下:让发动机怠速运转，并关闭空调，用VAG1552检测，没有故障码，进01-08-002读取数据块，第二、四区分别为平均喷油时间和进气量，其数据分别为3.4ms和3.7g/s，两数据都在正常值范围之内(正常值分别为1-4ms和2-4g/s)，有些偏大。再进01-08-030，其二、四区分别为111和110，说明氧传感器自适应值和氧传感器G39的电压值分别为21%和0.120V左右(正常值分别为-10-10%和0.130-1.800V)。氧传感器自适应值21%说明预先设定的基本喷油时间太短，为使混合气的空燃比达到最佳，实际喷油时间延长了21%，如自适应值过高。可能有以下原因: (1)进气系统漏气; (2)排气歧管漏气; (3)空气流量计损坏; (4)燃油压力下降; (5)氧传感器G39的电压值为0.120V; 表示混合气过稀，可能原因有氧传感器与控制单元导线对正极短路;氧传感器损坏，空气流量计损坏。 3.故障排除: 用VAG1318检测怠速时燃油压力，显示约3.5bar(1bar=100kpa)，显示的是正常。排气歧管也没有漏气，喷油嘴刚刚清洗过，不可能用VAG1598检测氧传感器G39与控制单元之间的导线，结果正常。只好更换G39试一下，当拆下G39时，发现G39未拧紧，拆下G39并清除其上面的积碳，在按正确力矩拧紧G39，启动发动机怠速运转。用VAG1552进行01-08-033检测，其一、二区分别为-3-3%，1.5V左右，正常。在看排气管内的黑烟明显变淡，但加速仍无力，更换空气流量计，在试车，一切正常。车发动机控制单元后也不再毛黑烟，且加速有力。用VAG1552进行01-08-002，其三、四区分别为2.3ms和2.7g/s。 经仔细分析发现，这辆车在外地修理时，空气流量计G60变差，让使得检测值不准确或滞后，空燃比没有达到最佳，燃烧不彻底，因此加速无力、冒黑烟。当清洗空气流量计后使其响应性暂时变好，但他们盲目换上发动机控制单元，氧传感器也未拧紧。当车行驶一段时间后，空气流量计的响应性变差，而且氧传感器也因车辆颠簸而松动，使空气通过燕传感器与排气管间的缝隙到氧传感器的检测头周围，导致氧含量过高，使氧传感器电压 - 23 - 第三章 迈腾TSI发动机的常见故障及案例分析 值约为0.120V，即混合气过稀。当氧传感器信号传给发动机控制单元，发动机控制单元控制延长喷油时间，即增加喷油量，从而导致排气冒黑烟更浓。迈腾的空气流量计使用一段时间后，其响应性可能变差，导致加速无力、不易启动、冒黑烟等现象，而氧传感器和发动机控制单元一般不易损坏，切不可盲目更换而造成不必要的浪费。拧紧氧传感器，试车之后，迈腾汽车没有冒黑烟、加速无力的现象了。 - 24 - 总 结 总 结 事实证明，在同等排量的情况下，TSI发动机的性能都要比传统的发动机的输出功率和扭矩高，能够有着更理想的油气混合及更高的压缩比，使燃烧的更充分，动力输出更强劲。 维修TSI发动机，从事人员要具备TSI发动机的整体构造，并且了解各个系统以及各个部件的名称，还有它们的工作原理。只有了解了这些的前提下，才能更好的维修TSI发动机发生的故障。只有先把理论知识了解了，才能好好的维修TSI发动机的问题，这样的理论实践相结合，才会提高维修技术。 本文简单介绍了TSI发动机的主要结构以及主要结构的特点，重点介绍了常见发生故障部位的检修，像:点火系统的检修，涡轮增压器的检修，燃油供给系的检修，配气机构的检修。并且举例说明了这些故障的发生的原因，诊断，排除等一系列的过程。这样做的原因，主要是考虑本论文所面对是TSI发动机维修人员，并由此希望能帮助学习动手解决TSI发动机故障的技能。 - 25 - 参考文献 参考文献 ,1,李媛媛,路远.TSI发动机发展史及未来展望.[J].车用发动机，2010，(04): ,2,邢世凯，马超辰.TSI发动机涡轮增压系统控制原理与检修.[J].汽车维修，2011，(08): ,3,曹楠.大众TSI发动机.[J].发动机,2012，(02): ,4,马喜发.发动机怠速不稳、易熄火的故障排除.[M].北京.机械工业出版社，2012 [5] 陈岩;黄定国.迈腾1.8T轿车点火系的检修.[J].迈腾1.8T点火系的检修,2011,(12): ,6,黎振兴.燃油泵的检修.[J].燃油泵使用与维修,2005,(02): ,7,汤定国.汽车发动机构造与维修.[M].北京.人民交通出版社，2011. 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