【学习目标】
1.能描述引起发动机动力不足的故障原因
2.能描述发动机动力不足应重点检查的部位
3.能描述发动机动力不足的故障诊断基本步骤
4.能描述废气再循环（EGR）控制系统的基本工作原理
5.能诊断雪佛兰科鲁兹发动机动力不足故障
【工作任务】
一辆雪佛兰科鲁兹汽车因发动机动力不足故障进厂维修，使用故障诊断仪初步检测后显示故障代码“DTC P0171：燃油调整系统过稀，缸组1”。维修人员需要在充分分析雪佛兰科鲁兹汽车发动机控制电路的基础上，合理使用工具、仪器、设备，借助汽车维修手册等资料，诊断与排除该故障。本任务具体要求如下：
（1）了解发动机动力不足的故障原因与重点检查部位；
（2）掌握发动机动力不足故障诊断的基本步骤；
（3）了解废气再循环控制系统的工作过程；
（4）诊断与排除雪佛兰科鲁兹汽车燃油调整系统过稀故障。
【相关理论】
一、发动机动力不足的故障原因分析与重点检查部位
1.故障原因
引起发动机动力不足的故障原因有：进、排气系统不畅通；燃油系统故障；点火系统故障；发动机电子控制系统故障；发动机气缸密封性差或配气相位不正确。
2.发动机动力不足的重点检查部位
1）检查空气滤清器是否堵塞；
2）使用发动机诊断仪检测点火提前角、空燃比、进气压力传感器或空气流量计信号、喷油脉宽、冷却液温度传感器信号、氧传感器信号是否正常；
3）使用燃油压力表检测燃油压力，若燃油压力低于标准值，检测燃油泵、燃油滤清器和燃油压力调节器工作是否正常；
4）拆检喷油器，检查喷油量及雾化程度是否正常；
5）检查点火线圈和火花塞是否正常；
6）检查配气正时是否正常；
7）检查气缸压力是否符合技术标准。
二、发动机动力不足故障诊断的基本步骤
1.确认故障现象
发动机无负荷运转时基本正常，但带负荷运转时加速缓慢，转速不易提高，在将加速踏板踩到底时仍感到动力不足，达不到最高车速，上坡无力。
2.进行基础检查
1）检查发动机外围线束、插接器、进气管、高压线以及真空管路等部件的连接情况，观察其有无脱落或者破损现象，若发现有问题，则应予以恢复。
2）将加速踏板踩到底，检查节气门能否全开，若不能全开，则应调整节气门拉索或加速踏板。
3.使用故障诊断仪检查
使用故障诊断仪读取发动机电控系统是否存在故障代码。若有故障代码，则按故障代码的含义查找故障原因和故障部位；若无故障代码，则检测发动机电控系统数据流，重点观察点火提前角、空燃比、进气压力传感器或空气流量计信号、喷油脉宽、冷却液温度传感器信号、氧传感器信号等是否正常，若发现异常，则应予以检查和排除。
4.检查空气滤清器
检查空气滤清器是否堵塞，若堵塞，则清洗或更换空气滤清器。
5.检查进气管负压
怠速时的进气管负压应不低于57kPa，否则说明进气系统漏气，应重点检查进气管各接头、真空管、真空罐及真空助力器等部件。
6.检查点火系统及燃油系统
1）检查点火线圈和高压线以及火花塞的工作情况，若发现异常，则应予以更换。
2）使用燃油压力表检测燃油压力是否低于标准值，重点检查燃油泵、燃油滤清器和燃油压力调节器是否正常，若发现异常，则应予以排除。
7.检查废气再循环系统（EGR）
对于装有EGR的电控发动机，可以暂时中断EGR阀工作，检查发动机的动力性能，如果动力性能恢复，说明EGR有故障（导入的废气过多），应重点检查EGR控制电磁阀、压力调节阀和控制管路的工作情况。
8.检查机械故障
1）检查配气正时和气缸压力，若不符合规定，则应拆检发动机；
2）用排气背压表检查排气系统是否堵塞，若发现异常，则应予以排除；
3）检查轮胎气压是否正常，若发现异常，则应予以排除；
4）检查车轮阻滞力是否过大，若阻滞力过大，则应检查制动间隙和制动回位是否正常，发现异常时，应予以排除；
5）检查离合器是否打滑以及主减速器轴承预紧度是否过大，若发现异常，则应予以排除。
三、废气再循环（EGR）控制系统
1.EGR率
EGR控制是在一定条件下，将发动机排出的一部分气体引入进气系统，使之与混合气一起进入气缸燃烧，以降低氮氧化物（NOx）排放量的控制方法。通常用废气再循环率（即EGR率）来表示废气再循环的控制量。
EGR率＝［排气再循环气体流量/（吸入空气量+排气再循环气体流量）］×100%
EGR率对发动机的动力性、经济性和排放性能影响较大。所以，必须根据发动机工况要求对EGR率进行合理控制（EGR率通常为15%～20%）。
现代汽车均由发动机ECU根据冷却液温度、节气门位置、空气流量和发动机转速等信号控制EGR的工作。当发动机冷却液温度低于50℃、怠速或小负荷运转（转速小于1000r/min）、高速运转（转速大于4500r/min）以及突然加速或减速时，ECU会取消EGR控制，以保证发动机的性能。
2.普通EGR控制系统
普通EGR控制系统主要由EGR电磁阀、节气门位置传感器、EGR控制阀、曲轴位置传感器、ECU、冷却液温度传感器等组成，如图1-3-1所示。
发动机工作时，ECU根据点火开关、曲轴位置传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器等信号，确定发动机运行工况，并同时输出指令，控制电磁阀电磁线圈的导通与截止。并利用进气管真空控制EGR控制阀的开启或关闭，使废气再循环进行或停止。
废气再循环控制过程见表1-3-1。当ECU向EGR电磁阀发出“接通”信号时，电磁阀接通（ON），其阀门关闭，切断了控制EGR控制阀膜片室的真空通道，使废气再循环不起作用。反之，当电磁阀关闭（OFF）时，其阀门打开，通往控制EGR控制阀膜片室的真空通道打开，废气再循环再次起作用。普通废气再循环控制系统在工作时，EGR率不可调节。
图1-3-1 普通废气再循环控制系统 1—EGR电磁阀；2—节气门位置传感器；3—EGR控制阀；4—冷却液温度传感器；5—曲轴位置传感器6—ECU；7—启动信号
表1-3-1 废气再循环控制过程
3.可变EGR率的废气再循环控制系统
可变EGR率的废气再循环控制系统主要由EGR控制阀、VCM阀、ECU及各种传感器组成，如图1-3-2所示。
EGR控制阀内有一膜片，膜片在弹簧及两侧气压的作用下可上、下移动，膜片移动时可带动其下方的锥形阀同时移动，将阀门关闭或打开。当阀门打开时，EGR控制阀将排气管和进气管接通，有废气从排气管中进入。此外，EGR控制阀阀门的开启高度由VCM阀控制。
ECU通过控制VCM阀间歇通电，控制EGR控制阀膜片室的真空度，进而改变EGR控制阀阀门的开度，以此调节EGR率。占空比越大，电磁线圈通电相对时间较长，膜片室的真空度越小，EGR控制阀开启高度越小，进入气缸中的废气越少，EGR率越低。因此，ECU只要控制施加在VCM阀电磁线圈上脉冲电压的占空比，即可实现对EGR率的控制。
图1-3-2 可变EGR率的废气再循环控制系统 1—EGR控制阀；2—VCM阀；3—ECU；4—传感器输入信号；5—节气门位置传感器；6—EGR管路；7—定压室
4.闭环控制式废气再循环控制系统
普通EGR控制系统和可变EGR率的废气再循环控制系统都属于开环控制式废气再循环控制系统，EGR率只能预先设定，不能检测发动机各种工况下实际的EGR率。闭环控制式废气再循环控制系统以EGR率或EGR控制阀开度作为反馈信号进行闭环控制。
（1）利用EGR控制阀开度作为反馈信号。
如图1-3-3所示，与普通废气再循环控制系统相比，在EGR控制阀上增加了一个用于检测其开度的EGR位置传感器。电位计式的EGR位置传感器可将EGR控制阀开度转换为相应的电压信号反馈给ECU，ECU再根据该信号控制真空电磁阀动作进而调节EGR控制阀膜片室的真空度，改变EGR率。
（2）利用EGR率作为反馈信号。
采用EGR率作为反馈信号的闭环控制式废气再循环控制系统如图1-3-4所示。EGR率传感器安装在稳压箱（进气总管）上，通过测量混合气中的氧气浓度来检测混合气的EGR率，并将其检测信号反馈给ECU，ECU根据此信号发出控制指令，不断调整EGR控制阀阀门开度，以此控制混合气EGR率，使其始终保持在最佳状态。
图1-3-3 用EGR控制阀开度作为反馈信号的闭环控制式废气再循环控制系统
图1-3-4 用EGR率作为反馈信号的闭环控制式废气再循环控制系统
【任务准备】
实施本任务的单个工位所使用的设备及工具材料可参考表1-3-2。
表1-3-2 实训设备及工具材料
【任务实施】
一、安装车辆防护装置
1）安装车轮挡块（或三角木）。注意：车轮挡块的安装位置可以是两个后轮，也可以是呈对角关系的前后轮。
2）安装尾气排放系统，并接通尾气排放系统的电源。
3）取车钥匙，解锁车辆，开车门，安装车内防护五件套（方向盘套、手制动杆套、换挡杆手柄套、座椅套、地板垫），同时检查驻车制动杆处于拉紧位置，换挡杆处于空挡（手动变速器）或P挡（自动变速器）位置。
4）打开发动机舱盖，安装车外防护三件套（左、右翼子板布和前格栅布）。
二、进行基础检查
1）检查并确认发动机外围线束、插接器、进气管、高压线以及真空管路等的连接情况，观察其有无脱落或破损现象。
2）检查燃油量是否正常。
3）确认变速器换挡杆处于P挡位。
三、诊断与排除雪佛兰科鲁兹汽车发动机燃油过稀故障
1）将点火开关置于“ON（打开）”位置，确认歧管绝对压力传感器在所处海拔的规定范围内。“海拔与大气压力”范围见表1-3-3。
表1-3-3 雪佛兰科鲁兹汽车海拔与大气压力范围
2）发动机运转，使发动机达到工作温度，确认长期燃油调整参数在－25%和＋30%之间。
注意：如果不在规定范围内，则确认有无下列故障存在。
①质量空气流量（MAF）传感器信号失真。如果质量空气流量传感器断开时的短期燃油调整参数改变大于20%，则修理质量空气流量传感器电路故障。
②燃油被污染。
③排气系统部件缺失、堵塞或泄漏。
④喷油器故障。
⑤进气管塌陷或堵塞。
⑥油箱内燃油不足。
⑦燃油压力过低。
⑧在进气歧管、节气门体和喷射器O形圈存在真空泄漏。
⑨进气系统和进气管出现漏气。
⑩缺少空气滤芯。
蒸发排放炭罐开裂。
曲轴箱通风系统泄漏。
3）测试发动机是否有机械故障。
【检查评议】
1.考核要求
1）能正确安装车辆防护装置。
2）能正确读取并记录故障码。
3）能准确分析故障原因。
4）能正确使用工具、量具。
5）排除故障过程合理。
2.配分与评分标准
配分与评分标准见表1-3-4。
表1-3-4 配分与评分标准
续 表
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