1、项目 2 汽车发动机故障诊断建议学时：学时主讲人：主讲人：一一情境导入二二三学习目标知识学习四四五五制定计划实施计划六六七成果检查评价与反馈情境描述情境提示情境导入学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈一辆2010款丰田卡罗拉GL轿车，装备1ZR-FE汽油电控发动机，报修时发动机故障警告灯异常点亮。你的主管把这个检修任务分配给你，你能完成吗？发动机故障警告灯异常点亮，说明发动机电控系统检测的故障后报警了。维修之前，需要利用故障诊断仪器，对汽车的自诊断系统进行故障检测，读取故障码，必要时分析数据流，为故障排除提供依据。技能目标知识目标学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈
2、情境导入1.能描述故障码的设定条件；2.能描述故障码的内容分析；3.能描述根据故障码进行诊断的方法。1.能使用诊断仪器读取和清除故障码；2.能根据故障码的含义进行故障排除。一、基本知识1.2.3.二、基本技能1.2.三、拓展知识四、学习小结五、自我评估内容提要学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入“缺火”故障码的故障诊断4.故障码的类型发动机控制系统典型的故障码“混合气不良”故障码的故障诊断基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入1.故障码的类型发动机控制单元记忆的故障码分以下两种类型：1）稳态故障稳态故障俗称“硬故
3、障”，即故障码无法清除，或清除后立即出现。这类故障码通常是电子元件损坏、线路开路/短路及其他持续的故障造成的。2）偶发故障偶发故障俗称“软故障”，即故障码可以清除，但发动机经过一段时间的运行后，故障再次出现。这类故障通常是线路连接器接触不良以及电子元件间歇性故障。这种类型的故障很难查找，通常要等到故障出现时根据故障现象检修。基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入2.发动机控制系统典型的故障码由于我国的汽油品质低劣等原因，绝大部分车型的发动机故障指示灯亮，读取到的故障码都与“缺火”或“混合气不良”相关，以下就这两种类型的故障码进行分析。
4、1）“缺火”故障码（1）故障码含义“缺火”（MISFIRE）也翻译成“失火”，故障码有：P0301：第1缸缺火；P0302：第2缸缺火；P0303：第3缸缺火；P0304：第4缸缺火；以此类推。P0300：发动机缺火（无法判断那一缸或多缸同时缺火。基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入（2）故障码设定条件需要特别说明的是：“缺火”的“火”并非指点火系统火花塞的“火”，而是指气缸内混合气燃烧的“火”，也就是气缸内混合气燃烧不良，造成气缸工作不良。发动机控制单元通过对曲轴位置传感器（CKP）检测曲轴转速的变化诊断缺火，和凸轮轴位置传感器（
5、CMP）判别缺火的气缸。例如：当第2个气缸当缺火发生时，曲轴速度会因失去动力而减速，控制单元计算1次“缺火”。当“缺火”的次数达到记忆故障码的条件时，控制单元记忆P0302的故障码，并点亮故障警告灯。如果“缺火”的气缸很多，控制单元则记忆P0300的故障码。（3）故障原因（a）发动机机械：发动机气缸压力低，导致对应气缸工作不良；（b）点火系统：火花塞、高压线、点火线圈、点火控制（控制单元）等原因造成对应气缸不点火或火花弱；（c）燃油系统：燃油压力低（通常导致多缸缺火），喷油器不工作或工作不良；（d）进气系统：进气管道堵塞、泄漏（通常导致多缸缺火）；（e）排放控制系统：废气排放控制系统工作不良，
6、排气管（三元催化器）堵塞（通常导致多缸缺火）；基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入（f）控制系统：传感器（如空气流量计等）及控制单元不良，或控制单元监控太“灵敏”（通常导致多缸缺火）。提示：控制单元监控太“灵敏”：指汽车生产厂家为了符合严格排放法规的要求，控制单元对排放系统的监控非常苛刻，曲轴转速变化轻微即判断为“缺火”。2）“混合气不良”故障码（1）故障码含义混合气不良的故障码有：P0170 燃油修正错误；P0171：混合气过稀；P0172：混合气过浓；其他氧传感器或空燃比传感器（指氧化钛型的氧传感器）相关的故障码。（2）故障码设
7、定条件电控发动机工作时，控制单元根据氧传感器的信号对混合气进行修正（调整），以降低排放及提高燃油经济性。但是如果混合气太浓或太稀，超出控制单元的修正范围，控制单元将记忆故障码并点亮故障警告灯。燃油修正相关的数据流如图2-4-2所示。燃油修正包括短期燃油修正和长期燃油修正，是 OBD 数据流中的一个重要参数，用于实时监测发动机的工作情况。基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入如果混合气的配比偏离理论空燃比时，例如因某种因素导致混合气突然变稀（假设燃油泵瞬间发卡而供油压力变低），发动机控制单元先启动短期燃油修正，增加喷油器的喷油时间进行修
8、正。如果这个导致混合气的因素消失，控制单元不再修正，恢复之前的喷油时间，这个修正过程是短暂的，称为“短期燃油修正”。如果这个导致混合气变稀的因素一直存在（假设燃油泵磨损而供油压力长期变低），控制单元启动长期燃油修正，以修正后的喷油时间持续控制喷油，这个修正过程是长期的，称为“长期燃油修正”。如果控制单元电源中断，长期燃油修正的数据可能丢失，控制单元必须重新进行燃油修正，在这过程中发动机可能工作不正常，这也就是通常所说的控制单元“自学习”。燃油修正的数据为“+”，表示控制单元增加喷油时间，反之，燃油修正的数据为“-”，表示控制单元减少喷油时间。燃油修正值的幅度根据车型和排放法规要求不同也不同，对
9、大部分车型来说，短期燃油修正值为-1010。长期燃油修正值大部分车型为-2020。例如：20表示混合气太稀，增加20的喷油时间；-20表示混合气太浓，减少20的喷油时间。在-20和20%范围内的燃油修正，控制单元认为是正常的修正，一旦超出这个范围，控制单元就会记忆故障码，并点亮故障灯。（3）故障原因混合气不良或燃油修正相关的故障码，基本上和燃油系统及进气系统相关。如果记忆这些故障码，应检查燃油和进气系统。另外，如果氧传感器故障，给控制单元错误的信号，也可能导致控制单元错误判断，从而记忆混合气相关的故障码。基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈
10、情境导入1.“缺火缺火”故障码的故障诊断故障码的故障诊断以下以丰田卡罗拉和桑塔纳3000发动机控制单元记忆“缺火”故障码为例，介绍“缺火”故障码的故障诊断方法。防护装备：工作服；工作帽；手套；劳保鞋 工具：KT600诊断仪，万用表，拆装工具一套。实训设备：辅助材料：翼子板布和前格栅布、三件套、抹布、手套、白板笔。准备工作提示基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入卡罗拉整车，或桑塔纳 3000整车；或同类发动机台架。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估2.故障码诊断步骤（1）
11、故障码读取（a）确认发动机起动后，故障警告灯点亮。（b）连接诊断仪器，开机，操作触摸屏，分别选择“汽车诊断”、选择车型、选择诊断座、选择“发动机与变速箱系统”，进入功能菜单。（c）选择“读取当前码”，仪器显示故障码的代号及内容，记录故障码内容。（d）选择“读取数据流”，特别需要读取“缺火”监控的数据流。数据流中的“汽缸#1失火率”，表示控制单元监控到对应气缸“缺火”的次数，如果有“缺火”发生，数据不为“0”，而是显示“缺火”发生的次数。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估（2）单缸“缺火”故障码的诊断如果读取到的故障码只有1个，并且
12、是单缸“缺火”的故障码，例如“P0302”，诊断与排除方法如下：（a）排除机械系统的原因：检查气缸压力，如果2缸的压力异常，则故障出现在机械方面。必须对相应气缸的气门、活塞环等影响气缸压力的因素进行检修。（b）排除点火系统的原因：检查火花塞（前一步骤已经拆卸）、点火高压线（仅对桑塔纳3000）和点火线圈（含点火模块）及控制信号。对于桑塔纳3000的发动机，采用双点火系统，出现故障是同时两个缸（2/3缸），因此点火线圈及控制信号出现故障的可能性很小。对于卡罗拉发动机，采用独立点火系统，可以将2缸的点火线圈和其他缸，例如1缸对调，如果故障码变成P0301，则原2缸的点火线圈故障。点火控制信号也可以
13、采用检测数据对比的方法判断是否正常。（c）排除燃油系统的原因：检测喷油器，特别注意2缸喷油器是否工作，以及工作是否异常（堵塞、泄漏等）。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估提示：因为仅仅是1个缸“缺火”，其他如燃油压力、排放、传感器及控制系统出现故障的可能性很小（影响的是全部气缸）。（3）2个缸“缺火”故障码的诊断（a）对于桑塔纳3000的发动机，如果“缺火”的气缸是采用同一组点火线圈，如P0301和P0304，或P0302和P0304，则重点检查点火线圈及控制信号。（b）对于卡罗拉发动机，或桑塔纳3000发动机故障码对应的气缸不是
14、同一组点火线圈控制，参照单缸“缺火”的方法检查。（4）单边“缺火”故障码的诊断与排除仅对于“V型”发动机（卡罗拉和桑塔纳3000都是直列4缸发动机，不存在这类情况）。如果“缺火”的故障码集中在同一边的气缸，如同时出现P0301、P0303、P0305的故障码，重点检查对应一边的机械装配（如是否维修过气缸盖）、进气管道、排气管道和氧传感器等。（5）多缸“缺火”故障码的诊断如果读到的故障码是P0300（多缸“缺火”），或者除了P0300外还要其他气缸的故障码，可以判断故障不是出现在某个缸，而是整体性的故障，必须对发动机进行全面检查。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识
15、基本技能拓展知识学习小结自我评估（a）排除机械系统的原因：检查气缸压力，如果气缸压力异常，则故障出现在机械方面。必须对气门、活塞环等影响气缸压力的因素进行检修。（b）排除点火系统的原因：检查火花塞（前一步骤已经拆卸）、点火高压线（仅对桑塔纳3000）和点火线圈(含点火模块)及控制信号。特别注意火花塞的型号是否正确，以及火花塞电极状况。（c）排除燃油系统的原因：测量燃油压力，如果燃油压力过低，检查燃油泵和控制线路；拆卸检查全部喷油器，检查喷油器工作情况。因为我国汽油品质普遍较差，燃油系统引起的“缺火”占实际维修的比例很大，必须对燃油系统进行全面的清洁。（d）排除进气系统的原因：检查空气滤清器和节
16、气门体及进气管道，如果脏污，必须对进气系统进行全面清洁。特别在空气污染严重的地区，进气管道堵塞也是造成发动机“缺火”的主要原因。（e）排除排放控制系统的原因：重点检查三元催化转换器是否堵塞。（f）排除传感器及控制系统的原因：使用诊断仪器读取与混合气相关的传感器数据流，如空气流量计、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、氧传感器等，如果有异常，对相关传感器进行检修。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估（g）如果经过以上检修，故障警告灯还是点亮并记忆同样的故障码，原因如下：原因一：如果发动机有抖动或尾气不良等异常现象，表示故障仍未排除，即
17、前文所述检修步骤有遗漏，应重新进行检修。原因二：如果发动机工作平稳，尾气排放也基本正常，仅仅是故障指示灯亮，这种原因称为“假故障”，或监控太“灵敏”，其实质是发动机控制单元“缺火”监控太严格，将发动机正常的转速波动视为“缺火”故障，必须对控制单元进行重新编程（即修正控制程序）。特别提醒的是，出现这种情况不要轻易下结论，应查找汽车生产厂家的相关资料，因为绝大部分的厂家会对这类故障发出技术通报，要求4S店根据规定程序进行处理。（6）故障排除后，需要清除故障码，选择“清除故障码”，确认后显示“系统正常”。实施步骤1.汽车发动机故障的基本检查学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基
18、本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估b.发动机怠速运转时，观察转速表（是否抖动或上下波动。如果转速表抖动，则判定发动机怠速抖，如果转速表上下波动，则发动机失速（俗称“游车”）。c.分别缓慢和快速踩下加速踏板，观察发动机能否加速到3000转/分以上，如果不能或转速上升不平顺，则发动机加速不良。d.分别缓慢和快速松开加速踏板，观察发动机转速能否平稳下降，如果下降不平顺或熄火，则发动机转速不良。（4）将发动机熄火，并按5S要求操作。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估2.“混合气不良”故障码的故障诊断以下以丰田卡罗拉和桑塔纳3000发动
19、机控制单元记忆“混合气不良”故障码为例，介绍“混合气不良”故障码的故障诊断方法。防护装备：工作服；工作帽；手套；劳保鞋 工具：KT600诊断仪，万用表 实训设备：辅助材料：翼子板布和前格栅布、三件套、抹布、手套、白板笔。准备工作提示基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入卡罗拉整车，或桑塔纳 3000整车；或同类发动机台架。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估2）故障码诊断步骤注意：请仔细阅读诊断仪器使用说明书。（1）故障码读取确认并记录故障码。（2）数据流分析利用诊断仪器读
20、取数据流，对混合气相关的数据流进行分析。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估（3）混合气过稀的故障代码P0171故障诊断（a）排除燃油系统原因：燃油压力低、喷油器不工作或堵塞。（b）排除进气系统原因：进气系统泄漏。（c）排除传感器及控制系统原因：分析数据流与喷油量相关的传感器信号，如果发现异常则进行检修。特别注意氧传感器信号，如果氧传感器故障，提供错误信息，控制单元无法正确修正混合气。（4）混合气过浓的故障代码P0172故障诊断（a）排除燃油系统原因：燃油压力高、喷油器泄漏。（b）排除进气系统原因：进气系统堵塞。（c）排除传感器及控
21、制系统原因：分析数据流与喷油量相关的传感器信号，如果发现异常则进行检修。特别注意氧传感器信号，如果氧传感器故障，提供错误信息，控制单元无法正确修正混合气。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估（5）燃油修正错误的故障代码P0170故障诊断发动机工作不正常造成此故障，必须对发动机全面检查。（a）检查气缸压力，如果异常则拆检发动机。（b）发动机全面保养：包括燃油系统、进气系统、点火系统、排放系统进行清洁和检查。（c）排除传感器及控制系统原因：分析数据流与喷油量相关的传感器信号，如果发现异常则进行检修。特别注意氧传感器信号，如果氧传感器故障
22、，提供错误信息，控制单元无法正确修正混合气。（d）与“缺火”的故障相似，如果经过以上检修，故障警告灯还是点亮并记忆同样的故障码，原因如下：原因一：如果发动机有抖动或尾气不良等异常现象，表示故障仍未排除，即前文所述检修步骤有遗漏，应重新进行检修。原因二：如果发动机工作平稳，尾气排放也基本正常，仅仅是故障指示灯亮，是因为发动机控制单元为了满足苛刻的排放法规（特别是欧洲规格的车种），对“燃油修正”监控太严格，比如长期燃油修正范围限定在-15%到15%甚至更低的范围，必须对控制单元进行重新编程（即修正控制程序）。特别提醒的是，出现这种情况不要轻易下结论，应查找汽车生产厂家的相关资料，因为绝大部分的厂家
23、会对这类故障发出技术通报，要求4S店根据规定程序进行处理。（6）故障排除后，需要清除故障码，选择“清除故障码”，确认后显示“系统正常”。基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入1.故障码诊断流程1）卡罗拉故障码P0300：发动机多次随机失火（1）故障码设置条件电控发动机的气缸失火（点火线圈不点火）时，由于燃烧不好，高浓度的碳氢化合物进入排气系统，造成排放废气浓度增加，引起三元催化器温度升高，损坏三元催化，为防止废气浓度过高及三元催坏温度过高损坏，发动机ECU将检测失火，ECU通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器监测缺火，凸轮轴位置传感器
24、识别缺火气缸；曲轴位置传感器检测曲轴转速变化，转速变化超过设定极限值，则计算缺火次数，若缺火率超过设定极限值，引起排放恶化，则ECU储存故障码，点亮故障指示灯。基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入2）科鲁兹故障码P0171：混合气过稀（1）故障码设置条件：电喷发动机的燃油修正和反馈补偿有关，与基本喷油时间无关，燃油修正包括短期燃油修正和长期燃油修正，短期燃油修正是用来将空燃比持续保持在理论空燃比范围内的燃油补偿，来自氧传感器的信号根据理论空燃比来指导实际空燃比是过浓还是过稀，如果过浓，则喷油量减少，过稀则喷油量增加。由于发动机个体差
25、异，随着时间磨损和操作环境变化等因素，会引起短期燃油修正值出现偏差，长期燃油修正用来控制整体燃油补偿，能补偿短期燃油修正的偏差，如果短期燃油修正与长期燃油修正都都过浓或过稀与设定值，则ECU设定故障码，故障灯点亮。12435基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入发动机控制单元记忆的故障码分以下两种类型：稳态故障和偶发故障。发动机控制系统典型的故障码与“缺火”或“混合气不良”相关。“缺火”故障码诊断步骤。“混合气不良”故障码诊断步骤。填空题1判断题2基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反
26、馈情境导入1）稳态故障的故障码通常是电子元件、及其他持续的故障造成的。2）偶发故障的故障码通常是线路以及电子元件故障。1）偶发故障码表示故障已经排除，不会再发生。（）2）“缺火”的故障码就是点火系统出故障。（）简答题3基本知识基本技能拓展知识学习小结自我评估学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入1）简述“缺火”故障码的故障诊断步骤。2）简述“混合气不良”故障码的故障诊断步骤。学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入一、场地及物品准备检查及记录完成任务需要的场地、设备、工具及材料。1.场地检查工作场地是否清洁及存在安全隐患，如不正常，请汇报老师并及时处理。记
27、录：2.车辆、总成、工件车辆：其他：4.材料材料：二、小组成员及分工1.你所在小组成员：2.你所负责的工作：三、操作流程1.“缺火”故障码的诊断步骤2.“混合气不良”故障码的诊断步骤3.设备及工具防护装备：设备及工具：5.安全要求及注意事项根据制定的计划实施，完成以下任务并记录根据制定的计划实施，完成以下任务并记录1.“缺火”故障码的诊断2.“混合气不良”故障码的诊断学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入序号项目操作内容标准分实际评分权重最终得分备注1任务准备场地准备110%X2车辆/总成/工件准备1设备/工具准备1材料准备1仪容仪表/精神面貌准备12实施过程缺火故障码诊断
28、230%X5混合气故障码诊断2仪器使用23完成质量检查结果正确2120%X104完成时间90min110%X105安全操作个人防护120%X5设备安全1人员安全1场地安全165 S工作场地清洁110%X5设备工具材料归位电源/气源关闭1总分-100学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入1自我评价及反馈1）通过本任务的学习，对照本任务的学习目标，你认为你是否已经掌握学习目标?知识目标：（）A、掌握B、部分掌握C、未掌握说明：技能目标：（）A、掌握B、部分掌握C、未掌握说明：2）你是否积极学习，不会的内容积极向别人请教，
29、会的内容积极帮助他人学习？（）A、积极学习B、积极请教C、积极帮助他人 D、三者均不积极3）工具设备和零件有没有落地现象发生，有无保持作业现场的清洁？（）A、无掉地且场地清洁B、有颗粒掉地C、保持作业环境清洁 D、未保持作业现场的清洁4）实施过程中是否注意操作质量和有责任心？（）A、注意质量，有责任心B、不注意质量，有责任心C、注意质量，无责任心 D、全无5）在操作过程中是否注意清除隐患，在有安全隐患时是否提示其他同学？（）A、注意，提示B、不注意，未提示学生签名：年月日学习目标知识学习制定计划实施计划成果检查评价与反馈情境导入2.教师评价及答复参照成果展示的得分，学生本次任务成绩。请在?上打?：?不合格?合格?良好?优秀说明：教师签名：年月日谢谢
