学习情境丰田1ZR发动机喘振/加速不良案例分析
⏹学习目标：
通过本任务的学习，学生应能掌握：丰田1ZR发动机产生喘振/加速不良的故障原因以及排除的方法。
⏹时间分配建议：7课时
学习任务1：咨询获取2课时学习任务2：决策和计划1课时学习任务3：故障诊断和修复2课时学习任务4：维修质量检查1课时学习任务5：评估和展示1课时
⏹分组建议：
每5人一小组，每三小组一辆车，每组安排一位组长负责相关的课堂管理、任务分工，并负责场地卫生。
⏹器材准备：
卡罗拉1.6自动档三辆，丰田KT600诊断仪三台，数字万用表三个，诊断检测连接线若干，常用工具三套,维修手册。
学习任务1：咨询获取
派工单：
1、任务：一辆卡罗拉1.6自动档轿车，车主反应发动机喘振/加速不良
2、任务要求：请制定工作计划，并利用诊断设备确定故障位置，并对故障部件进行检测和更换。
一、知识链接
分析故障原因
1.1燃油管路和燃油泵
1.2电路图分析
2.1空气流量传感器
2.1.1、空气流量计作用
空气流量计是最重要的传感器之一，用来检测吸入空气质量或体积。
吸入空气的质量或体积的信号用于计算基准喷射时间和基准点火提前角。
安装在空气滤清器和节气门之间的进气管上，以便测量进入发动机气缸的所有空气流量，并转换成电压信号送给发动机控制单元ECU。
2.1.2、空气流量计结构特点
热线式空气流量计
构造：
如图质量型空气流量计是安装在进气道上的插入型，它使一部分气流进入检测区域。
用作传感器的一条铂热线和热敏电阻被安放在检测区域。
通过直接测量进气质量，检测精度可以提高，并且几乎没有进气阻力。
而且，由于没有使用专门的机械，这种流量计有很好的耐久性。
图示的空气流量计也有一个嵌入式进气温度传感器。
2.1.3、工作原理:
空气质量流量（MAF）传感器使用一组电热丝感知组件以判断进入发动机的空气量。
空气流过电热丝造成降温。
电热丝保持在一定的温度，高于由冷却丝所测得的周围温度。
保持电热丝温度所需的电流与空气质量的流量成正比。
MAF传感器然后输出一个与空气质量流量成正比的模拟电压信号到ECM。
内部电路：
如图所示，在实际空气流量计，热线并入桥式电路。
桥式电路具有这样的特性：当沿着对角线的阻值相等([Ra+R3]·R1=Rh．R2)时，A点和B 点的电位相等。
当热线(Rh)被吸入的空气冷却时，电阻值降低导致A点、B点产生电位差。
运算放大器检测到电位差并且施加电压给电路(增加热线(Rh)电流)。
这样热线(Rh)温度上升使热线阻值增大，直到A点和B点的电位相等(A、B电压升高)。
通过利用这种桥式电路的特性，空气流量计就可以通过检测B点电压来测量进气量。
3.1爆震传感器
爆震传感器图例
3.1.1爆震传感器的结构和类型
爆震传感器就装在发动机缸体中间以四缸机为例就装在2缸和3缸之间，或者1 ，2缸中间一个，3，4缸中间一个。
是用来测定发动机抖动度的，当发动机产生爆震时用来调整点火提前角的。
爆震传感器有很多种，其中应用最早的当属磁致伸缩式爆震传感器，它主要由磁芯、永久磁铁和感应线圈等组成。
当机体振动时，磁心受振偏移，使感应线圈内的磁通量发生变化，而在感应线圈内产生感应电动势。
其他种类如压电陶瓷式的，当发动机有抖动时里面的陶瓷受到挤压产生一个电信号，因为这个电信号很弱所以一般的爆震传感器的连接线上都用屏蔽线包裹的。
其中压电式共振型传感器应用最多，它一般安装在发动机机体上部，利用压电效应把爆震时产生的机械振动转变为信号电压。
当产生爆震时的振动频率（约6000Hz左右）与压电效应传感器自身的固有频率一致时，即产生共振现象。
这时传感器会输出一个很高的爆震信号电压送至ECU，ECU及时修正点火时间，避免爆震的产生。
低标号燃油，点火过早等原
因引起的发动机爆震会造成发动机损坏。
爆震传感器的作用是将发动机爆震以电信号的形式传递给电子控制模，作为控制模块调整点火正时以阻止进一步爆震的重要依据。
爆震传感器一般都是压电陶瓷式的，当发动机有抖动时里面的陶瓷受到挤压产生一个电信号。
3.1.2作用原理
爆震传感器是交流信号发生器，但它们与其他大多数汽车交流信号发生器大不相同，除了像磁电式曲轴和凸轮轴位置传感器一样探测转轴的速度和位置，它们也探测振动或机械压力。
与定子和磁阻器不同，它们通常是压电装置。
它们能感知机械压力或振动(例如发动机起爆震时能产生交流电压)的特殊材料构成。
点火过早，排气再循环不良，低标号燃油等原因引起的发动机爆震会造成发动机损坏。
爆震传感器向电脑(有的通过点控制模诀)提供爆震信号，使得电脑能重新调整点火正时以阻止进一步爆震。
它们实际上是充当点火正时反馈控制循环的“氧传感器”角色。
爆震传感器安放在发动机体或汽缸的不同位置。
当振动或敲缸发生时，它产生一个小电压峰值，敲缸或振动越大。
爆震传感器产主峰值就越大。
一定高的频率表明是爆震或敲缸，爆震传感器通常设计成测量5至15千赫范围的频率。
当控制单元接收到这些频率时，电脑重修正点火正时，以阻止继续爆震，爆震传感器通常十分耐用。
所以传感器只会因本身失效而损坏。
发动机爆震时产生压力波,其频率为1-10KHZ.压力波传给缸体,使其金属质点产生振动加速度.加速度计爆震传感器就是通过测量缸体表面的震动加速度来检测爆震压力的强弱.点火时间过早是产生爆震的一个主要原因.由于要求发动机能发出最大功率,为了不损失发动机功率而有不产生爆震,安装爆震传感器,使电子控制装置自动调节点火时间.
3.1.3电路及波形分析
二、自我评估
1、万用表可分为____________ 、______________。
2、在使用数字式万用表时，严禁_______________________________时测量电阻。
3、汽车万用表除能测量电阻、电压、电流外，还可测量_______、_______、______、______ 、________、______等项目。
4、故障诊断仪俗称____________，它是一种__________________仪器。
5、故障诊断仪可分为____________ 、_________两大类。
6、调取故障码时，检查蓄电池电压应在__________以上。
7、采用丰田专用跨接线读取故障码时，拆装跨接线时，点火开关必须处于__________位置。
8、爆燃传感器是作为_____________控制的修正信号。
9、燃油泵的控制电路主要有_____________ 、____________ 、____________三种类型。
10、空气流量计分为、和三种类型。
11、电感式爆燃传感器利用________________原理检测发动机爆燃。
压电式爆燃传感器利用_______________原理检测发动机爆燃。
12、爆燃传感器一般安装在_________，其功用是__________________________________。
13、爆燃传感器向ECU输入爆燃信号时，电控点火系统采用__________模式。
14、爆震和有密切关系，同时还与汽油的有关。
学习任务2：决策和计划
一、工具准备及分工
1、需要的检测仪器、工具
KT600解码器数字万用表
2、小组成员分工
五人一组组长负责
二、操作前准备工作
安装车轮挡块，安装尾气排放管，安装翼子板布和三件套。
三、验证故障：
使用解码器调取故障码
四、诊断和修复计划
确定故障点位置后，检测元件与线束连接。
如果元件损坏，更换元件；如果线束损坏，则更换线束连接。
学习任务3：故障诊断和修复一、燃油管路和燃油泵的检测步骤
二、空气流量传感器的检测步骤
三、爆震传感器的检测步骤
学习任务4：维修质量检查质量检查记录表
学习任务5：评估和展示
一、评估与反思
1、各小组根据任务完成的情况，对本组的工作进行自我评估，并提出改进意见。
2、教师点评各组的工作情况，请你记录下来。
二、各小组派代表介绍本组的工作过程及得失反思。
三、自我测评。
