【正文】 《汽車工程實驗》實驗指導書主編：施 衛(wèi) 參編: 谷蘭俊范 鑫 胡 淳主審: 貝紹軼江蘇技術師范學院機械系2004年11月目 錄發(fā)動機系統(tǒng)實驗實驗一 電子電器元件的檢測―――――――――――――3實驗二 節(jié)氣門位置傳感器的性能實驗―――――――――7實驗三 節(jié)氣門控制器性能實驗――――――――――――11實驗四 可變脈沖信號器的研制――――――――――――15實驗五 桑塔納點火系統(tǒng)的檢測――――――――――――17實驗六 1UZFE 2000GSI發(fā)動機控制系統(tǒng)故障診斷――――21實驗七 2000GSI發(fā)動機控制系統(tǒng)故障診斷―――――――24實驗八 電控系統(tǒng)波形測試―――――――――――――― 26自動變速器系統(tǒng)實驗實驗一 自動變速器動態(tài)演示實驗―――――――――――28實驗二 自動變速器液壓和電控系統(tǒng)實驗――――――― 30實驗三 自動變速器故障診斷實驗―――――――――――32制動防抱死（ABS）系統(tǒng)實驗實驗一 防抱死制動系統(tǒng)的自診斷與檢測―――――――― 35汽車整車性能實驗實驗一 汽車加速性能實驗―――――――――――― 53試驗二 汽車等速百公里燃料消耗量――――――――― 56實驗三 汽車制動性能試驗―――――――――――― 59汽車發(fā)動機系統(tǒng)實驗實驗一 電子電器元件的檢測一、實驗目的 二、儀器設各 電阻、電容、二極管、三極管、電感線圈、電壓比較器、萬用表、2V電源、小試燈。三、實驗步驟及內(nèi)容 (一)電阻的測量與識別 外觀一般是長條型、排阻及SMT型三種(如圖1l)。電阻分普通電阻和精密電阻,完全以色碼的數(shù)目來決定。電阻主要有碳質(zhì)電阻、碳膜電阻、金屬膜電阻三類，應用最廣的為碳膜電阻，最高檔的為金屬膜電阻。電阻的阻值以色環(huán)來標示，其中最常見的為四色環(huán)標示和五色環(huán)標示。如采用四色環(huán)標示，其第一色環(huán)是十位數(shù)，第二色環(huán)為個位數(shù)，第三色環(huán)為應乘位數(shù)，第四色環(huán)為誤差率。例如：四色環(huán)的電阻的顏色排列為紅藍棕金，則這只電阻的電阻值為260歐，誤差率為5％。(具體參數(shù)見附表。)色環(huán)電阻識別對應表顏色黑棕紅橙黃綠藍紫灰白黑金銀本色對應數(shù)值01334567890應乘位數(shù)1101001000104105106107108109誤差率1%2%%%%5%10%20%溫度系數(shù)200ppm100ppm50ppm15ppm25ppm20ppm10ppm5ppm1ppm(圖l一3)精密電阻有5碼,其阻值算法與普通電阻一樣, 唯一的差別在于其數(shù)字碼是三位數(shù)。普通電阻均以數(shù)字表示,例如: “233”表示23X1000=23K 電阻的故障有三種:(l)短路。(2)斷路。(3)阻值變化 測試方法:須將該電阻一腳拆除井用萬用表的歐姆檔去測量,注意手指千萬不要碰到測棒導體部分,以免形成負載效應。 (二)電容的測量 電容很多種,如電解質(zhì)電容、云母電容、陶質(zhì)電容等,其單位為法拉(F)。其原理是利用兩極的介質(zhì)效應使電能儲存或釋放,如BMW的SRS就是用電容的瞬間放電來引爆AⅠRBAG的,而有些電腦內(nèi)有用電容來穩(wěn)壓或濾波的。一般其特性是兩極完全高阻抗(近百KO級或MO級)。 電容一般是漏電現(xiàn)象的故障,嚴重時會造成短路,測試方法是將萬用表檔位置于電阻檔39。39。M或39。39。10M位置,測量時數(shù)字應由小變大,若有漏電現(xiàn)象時,電容內(nèi)阻就會很小,可能只有幾百歐姆或幾千歐姆而已。 測量電容時可以不分正負腳,但電容本身必須先放電(利用12V燈泡,不可直接短路,以免傷害電容本身)。 (三)二極管D(穩(wěn)壓管ZD)的測量 其故障現(xiàn)象是短路或開路兩種,二極管D可以靜態(tài)測試出來,而ZD的工作電壓好壞就必須動態(tài)測試。 測試時將歐姆表量程旋扭旋至Rx10或Rx1K檔,然后將表的紅、黑測試棒,分別接觸二極管兩端,如測得一個電阻大(幾十~幾萬千歐),另一個電阻小(幾十~幾萬歐),則說明二極管是好的。如果兩次測得電阻都很小,說明二極管短路。如果兩次測得電阻相差不大,說明二極管性能不好或已損壞。在兩次測量中,電阻小的狀態(tài),與黑測棒相接觸的一端為二極管的正極,與紅測棒相接觸的一端為負極。ZD的靜態(tài)測試與D一樣,其動態(tài)測試就必須外加電源如下(圖l一4): (四)電感線圈L的測量 只要是用漆包線繞起來的元件,但在實際使用時必須考慮到其線圈OFF時所產(chǎn)生的反電動勢,起電壓瞬間可達60V以上易損壞其驅(qū)動元件(晶體三極管),故在其驅(qū)動元件上大部分用二極管逆偏及電容來消除反向電動勢。電感線圈一般故障斷路(開路)較多,而短路現(xiàn)象發(fā)生時,大部分汽車零件如電磁閥等會有動作不正?；驘ｋU絲,測量方法與電阻相同. (五)三極管的測量 晶體三極管有NPN或PNP型,在使用上完全相反,但其工作原理均是用電流大小來控制基極(B)而使集電極(C)與發(fā)射極(E)工作?；旧先龢O管可視為兩個二極管的背接。 三極管的故障主要是短路和斷路。測試方法如下: 將萬用表選擇開關置于RxlK檔,表的紅測棒接某一管腳,黑測棒接另兩只管腳,當在各管腳之間輪流調(diào)換測量時,若測得兩個阻值都較小,這時紅測棒所接的管腳即為基極,此管子為PNP管。若不是這樣的測量結(jié)果,應將黑、紅測棒調(diào)換,并將紅測棒分別接三極管的其余個管腳,若測得的兩個阻值都很小,則此管為NPN型管,此時黑測棒所接的管腳為基極,其測量方法和原理如圖l一5所示。 圖l一3三極管的測試 (l)NPN管 當其基極確定后,在剩下兩只管腳中,任意假定其中一只管腳為集電極,將萬用表的歐姆檔撥到Rx100檔,然后用黑測棒接到假定的集電極上,紅測棒接到假定的發(fā)射極上用手指捏住基極和集電極管腳,必須注意此時兩腳不能直接相碰,讀出萬用表上的阻值。再把上述假設反相,作同樣的測試,讀出數(shù)值。比較兩次測得的阻值,阻值小的一次假設的集電極是正確的,另一極為發(fā)射極。 (2)PNP管 在確定基極后,只要將表的測棒對換并將紅測棒接到假定的集電極上,按上述同樣的方法測試判斷即可。 (六)集成電路的測量由于是ⅠC所以很難由靜態(tài)測試其好壞,須用電源信號來觸發(fā),并判斷其好壞(即動態(tài)測試)。實驗二 節(jié)氣門位置傳感器的性能檢測(線性可變電阻型)一、實驗目的二、實驗儀器 節(jié)氣門位置傳感器、數(shù)字式萬用表、5V電源、導線若干三、實驗步驟：觀察節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)、各端子的名稱和含義,并填入下表中。端子名稱含義VCVTAIDLE2圖1 節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)圖理解節(jié)氣門位置傳感器的電路原理圖,各端子的連接關系。圖2 節(jié)氣門位置傳感器電路圖用萬用表的O檔測量端子VTA與E2之間、VC與E2之間的電阻值(如下圖)以及但當節(jié)氣門開度逐漸增大的過程中,所測電阻值的變化情況,并填入下表。測量端子節(jié)氣門狀態(tài)標準電阻值（KΩ）實測電阻值VCE2任意狀態(tài)5．08VTAE2節(jié)氣門全閉0．21節(jié)氣門全開4．8怠速觸點導通性檢測：用萬用表的電阻檔檢測IDL與E2之間的電阻，觀察當節(jié)氣門工度發(fā)生變化時，輸出電阻值的變化情況（如下左圖）。（1）當節(jié)氣門全閉時，怠速觸點IDL與E2之間的電阻值為 。（2）當節(jié)氣門全開時，怠速觸點IDL與E2之間的電阻值為 。節(jié)氣門位置傳感器信號電壓的檢測（1）將節(jié)氣門位置傳感器的VC端與5V電源的正極連接，E2端與負極相連，接通電源（如上右圖），用萬用表的電壓檔測量在節(jié)氣門開度不同情況下電壓的變化，并填入下表中。端子節(jié)氣門狀態(tài)標準電壓（V）實測電壓（V）VTAE2全閉0．10VTAE2全開405．（2）驗證當節(jié)氣門位置傳感器滑動觸點隨著節(jié)氣門開度增大時，VTA輸出電壓的變化情況，應符合下圖示。四、實習作業(yè) 節(jié)氣門位置傳感器有何功用？簡述節(jié)氣門位置傳感器的工作原理。 簡述節(jié)氣門位置傳感器隨節(jié)氣門開度增大時，各端子間的電壓、電阻值變化的情況。 分析當節(jié)氣門位置傳感器發(fā)生下列故障現(xiàn)象時，對發(fā)動機工作性能的影響，并填寫下表格。故 障 部 位對電控發(fā)動機的影響節(jié)氣門粘附積碳怠速空氣道堵塞節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點接觸不良節(jié)氣門位置傳感器電位計電阻值不準確節(jié)氣門位置傳感器電位計滑頭與電阻接觸不良節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點調(diào)整不當實驗三 節(jié)氣門控制器性能測試一、 實驗目的 掌握節(jié)氣門控制器的結(jié)構(gòu)特點和工作原理 掌握節(jié)氣門控制器的靜態(tài)測試方法 掌握節(jié)氣門控制器的動態(tài)測試方法二、 儀器設備節(jié)氣門控制器、萬用表、十字起子、12V電源、5V電源、導線若干三、 實驗步驟 觀察節(jié)氣門控制器的結(jié)構(gòu)、理解其外部構(gòu)造和結(jié)構(gòu)特點。 識圖，觀察節(jié)氣門控制器，理解節(jié)氣門控制器8針插座端子的名稱和含義。端子名稱含義12345678 拆卸節(jié)氣門控制器外蓋。識別節(jié)氣門位置傳感器、節(jié)氣門怠速位置傳感器、怠速開關、怠速直流電機、應急彈簧等零件。 檢查怠速開關。用萬用表的Ω檔檢測節(jié)氣門控制器的3端子與7端子的之間電阻，并填入下表中：節(jié)氣門開度3——7端子之間的電阻值（Ω）標準值測量值關閉0．40開啟任一位置∞直流電動機的檢測用萬用表的Ω檔檢測節(jié)氣門控制器的1端子與2端子之間的電阻，并填入下表中。1——2之間的電阻（Ω）標準值測量值48．8節(jié)氣門位置傳感器的靜態(tài)檢測：用萬用表檢測節(jié)氣門控制器的5端子與7端子之間的電阻，并填入下表中：節(jié)氣門開度5端與7端之間的電阻值（Ω）標準值測量值全閉1350全開640節(jié)氣門位置傳感器的動態(tài)檢測：如下圖：用導線將5V電源的“+”極與節(jié)氣門4端子相連，“”極與7端子相連，接通電源，改變節(jié)氣門開度，用萬用表電壓檔測量5端子輸出電壓變化情況，并填入下表：節(jié)氣門開度5端與7端之間的電阻值（V）標準值測量值全閉4．35全開0．60怠速節(jié)氣門位置傳感器的動態(tài)檢測用導線將5V電源的“+”極與節(jié)氣門4端子相連，“”極與7端子相連，接通電源，改變節(jié)氣門開度，用萬用表電壓檔測量8端子的輸出電壓值為 V，改變節(jié)氣門開度，觀察此時電壓的變化情況。四、實習作業(yè) 分析節(jié)氣門控制器發(fā)生下列故障現(xiàn)象時，對發(fā)動機工作性能的影響，并填寫下表格。故 障 部 位對電控發(fā)動機的影響節(jié)氣門粘附積碳怠速空氣道堵塞怠速電機工作不良節(jié)氣門電位計滑頭與電阻接觸不良節(jié)氣門控制器怠速觸點調(diào)整不當分析節(jié)氣門控制器電路圖，簡述各元器件的工作原理。實驗四 可變脈沖信號器的制作一、 實驗目的 掌握數(shù)字邏輯電路原理 掌握用邏輯電路搭接可變脈沖信號二、 實驗儀器C4011數(shù)字邏輯電路、電容電阻若干、實驗板一快波器、5V電源、萬用表、導線若干三、 實驗步驟原理：脈沖信號發(fā)生電路中，選用CMOS集成電路最常見的CC4000系列中的CC4011。CC4011是一塊四—2輸入端與非門集成電路。與非門是執(zhí)行非功能的邏輯部件，其邏輯關系的特點是：只有當輸入端全部為高電平“1”時，輸出端才為低電平“0”，在其余情況下，輸出端均為高電平“1”。CC4011真值表如下：輸入端A輸入端B輸出端Y001101011110 CC4011集成電路內(nèi)部電路是四個2輸入端與非門單元電路構(gòu)成，其管腳排列如下： 由CC4011構(gòu)成的發(fā)動機轉(zhuǎn)速脈沖模擬電路如下：電路分析：該電路選用四2輸入端與非門集成電路CC4011來構(gòu)成脈沖信號發(fā)生電路。其中兩個門電路作為信號發(fā)生器，另外兩個門電路作用是實現(xiàn)輸出信號的整形、放大。當我們需要改變發(fā)動機的轉(zhuǎn)速時只需要通過調(diào)節(jié)圖中的可調(diào)電位R3，使脈沖變化，電容器C1的作用，是通過自身的充放電來實現(xiàn)門a輸入端的電平的高低交替變化，來產(chǎn)生脈沖信號，而調(diào)節(jié)R3則可以改變電容C1的充放電的時間，從而實現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的連續(xù)可調(diào)。在本電路中，四—2輸入端與非門集成電路CC4011四個門全都用到了，14腳VDD接電源正極，7腳VSS接地。根據(jù)電路圖連接電路。檢察無誤后接通電路，用示波器觀察波形。 調(diào)節(jié)電位器然后再觀察波形。