【導(dǎo)讀】面的研究和培訓(xùn),設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)可安裝1ZR-FE型電控發(fā)動(dòng)。構(gòu)造與工作原理，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的相關(guān)內(nèi)容。

　　

【正文】 用十字槽盤頭螺釘連接，測(cè)試柜后蓋也由此種方法完成。 本章小結(jié) 本章主要設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試部分 — 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試柜。發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試柜主要是由測(cè)試柜體本身、以及連接電控發(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器和執(zhí)行元件的 ECU 端子組成，來實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的檢測(cè)，也 可通過這些檢測(cè)端的開關(guān)進(jìn)行故障模擬，以加強(qiáng)教學(xué)的實(shí)用性。 24 第 5 章 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)教學(xué)功能簡(jiǎn)介 發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝及檢驗(yàn) 單體發(fā)動(dòng)機(jī)的拆卸和檢查 （ 1）拆卸水泵皮帶輪及發(fā)動(dòng)機(jī)固定支架。 （ 2）設(shè)定活塞位置，拆卸曲軸皮帶輪。 （ 3）拆卸水泵。 （ 4）拆卸氣缸蓋罩以及襯墊，拆卸正時(shí)鏈條蓋。 （ 5）拆卸鏈條張緊器，拆卸鏈條張緊器滑板，拆卸鏈條減震器。 （ 6）檢查正時(shí)鏈條的延伸度。 （ 7）設(shè)置凸輪軸定位螺栓，拆卸凸輪軸。 （ 8）檢查凸輪軸正時(shí)齒輪。 （ 9）拆卸凸輪軸正時(shí)齒輪。 （ 10）拆卸氣缸蓋及缸墊。注意：從外往內(nèi)松開并拆開氣缸蓋固定螺栓。 （ 11）拆卸油底殼及油封。 （ 12）檢查凸輪軸正時(shí)鏈輪。 （ 13）檢查鏈條張緊器和減震器。 （ 14）檢查氣缸蓋固定螺栓。 氣缸蓋的分解、檢查和重組 （ 1）按順序拆卸：氣門挺桿、氣門、氣門桿油封。 （ 2）按順序檢查如下項(xiàng)目：氣缸蓋的平整度；氣缸蓋是否有裂紋；間隙；氣門及氣門彈簧；氣門導(dǎo)管襯套；氣門座；凸輪軸。 （ 3）按順序重組氣缸：安裝氣門桿油封；安裝氣門；安裝氣門挺柱。 氣缸體的分解、檢查和重組 （ 1）檢查連桿軸向間 隙、連桿油隙及曲軸軸向間隙后拆卸活塞和曲軸。 （ 2）按順序檢查如下項(xiàng)目：檢查氣缸蓋的平直度；檢查間隙；檢查活塞和活塞環(huán)；檢查軸承蓋固定螺栓；檢查軸承。 （ 3）安裝曲軸。 （ 4）重新組裝活塞并安裝活塞。 25 重新組裝發(fā)動(dòng)機(jī) （ 1）安裝油底殼。 （ 2）安裝氣缸蓋墊片并安裝氣缸蓋。 （ 3）安裝油封。 （ 4）安裝凸輪軸正時(shí)齒輪。 （ 5）安裝凸輪軸。 （ 6）安裝正時(shí)鏈條并安裝正時(shí)鏈條蓋。 （ 7）安裝曲軸皮帶輪。 （ 8）安裝水泵。 （ 9）安裝水泵皮帶輪。 （ 10）檢查并調(diào)整氣門間隙。 故障模擬設(shè)置與 故障自診斷功能 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)有包含各種常見電子控制系統(tǒng)故障的預(yù)設(shè)單元，如：傳感器、執(zhí)行元件的故障代碼操作等。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的故障，可利用發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈進(jìn)行讀取，也可利用專用設(shè)備進(jìn)行讀取。下面以故障指示燈顯示為例加以說明。 讀取條件 蓄電池電壓不應(yīng)低于 12V；關(guān)閉全車所有用電負(fù)荷；將點(diǎn)火開關(guān)至于 OFF 位置；用 SST（專用跳線）將故障診斷插座中的 TC與 CG 端子短接。 故障代碼的讀取 由“ CHECK ENGINE”故障燈閃亮次數(shù)與時(shí)間顯示故障碼數(shù)值。 1． 系統(tǒng)正常信號(hào)輸出波形如圖 示。 圖 2． 故障碼的顯示：如圖 ，故障燈閃亮?xí)r間的長(zhǎng)短將遵循下述規(guī)律。 由接通點(diǎn)火開關(guān)到出現(xiàn)第一個(gè)故障碼之間間隔 ，故障碼的第 l 位數(shù)字和第 2位數(shù)字之間間隔 ，故障碼和故障碼之間問隔 ，所有故障碼循環(huán)與下一循環(huán)之間間隔 ，故障診斷碼數(shù)列反復(fù)時(shí)間將與故障診斷插座端子 TC 和 CG 26 被連接的時(shí)間一樣長(zhǎng)。在完成故障診斷檢查之后，應(yīng)將 SST(專用跳線 )從故障診斷插座上拆下。 圖 故障碼顯示規(guī)律 3． 清除故障診斷代碼 對(duì)故障部位進(jìn)行修理后， 一般采用拆下 EFI的 15A保險(xiǎn)絲至少 30s的方法清除保存在 ECU存儲(chǔ)器內(nèi)的故障診斷碼。保險(xiǎn)絲拆下時(shí)間的長(zhǎng)短取決于環(huán)境溫度 (溫度低，保險(xiǎn)絲拆下時(shí)間應(yīng)長(zhǎng) )，拆下保險(xiǎn)絲之前應(yīng)先切斷點(diǎn)火開關(guān)。在消除故障診斷碼后，應(yīng)進(jìn)行一次工況試驗(yàn)，以確認(rèn)“ CHECK ENGINE”故障燈顯示“正常碼”。若相同的故障診斷碼仍被顯示，表示故障部位未被徹底修理好或故障診斷碼未被有效清除。 4． 故障診斷碼的存儲(chǔ)原則 包括“正常碼”在內(nèi)，均由 ECU 統(tǒng)一按編程原則存儲(chǔ)，當(dāng) 2 個(gè)或 2 個(gè)以上的故障碼被顯示時(shí)，小的數(shù)碼將先出現(xiàn)。除特殊情況外，所有被檢 測(cè)到的故障診斷碼，從它被檢測(cè)到開始均由 ECU 保存在存儲(chǔ)器內(nèi)，直到被清除為止。故障一旦被排除，位于儀表板上的“ CHECKENGINE”故障燈將熄滅，但是故障診斷碼仍被寄存在 ECU 的存儲(chǔ)器內(nèi)。 常見的 ECU 認(rèn)定故障的條件 （ 1） 冷卻液溫度設(shè)定在 30℃ ～ 120 ℃ ，其輸出電壓在 V～ V 范圍內(nèi)變化，當(dāng) ECU 接收到的電壓超出正常范圍時(shí)，認(rèn)定為冷卻液溫度傳感器故障，同時(shí)啟用失效保護(hù)功能。 （ 2） 當(dāng)進(jìn)氣溫度傳感器電路斷路或短路 以上時(shí)，認(rèn)定為進(jìn)氣溫度傳感器故障，同時(shí)啟用失效保護(hù)功能。 （ 3） ECU 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn) 以上未接收到空氣流量傳感器或進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號(hào)時(shí)，認(rèn)定傳感器電路故障，并按節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)以三種固定的噴油量噴油。 27 （ 4） ECU 在 以上未收到節(jié)氣門位置傳感器的 VTA 信號(hào)或怠速時(shí)信號(hào)電壓低于 V 或高于 V 時(shí)，認(rèn)定節(jié)氣門位置傳感器電路故障，啟用失效保護(hù)功能。 （ 5） 大氣壓力傳感器 信號(hào)不正常時(shí)，認(rèn)定傳感器電路故障， ECU 以 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓控制噴油。 （ 6） 氧傳感器電路斷路、短路、輸出電壓保持不變或變化頻率每 10 S 變化低于8次時(shí)， ECU 認(rèn)定氧傳感器電路 故障，并以開環(huán)控制方式控制噴油。 （ 7） 曲軸位置傳感器電路斷路或短路時(shí)， ECU 接收不到曲軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信號(hào)， ECU認(rèn)定故障，但無法采用失效保護(hù)，發(fā)動(dòng)機(jī)將無法運(yùn)轉(zhuǎn)。 （ 8） 執(zhí)行器（如噴油器、點(diǎn)火控制器、怠速控制閥等）故障監(jiān)測(cè)，由于車型的控制軟件不同，有的能被 ECU 檢測(cè)出來，有的則不能。 故障模擬發(fā)生器的模擬方法 （ 1） 模擬傳感器、電路和執(zhí)行器斷、短路故障可在相應(yīng)傳感器及線路上串聯(lián)或并聯(lián)開關(guān)直接模擬。特別要注意的是：在模擬短路工況時(shí)，應(yīng)確定所模擬段短路不會(huì)因電流過大而燒壞電腦板、線路或元器件。 （ 2） 模擬傳感器、電路和執(zhí)行器參數(shù)（信號(hào)）異常，常規(guī)的做法是串聯(lián)一個(gè)可變電阻，同時(shí)要考慮所需的功率應(yīng)滿足使用要求。 在采用串聯(lián)電阻模擬傳感器參數(shù)（信號(hào)）異常時(shí)，要了解傳感器的類型，對(duì)于有些傳感器，這種方法是無效的。如曲軸（凸輪軸）位置傳感器、車速傳感器、觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器和氧傳感器等。一般來說，輸出數(shù)字信號(hào)的傳感器和各種控制開關(guān)信號(hào)都不能采用此法模擬。 外設(shè)匹配功能 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)有故障診斷端子接口，可以與示波器、萬用表、發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀等設(shè)備連接，直接測(cè)量傳輸信號(hào)，進(jìn)行實(shí)車難以實(shí)現(xiàn)的故障診斷分析的實(shí)踐教學(xué) 過程。因此，該接口設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的教學(xué)特定功能。 本章小結(jié) 本章是發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)基本功能介紹。從發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝及檢驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)故障診斷及模擬等方面做了簡(jiǎn)要介紹。明確了發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)要求及意義。 28 結(jié) 論 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的設(shè)計(jì)內(nèi)容及技術(shù)要求出發(fā)，參考關(guān)于電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)，模仿并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室中的其他教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)出發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。此臺(tái)架可安裝固定發(fā)動(dòng)機(jī)并能進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝實(shí)訓(xùn)。也可連接發(fā)動(dòng)機(jī)附件對(duì)裝后發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)測(cè)試。同 時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電控原理設(shè)計(jì)出測(cè)試柜，此測(cè)試柜可和發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)連接，可通過測(cè)試儀器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行測(cè)試。通過本次設(shè)計(jì)得出的結(jié)論如下： （ 1）實(shí)驗(yàn)臺(tái)主臺(tái)架安裝固定發(fā)動(dòng)機(jī)并能進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，以提供發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)副臺(tái)架主要安裝固定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)所需要的其他部件及更進(jìn)一步固定發(fā)動(dòng)機(jī)以克服發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)。 （ 2）設(shè)計(jì)的測(cè)試柜 可與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)連接，可 通過示波器、發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀、萬用表等儀器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行測(cè)試。利用測(cè)試柜上的開關(guān)轉(zhuǎn)換，可完成設(shè)置故障的功能，設(shè)置故障完成后，學(xué)生可利用專用的儀器或萬用表從面板上檢測(cè)，檢查 出設(shè)置故障點(diǎn)的位置和內(nèi)容，可用于發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。 （ 3）設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，可使學(xué)生自行操作、練習(xí)，既充分利用設(shè)備又能加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，使學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和技能得以提高，這樣既能充分利用設(shè)備又能讓學(xué)生加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。 作為教學(xué)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的后續(xù)功能開發(fā)很有必要，如不斷對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行升級(jí)；通過預(yù)留外界端口或是對(duì)其控制線路進(jìn)行可行范圍內(nèi)的改造。發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)能發(fā)揮出教學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái)的功能，滿足汽車相關(guān)專業(yè)實(shí)踐課程培訓(xùn)的需要。 汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) ,是伴著汽車工業(yè)及汽車 新技術(shù)的發(fā)展而起步的 ,雖然所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)還存在許多不足 ,實(shí)驗(yàn)臺(tái)在應(yīng)用方面還存在許多缺陷 ,但我相信隨著技術(shù)創(chuàng)新和外來技術(shù)的消化吸收 ,汽車電控類實(shí)驗(yàn)設(shè)備將得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善 ,這對(duì)于我國(guó)汽車類專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)、培訓(xùn)將起到積極的促進(jìn)作用。 29 參考文獻(xiàn) [1]于春鵬 ,李涵武 ,鮑宇 .豐田 5AFE 型電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) [J].應(yīng)用科技 ,20xx(2). 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[23]臧杰 ,閻巖 .汽車構(gòu)造 [M].機(jī)械工程出版社 ,20xx(4) 31 致 謝 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在設(shè)計(jì)過程中，以及《發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)》說明書的撰寫過程中，得到了齊益強(qiáng)老師的精心指導(dǎo)和黑龍江工程學(xué)院豐田汽車實(shí)驗(yàn)室的大力支持。由于齊老師的精心 指導(dǎo)，使我順利地完成了發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)以及說明書的撰寫，在此對(duì)齊老師的大力幫助表示最衷心的感謝！ 大學(xué)生活即將結(jié)束，在邁向社會(huì)之前我要感謝黑龍江學(xué)院對(duì)我的培養(yǎng)，更要感謝汽車與交通工程學(xué)院全體任教老師對(duì)我這四年來的教導(dǎo)和訓(xùn)練，使我掌握足夠的專業(yè)知識(shí)來完成本次的設(shè)計(jì)內(nèi)容。是你們用辛勤的付出換來了學(xué)生的未來，我們永遠(yuǎn)不會(huì)忘記！