汽油發動機電控元件檢修淺析

李 飛，王兆遠

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

汽油發動機各個電子元件的主要作用是精準控制發動機各系統的運轉，使發動機具有良好的動力性、經濟性和排放性。要對電控元件進行有效檢修，需對其工作原理及技術特性有一定了解。下文對2種電控元件的檢修進行簡析，希望能為檢修人員提供一定參考。

1 碳罐電磁閥

1.1 功能簡介

油箱中的燃油蒸汽被碳罐中的活性炭所吸附，當發動機運轉時，電子控制單元通過控制碳罐電磁閥的通斷，依靠進氣歧管中的真空度將燃油蒸汽吸入發動機的進氣道中進行燃燒。

1.2 工作原理

碳罐電磁閥主要由電磁線圈、銜鐵和閥體等組成，如圖1所示。ECM根據發動機不同的運行條件，以一定的頻率使電磁閥的搭鐵電路接通或斷開。

圖1 碳罐電磁閥剖視圖

發動機熄火后，汽油蒸汽與新鮮空氣在罐內混合并貯存在活性碳罐中。當發動機啟動后，碳罐電磁閥依據ECM控制信號開啟，從而實現碳罐與進氣歧管之間的連通，在歧管真空度的作用下，實現對碳罐的脫附。如圖2所示。

圖2 系統原理圖

1.3 技術特性

碳罐電磁閥端子定義如圖3所示，A為供電，B為信號端（與ECU14#端子相連），線圈電阻（22.5±1.5）Ω，20℃電阻值。

1.4 故障現象及檢修方法

故障現象：一是失效，導致無法對碳罐進行及時脫附，從而導致行車時車內有燃油氣味；其二是工作失常，如在發動機怠速運轉時進行燃油蒸汽回收工作，導致混合氣過濃或影響發動機怠速的穩定。

故障原因：電磁閥工作不正常；持續關閉；電磁閥常開；電磁閥堵塞等。

檢測方法：①測量電阻，用萬用表測量兩端子間電阻；②性能檢查，拔下電磁閥線束插頭，向電磁閥內吹氣，電磁閥應不通氣，再將12V電源接在電磁閥兩接線柱上，同時向電磁閥內吹氣，電磁閥應可以通氣，如有異常，則說明電磁閥有故障。

2 節流閥體

2.1 功能簡介

節流閥體又稱電子節氣門體，是發動機進氣控制系統中的重要電控元件。它會結合碳罐的進氣量協同控制，從而決定發動機的進氣總量，進而控制發動機的轉速和扭矩。

節流閥體位置傳感器安裝在節流閥體上，主要用于檢測閥體的開度及其動態變化情況，將信號傳遞至ECM，對發動機負荷率狀態以及是否處于發動機的各類特殊工況進行判斷，如怠速、滿負荷、急加速和急減速等，為其噴油及點火等控制提供參考，最終滿足發動機不同運行工況的燃燒要求。

2.2 工作原理

節流閥體包含驅動電機、驅動齒輪機構、機械傳動元件和位置傳感器。節流閥體位置傳感器原理見圖4。

圖4 節流閥體位置傳感器原理圖

節流閥體電機可以在ECM的控制下朝不同的方向轉動，通過減速齒輪驅動節流閥體軸，使閥體開啟或關閉，同時帶動閥體位置傳感器的轉子轉動，將閥體位置轉換為電信號，輸送到ECM。回位彈簧可以在閥體電動機的電流被切斷（如點火開關斷開）時，將閥體關小至接近關閉的初始位置，此時閥體保持為較小的開度。

閥體電機是一種反應靈敏度高、耗電量小的直流電動機，其2個接線端子都和ECM連接。每個端子在ECM中都由2個三極管開關電路控制，其中1個三極管可以為該端子提供電源，另一個三極管則可使該端子搭鐵。ECM通過控制各端子2個三極管開關電路的導通或截止，改變閥體電動機的電流方向，達至控制閥體電動機旋轉方向的目的。ECM控制電源端的三極管開關電路，使施加在閥體電動機上的電流是一個頻率固定的脈沖電流，并通過改變脈沖電流的占空比，達到控制閥體電動機電流大小的目的。

系統設置有雙輸出閥體位置傳感器，一個閥體位置傳感器隨著閥體的開度增加而增加，而另外一個閥體位置傳感器的輸出電壓信號隨節流閥體開度的增加而減小。這種閥體位置傳感器的2個信號不但可以讓ECM獲知閥體開度，還有利于ECM對該傳感器進行故障監測。

ECM在發動機工作過程中不斷比較兩信號之和，若與標準不符合，即判定該傳感器有故障，立即進入失效保護模式。

2.3 技術特性

節流閥體開度如下。

1）低機械停止位：位置傳感器1為9.2%～10.8%，位置傳感器2為89.2%～90.8%。

2）高機械停止位：位置傳感器1約91%，位置傳感器2約9%。

節流閥體的控制電路由電動機控制電路和位置傳感器控制電路兩部分組成。圖5為接線端子，它有6根接線，全部都與ECM連接。

圖5 節流閥體端子

2.4 故障現象及檢修方法

故障現象：節氣門出現故障時，會導致發動機怠速運轉不正常（如怠速過高或過低、怠速不穩、怠速易熄火）或發動機加速不正常（如加速時發動機發抖、加速響應遲緩等），有時也會導致發動機在運轉過程中出現間歇性抖動等現象。

檢修注意事項：重新安裝后，務必進行自學習。

故障原因：傳感器中的電位器斷路或短路；電機故障導致不能正常開閉；節氣門積碳過多；ECM的控制功能失常等。

檢測方法如下。

1）外觀檢查：檢查傳感器線束插頭是否連接良好，牢固可靠；傳感器安裝有無松動或脫落；外觀是否良好，確認沒有撞擊痕跡。撥動閥片，檢查轉動是否平滑、有無卡滯。檢查節氣門喉口是否存在積碳過多現象。

2）電路檢測：①車輛下電，拔下節流閥體上傳感器端的線束接插件；②車輛上電，用萬用表分別測量線束端的各端子，測量電源端子，應為5V基準電壓，如電壓值不符，說明控制電路或ECM有故障，應進一步檢測。測量搭鐵端子，其與蓄電池負極間的電阻應小于3Ω，如有異常，應檢修搭鐵線路。

3）位置傳感器電阻檢測：①車輛下電，拔下傳感器端的線束插頭；②用萬用表分別測量傳感器端的各端子，測量電位器的總電阻，如斷路、短路或阻值不符合標準，則說明電位器有故障；③測量電位器滑動觸點與搭鐵端的電阻，該電阻應隨節氣門的開啟或關閉而平滑地變化，否則說明該電位器有故障。

4）位置傳感器工作性能檢測：在工作狀態下，通過測量其輸出信號電壓來檢測其工作性能。接通點火開關，但不啟動發動機并讓節氣門處于不同的開度，同時用電壓表在傳感器信號輸出導線上測量其信號電壓的變化，該阻值應能隨開度的增大而增加。

3 結束語

碳罐電磁閥及節流閥體的穩定工作，對車輛性能及排放起到至關重要的作用。希望通過本文的系統介紹，能對售后服務檢修工作起到一定的幫助作用。