奥迪a6汽车发动机维护与检修

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学习情境8奥迪A6汽车发动机维护与检修 学习目的：学习奥迪A6发动机结构、工作原理、故障诊断及检测 一、技术参数 工作行程进气冲程进气阀打开：最大45°上止点前ANQ16°上止点后AWL18°上止点后APS12°上止点后ATX12°上止点后进气阀关闭：35°－90°下止点后ANQ38°下止点后AWL28º下止点后APS42°下止点后ATX36°下止点后占空系数:max.80%空气流速:约.100m/s机械部分 压缩冲程压缩比:ANQ10,3:1AWL9.5:1APS10,5:1ATX10,1:1气流速:约.100m/s压缩压力:max.18bar起动时,压缩压力:ANQ:9~14barAWL:9~14barAPS:9~14barATX:9~14bar燃气温度:400°－500° 工作冲程点火时刻:由特性曲线控制燃烧速度:约.20m/s燃烧温度:2000°－2500°燃烧最高压力:30bar－60bar 排气冲程排气阀打开：40°－90°下止点前ANQ38°下止点前AWL28º下止点前APS38°下止点前ATX38°下止点前排气阀关闭：上止点后ANQ8°上止点前AWL8°上止点前APS8°上止点前ATX8°上止点前气流速：约为音速尾气温度：约900°C 发动机内充分燃烧空气燃油点火最佳燃烧 燃油1kg空气14,8kg空气系数:空气与燃油混合气只有在特定的混合比例下，才能充分点火燃烧充分燃烧1kg汽油，需14.8kg（约12m3）空气（指化学比例）在此比例时，空气系数l==1l>1空气过多，稀混合气l<1空气过少，浓混合气理论需求量空气供给量 燃油1kg空气14,8kg空气系数:空气不足0－10％时，发动机发出最大功率.l=1.....0,9在空气过剩约10％时，油耗最小l~1,1空气不足时燃油不能充分燃烧因此，废气中有害物质增多.空气过剩时，功率下降，燃烧温度升高 二、混合气形成及进气系统 1、新技术（1）可变进气道长进气道发动机在低转速时，空气经过长的进气道，使气缸充气最佳，且扭矩增大。短进气道发动机在高转速时，空气流经短进气道，可提高效率。 1-油封更换注意安装位置2-10Nm3-10Nm4-O型环用于喷油阀更换5-燃油分配管带喷油阀6-10Nm7-10Nm8-上部冷却液管9-10Nm10-O型环用于上部冷却液管更换11-进气管检查转换功能:12-20Nm13-Stütze用于进气歧管14-25Nm 1-真空控制单元2-压力弹簧3-转换辊4-进气歧管5-单向阀安装位置蓝色一侧朝Y件6-Y-件7-进气歧管转换阀-N1568-10Nm9-固定板10-橡胶套11-隔套12-垫圈锥面朝进气歧管13-油封损坏时，必须更换14-油封用于转换辊15-6Nm （2）多气门技术优点:排量小，功率大发动机效率高，油耗低扭矩特性好，牵引力大结构小巧，发动机质量小充气效率高排气门充钠，使得温度得以适当降低。及处理方法连杆轴承盖与杆的定位问题的解决安装进排气凸轮轴注意事项 （3）可变进气相位进气门开、关时刻：发动机转速低时，进气管内混合气随活塞运动，活塞运动慢。进气门应提前关闭，以避免混合气回流进气管。发动机低速时，进气凸轮轴相位应提前调整。 进气门开、关时刻：发动机转速高时，进气管内气流快，活塞在向上运动过程中，混合气应可继续涌入气缸，为增加混合气量，进气门延迟关闭。 排气凸轮轴进气凸轮轴凸轮轴调节阀N205液压缸排气凸轮轴进气凸轮轴凸轮轴调整器（与链条张紧器一体） 排气凸轮轴进气凸轮轴凸轮轴调整器功率调整调整功率时，链条下部短，上部长，进气门延迟关闭。进气管内气流速高，气缸充气量足。因此高转速时，功率大。 扭矩调整凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上部变短，下部变长。因为排气凸轮轴被齿形带固定了，此时排气凸轮轴不能被转动，进气凸轮轴被转一个角度，进气门提前关闭。在这个位置时，在中、低转速，可获得大扭矩输出. 怠速怠速时，进气门延迟关闭.扭矩调整转速在1000rpm以上时，进气门提前关闭。左侧凸轮轴调整器向下，右侧调整器向上运动。功率调整转速在3700rpm以上时，左侧凸轮轴调整器向上，右侧调整器向下运动，进气门延迟关闭。 二、润滑系统 校准安全阀单向阀机油循环 三、冷却系统 旁通管路节温器冷却液膨胀罐机油冷却器冷却液温度传感器冷却液泵热交换器冷却液循环示意图 四、燃油供给系统 燃油系统燃油分配管汽油滤清器压力调节器油箱 燃油供给系统燃油泵1进油侧4电机a无压力2单向阀5单向阀c有压力3转子叶片泵6出油口 燃油供给系统压力调节器怠速进气压力影响燃油压力。怠速时，如进气压力高，则通往油箱的管路开的就大。全负荷进气压力影响燃油压力。全负荷时，如进气压力低，则通往油箱的管路开的就小。 1、传感器五、电控部分 传感器信号类别主信号校正信号附加信号 传感器主信号 传感器主信号APS,ATX空气流量计发动机转速传感器 传感器主信号APS,ATX踏板传感器 传感器主信号ANQ踏板传感器 传感器主信号ANQ空气流量计发动机转速传感器 传感器校正信号 传感器校正信号APS,ATX氧传感器 传感器校正信号ANQ氧传感器 传感器校正信号APS,ATX霍尔传感器 传感器校正信号ANQ霍尔传感器 传感器校正信号APS,ATX节气门控制单元 传感器校正信号ANQ节气门控制单元 传感器校正信号 传感器校正信号APS,ATX爆震传感器 传感器校正信号ANQ爆震传感器 传感器校正信号APS,ATX冷却液温度传感器进气温度传感器 传感器校正信号ANQ冷却液温度传感器进气温度传感器 2、执行元件 执行元件燃油泵 执行元件燃油泵APS,ATX 执行元件燃油泵ANQ 执行元件点火线圈 执行元件点火线圈APS,ATX 执行元件点火线圈ANQ 执行元件喷油阀 执行元件喷油阀APS,ATX 执行元件喷油阀ANQ 执行元件节气门控制单元 执行元件节气门控制单元APS,ATX 执行元件节气门控制单元ANQ 执行元件进气歧管转换电磁阀，凸轮轴调整电磁阀和活性碳罐电磁阀 执行元件进气歧管转换电磁阀，凸轮轴调整电磁阀和活性碳罐电磁阀APS,ATX 执行元件进气歧管转换电磁阀，凸轮轴调整电磁阀和活性碳罐电磁阀ANQ 六、涡轮增压系统增加空气进气量，增加循环供油量，提高了升功率和升扭矩。提高了整机的使用经济性。 1、组成部件 2、工作原理空气增压过程 旁通阀增压压力调整过程 尾气叶轮进气叶轮通三元催化转换器新鲜空气旁通阀来自电磁阀N75的高压空气电磁阀N75的高压空气通燃烧室燃烧室尾气 超速切断工况空气再循环机械阀 增压调节电磁阀增压调节电磁阀N75插头通空气高压端通空气低压端断电时，通道通压力调节控制单元 3、电控部分（1）传感器 外部空气电压信号尾气带有涂层的极板控制单元装于三元催化反应器后。核心为陶瓷材料，两边有涂层。涂层的优点是：对尾气中的氧浓度更敏感。两边涂层的氧浓度不同，产生电压信号。外形没有改变。插脚为4个。监控三元催化转换器是否正常工作。平面型传感器 宽频带型传感器空气尾气单元泵测量室传感器电压单元泵电流扩散通道装在三元催化反应器前。插头为6脚。调整更精确、更精细。通过单元泵工作，可将尾气中的氧吸入测量室，单元泵工作所用电流，即为传递给控制单元的电信号。控制的电压值在450mv附近。 1.举例：混合气过稀时，泵在原来的转速下会泵入较多的氧，测试室中氧的含量较多，电压值下降。加大喷油量。同时减少单元泵的工作电流 1.举例：为能使电压值尽快恢复到450mv的电压值，减小单元泵的工作电流，使泵入测试室的氧量减少。单元泵的工作电流传递给控制单元，控制单元将其折算成电压值信号。 2.举例：混合气过浓时，电压值超过450mv。单元泵以原来的工作电流工作，泵入测试室的氧量少。 2.举例：控制单元增大单元泵的工作电流，使单元泵旋转速度增加，增加泵氧速度。单元泵泵入测试室中的氧量增加，使电压值恢复到450mv。 构造宽频带型传感器外形尺寸比跳跃型传感器仅大几毫米。1单元泵2能斯托单元3传感器加热器4外界空气通道5测量室6放氧通道更换传感器时，必须线与插头同时更换。 （2）执行元件 在三元催化转换器中进行如下反应:HC与O2反应，生成H2O和CO2CO与O2反应，生成CO2NOX剥离氧原子，生成N2和CO2.化学反应条件：发动机混合气由传感器控制在＝1左右.N2是空气成分之一.CO2无毒，但可造成温室效应 案例奥迪A6发动机加速异响故障排除故障现象：一辆2004年奥迪C5A6轿车，配备1.8T发动机和自动变速器，行驶里程为10万km。车主反映发动机在2、3挡加速时有“咯啦、咯啦”异响声，声音已经持续了约半个月的时间，且时有时无，直到最近这两天声音变得明显起来。 故障原因：经试车发现声音果然如车主所述，在2、3挡时加速听见发动机传出“咯啦咯啦”声，听声音确实像发动机的爆震声，但发动机的动力并没有受到什么影响，原地加速发动机声音一切正常。笔者结合故障分析，发动机在2、3挡加速时能够发出“咯啦”声主要有以下几个原因。(1)可变配气正时机构故障。因为在2、3挡加速时发动机已经进入了中等负荷工况，根据这款发动机的特点，配气正时应该已经进入了调节位置，调节方式是通过改变链条张紧轮的位置来实现的（图1）。根据原理可知当凸轮轴链条进行调节时，如果链条张紧器力量不足就会使链条在调节过程中处于松弛状态而发出响声。 图1配气正时的调节 (2)发动机由于爆震而产生的声音。这又有以下几种可能：①燃油辛烷值过低导致爆震。此车的发动机应使用93号以上无铅汽油，最好使用95号以上无铅汽油，否则就会产生爆震。②点火时间过早产生爆震。由于此发动机采用电脑闭环控制下的独立点火系统，因此发动机电脑调节错误导致点火过早产生爆震的可能性不大。③活塞顶部及燃烧室积炭导致实际压缩比过大而产生爆震。④涡轮增压系统异常调节。该车配有涡轮增压系统，发动机增压系统结构及工作原理如图2所示。当发动机不需要增压时，进气歧管内的真空通过真空管经空气再循环电磁阀将空气再循环阀的膜片吸起，这样增压器出口与增压器进口相通，此时增压器不起作用。当发动机超速切断时，为保证空气再循环阀可靠打开，空气再循环电磁阀通电切断空气再循环阀，与进气歧管连通，从而与真空罐连通，这样就可以避免因进气歧管内真空度低而无法打开空气再循环阀。增压压力控制阀和增压压力控制电磁阀用于控制发动机增压压力的大小，当涡轮增压系统在不该增压的时候对发动机进行了增压，则会导致气缸内压力过高，而发动机控制单元对点火系统又没有进行相应的延迟点火的调节，就会导致在加速过程中出现“爆震”。 图2涡轮增压系统 故障排除1、将配气相位调节电磁阀的插头拔掉，使车辆不能够进行配气相位的调节。随后进行试车，发现故障依旧，这样就排除了由于配气相位改变时链条张紧力不足造成响声的可能，看来异响的原因应该是由爆震造成的。经询问车主得知，此车一直在固定的加油站使用93号无铅汽油，而且不光自己的车，本单位所有的车都在那个加油站加油，其中大部分都是同型号的车，加油后都没有问题。因此对于燃油辛烷值低造成爆震的可能性维修人员决定最后再作怀疑。 2、使用专用故障诊断仪V.A.G1552调取发动机故障码，没有故障码显示。读取数据流并让车主按照能够发出异响的状态驾驶，重点读取增压压力值，在V.A.G1552上逐次键入01-08-115，其中第3区为理论增压压力，第4区为通过中冷器处的压力传感器测量到的实际增压压力。当车主驾驶车辆在3挡以40km/h缓慢加速时，从V.A.G1552上看到第3区的理论增压压力为101kPa，而第4区实际的增压压力值已经达到了127kPa，此时开始听到了发动机传出“咯啦、咯啦”的声音，看来问题的原因是实际增压压力过大导致发动机出现爆燃的，而增压压力过大的原因则有可能是空气再循环阀没有开启。 3、首先应该检查空气再循环阀的真空源。拆下发动机上面的护罩，发现连接进气歧管与空气再循环电磁阀的真空管由于发动机排放出的热量的烘烤已经变得很脆，看着还是一根整管，拿手一捏马上就断成几截。更换这根真空管后再次试车，在3挡以40km/h并缓慢加速时，V.A.G1552第4区实际的增压压力值已经降到了110kPa，爆燃的声音也消失了，但再加速时还是会出现一些很轻的“咯啦、咯啦”声，此时实际增压压力值也正常，没有超过110kPa。笔者认为出现这个问题的原因有可能是这半个月以来由于缸内压力比较高，使得发动机一直处于一种过热状态，从而在燃烧室和活塞顶部产生积炭，导致气缸的实际压缩比高于理论压缩比，同时由于积炭而产生炙热点，有早燃和爆震的可能。针对这个问题，笔者采用发动机积炭清洗设备对进气道、气门和气缸内部的积炭进行了清洗，第1次清洗完后，隔了一段时间又进行了第2次清洗，此后故障彻底解决。 再见