1zr发动机通病

课题名称：1ZR发动机故障排除

一、实训目标

通过本课题的学习，应能掌握1ZR电控发动机的故障排除方法。 二、实训设备

丰田1ZR电控发动机实验台、解码器、万用表、示波器 三、实训任务

任务1 1ZR发动机电控系统的结构与原理 任务2 故障的检测方法及现象分析 任务3 发动机故障的自诊断与故障代码 任务4 智能型气门正时系统（VVT-I）

任务1、电控系统的结构与原理

发动机电控系统由传感器与控制开关、电子控制单元、执行器三部分组成。

传感器包括空气流量传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门体、油门踏板位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、离合器踏板开关、氧传感器和爆震传感器等。

电子控制单元ECU采集的控制开关信号主要有点火开关信号、起动开关信号、电源电压信号、空调开关信号和空档安全开关信号等。

执行器主要有电动燃油泵（油泵继电器）、电磁喷油器、清污VSV、凸轮轴正时机油阀。

卡罗拉1ZR-FE发动机电控原理图1-1：

图1-1发动机电控系统

传感器是一种信号转换装置，安装在发动机的各个部位，其功能是检测发动机运行状态的电量参数、物理参数和化学参数等，并将这些参数转换成计算机能识别的电信号输入ECU。1ZR-F

第四章

1、什么是发动机的换气过程？由哪几个过程组成？

发动机排出废气和充入新鲜空气或可燃混合气的全过程叫换气过程。包括进气系统、排气系统、气门重叠过程。

2、进、排气门为什么要早开和晚关？分别分析4个相位角对发动机性能的影响。重点## 为增大充量系数减少换气损失

排气早开角：利用缸内废弃自身较高的压力自行排出，使废气排出更通畅，降低排气损失和残余废气系数（过小：废气能量利用不足，排气不干净；过大：排气损失增大）

排气晚关角：利用缸内外压差和废气惯性继续多排气（过小：排气惯性利用不足；过大：废气倒流） 进气提前角：保证活塞下行进气时有足够大近期通道截面，为进气做准备（过小：进气不足；过大：汽油机回火）

进气晚关角：利用进气气流惯性增大进气充量（过小：进气惯性利用不足；过大：充入的新鲜气被推回进气管）

3、气门重叠角的作用是什么？比较汽油机、柴油机及增压柴油机气门重叠角的大小，并说明造成差异的原因。重点##

气门重叠角：扫气以降低缸内的残余废气系数；降低发动机的热负荷。

汽油机＜柴油机＜增压机

汽油机：废气倒流会导致回火现象，对进气提前角较敏感，叠开角应小些 增压柴油机：新鲜气是空气，无回火现象，叠开角可大些 增压柴油机：进气压力高于排气背压，

第四章

1、什么是发动机的换气过程？由哪几个过程组成？

发动机排出废气和充入新鲜空气或可燃混合气的全过程叫换气过程。包括进气系统、排气系统、气门重叠过程。

2、进、排气门为什么要早开和晚关？分别分析4个相位角对发动机性能的影响。重点## 为增大充量系数减少换气损失

排气早开角：利用缸内废弃自身较高的压力自行排出，使废气排出更通畅，降低排气损失和残余废气系数（过小：废气能量利用不足，排气不干净；过大：排气损失增大）

排气晚关角：利用缸内外压差和废气惯性继续多排气（过小：排气惯性利用不足；过大：废气倒流） 进气提前角：保证活塞下行进气时有足够大近期通道截面，为进气做准备（过小：进气不足；过大：汽油机回火）

进气晚关角：利用进气气流惯性增大进气充量（过小：进气惯性利用不足；过大：充入的新鲜气被推回进气管）

3、气门重叠角的作用是什么？比较汽油机、柴油机及增压柴油机气门重叠角的大小，并说明造成差异的原因。重点##

气门重叠角：扫气以降低缸内的残余废气系数；降低发动机的热负荷。

汽油机＜柴油机＜增压机

汽油机：废气倒流会导致回火现象，对进气提前角较敏感，叠开角应小些 增压柴油机：新鲜气是空气，无回火现象，叠开角可大些 增压柴油机：进气压力高于排气背压，

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

发动机原理

第六章

发动机特性曲线的意义 答：特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机的性能的一种简单的\\方便\\必不可少的形式。根据各种特性曲线，可以合理地选用发动机，并能更有效地利用它。了解形成特性曲线的原因以及影响它变化的因素，就可以按需要方向改造它，使发动机性能进一步提高，并设法满足使用要求。

什么是发动机的负荷特性和速度特性？

答：负荷特性：指发动机转速不变，其经济性指标随负荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效压力pme表示）而变化的关系； 汽油机的负荷特性：汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B 和耗油率be随负荷（Pe 、 Ttq、pme）变化的关系称为汽油机负荷特性；

柴油机的负荷特性：柴油机保持某一转速不变，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量Δb时，每小时耗油量B 和耗油率be随功率Pe（或转矩Ttq、平均有效压力pme）变化的关系称为柴油机负荷特性；

速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系称为速度特性 ；

汽油机速度特性：汽油机节气门（油门）开度固定不动，其有效功率Pe、转矩Ttq、耗油率be、每小时耗油量B 等随转速变化的关系称为汽油机速度特性；

柴油机速度特性：喷油泵的油量

一、汽车二级维护前的配气相位技术要求

判断题

1、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为10.5°。 A正确 B错误 解析：应为20.5°

2、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为18.5°。 A正确 B错误 解析：应为38.5° 单选题

3、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门滞后角为( )。 A 26° B 36° C 46° D 56° 解析：

4、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为( )。 A 10.5° B 20.5° C 30.5° D 40.5° 解析：

5、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为( )。 A 18.5° B 28.5° C 38.5° D 48.5° 解析：

6、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门提前角为( )。 A 20

1-5为什么发动机性能指标有指示指标与有效指标的分别？两种指标各在什么场合使用？为什么一般不把净指示功作为常用的指示功指标？

解：指示指标：不受循环过程中机械摩擦、附件消耗以及进排气和扫气流动损失的影响，直接反应缸内热功转换进行的好坏，因而在内燃机工作过程分析中广泛应用；有效指标：被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣，因而在发动机生成和试验研究中广泛应用。因为净指示功难以直接测算得出，所以一般不把净指示功作为常用的指示功指标

1-6 发动机的动力、经济性能在生产使用中主要用哪几个指标来表示？如果要进行不同机型性能的对比，应该使用何种动力、经济性能指标？ 解：动力性：功率P、扭矩T、速度V；

经济性：有效效率、燃油消耗率、润滑油消耗率。 不同机型对比常用：有效平均压力、升功率和be。

1-13影响有效燃料消耗率be的因素有哪些？降低be的途径有哪些？ 解：影响因素：燃烧效率、机械效率、循环热效率等。

降低途径：增压小排量技术、稀薄燃烧、增大压缩比等。

1-15什么是燃料燃烧时的化学计量比？具有化学计量比的可燃混合气的过量空气系数?a是多少，其空燃比α又是多少？

解：燃料和空气恰好能够完全反应时两者的比值。具有化

一、汽车二级维护前的配气相位技术要求

判断题

1、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为10.5°。 A正确 B错误 解析：应为20.5°

2、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为18.5°。 A正确 B错误 解析：应为38.5° 单选题

3、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门滞后角为( )。 A 26° B 36° C 46° D 56° 解析：

4、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为( )。 A 10.5° B 20.5° C 30.5° D 40.5° 解析：

5、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为( )。 A 18.5° B 28.5° C 38.5° D 48.5° 解析：

6、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门提前角为( )。 A 20

第1章 发动机总体构造

第1节 往复活塞式内燃机的基本结构 和工作原理内燃机：直接以燃料燃烧所生成的燃烧产物为工质的热机。 一、发动机的分类 1、按使用燃料不同分：汽油机、柴油机、醇类、气体类、 电动、混合动力等。 2、按完成一个工作循环所需行程数分：四行程发动机和二 行程发动机。 3、按冷却方式分：水冷式、风冷式。 4、按配气机构的布置形式分：顶置气门式、侧置气门式 5、按气缸排列形式分：直列式、V型、对置式。 6、按气缸数分：单缸、多缸。

二、基本结构

三、基本名词术语 1、上止点——活塞离曲轴回转中心最远处。活塞最高位置。(TDC——Top Dead Center): 2、下止点——活塞离曲轴回转中心最近处。活塞最低位置。(LDC—— Lower Dead Center) 3、活塞行程S——上、下两止点之间的距离(mm)。 4、曲柄半径R——曲柄销中心到曲轴回转中心的距离。

5、气缸工作容积(Vh):活塞从上止点到下止点所让出的空间容 积(L)。 πD 2 SVh =

6、发动机排量(V ):发动机所有气缸工作容积之和。 VL = i Vh 7、燃烧室容积(V ):活塞在上止点时，活塞上方的空间容积。 V 8、气缸总容积(V ):活塞在下止点