黃林火
(福建船政交通職業學院汽車系,福建 福州 350007)
學院汽車系購買了一輛報廢本田轎車用于演示教學,將該車切割成底盤與發動機部分。切割后的發動機就一直停放在角落里很少使用。為了使該發動機便于教學,避免在發動機電控系統電路檢測時頻繁通斷線束插接器,對該發動機電控系統電路進行了改進,增加了檢測電路和故障設置電路,并安放于兩塊面板上。改進后的發動機部分如圖1所示。
檢測面板上畫有本田PGM-FI(電控噴油)及PGM-IG(電控點火)系統的電路原理圖,并設有相應測試點。故障設置面板在檢測面板的后部,設置了部分傳感器、執行器線路開關,用于設置故障,見圖2。電路檢測部位及故障設置部位見表1。
利用該發動機可進行的實踐教學有以下3個項目。
項目1:發動機電控噴油、電控點火系統結構認識。通過該項目的教學,學生可以認識電噴發動機燃油系統、進氣系統、排氣及防污染系統、點火系統等部件的結構、作用、安裝位置。
項目2:發動機電控噴油、電控點火系統傳感器、執行器及其它控制電路的檢測。通過該項目的教學,學生可以學習使用數字萬用表檢測傳感器、執行器及其它控制電路的信號是否正常。學生還可以學習使用示波器檢測傳感器、執行器的工作信號波形,以加深對電控系統工作過程的理解。
項目3:發動機電控噴油、電控點火系統故障診斷。通過該項目的教學,學生可以學習電控發動機常見故障如:發動機不起動、發動機運行不良、發動機排放超標等的診斷方法。
實踐教學項目從1到3,學習的內容不斷深入。針對不同的專業可以酌情選擇。如汽車營銷專業的學生可以選擇項目1和2,重點在項目1。而汽車檢測與維修專業的學生則應在學好項目1和2的基礎上,努力掌握項目3的教學內容。
可以先要求學生查閱本田轎車發動機電控系統相關技術資料,了解本田車系發動機電控系統 (PGM-FI IG)部件的功用。再要求學生在本田發動機上,找出發動機電控噴油、電控點火系統相關的部件。找到部件位置后,由學生根據所查閱的技術資料討論各部件的作用,教師在旁引導。最后,教師可以通過提問考核的方式總結本次課程內容。
在學完項目1的基礎上進行該項目。先對數字萬用表使用方法作一介紹,比如測試電壓、頻率、占空比的操作方法。然后,由教師現場操作,向學生演示使用數字萬用表檢測傳感器、執行器元件及相關電路。例如,檢測發動機電控單元ECM的供電端子及搭鐵端子是否正常,節氣門位置傳感器的工作信號是否正常等。最后學生動手測試一遍,通過查閱技術資料對檢測結果進行分析。

表1 發動機電控系統電路改進及檢測、故障設置部位 (改進后的檢測部位在檢測面板上)
對于示波器的使用,先介紹示波器的線束連接方式,由教師向學生演示檢測波形的具體操作步驟。剛開始時,可以先學習使用單通道功能,如只測噴油器工作信號波形。當熟練掌握后,可以再介紹使用雙通道或多通道示波功能,以更深入理解電控系統工作過程。常見的雙通道組合有:點火器控制信號波形與一缸壓縮上止點傳感器信號波形,節氣門位置傳感器與怠速控制閥工作信號波形,噴油器控制信號波形與氣缸位置傳感器信號波形等。最后,學生動手測試一遍,獲得相關傳感器或執行元件的工作信號波形。教師可以通過學生動手操作的過程多方面考核評價學生。比如:測量儀器選用是否合理、測量方法是否正確、能否查閱技術資料、學習的主動性等。
完成了項目1和2的教學后,進行項目3的教學。這時,有3個運用方案可供選用。
方案1:在正常運轉的發動機控制電路上設置故障,觀察發動機的故障現象。例如:正常運行的發動機,將水溫傳感器信號線斷路或對搭鐵短路,發動機會有什么現象。要求學生記錄故障現象,并分析故障產生的原因。
方案2:先設置一個故障,例如斷開點火器控制信號線,由學生根據所學的知識及技術資料動手排除故障。對于基礎較好的學生可以采用此種方案。
方案3:由學生或教師任意設置某一故障,由教師動手檢測,使用必要的檢測設備如數字萬用表等,展示整個故障診斷、檢測直至排除的過程。如果學生基礎比較薄弱,可采用該方案。
在進行項目3的教學過程中,向學生介紹早期的本田發動機電控系統故障碼讀取方法。當傳感器本身或線路出現故障后,電控系統的自診斷系統會將故障信息儲存,并點亮儀表上的發動機故障報警燈 (圖3),以提醒駕駛員發動機電控系統存在故障。同時,還通過發動機電控單元ECM側面的FI(電控噴油系統)指示燈和IG(電控點火系統)指示燈閃爍來讀取故障碼,參見圖4。此時,要求學生掌握查找技術資料的方法以獲取故障代碼的含義。
應當向學生講明:自診斷系統可以幫助維修技術員縮小故障查找范圍,節約故障診斷時間。也可以通過對比設置傳感器與執行器故障后,自診斷系統顯示的故障代碼信息來分析傳感器及線路故障與執行元件及線路故障的區別。一般來說,傳感器及線路故障能夠讀取故障碼,而許多執行元件及線路故障則無法讀取故障碼,如燃油泵本身故障或燃油泵控制電路故障。
要求學生注意的是:讀取故障碼之前,應該先對與該傳感器相連的管路、線路插接器認真檢查有無破損、接觸不良,以排除非電控系統引起的故障。之后,再讀取故障碼或進一步檢查。
應該向學生特別指出:這款發動機型 (圖1)已經在市場上淘汰,現在生產的本田轎車在技術上已經更新了好幾代,診斷系統也發生了變化。如廣州本田雅閣轎車不僅保留了人工讀取故障代碼的方法,也可以采用本田專用檢測儀 (Honda PGM)連接OBDⅡ診斷接口讀取故障碼和相關的數據參數[1]。
在學生學習完項目1~3后,可以介紹最新本田轎車發動機電控系統的結構特點及診斷方法。也可以鼓勵有興趣的同學到圖書館、汽車維修網站查找最新的本田轎車發動機電控系統的結構、原理與檢修資料,以鞏固、深化在實驗室車間所學的知識和技能。
[1]皮治國.本田新雅閣轎車維修一本通[M].南京:江蘇科學技術出版社,2010.