SONATA发动机故障诊断与维修工艺设计
目 录
1 引言 1
1.1 研究目的及意义 1
2 SONATA发动机电控系统组成及其工作原理 2
2.1 SONATA电控系统组成 2
2.2 SONATA电控点火装置(ESA) 3
2.3 SONATA电子燃油喷射系统(EFI) 3
2.4 SONATA进排气系统 6
3 SONATA发动机电控系统常见故障 8
3.1 电控点火装置常见故障 8
3.2 电子燃油喷射系统常见故障 12
3.3 进排气系统常见故障 14
3.4 常见机械故障 15
4 维修工艺卡片设计 15
4.1 维修工艺卡片设计意义 15
4.2 维修工艺卡片的优点 15
4.3 常见故障维修工艺卡片 16
4.4 工艺流程图 22
4.5 案例分析 26
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1 引言
SONATA作为现代公司中级车的代表，从SONATA一代到如今的SONATA九代，SONATA车型经历了长达30多年，然而现在该车型依然是现代公司的主打车型，可见SONATA品牌的价值之高。SONATA第一代车型于1985年上市，该车采用的是恒星平台中型车，当时的排量仅有1.6L，1.8L和2.0L这三种可供选择，在1987年年底，SONATA一代作为现代公司中级车的试金石，产品周期仅仅维持了三年。
时光荏苒，历经30年的变迁与改进，如今SONATA九代已经上市。2014年底现代公司发布了SONATA九代，并于2015年开始销售。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
北京现代新SONATA配备的均为6速手自一体变速器。搭载了2.0L或2.4L发动机，其中2.0L车型最大功率为121kW(165马力)/6200rpm，最大扭矩为198Nm/4600rpm；2.4L发动机最大功率为132kW(180马力)/6000rpm，最大扭矩为231Nm/rpm。
图1 SONATA九代发动机
1.1 研究目的及意义
SONATA作为传承了30年的知名品牌，先后在韩国、欧洲、北美、中国等市场获得成功，如今在全球取得了超过700万辆的销售业绩。第九代索纳塔是北京现代迄今为止在科技革新、设计美学及智能服务方面的最高水准，对满足消费者不断提升的驾乘需求、北京现代品牌提升战略和产品线布局意义重大。然而在新技术运用的同时，不可避免也会出现许多常见的问题和故障，本文主要研究SONATA发动机电控系统的常见问题与故障，其中主要包括电控点火装置(ESA)、电子燃油喷射系统(EFI)和进排气系统；SONATA发动机电控系统故障排除；SONATA发动机维修工艺设计等。不仅可以让维修人员尽快找到解决方案，同时让车主对常见故障获得一定的了解，让车主可以更好地维护自己的利益，让这款车型使用寿命更长。
2 SONATA发动机电控系统组成及其工作原理
2.1 SONATA电控系统组成
发动机电控系统:总体而言，电控燃油喷射系统，电子点火控制系统，进排气控制系统，怠速控制系统，故障自诊断系统六大部分组成了发动机电控系统。本文主要对SONATA发动机电控点火装置(ESA)、电子燃油喷射系统(EFI)和进排气系统这三个部分进行研究。
同时发动机电控系统又可分为两个主要机构：传感器和执行器。具体可分为，传感器：节气门位置传感器，氧传感器，进气压力温度传感器，冷却液温度传感器，爆震传感器，转速传感器。执行器：怠速马达，电动燃油泵，喷油器，点火线圈，碳罐电磁阀。
执行器：
①怠速马达：提供了旁通空气道，以及通过流路截面积的改变对旁通空气量进行控制，控制发动机空转的速度。
②电动然油泵：将燃料从燃料箱传送到发动机，并提供足够的燃料压力和燃料剩余
③喷油器：根据ECU的指令，向发动机提供雾化的燃料，并且及时喷射燃料
④点火线圈：将蓄电池的低压电转换为高压电
⑤碳罐电磁阀：用于控制燃油蒸发再生气流的流量
传感器：
①节气门位置传感器：将节气门转角提供给ECU。基于该信息，ECU可以获得发动机负荷信息，状态信息(例如，启动，空转，部分负荷，满负荷等)，以及加速和减速的信息。
②氧传感器：在发动机的排气中对的氧含量的测定，确定汽油和空气是否完全燃烧。以确保废气在的三元催化转化器的作用下，HC、CO和NOx三种污染物具有最大转换效率。
③进气压力与温度传感器：发动机进气温度与发动机负载的测量。
④冷却液温度传感器：向ECU提供发动机冷却液的温度，使得发动机喷油和点火时机得以修正。
⑤爆震传感器：用于测量发动机工作室的爆震(敲缸)程度，如发动机发生震爆，则通过调整点火提前角进行修正。
⑥转速传感器：主要作用为检测发动机转速，同时也可以检测活塞上止点位置，所以也被称为上止点传感器。主要提供发动机转速和各缸上止点位置信息[1]。
2.2 SONATA电控点火装置(ESA)
SONATA发动机采用的电子控制点火正时系统较为先进。SONATA发动机的当前工况是利用电子控制系统的控制模块(ECU)，并结合不同传感器进行检测。通过对比、查找当前最佳点火正时的标准参数， ECU通过收到的传输信号和程序过程参数，切断功率晶体管的初级电流，以确保点火的最佳点火时间的控制。
首先通过ON，OFF开关控制形式，控制三极管的电流。以提供最佳发动机点火的操作条件，以及点火正时的控制。而PCM(发动机控制模块)是基于发动机速度，冷却水的温度，进气流量，大气压力和其他信号来决定点火时刻的[2]。
2.3 SONATA电子燃油喷射系统(EFI)
汽油发动机电子燃油喷射系统，也被称为Electronic Fuel Injection，EFI便是电子燃油喷射系统的英文缩写，用于取代汽油机化油器的现代供油系统。电子燃油喷射系统是根据各种发动机工作状况的基础上，控制燃料喷射量，以实现空气 、燃料比的最优控制。
北京现代索纳塔配备有2.0L直列式4缸发动机，2.4L直列式4缸发动机和2.7L V6等多种发动机。在发动机电控制系统的组件内，执行器和传感器各有相同，同样有些执行器和传感器这是不一样的，不同型号的发动机上，使用的元件也是不一样的，比如空气流量传感器和氧传感器等。
负荷补偿信号 不同运行状态改变喷油量
表2 SONATA电子喷油系统常用传感器，执行器技术参数
名称 规格 技术参数
各传感器 空气流量传感器 形式 2.0 14 进气歧管压力传感器
2.4 14 热膜式
2.7 V6 热膜式
图2 SONATA发动机进气总成
1-进气歧管总成 2-电控节气门体 3-进气歧管支架
图6 2.4L SONATA发动机消音器
1-前消音器 2-催化转换器 3-中央消音器 4-主消音器 5-衬垫 6-橡胶吊架
1 引言 1
1.1 研究目的及意义 1
2 SONATA发动机电控系统组成及其工作原理 2
2.1 SONATA电控系统组成 2
2.2 SONATA电控点火装置(ESA) 3
2.3 SONATA电子燃油喷射系统(EFI) 3
2.4 SONATA进排气系统 6
3 SONATA发动机电控系统常见故障 8
3.1 电控点火装置常见故障 8
3.2 电子燃油喷射系统常见故障 12
3.3 进排气系统常见故障 14
3.4 常见机械故障 15
4 维修工艺卡片设计 15
4.1 维修工艺卡片设计意义 15
4.2 维修工艺卡片的优点 15
4.3 常见故障维修工艺卡片 16
4.4 工艺流程图 22
4.5 案例分析 26
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1 引言
SONATA作为现代公司中级车的代表，从SONATA一代到如今的SONATA九代，SONATA车型经历了长达30多年，然而现在该车型依然是现代公司的主打车型，可见SONATA品牌的价值之高。SONATA第一代车型于1985年上市，该车采用的是恒星平台中型车，当时的排量仅有1.6L，1.8L和2.0L这三种可供选择，在1987年年底，SONATA一代作为现代公司中级车的试金石，产品周期仅仅维持了三年。
时光荏苒，历经30年的变迁与改进，如今SONATA九代已经上市。2014年底现代公司发布了SONATA九代，并于2015年开始销售。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
北京现代新SONATA配备的均为6速手自一体变速器。搭载了2.0L或2.4L发动机，其中2.0L车型最大功率为121kW(165马力)/6200rpm，最大扭矩为198Nm/4600rpm；2.4L发动机最大功率为132kW(180马力)/6000rpm，最大扭矩为231Nm/rpm。
图1 SONATA九代发动机
1.1 研究目的及意义
SONATA作为传承了30年的知名品牌，先后在韩国、欧洲、北美、中国等市场获得成功，如今在全球取得了超过700万辆的销售业绩。第九代索纳塔是北京现代迄今为止在科技革新、设计美学及智能服务方面的最高水准，对满足消费者不断提升的驾乘需求、北京现代品牌提升战略和产品线布局意义重大。然而在新技术运用的同时，不可避免也会出现许多常见的问题和故障，本文主要研究SONATA发动机电控系统的常见问题与故障，其中主要包括电控点火装置(ESA)、电子燃油喷射系统(EFI)和进排气系统；SONATA发动机电控系统故障排除；SONATA发动机维修工艺设计等。不仅可以让维修人员尽快找到解决方案，同时让车主对常见故障获得一定的了解，让车主可以更好地维护自己的利益，让这款车型使用寿命更长。
2 SONATA发动机电控系统组成及其工作原理
2.1 SONATA电控系统组成
发动机电控系统:总体而言，电控燃油喷射系统，电子点火控制系统，进排气控制系统，怠速控制系统，故障自诊断系统六大部分组成了发动机电控系统。本文主要对SONATA发动机电控点火装置(ESA)、电子燃油喷射系统(EFI)和进排气系统这三个部分进行研究。
同时发动机电控系统又可分为两个主要机构：传感器和执行器。具体可分为，传感器：节气门位置传感器，氧传感器，进气压力温度传感器，冷却液温度传感器，爆震传感器，转速传感器。执行器：怠速马达，电动燃油泵，喷油器，点火线圈，碳罐电磁阀。
执行器：
①怠速马达：提供了旁通空气道，以及通过流路截面积的改变对旁通空气量进行控制，控制发动机空转的速度。
②电动然油泵：将燃料从燃料箱传送到发动机，并提供足够的燃料压力和燃料剩余
③喷油器：根据ECU的指令，向发动机提供雾化的燃料，并且及时喷射燃料
④点火线圈：将蓄电池的低压电转换为高压电
⑤碳罐电磁阀：用于控制燃油蒸发再生气流的流量
传感器：
①节气门位置传感器：将节气门转角提供给ECU。基于该信息，ECU可以获得发动机负荷信息，状态信息(例如，启动，空转，部分负荷，满负荷等)，以及加速和减速的信息。
②氧传感器：在发动机的排气中对的氧含量的测定，确定汽油和空气是否完全燃烧。以确保废气在的三元催化转化器的作用下，HC、CO和NOx三种污染物具有最大转换效率。
③进气压力与温度传感器：发动机进气温度与发动机负载的测量。
④冷却液温度传感器：向ECU提供发动机冷却液的温度，使得发动机喷油和点火时机得以修正。
⑤爆震传感器：用于测量发动机工作室的爆震(敲缸)程度，如发动机发生震爆，则通过调整点火提前角进行修正。
⑥转速传感器：主要作用为检测发动机转速，同时也可以检测活塞上止点位置，所以也被称为上止点传感器。主要提供发动机转速和各缸上止点位置信息[1]。
2.2 SONATA电控点火装置(ESA)
SONATA发动机采用的电子控制点火正时系统较为先进。SONATA发动机的当前工况是利用电子控制系统的控制模块(ECU)，并结合不同传感器进行检测。通过对比、查找当前最佳点火正时的标准参数， ECU通过收到的传输信号和程序过程参数，切断功率晶体管的初级电流，以确保点火的最佳点火时间的控制。
首先通过ON，OFF开关控制形式，控制三极管的电流。以提供最佳发动机点火的操作条件，以及点火正时的控制。而PCM(发动机控制模块)是基于发动机速度，冷却水的温度，进气流量，大气压力和其他信号来决定点火时刻的[2]。
2.3 SONATA电子燃油喷射系统(EFI)
汽油发动机电子燃油喷射系统，也被称为Electronic Fuel Injection，EFI便是电子燃油喷射系统的英文缩写，用于取代汽油机化油器的现代供油系统。电子燃油喷射系统是根据各种发动机工作状况的基础上，控制燃料喷射量，以实现空气 、燃料比的最优控制。
北京现代索纳塔配备有2.0L直列式4缸发动机，2.4L直列式4缸发动机和2.7L V6等多种发动机。在发动机电控制系统的组件内，执行器和传感器各有相同，同样有些执行器和传感器这是不一样的，不同型号的发动机上，使用的元件也是不一样的，比如空气流量传感器和氧传感器等。
负荷补偿信号 不同运行状态改变喷油量
表2 SONATA电子喷油系统常用传感器，执行器技术参数
名称 规格 技术参数
各传感器 空气流量传感器 形式 2.0 14 进气歧管压力传感器
2.4 14 热膜式
2.7 V6 热膜式
图2 SONATA发动机进气总成
1-进气歧管总成 2-电控节气门体 3-进气歧管支架
图6 2.4L SONATA发动机消音器
1-前消音器 2-催化转换器 3-中央消音器 4-主消音器 5-衬垫 6-橡胶吊架
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