1 改进目的及改后发动机特点
学院汽车系购买了一辆报废本田轿车用于演示教学,将该车切割成底盘与发动机部分。切割后的发动机就一直停放在角落里很少使用。为了使该发动机便于教学,避免在发动机电控系统电路检测时频繁通断线束插接器,对该发动机电控系统电路进行了改进,增加了检测电路和故障设置电路,并安放于两块面板上。改进后的发动机部分如图1所示。
检测面板上画有本田PGM-FI(电控喷油)及PGM-IG(电控点火)系统的电路原理图,并设有相应测试 点。故障设置面板在检测面板的后部,设置了部分传感器、执行器线路开关,用于设置故障,见图2。电路检测部位及故障设置部位见表1。
2 可以进行的实践教学项目
利用该发动机可进行的实践教学有以下3个项目。
项目1:发动机电控喷油、电控点火系统结构认识。通过该项目的教学,学生可以认识电喷发动机燃油系统、进气系统、排气及防污染系统、点火系统等部件的结构、作用、安装位置。
项目2:发动机电控喷油、电控点火系统传感器、执行器及其它控制电路的检测。通过该项目的教学,学生可以学习使用数字万用表检测传感器、执行器及其它控制电路的信号是否正常。学生还可以学习使用示波器检测传感器、执行器的工作信号波形,以加深对电控系统工作过程的理解。
项目3:发动机电控喷油、电控点火系统故障诊断。通过该项目的教学,学生可以学习电控发动机常见故障如:发动机不起动、发动机运行不良、发动机排放超标等的诊断方法。
实践教学项目从1到3,学习的内容不断深入。针对不同的专业可以酌情选择。如汽车营销专业的学生可以选择项目1和2,重点在项目1。而汽车检测与维修专业的学生则应在学好项目1和2的基础上,努力掌握项目3的教学内容。
3 进行实践教学的方法探析
3.1对项目1
可以先要求学生查阅本田轿车发动机电控系统相关技术资料,了解本田车系发动机电控系统(PGM-FIIG)部件的功用。再要求学生在本田发动机上,找出发动机电控喷油、电控点火系统相关的部件。找到部件位置后,由学生根据所查阅的技术资料讨论各部件的作用,教师在旁引导。最后,教师可以通过提问考核的方式总结本次课程内容。
3.2对项目2
在学完项目1的基础上进行该项目。先对数字万用表使用方法作一介绍,比如测试电压、频率、占空比的操作方法。然后,由教师现场操作,向学生演示使用数字万用表检测传感器、执行器元件及相关电路。例如,检测发动机电控单元ECM的供电端子及搭铁端子是否正常,节气门位置传感器的工作信号是否正常等。最后学生动手测试一遍,通过查阅技术资料对检测结果进行分析。
对于示波器的使用,先介绍示波器的线束连接方式,由教师向学生演示检测波形的具体操作步骤。刚开始时,可以先学习使用单通道功能,如只测喷油器工作信号波形。当熟练掌握后,可以再介绍使用双通道或多通道示波功能,以更深入理解电控系统工作过程。常见的双通道组合有:点火器控制信号波形与一缸压缩上止点传感器信号波形,节气门位置传感器与怠速控制阀工作信号波形,喷油器控制信号波形与气缸位置传感器信号波形等。最后,学生动手测试一遍,获得相关传感器或执行元件的工作信号波形。教师可以通过学生动手操作的过程多方面考核评价学生。比如:测量仪器选用是否合理、测量方法是否正确、能否查阅技术资料、学习的主动性等。
3.3对项目3
完成了项目1和2的教学后,进行项目3的教学。这时,有3个运用方案可供选用。
方案1:在正常运转的发动机控制电路上设置故障,观察发动机的故障现象。例如:正常运行的发动机,将水温传感器信号线断路或对搭铁短路,发动机会有什么现象。要求学生记录故障现象,并分析故障产生的原因。
方案2:先设置一个故障,例如断开点火器控制信号线,由学生根据所学的知识及技术资料动手排除故障。对于基础较好的学生可以采用此种方案。
方案3:由学生或教师任意设置某一故障,由教师动手检测,使用必要的检测设备如数字万用表等,展示整个故障诊断、检测直至排除的过程。如果学生基础比较薄弱,可采用该方案。
3.4对本田发动机自诊断系统的教学
在进行项目3的教学过程中,向学生介绍早期的本田发动机电控系统故障码读取方法。当传感器本身或线路出现故障后,电控系统的自诊断系统会将故障信息储存,并点亮仪表上的发动机故障报警灯(图3),以提醒驾驶员发动机电控系统存在故障。同时,还通过发动机电控单元ECM侧面的FI(电控喷油系统)指示灯和IG(电控点火系统)指示灯闪烁来读取故障码,参见图4。此时,要求学生掌握查找技术资料的方法以获取故障代码的含义。
应当向学生讲明:自诊断系统可以帮助维修技术员缩小故障查找范围,节约故障诊断时间。也可以通过对比设置传感器与执行器故障后,自诊断系统显示的故障代码信息来分析传感器及线路故障与执行元件及线路故障的区别。一般来说,传感器及线路故障能够读取故障码,而许多执行元件及线路故障则无法读取故障码,如燃油泵本身故障或燃油泵控制电路故障。
要求学生注意的是:读取故障码之前,应该先对与该传感器相连的管路、线路插接器认真检查有无破损、接触不良,以排除非电控系统引起的故障。之后,再读取故障码或进一步检查。
应该向学生特别指出:这款发动机型(图1)已经在市场上淘汰,现在生产的本田轿车在技术上已经更新了好几代,诊断系统也发生了变化。如广州本田雅阁轿车不仅保留了人工读取故障代码的方法,也可以采用本田专用检测仪(HondaPGM)连接OBDⅡ诊断接口读取故障码和相关的数据参数。
3.5适度的扩展
在学生学习完项目1~3后,可以介绍最新本田轿车发动机电控系统的结构特点及诊断方法。也可以鼓励有兴趣的同学到图书馆、汽车维修网站查找最新的本田轿车发动机电控系统的结构、原理与检修资料,以巩固、深化在实验室车间所学的知识和技能。