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汽车发动机的故障诊断与维修 汽车检测与维修机电工程系 201 年 10 月 15 日 目 录摘 要3关键字3前言5第1章 汽车发动机结构及分类61.1 汽车发动机的分类61.1.1 按照进气系统分类61.1.2 按照气缸排列方式分类61.1.3 按照气缸数目分类61.1.4 按照冷却方式分类61.1.5 按照行程分类61.1.6 按照所用燃料分类71.2 汽油发动机的结构71.2.1 曲柄连杆机构71.2.2 配气机构71.3 柴油发动机的结构8第2章 汽车发动机故障诊断方法92.1汽车发动机常见的故障分析92.2汽车发动机的故障诊断方法92.2.1直观诊断法92.2.2仪器诊断法92.3 典型发动机故障诊断方法102.3.1怠速时，出现怠速不稳甚至熄火的现象，为怠速不良故障。102.3.2混合气稀故障102.3.3加速不良故障102.2.3发动机回火112.2.4发动机加速时抖动112.2.5发动机启动困难112.3.6电控燃油系统检查方法12第3章发动机动力不足的故障诊断与维修133.1 发动机常见的故障现象133.2 发动机故障原因分析133.3 发动机故障诊断13结论15参考文献16致 谢16摘 要发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。它可以精确控制空燃比，使燃烧充分，显著减少排气污染，同时，由于发动机工作稳定性得到加强从而降低了噪音其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气温度等信号输人电脑，由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角，并输出控制信号给喷油阀和点火器，使得发动机在各工况下得到最佳性能。发动机动力不足是汽车常见的一种故障现象，发动机动力不足的现象是发动机无负荷运转时基本正常，但带负荷运转时加速缓慢，上坡无力，加速踏板踩到底仍感到动力不足，转速提不高，达不到最高转速。随着汽车技术的不断提高。对汽车的性能要求越来越严。发动机动力不足故障的检测与诊断，是摆在维修和诊断面前的一个新课题。汽车电控发动机动力不足就是指它的动力性差。发动机动力不足是汽车很常见的一种故障现象，它产生的原因很多，涉及面也很广。关键字：电控发动机 动力不足 故障原因 分析 诊断 【Abstract】 : electronically controlled gasoline injection engine is equipped with a computer, sensors, actuators, the intelligent control of the engine. It can accurately control the air-fuel ratio, make the tender full burning, significantly reduces the exhaust pollution. At the same time, because the engine working stability is enhanced so as to reduce the noise of its sensor acquisition speed change air into the air, engine load, water temperature, inlet temperature, such as signal input computer, the computer calculates the timely, appropriate amount of gasoline and optimum ignition advance Angle, and the output control signal to the fuel injection valve and igniter, makes the engine under various operating conditions in the best performance. The engine is underpowered car a common fault phenomenon, the phenomenon of insufficient of engine power when the engine no-load operating essentially normal, but when loading operation speed is slow, uphill, accelerator pedal on still feel underpowered,The speed is not high, reach the highest speed. With the continuous improvement of automotive technology. More and more strict with the performance of the car. Underpowered engine fault detection and diagnosis, it is a new topic in front of maintenance and diagnosis. Automotive electronic control engine underpowered refers to its poor performance. The engine is underpowered car is very commonA fault phenomenon, it causes a lot of, is also very wide range of aspects.【 keywords 】 : electric control engine running out of steam The cause of the problem analysis of diagnosis前言电控汽油喷射发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。它可以精确控制空燃比，使燃烧充分，显著减少排气污染。同时，由于发动机工作稳定性得到加强，从而降低了噪音。其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气温度等信号输入电脑，由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角，并输出控制信号给喷油阀和点火器，使得发动机在各工况下得到最佳性能。 汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物,尤其是发动机的控制系统,它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时,各种信号相互交叉渗透,控制进气、喷油和点火。同时,由于发动机工作稳定性得到加强,从而降低了噪音。其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气温度等信号输入电脑,由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角,并输出控制信号给喷油阀和点火器,使得发动机在各工况下得到最佳性能。 一旦发生故障,则症状的界限模糊。而且只是局部发生故障而其他部分仍完好的可能性极高。而控制单元一般都是一个整体,为排除局部故障而去整体更换总成,经济上不合算。所以我们必须全面深刻了解电子控制燃油喷射发动机的结构原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,制定出切实可行而又经济的维修方案,通过采取一些简单的补偿措施,去弥补这部分的功能作用。以达到排除此局部故障的目的。第1章 汽车发动机结构及分类1.1 汽车发动机的分类1.1.1 按照进气系统分类内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。1.1.2 按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。1.1.3 按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。1.1.4 按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。1.1.5 按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。1.1.6 按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。1.2 汽油发动机的主要结构汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。 1.2.1 曲柄连杆机构组成：由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆曲轴和飞轮等机件组。功能：曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。1.2.2 配气机构组成：由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等组件组成。 功能：配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程图1-1 配气机构第2章 汽车发动机故障诊断方法2.1汽车发动机常见的故障分析汽车发动机常见的故障主要有如下几个方面：一是，ECU故障。二是，传感器故障。三是，插接件的连接故障。四是，喷嘴堵塞故障。五是，燃油滤清器堵塞故障。六是，空气滤清器故障等。而对于出现这些故障的外在表现的形式主要有：排气管冒烟，发动机启动不了，冷车和热车的启动困难，怠速不稳定、不正确，发动机的动力不足以及加速时抖动等等。2.2汽车发动机的故障诊断方法2.2.1直观诊断法虽然直观法在一定程度上感觉比较主观，但是采用直观法是根据检修人员的检修经验所积累下的方法，因而，一方面通过直观法检测比较方便，另外一方面根据检测人员的经验检测的准确性也比较高。直观法在汽车电喷发动机的诊断中发挥着重要的作用。直观检测法主要是通过对电喷发动机进行观察和试听，试着启动等，然后全面的了解电喷发动机出现故障的现象以及故障的特点，然后根据以往检测的经验，根据观察的故障特点和以往的哪方面的故障问题较为相似，通过进行大脑的分析，然后进行相关的判断。直观检测法与检测人员实际的工作经验有着很大的关系，因此，如果检测人员的检测经验较少的话，那么不宜采用直观法进行检测。另外，随着社会经济的发展以及电子控制技术的发展，电喷发动机的内在结构也趋于复杂，因而单纯的采用直观法已经无法满足实际的检测需要。但是，将直观检测法作为一种辅助性的检测方法是非常的有必要的，具有丰富经验的检测人员采用直观检测法能够对其他的检测方法进行辅助性的检测，进而提高检测的效率和准确性。2.2.2仪器诊断法仪器诊断主要是利用简单仪表和专用仪器进行汽车发动机故障的诊断。简单仪表诊断。采用简单仪表诊断的要点在于检测设备的造价较低，检测方法较为简单。其缺点在于虽然造价较低，但是对于诊断的要求却是非常的高。在进行诊断的时候，需要对系统的结构有非常高的了解，只有全面的掌握系统的结构，诊断才能够得出满意的结果。专业仪器诊断。所谓的专业仪器诊断就是采用例如：发动机故障分析仪等专业的诊断仪器进行故障的诊断，诊断效果比采用简单仪表效果要好很多。2.3 典型发动机故障诊断方法 2.3.1怠速不良故障故障原因：造成怠速不良通常是由于进气系统和喷油控制系统的原因，个别时候也会因发动机机械故障造成怠速不良。常见引起怠速不良的原因有：进气系统有漏气处；冷起动喷油器和温度一时间控制开关工作不正常；喷油系统供油压力不正常；喷油器故障引起喷射雾化质量差；ECU故障。（诊断排除方法和步骤：检查进气管、PVC阀软管、机油尺处是否漏气；检查空气滤清器滤芯是否过脏；检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关是否正常；检查燃油系统压力是否过低；检查喷油器喷射情况；必要时检查汽缸压力和气门间隙；检查ECU。2.3.2混合气稀故障故障现象：发动机转速不稳，动力明显不足，且有回火现象，则可认为发动机存在混合气过稀的故障。故障原因：进气系统存在漏气现象；冷起动喷油器和温度定时开关有故障； 系统燃油压力过低；喷油器发卡或堵塞；空气流量计故障；水温传感器故障；节气门位置传感器故障；ECU故障。诊断排除方法和步骤：检查进气系统有无漏气现象；检查冷起动喷油器的定时开关；检查喷油器有无堵塞、发卡故障；检查空气流量计工作情况；检查水温传感器；检查节气门位置传感器工作情况；检查ECU各端子输入、输出信号。2.3.3加速不良故障故障现象：发动机在油门由低速缓慢加速到高速时，工作完全正常，但在急加速时，发动机转速变化缓慢，有时有喘气或回火现象。故障原因：进气系统存在漏气故障；系统供油压力过低；点火电压过低；点火时间过迟；汽缸压力过低或气门间隙过小；节气门位置传感器工作不正常；ECU故障。诊断排除方法和步骤：检查进气系统有无漏气现象；检查高压火花情况；检查点火提前角是否正常；检查系统供油压力；检查节气门传感器工作是否正常；检查ECU各端子信号是否正常；必要时检查气门间隙和汽缸工作压力。发动机不能转动或转动很慢，其主要原因是蓄电池或起动系统有故障，可检查蓄电池和起动系统进行排除：如果曲轴转动正常而发动机不能起动，其主要原因是燃油喷射系统的传感器、执行器、电控单元及其线路有故障，可按图1所示程序进行排除：2.2.3发动机回火针对于发动机回火的维修方法主要是应该先对故障代码进行准确的调取故障，使其显示为传感器信号电压过低的状态。然后在怠速运转状态下对传感器进行检查。具体电路图如图1所示。电路的信号电压为0.3V，我们可以知道这个数值比标准值要低很多，这也就是说，图中的ECU所控制的喷油量非常的少，在这个时候气缸中的空气还是在正常状态下的量，因而混合气比较稀而导致故障的出现。对于发动机回火这一故障，主要的维修方法就是更换传感器，这样故障就可以排除。2.2.4发动机加速时抖动针对于发动机加速时抖动的问题，我们应该先对故障的代码进行正确的调取，无任何故障显示。然后对发动机进行清洗，如果清洗之后还是没效果的话，那么再进行检查，主要检查怠速控制阀，火花塞和点火正时是否正常。如果正常的话，再把节气门体拆下，如果发现节气门两侧有积炭时，对其进行清除，故障就排除了。2.2.5发动机启动困难针对于发动机热车启动困难的故障问题，需要先对故障代码进行正确的调取，首先调取故障代码，无任何故障显示。然后在热车的时候起动发动机，主要为了查听燃油泵是否有异常的声响，如果无异常，说明燃油泵是正常的。如果在启动动机时燃油压力表的油压显示正常，但是点火开关在关闭之后的60s之内油压就下降了的话，那么也就是说燃油系统有泄漏。其原因主要是：一，管路不封闭。二，喷油器没有关严。针对于这两方面的原因进行检查，查看供油管路是否已经封闭以及查看喷油器是否已经关严。如果供油管路没有封闭好的话，那么就进行封闭，如果喷油器没有关严的话，就进行关严，进而排除故障。控汽油喷射系统对汽油的清洁度要求很高，应使用牌号和质量完全符合要求的去铅汽油。燃油滤清器要定期更换，以防止燃油中的异物堵塞喷油器。严格按照要求使用电源。安装蓄电池时极性必须正确，否则电子元件会烧毁。尽量避免电脑受到剧烈振动，并要防止水分浸入电控系统各零（部）件内。在蓄电池亏电导致发动机无法正常起动时，应及时给蓄电池充电或更换新的蓄电池，而尽量不要使用跨接电路的方法来起动发动机。不可用水冲洗微机控制单元和其他电子装置。发动机存放地点环境的湿度不宜太大，在夏季尽量不用水冲刷地板。防止微机系统受到剧烈的机械冲击震动。发动机要远离能发射电磁场的电气设备，避免空间强电磁场对微机系统的干扰。2.3.6电控燃油系统检查方法打开点火开关，而发动机未起动时，警告灯应点亮。发动机正常起动后，警告灯应熄灭，如果不熄灭，则表示电脑自诊断系统检测到故障或异常现象。此时不能将蓄电池从电路中断开，以防微机中存储的故障代码及有关信息丢失。应根据警告灯闪烁的次数或输出的故障编码，判断电子汽油喷射系统的故障，并用专用设备读取故障码。对供油系统进行检修操作前，应先拆除蓄电池的搭铁线。电动汽油泵除受点火开关控制外，还受空气流量计内的开关控制。点火开关接通后，只有在发动机处于正常工作或起动状态，且空气流量计检测到空气流量信号或微机检测到转速和点火信号时，汽油泵才连续工作。它的出油压力比一般的供油系高，损坏后，只能使用原型号的电动汽油泵进行更换。检修时，不论发动机是否运转，只要点火开关接通，决不可断开任何正在工作的电气装置。第3章发动机动力不足的故障诊断与维修3.1故障现象描述 张总的三菱劲炫车2013年款行驶7万公里曾经出现过跑偏，异响等等。这次来到店里说发动机无负荷运转时基本正常，但带负荷运转时加速缓慢，上坡无力，加速踏板踩到底时仍感到动力不足，转速时高时低，达不到最高车速，怠速时不稳抖动。3.2故障原因分析 空气滤芯没安装好，缸压不足，气门不密封或脱落，气门弹簧过软工作不良；缸垫不密封，烧蚀；活塞环咬死或对口；活塞配缸间隙过大。油路出现故障，高压分线漏电或脱落，分电器插孔漏电或窜点；分电器凸轮磨损不均或火花塞积炭过多，裂损漏电。油路不畅，进气受阻，会遭成混合和气过稀或过浓；点火时间过迟或触点间隙过小或过大；发动机排气管漏气。少数气缸不工作，这会导致发动机工作不稳定，动力性下降。配气相位失常，这会使进排气受到很大的影响，进排气的效率下降，直接导致发动机的动力性下降。制动发咬，离合器出现打滑，轮胎的气压过低。发动机的温度过高。汽车发动机温度过高也会使发动机的动力性下降，引起发动机温度高的原因一般有，节温器，水泵的工作不良，冷却系统内部水垢过多等等。3.3 故障诊断与维修首先用电脑进气读取故障码。然后打开发动机仓铺好翼子板拆下空气滤清器与发动机盖。如图3-1左，目测发动机仓缸线是否有断痕，进气歧管是否有间隙。 图 3-1目测发动机仓 图 3-2 拆缸线图 如图3-2，首先拔掉一缸缸线，启动发动。观察发动机的状况没有发生改变。以此类推拆下二三四缸线（断火法）。发现三缸不工作，则换掉了三缸缸线。在启动发动机比先前好些了，就是存在动力还是不足怠速时高时低。第二步可以根据车的里程来判断是否要清洗节气门跟油。一般的车到达2万公里左右要清洗一次节气门跟油路。如果里程数达到用专业仪器接到油管上进行清洗。可以利用在清洗油路的同时一边用专业材料清洗节气门。 清洗完之后，在用电脑进行学习节气门。然后在启动发动机，在观察发动机的变化。 图 3-3拆进气歧管图 图 3-4装进气歧管图 第三步拆下进气歧管如图图 3-3看是否曾经被拆过（新车没有打胶）。如果曾经被拆过的话，进气歧管接口处会有打胶，在拆下之后则用刀片将原有的娇刮干净。（因为拆个之后打胶容易老化或者熔化导致进气歧管不密封)刮干净之后，在用新的胶重新打好，然后将进气歧管装好。装好所有的被拆下的零件，然后在启动发动机，观察发动机状况，现象已经没了。然后在拿电脑进行清除所有的故障码（因为在此过成会拔掉几个传感器，比如空气流量器，节气门位置传感器等等。）用电脑清除故障之后在启动，所有正常了，怠速稳力。在开车去路试，加速爬坡都没有动力不足的现象，此故障排除。 由此得出结论此现象是由三缸不工作，进气歧管不密封导致的，爬坡无力怠速不稳，发动机抖动等等一系列原因。结论本文主要讲述了汽车发动机的分析及故障诊断方法。在汽车行驶过程中发动机故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是汽车故障的重要原因之一。对其准确的检测诊断，不仅可以反映车辆的综合性能蹦技术状况，而且对汽车的使用，维修质量的监控都有十分重要的意义.。我希望能通过这篇论文给予从事汽车有关方面工作的人员带来便利和参考，给司机朋友们一些建议。首先说明了汽车发动机的分类，汽车动力性能是汽车平均速度的标准，而速度正是汽车最重要的价值之一，可以说是汽车的生命。发动机堪称现代汽车的心脏，对汽车动力性的影响是非常重大的。第二章讲述了发动机的故障诊断方法并举出了一些实例。发动机检测的方法有直观诊断法、仪器诊断法、故障指示灯检测法、自诊断法等等。第三章主要汽车发动机的动力不足的原因分析。参考文献1张西振：汽车发动机电控技术，北京：机械工业出版社，2004 2李涵武：汽车电器与电子技术，哈尔滨工业大学出版社，2006  3谭本忠：汽车故障排解思路与实例，北京：机械工业出版社2008 4吕传章：汽车维修与检测诊断，北京：人民出版社,2001  5张建俊：汽车检测与故障诊断技术，北京：机械工业出版社，1999 6王军锋：汽车故障检测技术，北京：机械工业出版社，2009 7何金戈.汽车传感器原理与检修.化学工业出版社.2014.18吴喜骊.汽车发动机电控技术.上海.同济大学出版社.2013.79于得江.汽车发动机构造与检修.上海.同济大学出版社.2013.710钱强.汽车电气与电子技术.上海.同济大学出版社.2013.711丛晓英.汽车维护与检验.上海.同济大学出版社.2013.712李立斌.吴光华.汽车零部件识图.湖南.中南大学出版社.2011.813何其莘.新概念英语.朗文外研社.2010.5致 谢经过一个月精心设计，终于完成论文的设计。我非常激动，在这段时间里同学们都给了我很大的鼓励与帮助，尤其是指导老师对我的耐心指导。使我完成了论文设计。在此谨向帮助我的同学还有敬佩的老师表达无比的谢意。