发动机怠速不稳故障分析与诊断检修-学位论文.doc
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1、毕业论文课 题: 发动机怠速不稳故障分析与诊断检修 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和
2、电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学
3、位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理
4、工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务
5、书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它摘 要首先,本论文对发动机的组成及工作原理和工作过程进行了阐述,重点对发动机怠速不稳进行了原因分析,主要有进气系统、燃油系统、点火系统、机械结构方面的原因。同时,本文还对发动机怠速不稳进行了案例分析。例如,奥迪轿车怠速熄火的案例分析,福特嘉年华轿车怠速不稳的故障案例分析等等。通过实例分析可以更好的掌握发动机怠速不稳的故障诊断和检修流程。使自己对发动机怠速方面的故障诊断能力有进一步提升。关键词:发动机;怠速不稳;故障;检修AbstractFirst, the thesis of the composition and working pr
6、inciple and process of the engine are described. Focus on the engine idle speed instability analyzes the reasons, the main reason the intake system, fuel system, ignition system, mechanical structures. Meanwhile, the paper also carried out on the engine idling unstable case analysis. For example, Au
7、di cars idling flameout of case studies, the Ford Fiesta sedan idling unstable failure case studies and so on. Through these examples can be more intuitive understanding of detailed engine idling unstable fault diagnosis and repair processes. This also gives me the engine idling instability cause an
8、alysis and fault diagnosis have a more profound understanding and understanding.Keywords: Engine;Idling instability; Fault; Maintenanc目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 概述11.1 怠速控制系统的组成和工作原理11.2 怠速系统的工作过程3第二章 怠速不稳故障的原因分析52.1 进气系统故障导致发动机怠速不稳的原因分析52.2 燃油系统故障导致发动机怠速不稳的原因分析72.3 点火系统故障导致发动机怠速不稳的原因分析82.4 机械结构故障导致
9、发动机怠速不稳的原因分析10第三章 发动机怠速不稳的故障诊断与排除113.1 发动机起动后怠速忽高忽低的故障诊断与排除113.2 发动机起动后怠速高的故障诊断与排除133.3 发动机起动后怠速低的故障诊断与排除143.4 发动机怠速时开空调熄火的故障诊断与排除16第四章 发动机怠速不稳的故障案例分析184.1 自动挡的赛欧车开空调,怠速立刻就下降还熄火的故障案例分析184.2 08款的波罗起动怠速偏低的故障案例分析184.3 哈飞中意起动怠速高的故障案例分析194.4 奥迪轿车怠速熄火的故障案例分析204.5 福特嘉年华轿车怠速不稳的故障案例分析214.6 雪铁龙轿车怠速不稳的故障案例分析21
10、4.7 桑塔纳3000轿车冷车没有怠速的故障案例分析.22结 语24参考文献25致 谢26江阴职业技术学院毕业论文25江阴职业技术学院毕业论文第一章 概述1.1怠速控制系统的组成和工作原理 1、怠速控制系统的组成 化油器式发动机,以怠速调整机构来维持发动机怠速的稳定空转,并且可以调整怠速。但在电子控制燃油喷射发动机中,发动机的怠速转速控制系统能够按照发动机转速的负载的改变,如在冷启动后升温控制、空调、动力和动力转向开关接通时,自动变速器切换到档位等自动调节发动机转速,使发动机达到最佳的空转状态(两者以确保稳定的怠速转速,同时也减少污染的燃油消耗和排放量)。当发动机在怠速期间使用汽车怠速控制时,
11、不会因为系统的组件老化,还有温度的变化、积碳的增加和火花塞间隙的变化而发生变化。电控汽油喷射发动机的怠速控制方式一般能够分为控制节气门关闭位置的节气门直动式以及控制节气门旁通气道空气道的旁通空气式两种控制方式,其结构如图1.1所示。图1.1空气量的控制方式旁通空气式怠速控制系统(如图1.2所示)的组成是由各类传感器、信号控制开关、电子控制器、怠速控制阀和节气门旁通空气道等构成。车速传感器产生的车速信号,节气门位置传感器产生的油门开度大小信号时,这两个信号被用于确定发动机是不是处于空闲状态。当发动机处于怠速的情形时,当节气门关闭时,节气门位置传感器怠速触点IDL闭合,传感器输出一个低电平信号输出
12、端的IDL。因此,当一个低电平信号输出端子IDL输出时,若是车辆速度为零,那么发动机将处于怠速状况,如果车辆速度不为零,那么发动机将处于减速的状况。图1.2 怠速控制系统组成图冷却液温度的信号被用于修正怠速,电子控制单元根据冷却液温度信号来控制怠速转速,如图1.3所示(不同温度下的怠速转速)。在预热时期的冷启动以后,ECU按照发动机的冷却液温度信号,经过控制怠速控制阀,其控制对应的快怠速转速,而且伴随着发动机温度的提高,渐渐减小怠速的节气门开度。当冷却液的温度升温后,那么怠速转速将达到正常的怠速转速。空调开关、动力转向开关、空档起动开关信号和电源信号并向ECU提供发动机负载的变化形态信息。电子
13、控制单元根据不同负荷使发动机怠速转速维持在稳定转速内。图1.3不同温度下的怠速转速2、怠速工作原理怠速控制内容一般包括起动后控制、暖机过程控制、负荷变化控制、减速控制等。怠速控制实际上是控制进气量的多少,当发动机空转负荷增多时,ECU控制怠速控制阀与进气的增长,从而增加了怠速转速,以防止发动机运转不平衡或熄火;怠速时发动机的负荷下降时,ECU控制怠速速控制阀,以减小吸入的空气,从而使怠速下降,以防止空转转速太高,ECU根据所计算的空燃比和实际空气充气量来确定此时的怠速燃油喷油量。1.2怠速系统的工作过程在发动机中工作过程,当打开空调开关、动力转向开关和空档起动开关时,发动机所承载的负载变大,速
14、度就会慢下来。如果速度被大幅度降低,会引起发动机失速,对车辆产生冲击。所以开启空调开关或动力转向开关以前,必须提高怠速转速,以防止发动机熄火。当空调开关或动力转向开关切断时,发动机将负载降低,速度也将增加,不仅会增加油耗,而且还增加驾驶机动车的难度(如启动前冲,容易导致后方端等)。因此,在空调开关或动力转向开关断开后,怠速转速必须得相应减少。此外,当负载增加时,电机系统的电源电压将下降,如果电压过低,将导致电气控制系统的正常运行和电气设备的正常工作,因此我们需要提高怠速转速以便提高电压。怠速控制原理(如图1.4所示)。首先由来自ECU的节气门位置传感器和怠速信号触点IDL的信号来判定发动机是不
15、是处于怠速状态。当断定处于怠速状态,然后在开启开关信号的基础上,发动机冷却水温传感器信号,空调开关和电源开关,从存储器存储的怠速数据中检查目标转速(即稳定运行的怠速转速),然后通过对发动机曲轴位置传感器的实际速度检测目标转速。图1.4怠速转速的控制原理1、冷却水温度;2、空调开关;3、动力转向;4、发动机转速;5、怠速开关;6、车速;7、执行器;当发动机负荷变大时,要求快速发动机怠速时的实际速度高于目标转速,ECU控制怠速控制阀(电磁阀增加正比于怠速控制阀,步进电机,或有占空比增加摆设),增加了旁通进气量,来实现快怠速。相反,当发动机负荷减小时,实际速度比目标转速实际转速高时,ECU控制怠速控
16、制阀以降低旁路进气量调节空转速度。例如,当空调处于打开状态(发动机负荷增加时),发动机怠速运行需要(快怠速转速等于目标速度)。 ECU的怠速控制阀,该阀会打开,大大增加了旁通进气量。当旁路进气量的增加时,空燃比判定值(通常为12:1), ECU控制喷射器的燃油喷射量,以便增加喷油量,则发动机的转速增加至快怠速。一般情况下正常冷车怠速为900r/min,热车怠速为800r/min(国产汽车电控发动机怠速转速如表1-5所示)。快怠速时,转速升高200r/min。类似地,当空调断开(发动机负荷减少),发动机转速必须被减小,即当实际转速比目标转速高,ECU将控制怠速控制阀转速,使怠速控制阀阀门关闭,降
17、低旁通进气量调节。因此电控发动机怠速转速在出厂时设置,并精确调整,将基本不会发生改变使用的,所以不要进行调整。若怠速停止,闲置波动或怠速不稳定的情况下,必须先检测怠速控制系统工作正常,然后参考调整手册,调节发动机转速。表1-5国产汽车电控发动机的怠速转速车型发动机型号怠速转速(r/min)桑塔纳2000GLiAFE800+50桑塔纳2000GSiAJR800+30捷达AT、GTxAHP800+40红旗CA7220ECA488-3840+30奥迪Audi200V6型2.6L750+70江阴职业技术学院毕业论文第二章 怠速不稳故障的原因分析2.1进气系统故障导致发动机怠速不稳的原因分析1、进气歧管
18、或各种阀泄漏 当管路或阀泄露时,多余的空气或混合气进入燃烧室导致混合气过浓或过稀,发动机内部燃油燃烧不完全。当个别汽缸混合气过浓或过稀时,发动机会出现较激烈的的抖动,对发动机冷车怠速将会有重大影响。常见的原因有:进气歧管的软管夹是否松动或断裂(如图2.1所示);进气歧管密封垫漏气;进气歧管损坏或其他部位会磨孔进气歧管;喷油器O型圈泄漏;真空管插头脱落,断裂;曲轴箱强制透风(PCV)阀开度大;罐阀电磁阀常开;废气再循环(EGR)阀紧闭不严等。图2.1进气歧管的软管夹断裂2、节气门和进气道积垢过多 节气门的积炭、污垢比较多,会导致空气通道横截面面积会发生变化,使得发动机控制单元没有办法精确控制汽车
19、在怠速时的空气进入量,从而致使混合气的浓度过浓或过稀,燃烧不完全等现象,导致发动机的动力下降,甚至熄火,严重影响了燃油效率和燃油经济性。常见的故障原因有:节气门油污或积炭堵塞;进气节气门周围有油污,或存在积炭;怠速步进电机毁坏、占空比电磁阀、旋转电磁阀有故障,燃油燃烧不完全。节气门积炭如图2.2所示。图2.2节气门积炭3、怠速执行元件故障怠速执行元件故障导致怠速控制不准确。主要故障有:节气门电机毁坏或发卡;怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀(如图2.3所示)、碳罐电磁阀毁坏或发卡。图2.3旋转电磁阀4、进气量失准 控制单元收到错误信号而发出不正常的指示信号,以致发动机怠速进气量控制失准,继
20、而致使发动机燃烧不完全,这是属于怠速不稳的间接原因。引起发动机怠速不稳经常遇到的原因有:空气流量计或其线路可能有故障;进气压力传感器或者其路线故障;水温传感器控制单元的插头坏了或者计算机内部有问题。2.2 燃油系统故障导致发动机怠速不稳的原因分析1、喷油器故障 喷油器(如图2.4所示喷油器堵塞)的燃油喷射量不均衡、雾状不明确,致使各汽缸发出的功率不均衡,进而造成发动机怠速不稳。不过一般经常遇到的原因有:喷油器堵塞、密封不良、喷出的燃油成线状等。图2.4喷油器堵塞2、燃油压力故障燃油压力太低,会导致喷油器喷射雾化不良,或燃油喷射时,有滴漏现象,使混合气过稀,发动机转速降低;如果燃油压力太高,那么
21、实际的燃油喷射量将增多,致使混合气过浓,发动机转速升高,排气超标。一般经常碰到的原因有:燃油滤清器被堵塞;燃油泵滤网被堵死,燃油泵的泵油能力不如以前;燃油泵泄压阀弹簧力太小;进气管变形;燃油压力调节器有故障(如图2.5所示更换燃油滤清器)。图2.5更换燃油滤清器3、喷油量失准由于每一个传感器或路线故障,致使控制单元发出不正常的指令,使燃油喷射量不正确,进而导致混合气过浓或过稀,这是导致怠速不稳的间接原因。一般常见的故障原因:空气流量计(或进气歧管压力传感器)有故障;节气门位置传感器不能正常工作;节气门怠速开关失效;冷却液温度传感器不能工作;进气温度传感器不能正常工作;氧传感器失效;发动机控制单
22、元插头因接触不良或水温传感器在计算机内有故障,导致传感器线路短路或断路。2.3点火系统导致发动机怠速不稳的原因分析1、点火模块与点火线圈 近年来,各种型号的点火模块和点火线圈(如图2.6所示)制成一体,点火模块或者点火线圈有故障,基本用于高电压火花或弱火花塞点火不良。点火模块与点火线圈就会致使发动机怠速不稳,使发动机动力性降低。一般经常遇到的原因有:缺乏点火信号;点火模块有问题,点火模块来连接电源或接地线松动,接触不良;初级线圈或次级线圈有一个线圈故障。图2.6拆装点火线圈2、火花塞与高压线火花塞因火花的高压火花能量衰竭而下降。常见的原因有:火花塞间隙(如图2.7所示)不正确,(火花塞的电极间
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