发动机故障诊断与维修汽车检测与维修.doc

xx交通职业技术学院 毕业设计（论文）题 目： 发动机故障诊断与维修 系 部： 汽车工程系 专 业： 汽车检测与维修 学 号: 班 级： 汽检 姓 名： xx 指导老师： xx 年 月 日1xx交通职业技术学院 汽车发动机故障检测与维修摘要：本文简单的介绍了汽车发动机的概况，叙述了汽车发动机的构造组成，工作原理，故障现象，故障原因分析以及故障诊断与排除方法。关键词汽车发动机 结构原理 故障诊断排除 Abstract: The simple introduced the general situation of the automobile engine, describes the structure of automobile engine, working principle, fault phenomenon, fault analysis and fault diagnosis and elimination method。 Key words: Exclude automobile fault diagnosis of engine structure principle目 录1.汽车发动机结构组成及工作原理 11.1发动机结构组成 1.1.1.曲柄连杆机构 1.1.2配气机构 1.1.3点火系统 1.1.4润滑系统 1.1.5冷却系统 1.1.6燃料共给系统 1.1.7启动系统1.2发动机工作原理42汽车发动机故障诊断设备及诊断基本方法52.1发动机故障诊断设备5 2.1.1发动机故障诊断设备原理 2.1.2发动机故障诊断设备的主要功能.2.2发动机故障诊断基本方法63发动机故障检测与维修6 3.1发动机无法启动原因与分析6 3.2发动机无法启动故障排除方法94.发动机润滑系常见故障与维修 4.1润滑系常见故障. 4.1.1机油压力过低 4.1.2机油压力过高 4.1.3机油消耗过多 4.1.4油底壳液面自行升高. 4.1.5机油易变质. 4.2润滑系的维修. 4.2.1润滑系的维护. 4.2.2机油泵的修理. 4.2.3机油粗滤器的检修 5 冷却系的常见故障与排除135.1 冷却液充足但发动机过热135.2 冷却系不足引起发动机过热6结束语.7文献.1.汽车发动机结构组成及工作原理1.1发动机结构组成汽车发动机主要由“两大机构，五大系统”组成。“两大机构”是指曲柄连杆机构和配气机构；“五大系统”分别是燃料供给系统，冷却系统，润滑系统，点火系统，启动系统。1.1.1.曲柄连杆机构曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。（1）机体组：气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱、汽缸套及油底壳。（2）活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆。（3）曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴。曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后产生的气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力。（1）将气体的压力变为曲轴的转矩。（2）将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。（3） 把燃烧作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。1.1.2配气机构配气机构主要由气门组和气门传动组组成。（1）气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件。有的进气门还设有气门旋转机构，气门组应保证气门对汽缸的密封性。（2）气门传动组主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱及其导杆，推杆、摇臂臂和摇臂轴等，其作用是使进排气门按配气相位规定的时刻进行开闭，并保证有足够的开度。配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。1.1.3点火系统 点火系统是汽油发动机重要的组成部分，点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机“点火系统”。通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。1.1.4润滑系统 发动机润滑系统主要由油底壳，机油泵，机油滤清器，机油集滤器，主油道，限压阀，机油泵吸油管，曲轴箱通风装置等组成。 润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦。从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。1.1.5冷却系统发动机冷却系主要由冷却液，节温器，水泵，散热器，散热风扇，水温传感器，储液罐，采暖装置等组成。冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。 发动机的冷却系有风冷和水冷之分。以空气为冷却介质的冷却系称为风冷系；以冷却液为冷却介质的称为水冷系。1.1.6燃料供给系统 汽油机燃料供给系的任务是将汽油经过雾化和蒸发(汽化)并和空气按一定比例均匀混合成可燃混合气，再根据发动机各种不同工况的要求，向发动机气缸内供给不同质(即不同浓度)和不同量的可燃混合气，以便在临近压缩终了时点火燃烧而放出热量燃气膨胀作功，最后将气缸内废气排至大气中。1.1.7启动系统发动机启动系统，由蓄电池、启动机和启动控制电路组成。启动控制电路包括启动按钮或开关、启动继电器等。 起动系统的作用就是供给发动机曲轴转动转矩，使发动机达到必须的起动转速，以便使发动机进入自行运转状态。当发动机进入自由运转状态后，便结束任务立即停止工作。 1.2发动机工作原理汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点 火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。 2.汽车发动机故障诊断设备及诊断基本方法 2.1发动机故障诊断设备汽车故障诊断仪：车辆故障自检终端、汽车故障诊断仪（又称汽车解码器）是用于检测汽车故障的便携式智能汽车故障自检仪 ，用户可以利用它迅速地读取汽车电控系统中的故障，并通过 液晶显示屏显示故障信息，迅速查明发生故障的部位及原因 。汽车故障诊断仪是维修中非常重要的工具，一般具有如下几项或全部的功能：读取故障码。清除故障码。读取发动机动态数据流。示波功能。元件动作测试。匹配、设定和编码等功能。英汉辞典、计算器及其他辅助功能。故障诊断仪大都随机带有使用手册，按照说明极易操作。一般来说有以下几步：在车上找到诊断座；选用相应的诊断接口；根据车型，进入相应诊断系统；读取故障码；查看数据流；诊断维修之后清除故障码。2.1.1发动机故障诊断设备原理 原理：诊断电子控制系统的传感器、执行器状态以及ECU的工作是否正常。通过判断ECU的输入、输出电压是否在规定的范围内变化时，可以判断电子控制系统工作是否正常。当电子控制系统中的某一电路出现超出规定的信号时，该电路及相关的传感器反映的故障信息以故障代码的形式存储到ECU内部的存储器中，维修人员可利用该诊断仪来读取故障码，使其显示出来。2.1.2发动机故障诊断设备的主要功能 主要功能： 通过CAN、LIN通信模块可以实现与车载内各电子控制装置ECU之间的对话，传送故障代码以及发动机的状态信息。 通过单片机的同步/异步收发器可以与PC机进行串行通信从而完成数据交换，下载程序，以及诊断仪升级等功能。通过液晶显示器来显示汽车运行的状态数据及故障信息。通过键盘电路来执行不同的诊断功能。通过一种具有串行接口的大容量FLASH存储器来保存大量的故障代码及其测量数据。2.2发动机故障诊断基本方法 （1）询问用户：故障产生的时间、现象、当时的情况，发生故障时的原因以及是否经过检修、拆卸等。 （2）初步确定出故障范围及部位。 （3）调出故障码，并查出故障的内容。 （4）按故障码显示的故障范围，进行检修，尤其注意接头是否松动、脱落，导线联接是否正确。 （5）检修完毕，应验证故障是否确已排除。 （6）如调不出故障码，或者调出后查不出故障内容，则根据故障现象，大致判断出故障范围，采用逐个检查元件工作性能的方法加以排除。 （7）检查完后对车进行维修，然后进行试车。 3汽车发动机故障检测与维修3.1发动机无法启动原因与分析（1）起动机不转动或转动缓慢：检查蓄电池电压。检查蓄电池极柱、导线联接等是否松动。检查启动系，包括点火开关、启动开关、空档启动开关及起动机情况，各部线路是否连接松动。（2）起动机转动正常，但发动机不能启动：调出故障码。检查油箱是否有燃油、油路是否通畅、燃油泵工作情况。检查油路电压是否过低。检查怠速系统是否工作正常（若怠速系统工作不正常，踏下加速踏板时发动机能启动）检查点火系统，包括高压火花、点火正时情况、火花塞等。检查进气系统有无漏气。检查空气流量计或空气压力传感器是否工作不良。检查喷油器、低温启动喷油器是否工作正常。检查正时皮带是否过松或断裂检查EFI系统电路，包括ECU连接器有关端子和曲轴位置传感器是否损坏。（3）中央控制单元ECU 一般来说，ECU比较可靠，不易出现故障，正常使用情况下，10万千米的故障率不高于千分之一，但当发动机工作时间过长（行驶里程超过15万千米）时，ECU的故障率就明显增加，故障的原因主要是： 焊点松脱； 电容元件失效； 集成块损坏； 电控单元固定脚螺栓松动； 电子元件损坏。ECU一旦出现故障，会造成发动机不能启动或难以启动、无高速、耗油量大等现象。 （4）传感器 车用传感器一般分为热敏电阻式、真空压力式、机械传动式和压电式等几种，相对而言，传感器在电控汽油喷射系统中易出现故障，故障原因主要是： 弹性元器件失效； 真空膜片破损； 接触部位磨损或烧蚀； 外围线路故障等。 传感器负责向ECU提供发动机工况，因此，一般出现故障时，将直接影响ECU准确信息的来源，对发动机的控制也将失控或控制不正常。 （5）接插连接件 电控汽油喷射系统具有众多的接插连接件，由于其工作在一个振动、多灰尘、高温、易潮的环境中，时间一长，就易产生故障。故障的主要原因是环境恶劣造成的： 接插件老化失效； 接头松动； 接头接触不良。 接插连接件出现故障时，发动机工作不稳定，时好时坏，一般可用故障征兆模拟试验法来诊断。 （6）真空软管及其他管道 电控汽油喷射系统有大量的真空管及其他管道，由于其大多是橡胶制品，受热、沾油和时间一长，就会产生老化。其故障主要表现在： 胶管老化； 管口破裂； 卡子未卡紧； 接口松动。 其最终表现为漏气，使混合气过稀、发动机启动困难或怠速不良、加速无力等。（7）燃油压力调节器 燃油压力调节器用于调节喷油压力，出现故障时会明显影响发动机的供油量，使发动机供油不稳、启动困难、加速无力等。通道堵塞和压力调节器内的膜片损坏，都会造成燃油压力调节器故障。（8）空气滤清器、汽油滤清器及机油滤清器的堵塞都会造成发动机故障。（9）发动机正时带、曲轴断裂，或者发动机其他结构断裂会影响汽车启动。（10）检查发动机机油泵、汽油泵、发动起水泵是否工作正常。3.2发动机无法启动故障排除方法 （1）检查电池是否有电，若是电池已经损坏直接更换电池。（2）如果发现汽车起动机有问题更换或维修起动机。（3）曲轴位置传感器在发动机里很重要，它是确定发动机点火时间以及启动的重要传感器，如果曲轴位置传感器发生故障汽车就难以启动，若确定是传感器的问题应直接更换传感器。另外汽车的温度传感器、氧传感器、等传感器都有可能引起汽车的无法启动，因此要逐一进行排查，确定故障原因，更换或维修相应传感器。（4）喷油器和冷启动喷油器故障 。喷油器和冷启动喷油器是易损件之一，特别是由于国内汽油油质相对较差，更易出现堵塞和卡死等现象。正常情况下，喷油器一年应至少清洗一次。喷油器的故障主要表现在： 电磁线圈工作不良； 喷油嘴卡死； 堵塞； 滴漏； 雾化状况不好； 外围电路。 喷油器故障主要会造成发动机某缸不工作或工作不良。另外，各缸喷油器喷油量相差太大（15秒钟超过810ml），也会造成整个发动机工作不稳等故障。若有故障应对其进行清洗更换等措施。（5）检查接插连接件是否有接触不良现象，如果有直接安装结实即可。（6）检查汽车空气滤清器、汽油和机油滤清器是否因为时间过长，产生堵塞，如果没有及时更换应立即更换即可。（7）检查真空软管及其他管道看看有没有破裂或者堵塞的地方。若是存在故障进行更换即可。（8）如果是发动机的各种泵发生损坏应立即进行维修或更换。（9）对于汽车中央控制单元ECU来说一般不会出现问题，因此排查完其他故障后再考虑它的故障，如果经过检查排除确定是ECU的问题也只能进行更换（如果是ECU内部开焊可以进行维修）。4.发动机润滑系常见故障与维修 4.1润滑系常见故障 发动机润滑系的常见故障是机油压力过低或过高、机油消耗过多、机油温度过高、油底壳油面自行升高和滤清器效能减弱等。 4.1.1机油压力过低 故障现象 发动机发动后,机油压力表读数迅速下降至零左右,发动机在正常温度和转速下机油压力表读数始终低于规定值。 故障原因 机油油量不足:机油粘度太低;限压阀弹簧过软或调整不当;机油滤清器旁通阀弹簧折断,或弹簧过软;机油泵齿轮磨损,使供油压力过低;机油滤清器堵塞;曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承间隙过大;机油压力表或传感器失效;汽油泵膜片破裂,使汽油漏入油底壳而稀释机油:汽缸体水套出现裂纹,使冷却水漏入油底壳而稀释机油;润滑系内、外管路或管接头泄漏。 故障诊断与排除 (1)观察机油压力表或报警指示灯,发现机油压力过低或为零时,应立即停车熄火。否则,会很快发生烧瓦抱轴等机械事故。先拔出机油尺,检查油底壳内机油量及机油品质,若油量不足,应及时添加;若机油中含水或燃油时,应通过拆检,查出渗漏部位;若机油粘度过小,则应更换合适牌号的机油。 (2)若机油量充足,再检查机油压力传感器的导线是否松脱。若连接良好,在发动机运转时,拧松机油压力传感器或主油道螺塞,若机油从连接螺纹孔处喷出有力,则为机油压力表或其传感器故障。 (3)若机油喷出无力,则应立即熄火,检查集滤器、机油泵、限压阀、粗滤器滤芯是否堵塞且旁通阀是否无法打开,各进出油管、油道及油培是否漏油。 (4)若以上检查均正常,则应检查曲轴轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承的间隙是否过大,间隙增大会直接影响机油压力。 4.1.2机油压过高 故障现象 发动机在正常温度和转速下,机油压力表读数高于规定值;发动机在运转中,机油压力表读数突然增高;机油压力表读数低,但高压机油冲裂机油压力传感器或机油滤清器盖等。 故障原因 机油粘度过大;限压阀调整不当或失效;汽缸体的油道堵塞;机油粗滤器滤芯堵塞且旁通阀开启困难;机油压力表或其传感器工作不良;曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承的间隙过小。 故障诊断与排除 若发动机油压力过高,应熄火排除故障,否则容易冲裂机油滤清器盖或机油传感器。 (l)首先检查机油粘度是否过大,限压阀是否调整不当(弹簧是否过硬);对于新装发动机,应检查主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承是否间隙过小。 (2)若机油压力突然增高,而未见其他异常现象,应检查机油压力传感器及导线是否有搭铁故障。 (3)接通点火开关,机油泵即有压力指示,则应检查机油压力表,传感器是否完好。 4.1.3机油消耗过多 故障现象 机油消耗量逐渐增多,排气管冒蓝烟。 故障原因 活塞与缸壁间隙过大;扭曲活塞环方向装反;活塞环抱死,或其开口转到一起;活塞环磨损过甚或弹力不足,活塞环端隙、边隙或背隙过大、气门杆油封损坏(尤其是进气门杆油封);进气门导管磨损过甚;曲轴箱通风不良;正时齿轮定密封不良;凸轮轴后油封漏油,油底壳或气门室盖漏油;润滑系各零部件的油向外渗漏;曲轴后油封密封不良。 故障诊断与排除 (1)首先检查外部是否有漏油,应特别注意曲轴前端和后端、凸轮轴后端油培是否漏油。 (2)若发动机汽缸盖罩、气门室盖、油底壳衬垫和发动机前、后油封等多处有机油渗漏,应检查曲轴箱通风装置。清理曲轴箱管道,尤其是通风流量控制阀处的积炭和结胶。若通风受阻。就会引起曲轴箱内压力升高,出现机油渗漏现象。 (3)若排气管所冒的蓝烟,则为烧机油造成的。当发动机大负荷、高速运转时,排气管大量冒蓝烟,同时机油加注口(高在下曲轴箱上)也向外冒蓝烟,这蓝烟为活塞、活塞环与汽缸壁磨损过甚造成的;活塞环的端隙、边隙或背隙过大;多个活塞环端隙口转到一起,扭曲环装反等,使机油窜入燃烧室。 (4)若发动机大负荷运转时,排气管冒蓝烟,但机油加注口无烟,则为气门杆油封损坏,气门导管磨损过甚(尤其是进气门),使机油被吸入燃烧室。若短时间冒蓝烟后停止,而油底壳的机油未见减少,则是湿式空气滤清器内的油面过高所致。 (5)对于采用气压制动的汽车,若从储气筒的放污螺塞处放出较多的机油,则为空气压缩机的活塞、活塞环与汽缸壁磨损过甚。 4.1.4油底壳油面自行升高 故障现象 不加机油,油底壳油面自行升高。 故障原因 汽缸套阻水圈、汽缸垫损坏;汽缸套破裂或有气孔;混合气、燃油或废气窜入曲轴箱;柴油机采用强制润滑的喷油泵漏油。 故障诊断与排除 (1)检查机油中是否含有水分,如含有水分,则检查汽缸垫上油孔与水道孔是否损坏,水套下部密封圈是否失效,汽缸套是否破裂。 (2)如机油明显变稀,说明有燃油或混合气进入曲轴箱,在曲轴箱凝结成液滴后流入油底壳和机油混在一起。应检查曲轴箱通风系统中PCV阀及管路和各缸缸压,检查是否有活塞环漏气现象。 (3)对于柴油机,还应检查喷油泵柱塞与柱塞套、输油泵柱塞与壳体是否配合不良,导致柴油渗漏。 4.1.5机油易变质 故障现象 机油颜色发生明显变化,失去粘性;含有水分,机油乳化,乳浊状并有泡沫。 故障原因 活塞环漏气、机油使用时间太长,机油因持续在高温和氧化作用下逐渐老化变质;机油滤清器堵塞而失去滤清作用;曲轴箱通风不良,机油中混杂废气中的燃油,促使机油变质;发动机缸体或缸垫漏水。 故障诊断与排除 (1)用机油尺取几滴机油滴在中性纸上,若发黑则说明机油变质。 (2)用手捻搓,若有滑腻感,说明机油内混有燃油。4.2润滑系的维修 4.2.1润滑系的维护 日常维护 每日坚持检查油面高度和机油质量，及时补给机油。行 车中注意观察指示油压。按照规定周期适时地更换原厂规定 的容量和牌号机油。 一级维护 一级维护时，应检查离心式机油滤清器的运转是否正 常，更换机油粗滤器滤芯，清洗粗滤器并更换机油。 二级维护 二级维护时，除一级维护的内容外，还应检查离心式细 滤器壳体。4.2.2机油泵的修理 有条件时，应在试验台上检测机油泵的流量和压 力，以确定能否继续使用。 条件不具备时，可用如下的简易试验法：径向和轴 向推拉、晃动主动轴，有间隙但不松旷，表明磨损不严重。 然后，把集滤器浸入清洁的机油中，用手按工作时的转向转 动机油泵主动轴，机油应从出油口流出。用手堵住出油口， 继续转动机油泵，手指应有压力感，同时感到转动主动轴的 阻力明显增大，直至转不动或机油被压出，则表明机油泵技 术状况良好，可以继续使用。否则应拆检修理或更换总成。滤器的损坏形式有：油管和滤网堵塞、浮子破损下沉等。 机油滤网堵塞，应用柴油或煤油清洗后用压缩空气吹干。 浮子有破损，应进行焊修。4.2.3机油粗滤器的检修可拆式机油粗滤器的检修主要包括：更换纸质滤芯和老 化的密封胶圈、清洗滤清器内部的沉淀物和检查、调整旁通 阀开启压力等三项内容。 一般汽车每行驶12 000km，应更换一次滤芯。装配滤清 器时，注意各处的密封圈不可漏装。 无特殊情况不得拆卸和调整旁通阀，以免开启压力发生 变化。必要时，应在试验131台上检查和调整旁通阀的开启压力。 向气缸体上安装滤清器时，应先在滤清器内充满机油，并检 查与气缸体平面结合处是否平整，垫片是否完好，最后拧紧 固定螺栓。5发动机冷却系的故障及维修5.1冷却液充足但发动机过热 发动机的冷却液充足，但在行驶中冷却液温度超过90，直至沸腾；或在运行中冷却液在90以上，如一停车，冷却液立刻沸腾。排除方法1先检查百叶窗是否打开或开度不足。若开度足够，再检查风扇的转动情况及风扇皮带是否打滑。如风扇不转或转速太低，可调整风扇皮带松紧度，或检查风扇离合器，或检查风扇电机及温控开关的好坏、若损坏，则应更换新件2若风扇转动正常，再用手分别感觉散热器和发动机的温度。若散热器温度低，而发动机温度高，说明冷却液循环不良。应检查散热器出水胶管是否被吸瘪，或胶管内壁有脱层堵塞，若胶管被吸瘪，应更换新管。3对于长期未清洗水垢的发动机，若出现过热无法排除时，应考虑水套内积垢太多，可采用化学溶剂法清洗水垢。此外，还应检查是否由其他系统的原因引起过热。5.2冷却液不足引起发动机过热现象发动机冷却系容纳不了规定的冷水量，或在运行中冷却液消耗异常，使发动机过热。排除方法1在发动机运转时，首先检查冷却系外部是否漏水，如散热器、水管连接处等。2水泵泄水孔漏水，常被误认为散热器出水管漏水，可用一干燥洁净木条伸到水泵的泄水孔处，若木条上有水，则说明水泵漏水。3若冷却系外部不漏水，则应考虑为冷却系内部漏水。若发动机运转时，排气管排出大量水蒸气，或拔出机油尺发现机油中有水，则为水套破裂或气缸垫水道孔破损，致使冷却水漏入曲轴箱、气缸内或进、排气道内。 141 结束语完成结果：汽车发动机维修包括汽车发动机维护和汽车发动机故障排除。发动机维护和故障排除是性质不同的两种技术措施，发动机维护的目的是采用相应的技术措施保持车容整洁，减少零件磨损，防止故障发生，延长汽车的使用寿命。发动机故障排除目的是排除汽车已发生的故障、更换或修复已损坏的零件，恢复汽车的使用性能。我之所以写发动机故障诊断与排除是因为发动机是汽车的动力装置，是汽车的重要组成部分，在长期使用过程中不可避免的会发生故障和损坏，为了延长汽车使用寿命，必须要进行故障诊断与排除。获得收获：感谢我实习单位的同事和带领我的师傅，在我不懂的地方给了我很多帮助和指导，最后感谢所有给予过我帮助的同学和老师们，感谢学校对我的培养，让我懂得了很多东西，不过需要学的东西很多很多，还得继续努力，才能让我更好的踏上社会面对生活。 文献 1、汽车电子控制系统的原理与检修.北京：北京理工大学出版社，19952、电控发动机维修.北京：机械工业出版社，20033、汽车故障诊断与维修技术.北京：高等教育出版社，20044、汽车检测与诊断技术.北京：机械工业出版社，2004 151