张志杰《汽车发动机常见故障分析与排除》毕业论文

昆明工业职业技术学院毕业（专业技术）论文汽车发动机常见故障分析与排除姓名：张志杰学号：2010219204专业：汽车检测与维修技术年级：2010级指导教师：朱莎职称：助教定稿日期：2012年12月12日1汽车发动机常见故障分析与排除张志杰10级汽车检测与维修技术专业云南安宁（650302）摘要：本文从理论知识出发重点阐述了对汽油发动机的常见故障的分析与故障的排除方法，在文中介绍了发动机的发展情况、类型、构造等，同时详细对曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系的常见故障、故障的分析与排除进行了叙述。最后选取了一些有关汽车发动机故障分析与排除的维修案例进行叙述，从而能够更好的学习汽车发动机故障分析与排除的相关知识。关键词：发动机常见故障分析排除1.前言汽车作为现代人的代步工具已经越来越普及，越来越成为我们生活中的一部分，随着科技的发展呈结构复杂化、系统功能多样化、控制自动化和智能化、显示信息智能化发展，电子控制系统在汽车中占有越来越重要的地位，成为衡量现代汽车性能的主要标志，同时汽车的故障也日益复杂化，由以机械故障为主体发展为以电控系统故障为主体，为了改变和突破发动机电控系统故障诊断的传统观点，以现代故障诊断理论和技术为基础，建立科学、系统、合理、完善的发动机故障检测诊断系统，已成为目前汽车发动机故障检测诊断行业的必然要求。这给汽车的故障诊断与检修带来了困难和挑战，对汽车维修人员的技术要求越来越高，对维修设备的科技含量要求越来越高，对故障诊断与检修的方法要求也越来越高。为了及时发现和排除故障，各国都纷纷投入大量的人力、物力对汽车电控系统的故障诊断进行不断的研究、开发。随着汽车的保有量越来越多，其故障诊断和检修也越来越重要，诊断技术已日益趋于完善。1.1汽车发动机概述1.1.1汽车发动机发展简史发动机是汽车的动力源汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。1876年德国人奥托(NicolausA.Otto)在大气压力式发动机基础上，发明往复活塞式四冲程汽油机。1892年德国工程师狄塞尔(RudolfDiesel)发明了压燃式发动机(即柴油机)，实现了内燃机历史上的第二次重大突破。1956年，德国人汪克尔(F.ankel)发明了转子式发动机，使发动机转速有较大幅度的提高。1964年，德国NSU公司首次将转子式发动机安装在轿车上。1926年，瑞士人布希(A.Buchi)提出了废气涡轮增压理论，利用发动机排出的废气能量来驱动压气机，给发动机增压。50年代后，废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用，使发动机性能有很大提高，成为内燃机发展史上的第三次重大突破。1967年德国博世(Bosch)公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统(ElectronicFuel2Injection，EFI)，开创了电控技术在汽车发动机上应用的历史。经过30年的发展，以电子计算机为核心的发动机管理系统(EngineManagementSystem，EMS)已逐渐成为汽车、特别是轿车发动机上的标准配置。1.1.2发动机的类型发动机是发出动力的机器，是汽车的心脏，是汽车的动力装置，是将一种能量转变为机械能的装置。根据不同的特征分类。比如按所用的燃料分类：可分为液体燃料发动机（汽油机、柴油机等）和气体燃料发动机（如天然气发动机、液化石油气发动机等）按发火方式分类：可分为压燃式发动机（柴油机）与点燃式发动机（汽油机）等。1.1.3发动机的总体构造发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。2.汽车发动机常见故障2.1曲柄连杆机构作用：将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动，对外做功，为整车提供动力。组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。机体组，主要包括气缸体、气缸盖、气缸套、气缸垫等不动件。图2—1曲柄连杆机构活塞连杆组，主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆运动件。3图2—2活塞连杆组曲轴飞轮组，主要包括曲轴、飞轮等机件。图2—3曲轴飞轮组曲柄连杆机构常见故障：缸体、缸盖变形、气缸体与气缸盖的裂纹、气缸垫烧蚀、气缸磨损、发动机拉缸、活塞环故障、活塞的故障、曲轴轴颈的磨损、曲轴裂纹、曲轴弯、扭变形等。2.2配气机构配气机构的作用与组成：作用：按照发动机每一缸的工作循环和发火顺序，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使得可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）及时进入气缸，废气及时排出。组成：因结构而异，一般由气门组和气门传动组组成。4图2—4配气机构配气机构常见故障：气门关闭不严、点火正时不对等。2.3燃油供给系燃油供给系统的组成与功能：燃油供给系统的作用是向气缸内供给并调节燃烧过程中所需要的燃油量。电控燃油喷射系统中的燃油供给系统主要由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、油压调节器及喷油器等组成。图2—5燃油供给系燃料供给系常见故障：燃油泵电动机不能转动、子控制单元中的主继电器出现故障、油泵继电器故障、动机中传感器故障、路或油管连接处松动、接触不良，渗漏、线路短路或断路、点火开关接触不良等、泵压力不足等。2.4冷却系按介质不同，冷却系可分为风冷式和水冷式。冷却系的组成：个冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要零部件节温器、水泵、水套、散热器、散热风扇、水温感应器、补尝水筒、百叶窗。功用：是把受热零件吸收的部分热量及时的散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。5图2—6冷却系冷却系常见故障:发动机温度突然过热、发动机温度过高、发动机温度过低。2.5润滑系润滑系的组成图2—7润滑系润滑系常见故障有机油压力过低、机油压力过高、机油消耗异常、机油变质等。2.6点火系点火系的组成:电源、分电器、点火线圈和火花塞等。6图2—8点火系点火系常见故障：点火时间过早、点火过迟、火花塞故障、发动机回火和放炮、发动机爆震或过热等。2.7起动系启动系由起动机及附属设备组成。图2—9起动系启动系常见故障：起动机不转，起动机空转，起动机转动无力和起动机异常响声等。3.发动机常见故障的诊断与排除3.1发动机故障八大主要因素每个人都有一颗心脏，如果心脏停止跳动，生命也将随之消逝。汽车也不例外，发动机就是汽车的心脏，保养的好与坏直接影响着汽车的性能和它的使用寿命。为了让我们的爱车远离“心脏病”，就要像爱护自己的心脏一样爱护汽车的发动机。下面所介绍的导致车辆患“心脏病”的八大要因，或许会给让你有所受益。73.1.1要因一、不按期保养通常人们总是喜欢在改装上投入很多钱，但却容易忽视按期给发动机做保养。据有经验的汽修师傅说：“在他们所经手维修的汽车中，车辆因发动机保养不良造成的故障占总故障50%之高。”可见发动机保养对延长车辆使用寿命能起到至关重要的作用。当然也会给你减少不必要的损失，要不怎么会有“以养代修”这个名词。3.1.2要因二、机油变质及机油滤芯不畅不同等级的润滑油在使用过程中油质都会发生变化。车辆行驶一定里程之后，性能就会恶化，可能会给发动机带来种种的问题。为了避免这些故障的发生，应该结合使用条件定期给汽车换油，并使油量适中，一般以机油标尺上下限之间为好。机油从机油滤芯的细孔通过时，把油中的固体颗粒和黏稠物积存在滤清器中。如滤清器堵塞，机油则不能顺畅通过滤芯时，会胀破滤芯或打开安全阀，从旁通阀通过，仍把脏物带回润滑部位，促使发动机磨损加快，内部的污染加聚。因此机油滤芯的定期更换同样重要。3.1.3要因三、空气滤芯堵塞发动机的进气系统主要由空气滤芯和进气道两部分组成。根据不同的使用情况，要定期清洁空气滤芯，可使用的方法有高压空气由里向外吹，把滤芯中的灰尘吹出。由于空气滤芯为纸质，所以吹的时候要注意空气的压力不能过高，以免损坏滤芯。空气滤芯在一般在清洗3次后就应更换新的，清洗周期可以由日常驾驶区域的空气质量而定。3.1.4要因四、进气管道过脏如果车辆经常行驶于灰尘较多、空气质量较差的路况区域，就应该注意清洗进气管道，保证进气的畅通。进气管道对于发动机的正常工作非常重要，如果进气管道过脏，会导致充气效率的下降，从而使发动机不能在正常的输出功率范围内运转，加剧发动机的磨损和老化。3.1.5要因五、曲轴箱油泥过多发动机在运转过程中，燃烧室内的高压未燃烧气体、酸、水分、硫和氮的氧化物经过活塞环与缸壁之间的间隙进入了曲轴箱中，使其与零件磨损产生的金属粉末混在一起，形成油泥。少量的油泥可在油中悬浮，当量大时从油中析出，堵塞滤清器和油孔，造成发动机润滑困难，从而加剧发动机的磨损。此外，机油在高温时氧化会生成漆膜和积炭粘结在活塞上，使发动机油耗增大、功率下降，严重时使活塞环卡死而拉缸。3.1.6要因六、燃油系统保养不善燃油系统的保养包括更换汽油滤芯、清洗化油器或燃油喷嘴以及供油管路。燃油在通过油路供往燃烧室燃烧的过程中，不可避免地会形成胶质和积炭，在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉积下来，干扰燃油的流动，破坏正常空燃比，使燃油雾化不良，造成发动机喘抖、爆震、怠速不稳、加速不良等性能问题。使用燃油系统清洗剂清洗燃油系统，能够始终使发动机保持最佳状态。3.1.7要因七、水箱生锈、结垢8发动机水箱生锈、结垢是最常见的问题。锈迹和水垢会限制冷却液在冷却系统中的流动，降低散热的作用，导致发动机过热，甚至造成发动机的损坏。冷却液氧化还会形成酸性物质，腐蚀水箱中的金属部件，造成水箱破损、渗漏。定期使用水箱强力高效清洗剂清洗水箱，除去其中的锈迹和水垢，不但能保证发动机正常工作，而且可延长水箱和发动机的整体寿命。3.1.8要因八、冷却系统状况不良人们对汽车发动机的养护，尤为重视的是润滑系统，很少重视冷却系统。殊不知汽车发动机最常见的故障，如活塞拉缸、爆震、缸体冲床内漏、产生的严重噪声、加速动力下降等等，都是由于汽车发动机的工作温度异常，压力过大，冷却系统状况不良而造成。冷却系统状况不良将直接导致发动机不能在正常的温度下工作，随之而来就会产生上述严重的故障现象。3.2发动机故障诊断方法3.2.1故障诊断定义故障诊断是指在不解体(或仅拆除个别小件)的条件下,确定发动机技术状况,查明故障部位及原因.3.2.2故障诊断方法诊断故障时应遵循先易后难、先简后繁、先外后内、分段查找、逐步缩小范围的原则,通常采用人工直观法、仪器设备法、故障树分析法对故障予以分析诊断。人工直观法人工直观法就是通过问、看、嗅、摸、试、听等直接感观,或借助简单工具,以确定机器技术状况和故障的方法。(1)问即向驾驶员询问查核故障前后的诸如车辆行驶里程、使用年限、维护修理、故障预兆、故障发生过程等有关情况.(2)看即观察有故障疑点的机构、总成和零件的状况,如各仪表指示数值、机体裂痕和变形、消声器排放废气的颜色、滴漏的油迹和水迹,再结合其他有关情况分析、判断发动机的工作情况。(3)嗅即根据发动机运行中散发出的异常气味判断故障部位,如有生汽油昧,表明有漏油或燃烧不良。(4)摸即用手触试可能产故障部位的温度、振动情况等,从而判断出诸如配合的松紧度、轴承间隙的大小零件配重的平衡、柴油管路的脉动以及油、水温度等.(5)试就是通过各种试验方法,使故障现象充分地显现出来,如按喇叭、打开点火开关或灯开关、火花塞断火、拉阻风门、使发动机转速迅速升高或降低等,必要时还可换装好的总成或零件进行对比试验.(6)听就是根据发动机在不同工作情况、不同部位发出的声响及声响的规律,判断哪些是正常的,哪些是异常的。如汽缸内有无爆震声、化油器有无回火、排气消声器有无放炮声或突、突声等。以上方法,并非每一种故障诊断都必须遵循该程序,不同的故障应视其具体情况灵活运用。93.3曲柄连杆机构常见故障与排除3.3.1缸盖变形（1）故障现象①发动机排白烟。②怠速运转时，打开水箱盖看到水箱冒气泡。③缸压低。（2）故障分析①缸体在铸造和机械加工时，有残余应力，由于零件的时效处理不足，造成内应力很大，高温时内应力重新分布。②曲柄连杆机构往复运动产生的力作用在气缸