发动机故障诊断分析 毕业论文.doc

发动机故障诊断分析摘 要发动机的基本组成工作原理：常见故障的检测与排除；发动机故障及维护；举例说明了发动机故障的排除，包括发动机基本构造；发动机各系统对功率的影响；发动机工作原理；汽油压力与喷射状况的检测；发动机故障诊断方法；发动机的简单维护关键词：发动机；检测；故障；维护abstractengine the basic composition principle of work: the common fault and maintenance;amples of engine trouble shooting, including engine basic structure; the engine of the system on the power of influence; engine working principle; gasoline pressure and injection condition detection; engine fault diagnosis method of engine with simple maintenance;key words: engine; fault detection; maintenance; 13 第一章发动机的基本工作原理发动机是将某一种形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，在把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。1.1发动机基本构造汽车发动机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。（1）曲柄连杆机构曲柄连杆机构是由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。（2）配气机构配气机构的化学能通过燃烧后转化为热能，在把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出。配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆，凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时冲入汽缸，并将燃烧产生的废气及时排出汽缸。（3）燃料供给系由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。汽油机燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器试燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向汽缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入汽缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出汽缸。（4）冷却系机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作的温度。（5）润滑系润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。（5）点火系汽油机点火系由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是按规定时刻及时点燃汽缸内被压缩的可燃混合体。（6）起动系起动系由起动机和起动继电器等组成，用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。1.2发动机工作原理发动机将热能转变为机械能的过程，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈活塞往复四个行程完成一个工作循环的，称为四冲程发动机。（1）四冲程汽油机的工作原理：进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。活塞移动过程中，汽缸内容积逐渐增大形成真空度，于是可燃混合气通过进气门被吸入汽缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。压缩行程。进气行程结束时，排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中，气体压力和温度同时升高，并使混合气进一步均匀混合，压缩终了时，汽缸内的压力约为0.61.2，温度约为600k800k。作功进程。在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使作功开始时汽缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3mpa5mpa，瞬时温度可达2200k2800k。排气行程。在作功行程接近终了时排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出汽缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。因排气系统在排气阻力，排气冲程终了时，汽缸内压力略高于大气压力，约为0.105mpa0.115mpa，温度约为900k1200k。综上所述：出现的故障应在故障现象的基础上进行分析诊断。1.3发动机各系统对功率的影响（1）燃油供给系故障对发动机功率的影响油路常见的故障现象是渗漏、来油不畅或不来油以及混合气过浓或过稀。（2）冷却系故障对发动机功率的影响冷却系工作失常与冷却系统漏水，或风扇、水泵、散热器等工作不良影响。（3）润滑系故障对发动机功率的影响机油压力异常（过高或过低）、机油消耗过甚和机油很快变黑等。（4）点火系故障对发动机功率的影响点火系常见的故障现象是无低压电流、高压火花弱和无高压火花等。（5）发动机状况拥有催化转化器的发动机，发动机异常工作状态下，进入转化器的废弃中含有过量的hc等化合物，这些化合物把催化转化器变成一座温度高的足以融化催化剂的催化炉。催化转化器良好工作的平均内部温度高达816，高于这个温度时，催化剂就会熔化或分解，从而减少转化器的运行寿命。即使在发动机处于良好状况且调试也得当时，对它的不适当使用也会产生过高的催化剂温度。例如，在怠速下长时间运转是减少催化转化器寿命的一种最坏的工况。怠速时间拖长，发动机产生比正常道路速度下更多的热量。因此，带有催化转化器的汽车发动机每次怠速时间切勿超过10分钟。第二章常见故障的检测与排除2.1汽油压力与喷射状况的检测检查汽油压力是一种重要的手段，因为汽油压力直接影响到汽油的输送与喷射。当汽油压力太高时，使汽油与空气的混合比过浓，即喷油过量；而汽油压力太低，也会造成发动机缺油无法运转。汽油压力的检测能帮助我们发现电子油泵，压力调节器，单向阀，滤清器和回油管道等等方面的问题。再多点喷射系统，可将相应附件与压力表安装在汽油输送的管道接头上，打开快速连接件的开关，检查汽油压力，快速检测诊断压力调节器的方法是：当发动机怠速运转时，如果该调节器工作正常，拔下压力调节器上真空管的瞬间，燃油压力表上的读数值应该升高。当产生发动机不能起动故障时，首先应把点火开关钥匙转到“on”的位置，在靠近汽油箱的部位倾听汽油泵有无发出“呜.”的工作响声，如果没有，说明电子油泵电路开通，或电子油泵损坏，声音过响，说明泵内缺油，油箱油位偏低，也可能是油泵磨损严重。另外，有许多车型，当发动机油压力过低时，会通过机油压力开关，切断电子油泵断电器电源。有些车辆发生碰撞事故发生的振动，也会将电子油泵电源切断，即安全自保装置起作用。碰撞振动切断电子油泵电源，有人称为碰撞保护开关。切断电源，阻止汽油供应，造成发动机断油熄火。这种装置往往隐藏在车身的某个部位，有些在行李箱的边侧；有些在后座边板的内侧等等。我们找到这种安全自保装置的恢复开关，可重新按压或拔动此种开关，使车辆恢复正常工作。在多点喷射系统，当发动机运转时，我们不能直接观察到汽油喷射状况，可用手指触摸喷油器，感觉到它的工作振动，也可用专用听诊器听到喷油器的工作声响，也可用万用表检测到线路上电源与脉冲电压的情况。注意：（1）所用电喷发动机的怠速过低而不能正常运转时，电脑就会发出指令补偿怠速使之升速或降速，从而调控怠速，所以在进行逐缸断火试验使用动力平衡。试验时，务必使点火开关要是转为“off”或拆卸怠速空气马达的指令电源，以防怠速空气马达在检测时意外地损坏或发生火灾等重性事故。（2）不允许火花塞高压导线拆卸断开后试火的工作持续时间超过1015绝大多数发动机晶体管高压点火导线是不提倡拆卸后跳火，这是因为高压点火导线拆卸后跳火，电阻过大，会造成高压点火线圈与晶体管点火横块的损坏。（3）不允许未经燃烧的可燃混合气从缸内排入排气管内，引起燃烧，使三元催化净化装置过热受损。2.2冷起动困难故障排除当电喷发动机冷起动困难时，首先应检查冷起动喷油器在发动机冷态时是否工作。现在的许多电控喷射系都有专门的冷起动喷油器装置。当发动机冷态起动，时间继电器使冷起动装置的时间断电器及线路的元件故障造成，应该检查有关线路与电器，如果有电源，则应清洗冷起动喷油器。2.3怠速工况故障排除怠速不稳，发动机排气管冒黑烟，是电喷发动机最常见的故障，往往反映出，汽油与空气的混合比不符合要求，以及大真空渗漏等问题上。怠速空气马达按照电脑指令控制空气流量，而喷油器按照电脑指令控制油量。当怠速空气马达工作异常，影响怠速。还有某些部位的泄漏，如进气支管的泄漏，空调系统的开启等，都会产生怠速问题。当进气支管内由于泄漏进入过量的空气造成废气，使得进入缸内的混合气变稀，此时电脑收到氧传感器的反馈，发生指令要求加浓混合气，即通过怠速空气马达关闭怠速时，空气旁控通道，同时，氧传感器的失效，进气温度传感器的损坏，空气流量计，或“ecu”故障码没有清除等，都可能影响怠速，在实际工作中，我们经常会遇到这样的问题。总之，电喷发动机故障诊断与排除，除实践经验外，最主要是依靠高科技的“发动机电脑检测仪”熟练掌握和使用，“发动机电脑检测仪”可以迅速诊断，排除各种故障，大大提高汽车维修质量，缩短维修时间，创造更好的经济效益。第三章发动机故障及维护3.1发动机出现故障的八大主要因素每个人都有一颗心脏，如果信长停止跳动，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。为了让我门的爱车远离“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”的八大因素，或许会给你有所受益。（1）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。（2）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粘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）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。空气滤芯一般在清洗3次后就应该更换新的，清洗周期可以由日常驾驶区域的空气质量而定。（4）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。（5）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。（6）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，破坏正常燃烧，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。（7）水箱生锈、结垢发动机水箱生锈、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。（8）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，压力过大，冷却系统状况不良而造成。冷却系统状况不良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（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。（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，通常采用人工直接观法、仪器设备法、故障分析法对故障予以分析诊断。3.3发动机的简单维护（1）先检查汽车的防冻液的液面是否合适正确的液面位置应该在不低于最底线不超过最高线中间偏上是最合适的液面位置。（2）车辆的电瓶汽车的电瓶检查分3小步第一步先检查电瓶的电解液是否不足（除免维护电瓶）第二步检查电瓶的“正极”和（负极）的庄头是否松动，第三步清楚电瓶两级庄头上的氧化物。（3）检查和更换机油这一步工作先要拔出机油尺检查机油的液面，然后观察机油的颜色，如果要是像麻酱色像水一样没有粘稠度就必须更换了。（4）空气滤芯器的检查或更换这一项工作非常简单，只要把滤芯器拆下检查，如果不是特脏就可以不更换用高压气枪吹净即可。（5）检查清洗散热器和进气道这一项工作是春天过后必须检查的，因为已进入春天就会有很多柳絮毛之类的杂物粘到散热器上这对汽车进入夏天后发动机散热造成影响必须到维修站用高压气枪吹净。（6）检查汽车发动机舱内裸露的橡胶皮管（包括：水管、油管、气管）是否有老化破裂。（7）检查汽车发动机舱内裸露的电线，是否有开胶。（8）检查汽车发动机舱内的零件螺丝是否有松动的，如果有立即拧紧。（9）检查汽车发动机舱内的各处皮带强度是否够。结论汽车起动机失常也随之蕴含这巨大商机。目前，我国汽车起动机和发电机及其主要零部件产品的制造企业在600家以上，其中具有整机生产能力的约300家。随着竞争的加剧，业内市场分割日趋明朗，国产汽车起动机和发电机的国内配套市场覆盖率达到99%以上，包括国产乘用车、微型车、轻型车客车、载货汽车、各类工程及农用机械、船舶等。其中外商独