1、 毕 业 论 文 题 目： 发动机典型故障分析 学 院： 机械与电子工程学院 年级专业： 2014 级汽车电子技术 学生姓名： 晏祥涛 学 号： 1411250028 完成时间： 2017 年 5 月 10 日 目 录 摘 要 . 1 前 言 . 2 第一章 常见故障的检测与排除 . 4 1.1 汽油压力与喷射状况的检测 . 4 1.2 冷起动困难故障排除 . 5 1.3 怠速工况故障排除 . 5 第二章 发动机抖动故障排除实例 . 6 2.1 喷油嘴电源线偶发短路引起发动机发抖 . 6 2.2 机油泵冷车输油压力过高引起发动机发抖 . 7 第三章 冬季常见故障分析与排除 . 8 3.1 故障
2、现象及分析 . 8 3.2 故障对策 . 9 第四章 柴油机故障诊断与排除方法 . 10 4.1 柴油机排气烟色 . 10 4.2 柴油机声音 . 11 4.3 柴油机振动和温度 . 12 4.4 仪表指示 . 13 4.5 查曲轴箱通风 . 13 4.6 闻气味 . 13 4.7 拆喷油泵 . 14 4.8 试供油功能 . 14 结 论 . 16 参考文献 . 17 致 谢 . 18 1 摘 要 本文叙述了四个方面的问题： 发动机常见故障 ， 汽油压力与喷射状况的检测 、冷起动困难故障排除 、 怠速工况故障排除 ； 举例说明了发动机抖动故障的排除，包括 喷 油嘴电源线偶发短路引起发动机发抖
3、， 机油泵冷车输油压力过高引起发动机发抖 ； 冬季冷车状态的常见故障； 最后叙述了 柴油机故障诊断方法，通过观察排气烟色声音 ，感觉 振动和温度， 观察 仪表指示 ，检查 曲轴箱通风 ， 闻气味 ， 拆喷油泵 ， 试供油功能 等判断其故障。 关键词： 发动机 故障 分析 Abstract This paper describes four areas: engine common faults, petrol injection pressure test conditions, cold starting problems troubleshooting, troubleshooting i
4、dle condition; example jitter Troubleshooting engine, including accidental short circuit power line injector Engine shaking, cold oil pump causing the engine oil pressure is too high trembling; winter cold state of the common faults; final narrative of the diesel engine fault diagnosis, by observing
5、 the exhaust smoke color the sound, feel the vibration and temperature, observation instrument instructions, check crankcase ventilation, smell the smells, the dissolution of the fuel pump, fuel supply function test to determine their fault. Key words: Engine Failure Analysis 2 前 言 发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提
6、供动力，汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油 (柴油 )的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，推动 活塞 作功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，虽然发动机伴随着汽车 走过了 100多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点， 而发动机故障也是多种多样，当发动机出现故障时，
7、汽车会表现出不同的状况来反映。 一、 外观症状 汽车发动机常见的主要故障表现有以下方面： （ 1）起动机不工作； （ 2）怠速运转不平稳； （ 3）功率不足， 高速运转不良； （ 4）加速性不良； （ 5）机油消耗量增加； （ 6） CO、 HC 的浓度增高； （ 7）发动机起动困难； （ 8）发动机过热； （ 9）排气管出现噪声； （ 10）燃油消耗量增加； （ 11）发动机出现异响； 柴油发动机和汽油发动机的点火和燃烧的方式不同，但是它的故障如怠速不稳、动力不足、燃油消耗增加等，和汽油机故障一样，多发生在吸气系统、燃油系统、压缩系统等有关连的部位。当然柴油发动机发生故障也有它特有的外观表
8、现，如严重冒烟、工作粗暴、发生爆震甚至飞车等。 3 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。 二、 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，发动机在
9、异常工作状态下，进入转化器的废气中含有过量的 HC 等化合物，这些化合物把催化转化器变成一座温度高得足以熔化催化剂的催化炉。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 。 4 第一章 常见故障的检测与排除 1.1 汽油压力与喷射状况的检测 检查汽油压力是一种重要
10、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。 在多点喷射系统，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
11、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产生的振动，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，有人称它为 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，有些在行李箱的边测 ；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
12、状况，可用手指触摸喷油器，感觉到它的工作振动，也可用专用听诊器倾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） 所有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 5 试验时，务必使点火开关钥匙转为“ 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 10 15 秒，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
13、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。 1.2 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。当发动机冷态启动，时间继电器使冷起动喷油器有足够的工作时间，提供补充的汽油帮助起动。冷起动困难大多数是该装置的时间继电器及线路的元件故障造成，可使用万用表检测冷起动喷油器的电源接头的电源情况，如果冷起动没有电源，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。 1.3 怠速工况故障排除 怠速不稳，发动机
14、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
15、之，电喷发动机故障诊断与排除，除实践经验外，最主要是要依靠高科技的“发动机电脑检测仪”熟练撑握和使用，“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。 6 第二章 发动机抖动故障排除实例 2.1 喷油嘴电源线偶发短路引起发动机发抖 2.1.1 车辆信息 车型 :桑塔纳 2000 发动机类型 :AFE 电喷 车龄： 60000 公里 。 2.1.2 故障现象 车辆在行使过程中加速或减速时明显感觉发动机发抖 ,动力过渡不平稳 ,在颠簸路面情况尤为明显 ;车辆停驶状态发动机加速伴有明显发抖现象 ,怠速或稳定转速时故障不太明显。 2.1.3 故障
16、诊断与排除 对于电子控制燃油喷射系统的发动机，首先还是进行自诊断，用大众VAG1552 故障诊断仪进行 02 功能故障阅读和 08 功能数据查看，没有查到故障同时没有发现明显的异常运转数据。根据大家的维修经验 ,电喷发动机发抖很少出现电火系的故障 ,因此首先将故障范围圈定在燃油供给系统。考虑到该车已行驶60000 公里，并且据驾驶员反映该车没有更换过喷油嘴，近期也没有清洗过喷油嘴，因此怀疑到喷油嘴脏堵故障，但是清洗过喷油嘴之后，虽然 发动机运转较此之前平稳了一些，但是发抖故障仍然存在。紧接着排除了燃油供给系统燃油泵和燃油泵继电器以及保险丝的问题，然后进行燃油压力检测，不取下调节器真空管测试压力
17、为 260kpa,达到标准要求。通过以上检查，基本可以排除燃油供给系出故障的可能，怀疑部位缩小到喷油嘴，但是静态测量四个喷油嘴的电阻都在 16欧姆左右，基本正常，最后怀疑的重点定格在喷油器的控制线路上，经过检查，此车曾经出过事故，发动机线束有明显维修重排的痕迹，维修技工更加坚定问题极有可能出现在线路上，于是对线路进行了详细排查 。 接下来的检查果然不出所 料，在发动机后部缸盖旁边，发动机燃油喷射系统的一把线束有明显磨破痕迹，已经露出线束铜芯，经检查正是二缸喷油嘴电源线。原来由于该车在事故维修过程中，发动机线束固定不到位，缸盖后部与线束长期摩擦，当磨破了线束后，电源线在汽车行使过程中就偶发与缸盖
18、接触而短路，从而影响到喷油，使发动机发抖，而用 VAG1552 检测时又没有读到偶发故障码。查到故障后维修就变得非常容易了，只是将线束用绝缘胶布包好后重新固定位置，7 此车故障得以完全排除。 2.2 机油泵冷车输油压力过高引起发动机发抖 2.2.1 车辆信息 车型 :桑塔纳 2000 发动机类型 :AJR 电喷 车龄： 18000 公里 。 2.2.2 故障现象 车辆在早上发动时发动机抖动非常严重，有时甚至无法起动发动机，在冷车起动状态尤其比较明显，但是并不是每天早上都如此，有时车辆起动也正常，该车在其他工作情况下发动机运行平稳正常。 2.2.3 故障诊断与排除 接触到这辆车后，首先还是进行了
19、发动机自诊断，用大众 VAG1552 故障诊断仪进行 02 功能故障阅读和 08 功能数据查看，没有查到故障同时没有发现明显的异常运转数据。根据一般的维修经验 ,重点怀疑到进气温度传感器和发动机温度传感器，但是在 分别更换了这两个温度传感器后故障仍未排除，由于此车故障出现时间一般是在早上，并且并不是每天都出现故障，这给维修诊断带来了很大的困难，当车辆运转正常时故障是无法找到的，每次完成一个诊断项目并处理之后都要等到第二天起动试验，但是经过维修技工的几次会诊意见，大家基本排除了电子燃油喷射系统故障，转而怀疑发动机配气机构，这可以说是这辆车维修诊断的重要转机，虽然首次进行发动机气缸压力测量时没有发
20、现异常，但在随后早上起动测量气缸压力时，竟然四个缸均出现了气缸压力低于 3 公斤的情况（大家都清楚，标准的气功压力必须达到 7.5 公 斤以上） ,接下来拆装缸盖全面检查发动机配气机构 ,可惜配气机构和缸垫及活塞环、活塞都一切正常 ,维修判断再次陷入困境。因为气缸压力异常已经确定，在排除了液压挺杆正常之后，我们想到了机油压力，因为此车属新车，才行使不到两万公里，据车主反映此前发动机润滑系统工作正常，但是在车辆行使不到 5000 公里时曾因油底壳受撞损坏机油泵而更换过机油泵，了解了这个情况后我们果断地重新更换了机油泵，之后该车发动机起动发抖故障再也没有出现。基本可以断定该车第一次更换的机油泵存在
21、质量问题，冷车输油压力太高引起液压挺杆不能顺利回位使气门关 闭不严从而最终导致发动机发抖甚至无法起动。 8 第三章 冬季常见故障分析与排除 冬季冷车状态的常见故障有 3 个：冷车不易起动、冷车发动机怠速抖动及冷车加速不良，许多维修人员在遇到这些故障时不知如何下手，下面我们对这种“冷车 “故障进行分析和解决。 3.1 故障现象及分析 （ 1） 冷车不易起动 在汽车修理标准中规定：在环境温度 5以上，每次使用起动机 5，最多使用 3 次发动机应起动。随着现今汽车技术含量的提高，许多用户对此标准早已不认可，他们希望使用起动机在 5内就应 起动成功，而且现代的电控发动机一般都能做到。如果发动机出现起动
22、困难的故障时，故障原因一般包括：起动系统故障，如蓄电池电能不足、起动机损坏或起动机电路存在故障。发动机机械故障，如进气管漏气，活塞与气缸之间封闭不良，以及气门关闭不严导致气缸压力低。进气门背部及进气管内积炭过多，导致喷入的汽油被积炭吸附而不能进入燃烧室。发动机管理系统故障，如转速传感器信号弱，水温信号不正确，以及线路接触不良等。点火系统存在故障，如火花塞积炭过多或间隙不正确，高压线漏电，以及点火线圈损坏等。供油系统故障，如燃油系统保持 压力不足，喷油器泄漏或堵塞等。 （ 2） 冷车发动机怠速抖动 当发动机冷车起动后，若发动机出现没有冷车快怠速或转速不稳故障时，存在的故障原因一般包括：发动机机械故障，如各气缸压力低等。进气系统故障，如进气管漏气等。进气门背部及进气管内积炭过多等。发动机管理系统故障，如水温、进气温度信号不正确，线路存在故障等。点火系统存在故障，如火花塞积炭过多或间隙不正确，高压线、分电器盖漏电，以及点火线圈损坏等。供油系统故障，如喷油器内部胶质积炭过多造成喷油器关闭不严或堵塞等。 （ 3） 冷车加速 “ 游车” 虽然 很多汽车厂商的使用说明书上表明冷车起动后无需预热就可起步，但笔者认为发动机在起动后若能稍微预热 3 5 分钟，对发动机将大有益处。因为这样可以减少发动机的机 械磨损，对小排量发动机可以使起步动力充足。如果冷 起
