丰田发动机故障检测与维修Word下载.docx

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（1）曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。

它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成,在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,

通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。

而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

（2）配气机构

配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门，

使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。

配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组,气门传动组和气门驱动组组成。

（3）燃料供给系统

汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,

并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。

（4）润滑系统

润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,

减轻机件的磨损,并对零件表面进行清洗和冷却。

润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。

（5）冷却系统

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。

水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

（6）点火系统

在汽油机中,气缸内的可燃混合气是电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。

能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、

点火线圈和火花塞等组成。

（7）起动系统

要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,

气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。

发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。

因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。

完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系统。

汽油机由以上两大机构和五大系统组成,

即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系和起动系组成；

柴油机由以上两大机构和四大系统组成,

即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和起动系统组成,柴油机是压燃的不需要点火系。

二.丰田发动机的常见故障

2.1电控发动机

2.1.1简介

电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系统。

电控发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。

其中包括许多传感器,执行元件和ECU,电控发动机不仅要完成化油器所要完成的任务,

而且要完成化油器难以完成的任务。

例如,使可燃混合气的空燃比浓度能控制在所需要的范围内。

化油器式发动机油路和电路划分的非常清楚,互相影响不大,

而电控发动机燃油供给系统增加了电子控制部分,这就使得油路和电路相互联系,

它不仅影响发动机燃油系的工作,而且还影响发动机的正常运行,由于电控发动机电子控制装置的增加,

这就使发动机的整个结构更为复杂。

2.1.2结构组成

（1）电子控制单元ECU

电控单元ECU是发动机电子控制系统的核心。

它完成发动机各种参数的采集和喷油量、喷油定时的控制,决定整个电控系统的功能。

（2）传感器

传感器（Sensor）将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实的传递到ECU。

换句话说，ECU所了解到的只是一个由诸多信号所构成的发动机。

所以,传感器信息的准确性、再现性与即时性就直接决定控制的好坏。

（3）执行器

电控系统要完成的各种控制功能,是靠各种执行器来实现的。

在控制过程中,执行器将ECU传来的控制信号转换成某种机械运动或电器的运动,

从而引起发动机运行参数的改变,完成控制功能。

2.1.3工作原理

以发动机转速和负荷作为反映发动机实际工况的基本信号,

参照由试验得出的发动机各种情况相对应的喷油量和喷油定时脉谱图来确定基本的

喷油量和喷油定时,然后根据各种因素（水温、油温、压力等）对其进行各种补偿,

从而得到最佳的喷油量和喷油正时或点火定时然后通过执行器进行控制输出。

2.2发动机的常见故障诊断

电控汽油喷射发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。

它可以精确控制空燃比,使燃烧充分,显著减少排气污染。

同时,由于发动机工作稳定性得到加强,从而降低了噪音。

其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、

进气温度等信号输入电脑，由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角,

并输出控制信号给喷油阀和点火器，使得发动机在各工况下得到最佳性能。

2.2.1汽车电控发动机常见故障及排除方法

当汽车电控发动机工作不正常,而自诊断系统却没有故障码输出时,尤其需要依靠操作人员的检查、判断,

以确定故障的性质和产生故障的部位。

电控发动机常见故障总结为以下：

（1）发动机不能发动

1）故障现象：

打开点火开关,将点火开关拨到起动位置,发动机发动不着。

2）故障产生的可能原因：

a.起动系统故障使发动机不能转动或转动太慢：

①蓄电池存电不足,电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重；

②电路总保险丝断；

③点火开关故障；

④起动机故障；

⑤起动线路断路或线路连接器接触不良。

b.点火系统故障：

①点火线圈工作不良,造成高压火花弱或没有高压火花；

②点火器故障；

③点火时间不正确。

c.燃油喷射系统故障：

①油箱内没有燃油；

②燃油泵不工作或泵油压力过低；

③燃油管泄漏变形；

④断路继电器断开；

⑤燃油压力调节器工作不良；

⑥燃油滤清器过脏。

d.进气系统故障：

①怠速控制阀或其控制线路故障；

②怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气；

③空气流量计故障。

e.ecu故障。

3）诊断排除方法和步骤。

①打起动档,起动机和发动机均不能转动,应按起动系故障进行检查。

首先,检查蓄电池存电情况和极柱连接和接触情况；

如果蓄电池正常时,检查起动线路,保险丝及点火开关；

②踏下油门到中等开度位置,再打起动机.如果此时,发动机能够发动，

则说明故障为怠速控制阀及其线路故障或者是进气管漏气,

如果踏下油门到中等开度位置时,仍然发动不着,应进行下一步骤的检查；

③进行外观检查。

检查进气管路有无漏气之处；

检查各软管及其连接处是否完好；

④检查曲轴箱通风装置软管有无漏气或破裂；

⑤检查高压火花。

如果高压火花不正常,应检查高压线,点火线圈,分电器和电子点火器；

⑥检查点火顺序是否正确,检查点火正时及各缸的点火顺序,检查各缸火花塞的工作情况；

⑦检查点火正时。

如点火正时不正确,应进一步检查点火正时的控制系统；

⑧检查供油系统的供油情况。

在确认油箱有油的情况下,检查燃油管中的供油压力；

⑨检查装在空气流量计上的燃油泵开关的工作情况；

⑩ecu的供电情况和工作情况,确定是否是ecu的故障。

（2）发动机失速故障

发动机工作时,转速忽高忽低,这种现象即为发动机失速现象,其故障被称为发动机失速故障。

2）故障原因：

造成发动机转速忽高忽低的原因有燃油喷盘系统的故障,也有点火控制系统的故障,

还有进气系统的故障。

常见的故障原因有以下几点：

①进气系统存在漏气处,如各软管及连接处漏气pvc阀漏气egr系统漏气,

机油尺插口处漏气,机油滤清器盖漏气等；

②空气滤清器滤芯过脏；

空气流量计工作不正常；

③燃油喷射系统供油压力不稳.如油管变形,系统线路连接接触不良,燃油泵泵油压力不足。

④燃油压力调节器工作不稳定，燃油滤清器过脏，断路继电器触点抖动等；

⑤点火正时不正确；

冷起动喷油器和温度正时开关工作不良；

⑥ecu故障。

3）诊断排除方法和步骤：

①检查进气管路有无漏气现象,检查各软管及连接接头处、

pvc阀管子、egr系统,机油尺插口,机油滤清器盖；

②检查供油压力检查油箱中燃油是否过少,检查燃油管内的压力是否不稳,

具体方法与检查发动机不能发动时相同；

③检查空气滤清器滤芯是否过脏；

④检查点火提前角；

检查各缸火花塞工作情况；

⑤检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关的工作情况；

检查喷油器的喷油情况；

⑥检查空气流量计的输出电压及与发动机工作的变化关系；

⑦检查ecu的工作情况。

（3）发动机怠速不良故障

发动机在中等以上转速运行时工作正常,当转速为怠速或接近怠速时,

出现怠速不稳甚至熄火的现象,即为怠速不良故障。

造成怠速不良通常是由于进气系统和喷油控制系统的原因,个别时候也会因发动机机械故障造成怠速不良。

常见引起怠速不良的原因有：

①进气系统有漏气处；

②冷起动喷油器和温度一时间控制开关工作不正常；

③喷油系统供油压力不正常；

④喷油器故障引起喷射雾化质量差；

⑤ecu故障。

①检查进气管、pvc阀软管、机油尺处是否漏气；

②检查空气滤清器滤芯是否过脏；

③检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关是否正常；

④检查燃油系统压力是否过低；

⑤检查喷油器喷射情况；

⑥必要时检查汽缸压力和气门间隙；

⑦检查ecu。

（4）混合气稀故障

发动机转速不稳,动力明显不足,且有回火现象,则可认为发动机存在混合气过稀的故障。

①进气系统存在漏气现象；

②冷起动喷油器和温度定时开关有故障；

③系统燃油压力过低；

④喷油器发卡或堵塞；

⑤空气流量计故障；

⑥水温传感器故障；

⑦节气门位置传感器故障；

⑧ecu故障。

①检查进气系统有无漏气现象；

②检查冷起动喷油器的定时开关；

③检查喷油器有无堵塞、发卡故障；

④检查空气流量计工作情况；

⑤检查水温传感器；

⑥检查节气门位置传感器工作情况；

⑦检查ecu各端子输入、输出信号。

（5）加速不良故障

发动机在油门由低速缓慢加速到高速时,工作完全正常,但在急加速时发动机转速变化缓慢,

有时有喘气或回火现象。

①进气系统存在漏气故障；

②系统供油压力过低；

③点火电压过低；

④点火时间过迟；

⑤汽缸压力过低或气门间隙过小；

⑥节气门位置传感器工作不正常

⑦ecu故障。

②检查高压火花情况；

③检查点火提前角是否正常；

④检查系统供油压力；

⑤检查节气门传感器工作是否正常；

⑥检查ecu各端子信号是否正常；

⑦必要时检查气门间隙和汽缸工作压力。

2.2.2电控发动机故障诊断与排除流程图

（1）发动机不能起动故障诊断与排除流程

电控发动机不能转动或转动很慢,其主要原因是蓄电池或起动系统有故障,检查蓄电池和起动系统进行排除：

如果曲轴转动正常而发动机不能起动,其主要原因是燃油喷射系统的传感器,执行器,电控单元及其线路有故障,

（2）加速不良或熄火故障诊断与排除流程

加速不良的原因主要是空燃比不当,点火性,能和密封性能变差。

1）稀混合气,燃油泵油压低,喷油器、燃油滤清器、进气歧管真空泄漏等。

2）节气门位置传感器或空气流量计、进气歧管绝对压力传感器故障。

3）点火提前角不正确,火花塞或高压线不良、高压火花弱。

4）排气再循环系统工作不良,排气管有堵塞现象。

（3）发动机怠速不良或熄火

怠速不良或熄火的主要原因是怠速控制系统发生故障。

2.2.3检测与维修时的注意事项

（1）电控发动机维修要点

1）电控汽油喷射系统对汽油的清洁度要求很高,应使用牌号和质量完全符合要求的去铅汽油。

燃油滤清器要定期更换,以防止燃油中的异物堵塞喷油器。

2）严格按照要求使用电源。

安装蓄电池时极性必须正确,否则电子元件会烧毁。

3）尽量避免电脑受到剧烈振动,并要防止水分浸入电控系统各零（部）件内。

4）在蓄电池亏电导致发动机无法正常起动时,应及时给蓄电池充电或更换新的蓄电池，

而尽量不要使用跨接电路的方法来起动发动机。

5）不可用水冲洗微机控制单元和其他电子装置.发动机存放地点环境的湿度不宜太大。

6）防止微机系统受到剧烈的机械冲击震动。

7）发动机要远离能发射电磁场的电气设备,避免空间强电磁场对微机系统的干扰。

（2）电控燃油系统检查要点

1）打开点火开关,而发动机未起动时,警告灯应点亮。

发动机正常起动后,警告灯应熄灭,如果不熄灭,则表示电脑自诊断系统检测到故障或异常现象。

此时不能将蓄电池从电路中断开,以防微机中存储的故障代码及有关信息丢失。

应根据警告灯闪烁的次数或输出的故障编码,判断电子汽油喷射系统的故障并用专用设备读取故障码。

2）对供油系统进行检修操作前,应先拆除蓄电池的搭铁线。

3）电动汽油泵除受点火开关控制外,还受空气流量计内的开关控制,点火开关接通后,

只有在发动机处于正常工作或起动状态,且空气流量计检测到空气流量信号

或微机检测到转速和点火信号时，汽油泵才连续工作。

它的出油压力比一般的供油系高,损坏后,只能使用原型号的电动汽油泵进行更换。

4）检修时,不论发动机是否运转,只要点火开关接通,决不可断开任何正在工作的电气装置。

因为这些装置往往带有一定的电感,当突然切断其工作电流时,会在电路中产生很高的瞬时电压，

会造成电子器件的严重损坏。

5）如需要进行电弧焊接,应断开电控单元的供电电源线。

6）对微机及与之连接的传感器,执行器进行检修时,操作人员须预先消除身上的静电,

一定要带上接铁金属带,将其一端缠在手腕上,另一端夹到车身上,避免静电造成微机系统的损坏。

三.丰田发动机常见故障和维修案例

3.1丰田轿车高转速动力不足

（1）故障现象

有一辆丰田皇冠轿车,发动机型号为2JZ—GE,总行程25万公理,入厂维修。

车辆动力不足,踩下加速踏板,发动机转速4000r/min左右时,发动机加不起油转速上不去。

首先对该车故障进行确认,将点火开关转到ON位置,发动机故障灯不点亮。

启动发动机,发动机怠速正常,踩下加速踏板,发动机中、低转速时加速性能良好,

当转速达到4000r/min时,发动机不能提速,并严重喘气。

（2）故障检测与分析

2JZ—GE型发动机动力不足的原因有以下几方面：

机械方面的故障,如节气门发卡,不能全开,空气滤清器和燃油滤清器堵塞等,电控信号电路故障,如燃油喷射控制,

进气系统,点火系统等电控电路,废气再循环EGR工作不良。

由于本车不能读取故障码先对发动机进行如下检查。

1）打开发动机盖,检查发动机各管路没有泄漏现象。

2）如果供油不足将影响发动机高速运转,所以检查燃油压力。

关闭发动机,把燃油压力表用三通管连接在汽油滤清器至发动机输油管中间,启动发动机。

怠速时,油压表的燃油压力为270kPa,加速时,燃油压力为270~280KPa,满足260~300KPa的压力范围。

反复加速,直到故障从新出现,当节气门体阀门打开,发动机不能加速时燃油压力为270~280Kpa,

说明燃油压力正常。

3）检测进气岐管压力传感器电压。

打开点火开关,用万用表检测传感器VC-E2电压为5V,PIM-E2电压为3.65V,

说明管压进气岐力传感器正常。

4）检测节气门位置传感器。

检查节气门体阀门活动自如,没有卡滞现现象,打开点火开关,

用万用表检测传感器的IDL-E2端子电压为0V,稍微扳动节气门体阀门,

电压变为12V,正常。

检测传感器VTA-E2端子电压为0.3V,扳动节气门体阀门至全开位置,

电压独渐增大到3.9V,正常。

说明节气门位置传感器及线路良好。

5）启动发动机,观察废气再循环装置（EGR）

在发动机各工况下工作符合要求,通过以上检查,虽然未能找到发动机故障,

但排除诸多因素对发动机的影响,缩小了发动机可能的故障范围。

考虑到电喷发动机具有自诊断功能,发动机可能存在故障码,接着对发动机故障灯线路进行检修。

拆下组合仪表,发现故障灯以烧坏,换好灯泡后,打开点火开关,故障灯点亮。