发动机自动熄火的诊断与分析文档格式.docx
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2.介词
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2.at
keywords：
【Engine;
automaticallyturnoff;
diagnosis;
detection;
maintenance;
flameoutFailure】
第一章
发动机的概述
第一节发动机的简介
发动机机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。
因此，机体必须要有足够的强度和刚度。
机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。
有人把引擎称为发动机，其实，发动机是一整套动力输出设备，包括变数齿轮、引擎和传动轴等等，可见引擎是只是整个发动机的一个部分，但是却是整个发动机的核心部分，因此把引擎称为发动机也不为过。
发动机
随着科技的进步，人们不断地研制出不同用途多种类型的发动机，但是，不管哪种发动机，它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。
所以，以电为能量来源的电动机，不属于发动机的范畴。
（1）发动机的分类
回顾发动机产生和发展的历史，它经历了外燃机和内燃机两个发展阶段。
1）外燃机
外燃机。
就是说它的燃料在发动机的外部燃烧，发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能，瓦特改良的蒸汽机就是一种典型的外燃机，当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。
2）内燃机。
明白了什么是外燃机，也就知道了什么是内燃机。
这一类型的发动机与外燃机的最大不同在于它的燃料在其内部燃烧。
内燃机的种类十分繁多，我们常见的汽油机、柴油机是典型的内燃机。
我们不常见的火箭发动机和飞机上装配的喷气式电动机也属于内燃机。
不过，由于动力输出方式不同，前两者和后两者又存在着巨大的差异。
一般地，在地面上使用的多是前者，在空中使用的多是后者。
当然有些汽车制造者出于创造世界汽车车速新纪录的目的，也在汽车上装用过喷气
式发动机，但这总是很特殊的例子，并不存在批量生产的适用性
3）燃气轮机
此外还有燃气轮机，这种发动机的工作特点是燃烧产生高压燃气，利用燃气的高压推动燃气轮机的叶片旋转，从而输出动力。
燃气轮机使用范围很广，但由于很难精细地调节输出的功率，所以汽车和摩托车很少使用燃气轮机，只有部分赛车装用过燃气轮机。
4）往复式发动机
人类的智慧是无穷无尽的，各种新型的发动机不断地被研制出来，但是，出于安全操控的需要，到目前为止，我们可爱的摩托车还只有一种选择——往复式发动机。
第二节发动机的工作原理
发动机是一种能量转换机构，它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。
要完成这个能转换必须经过进气，把可燃混合气（或新鲜空气）引入气缸；
然后将进入气缸的可燃混合气（或新鲜空气）压缩，压缩接近终点时点燃可燃混合气（或将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃）；
可燃混合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；
最后排出燃烧后的废气。
即进气、压缩、作功、排气四个过程。
把这四个过程叫做发动机的一个工作循环，工作循环不断地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。
把完成一个工作循环，曲轴转两圈（720°
），活塞上下往复运动四次，称为四行程发动机。
而把完成一个工作循环，曲轴转一圈（360°
），活塞上下往复运动两次，称为二行程发动机。
1、常用的车用发动机
常见的发动机一般有以下四种：
四冲程汽油机、四冲程柴油机、二冲程汽油机和二冲程柴油机，以下分别介绍下四冲程汽油机、四冲程柴油机。
（1）四行程汽油机的工作原理
四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。
1）进气行程（intakestroke）
进气行程
由于曲轴的旋转，活塞从上止点（topdeadcenter）向下止点（bottomdeadcenter）运动，这时排气门关闭，进气门打开。
进气过程开始时，活塞位于上止点，气缸内残存有上一循环未排净的废气，因此，气缸内的压力稍高于大气压力。
随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在气缸内产生真空吸力，空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气，通过进气门被吸入气缸，直至活塞向下运动到下止点。
在进气过程中，受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响，进气终了时，气缸内气体压力略低于大气压，约为0.075～0.09MPa，同时受到残余废气和高温机件加热的影响，温度达到370～400K。
实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前打开，并且延迟到下止点之后关闭，以便吸入更多的可燃混合气。
2）压缩行程（compressionstroke）
压缩行程
曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。
此时气体的压力和温度主要随压缩比的大小而定，可燃混合气压力可达0.6～1.2MPa，温度可达600～700K。
压缩比越大，压缩终了时气缸内的压力和温度越高，则燃烧速度越快，发动机功率也越大。
但压缩比太高，容易引起爆燃。
所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播，造成尖锐的敲缸声。
会使发动机过热，功率下降，汽油消耗量增加以及机件损坏。
轻微爆燃是允许的，但强烈爆燃对发动机是很有害的，但。
汽油机的压缩比一般为ε＝6～10。
3）作功行程（powerstroke）
作功行程包括燃烧过程和膨胀过程，在这一行程中，进气门和排气门仍然保持关闭。
当活塞位于压缩行程接近上止点（即点火提前角）位置时，火花塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高，最高压力可达3～5MPa，最高温度可达2200～2800K，高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械功，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余用于对外作功。
随着活塞向下运动，气缸内容积增加，气体压力和温度降低，当活塞运动到下止点时，作功行程结束，气体压力降低到0.3～0.5MPa，气体温度降低到1300～1600K。
作功行程
2）排气行程（exhauststroke）
可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便进行下一个进气行程。
当作功接近终了时，排气门开启，进气门仍然关闭，靠废气的压力先进行自由排气，活塞到达下止点再向上止点运动时，继续把废气强制排出到大气中去，活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。
实际汽油机的排气行程也是排气门提前打开，延迟关闭，以便排出更多的废气。
由于燃烧室容积的存在，不可能将废气全部排出气缸。
受排气阻力的影响，排气终止时，气体压力仍高于大气压力，约为0.105～0.115MPa，温度约为900～1200K。
曲轴继续旋转，活塞从上止点向下止点运动，又开始了下一个新的循环过程。
可见四行程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环，这期间活塞在上、下止点往复运动了四个行程，相应地曲轴旋转了两圈。
排气行程
（2）四行程柴油机的工作原理
四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程相同，每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程，但由于柴油机使用的燃料是柴油，柴油与汽油有较大的差别，柴油粘度大，不易蒸发，自燃温度低，故可燃混合气的形成，着火方式，燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同，下面主要分析一下柴油机和汽油机在工作过程中的不同点。
四行程柴油机在进气行程中所不同的是柴油机吸入气缸的是纯空气而不是可燃混合气，在进气通道中没有化油器，进气阻力小，进气终了时气体压力略高于汽油机而气体温度略低于汽油机。
进气终了时气体压力约为0.0785～0.0932MPa，气体温度约为300～370K。
压缩行程压缩的也是纯空气，在压缩行程接近上止点时，喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室，柴油和空气在气缸内形成可燃混合气并着火燃烧。
柴油机的压缩比比汽油机的压缩比大很多（一般为16～22），压缩终了时气体温度和压力都比汽油机高，大大超过了柴油机的自燃温度。
压缩终了时，气体压力约为3.5～4.5MPa，气体温度约为750～1000K，柴油机是压缩后自燃着火的，不需要点火，故柴油机又称为压燃机。
柴油喷入气缸后，在很短的时间内与空气混合后便立即着火燃烧，柴油机的可燃混合气是在气缸内部形成的，而不象汽油机那样，混合气主要是在气缸外部的化油器中形成的。
柴油机燃烧过程中气缸内出现的最高压力要比汽油机高得多，可高达6～9MPa，最高温度也可高达2000～2500K。
作功终了时，气体压力约为0.2～0.4MPa，气体温度约为1200～1500K。
柴油机的排气行程和汽油机一样，废气同样经排气管排入到大气中去，排气终了时，气缸内气体压力约为0.105～0.125MPa，气体温度约为800～1000K。
（3）二行程汽油机的工作原理
二行程汽油机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成，但它是在曲轴旋转一圈（360°
），活塞上下往复运动的两个行程内完成的。
因此，二行程发动机与四行程发动机工作原理不同，结构也不一样。
例如曲轴箱换气式二行程汽油机，气缸上有三排孔，利用这三排孔分别在一定时刻被活塞打开或关闭进行进气、换气和排气的。
工作原理如下：
表示活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞继续上行时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞接近上止点时，火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止点时，排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。
第一行程：
活塞从下止点向上止点运动，事先已充满活塞上方气缸内的混合气被压缩，新的可燃混合气又从化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。
第二行程：
活塞从上止点向下止点运动，活塞上方进行作功过程和换气过程，而活塞下方则进行可燃混合气的预压缩。
（4）二行程柴油机的工作原理
二行程柴油机和二行程汽油机工作类似，所不同的是，柴油机进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。
例如带有扫气泵的二行程柴油机工作过程如下：
活塞从下止点向上止点运动，行程开始前不久，进气孔和排气门均以开启，利用从扫气泵流出的空气使气缸换气。
当活塞继续向上运动进气孔被关闭，排气门也关闭，空气受到压缩，当活塞接近上止点时，喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室，燃油和空气混合后燃烧，使气缸内压力增大。
第二行程：
活塞从上止点向下止点运动，开始时气体膨胀，推动活塞向下运动，对外作功，当活塞下行到大约2/3行程时，排气门开启，排出废气，气缸内压力降低，进气孔开启，进行换气，换气一直延续到活塞向上运动1/3行程进气孔关闭结束。
2、特点
柴油机与汽油机比较，柴油机的压缩比高，热效率高，燃油消耗率低，同时柴油价格较低，因此，柴油机的燃料经济性能好，而且柴油机的排气污染少，排放性能较好。
但它的主要缺点是转速低，质量大，噪声大，振动大，制造和维修费用高。
在其发展过程中，柴油机不断发扬其优点，克服缺点，提高速度，有望得到更广泛地应用。
第三节常见发动机的结构
1、发动机的结构
发动机的结构主要由以下的两大机构和五大系统组成：
曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统、启动系统。
（1）曲柄连杆机构：
包括活塞、连杆、曲轴、飞轮、活塞环及活塞销等；
（2）配气机构：
包括凸轮轴、进排气门、正时齿轮、气门弹簧及气门座等部份；
（3）燃油供给系：
包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、燃油喷射系统、空气滤清器、进排气管及消声器等部份；
（4）冷却系：
包括水泵、散热器、风扇、节温器及水管等部份；
（5）润滑系：
包括机油泵、机油滤清器、机油集滤器及油道等部份；
（6）点火系：
包括蓄电池、发电机、点火线圈、火花塞及高压线等部份；
（7）起动系：
包括起动机及其附属装置。
其中气缸盖、气缸体、进气歧管由铝合金制成，而气缸套及凸轮轴则由铸铁制成；
并采用平衡轴的方式平平衡因曲柄连杆机构产生的旋转惯性力和往复惯性力，以降低发动机的振动。
第二章发动机自动熄火的故障维修
第一节故障现象
故障现象
发动机运转或汽车行驶过程中自动熄火，而再起动并没有多大困难的现象。
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第二节常见故障原因
进气管路真空泄漏；
怠速调整不当、节气们体过脏、怠速系统控制不良等造成的怠速不稳；
燃油压力不稳定，例如电动燃油泵电刷过度磨损或接触不良，或燃油泵滤网堵塞等；
废气再循环阀门阻塞或底部泄漏；
燃油泵电路、喷油器驱动电路等电路有接触不良等故障；
燃油泵继电器、EFI继电器、点火继电器不良等；
点火系工作不良。
例如高压火弱，火花塞使用时间过久，点火正时不对，点火线圈接触不良或热态时存在匝路导致没有高压火花或高压火花弱，低压线路接触不良，绝缘胶损坏间歇搭铁等；
节气门位置传感器不良；
空气流量计或进气压力传感器有故障；
冷却液温度传感器、氧传感器有故障；
曲轴位置传感器有故障，如无转速信号（插头末插好、曲轴位置传感器信号线断、传感器定位螺钉松动、间隙失调、传感器损坏等）；
曲轴位置传感器信号齿圈断齿，会引起加速时熄火，曲轴位置传感器内电子元件温度稳定性能差，会导致信号不正常，会引发间歇性熄火故障；
ECU有故障。
第三节故障诊断的一般步骤
发动机自动熄火故障诊断的步骤
（1）先进行故障自诊断，检查有无故障码出现。
如有，则按所显示的故障码查找故障原因。
要特别注意会影响点火、喷油、怠速、配气相位变化的传感器和执行器（如发动机转速及曲轴位置传感器）。
（2）凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、怠速控制阀等）有无故障。
（3）如发动机自动熄火发生在怠速工况，且熄火后可立即起动可按怠速不稳易熄火进行检查。
（4）采用故障模拟征兆法振动熔丝盒，各线束接头，看故障能否出现。
然后进一步检查各线事业接头有无接触不良，各搭铁线有无搭救铁不良，目视检查线事业绝缘层有无损坏和间歇搭铁现象。
（5）采用故障模拟征兆法改变ECU、点火器等工作环境温度，重现故障，进而诊断故障原因。
试更换点火线圈、火花塞等。
（6）在不断试车过程中，有多通道示波器同时监测发动机转速及曲轴位置传感器、空气流量计、电脑的5V参考电压等信号。
（7）如果在熄火前有喘振、加速不良的现象再慢慢熄火的话，故障可能发生在供油不畅上。
可接上燃油压力表，最好能将压力表用透明胶固定于前挡风玻璃上，再试车确定。
如存在熄火时油压力过低的现象，则应检查油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、油压调节器及燃油泵控制电路。
（8）试车时接上专用诊断仪，读取故障出现前后的数据，进行对比分析，从而找出故障。
（9）按故障逐个检查排除。
第四节故障诊断的相关要点
在对电控系统引进故障诊断时，千万别忘记先进行基本检查。
例如：
在试图诊断电控单元控制的燃油喷射系统故障之前，一定要确保进气管路无泄漏、配气正时、点火正时。
如果存在这些不良现象，发动机的抗负荷交变能力就差，在工况突变的情况下可能熄火，如加速熄火、制动熄火、开空调熄火、挂档熄火
。
1.有些汽车的间歇性故障是难于诊断的，除非是检查汽车时正好故障显现。
2.检查不定时的怠速熄火故障时，有时换火花塞是必要的。
3.当怀疑空气流量计不良（如空气流量计热线过脏；
内部电路连接焊点脱落、接触不良等）时，可用示波器检查空气流量计信号电压波形。
在发动机稳定运转时用一个螺钉旋具柄轻轻地敲打空气流量计壳体并观察示波器。
如果波形变化较大或发动机熄火，则要更换空气流量计。
有些空气流量计出现内部连接的松动，这会导致电压信号突变，从而导致熄火。
这个测试要先用振动法确定线束接头接触良好。
4.当怀疑进气压力传感器不良时，应先检查传感器真空胶管，看其是否破裂、弯折，是否有时漏气，有时不漏气，使进气压力传感器信号时而正常，时而不正常，造成发动机收加速踏板时熄火。
5.还应检查对喷油量影响较大的传感器，如冷却液温度传感器、氧传感器。
冷却液温度传感器不仅对喷油量有影响，也是修正点火提前角的信号之一，故也应重视。
有时某些车型的氧传感器信号电压无变化，容易造成加速时发动机熄火。
6.如在较高速行驶过程中先出现加速不良然后熄火，这就要着重检查油路；
如在较高速行驶过程中突然熄火则着重查找电路方面的原因，高压火花是否过弱是必检项目之一。
7.突然熄火、间歇熄火还应对控制点火的主要传感器发动机转速及曲轴位置传感器进行检查。
8.故障征兆模拟试验方法。
在故障诊断中最困难的情形是有故障，但没有明显的故障征兆。
在这种情况下必须进行彻底的故障分析，然后模拟与用户车辆出现故障时相同或相似的条件和环境。
无论维修人员经验如何丰富，也无论他技术如何熟练，如果他对故障征兆不经验证就进行诊断，则将会在维修工作中忽略一些重要的东西，这必将导致车辆的运行故障。
例如，对于那些只有在发动机冷态下才出现的问题，或者由于车辆行驶时振动引起的问题等，这些问题决不能仅仅依靠发动机热态和车辆停驶时的故障征兆的验证来确诊。
因此振动、高温和渗水（受潮）可能引起难以再现的故障。
这时，故障征兆模拟试验将是一种有效的措施。
它可以在停车条件下在车辆上施加外部作用。
在故障征兆模拟试验中，故障征兆固然要验证，而且故障部位或零件也必须找出。
为了做到这一点，在预先连接试验和开始试验之前，必须把可能发生故障电路范围缩小，然后进行故障征兆模拟试验，判断被测试的电路是否正常，同时也验证了故障征兆。
（1）振动法。
当振动可能是引起故障的原因时，即可采用振动法进行试验。
基本试验方法主要有：
①连接器。
在垂直和水平方向轻轻摇动连接器，
②配线。
在垂直和水平方向轻轻地摆动配线。
连接器的接头、振动支架和穿过开口的连接器体都是应仔细检查的部位。
③零件和传感器。
用手指轻拍装有传感器的零件，检查是否熄火，切记不可用力拍打继电器，否则可能会使继电器开路。
（2）加热法。
有些故障只是在热车时出现，则可能是由有关零件或传感器受热而引起的。
可用电吹风或类似加热工具加热可能引起故障的零部件或传感器，检查是否出现故障。
但必须注意：
加热温度不得高于60℃（温度限制在不致损坏电子元器件的范围内）；
不可直接加热电脑中的零件。
（3）水淋法。
当有些故障是在雨天或高湿度的环境下产生时，可用水喷淋在车辆上，检查是否发生故障。
但应注意：
不可将水直接喷淋在发动机电控零件上，而应喷淋在散热器前面间接改变湿度和温度；
不可将水直接喷在电子器件上；
尤其应该防止水渗漏到电脑内部（如果车辆漏水，漏入的水可能侵入电脑内部，所以当试验车辆有漏水故障时必须特别注意）。
（4）电器全接通法。
当怀疑故障可能是因用电负荷过大而引起时，可接通车上全部电器设备检查是否发生故障。
第三章故障实例
第一节道奇车自动熄火故障
（1）故障现象：
一辆三星道奇乘用车，在行使了一段路程后其发动机突然自动熄火，再起动时发动机不能着火，但过了大约15min后起到发动机时又能正常起到，且怠速平稳，加速性能良好。
（2）故障分析：
在冷机状态下测量燃油系统压力，压力正常；
在发动机自动熄火后测量燃油系统压力，该系统的压力明显低于正常值；
进一步检查时发现在冷机时燃油泵输出的燃油压力正常，在热机时燃油泵输出的燃油压力偏低，因此燃油泵本身油问题。
（3）排除方法：
更换该燃油泵。
第二节奔驰轿车自动熄火故障
（1）故障现象
一款1996年产奔驰豪华型W140
S320轿车。
该车在行驶中突然熄火，再次着车，ABS、ASR、驻车制动报警灯和制动蹄片报警灯都同时点亮，并且着车几分钟后，车辆再次熄火。
（2）故障原因及分析
接车后，打开发动机舱盖，发动机及线束一切都十分整齐，看来此车保养得非常好，车主说此车从来没出现过大毛病，所以不必考虑发动机有什么问题。
打开点火开关，仪表灯微亮，将点火开关旋至起动挡，起动机“哒哒”作响不运转，好像蓄电池严重亏电。
用万用表测起动时电压，只有9V，利用强起动蓄电池着车后，ABS、ASR、驻车制动灯及制动蹄片报警灯都常亮不灭，取下起动蓄电池，不一会儿发动机又熄火。
再次强起动，测发电机的电压为蓄电池电压，说明发电机不发电。
测量发电机D+端子，有＋14V电压输出，证明发电机良好。
为什么发电机良好却不发电，而且发电机充电指示灯也不亮。
于是拆下组合仪表，取出充电指示灯灯泡，没有烧坏，线路也没有问题。
无奈之下，只有人为强行让发电机发电。
这样做有一定的危险，但为了进一步验证发电机是否真是好的，只好采取此办法。
方法是：
取一个点火开关处火线，接在一个二极管的正极上，二极管负极接在发电机D＋端子上，人为给一个激励信号；
利用这种办法着车，测发电机电压果然能达到13.9—14.3V，加油时也正常，说明发电机是好的。
虽然发电机电压正常了，但4个故障灯仍然常亮不灭，利用奔驰专用电脑STAR2000专用诊断仪准备进入ABS系统，发现通信错误，根本无法进入。
取下ABS电脑盒，按资料电路图，找到电脑端子的火线和地线，发现ABS电脑缺少一个常电源。
从蓄电池上取一常电源接入后，ABS、ASR灯熄灭，诊断仪也能进入且无故障，但驻车制动及制动蹄片报警灯仍然亮。
逐个进行检
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