完整版发动机的常见故障及处理毕业设计.docx

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完整版发动机的常见故障及处理毕业设计

漯河职业技术学院毕业论文

题目：

发动机的常见故障及处理

系别：

机电系

专业：

汽车运用技术

年级：

11级汽运（三）班

姓名：

龚书义

指导老师：

郭贺洋

前言

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。

（一）发动机概述及构造

发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能

的机器，包括如内燃机（汽油发动机等）、外燃机（斯特林

发动机、蒸汽机等）、电动机等。

如内燃机通常是把化学能

转化为机械能。

发动机既适用于动力发生装置，也可指包括

动力装置的整个机器（如：

汽油发动机、航空发动机）。

发

动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它

的本义是指那种“产生动力的机械装置

发动机主要由两大机构和五大系统组成。

两大机构指的是：

配气机构和曲柄连杆机构，五大系统指的是燃油供给系、点火系、启动系、冷却系、润滑系。

发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和，一般用升（L）表示。

而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。

发动机排量是非常重要的发动机参数，发动机的许多指标都同排气量密切相关。

一般来说，排量越大，发动机输出功率越大。

气缸排列形式，指多气缸内燃机各个气缸排布的形式，就是一台发动机上气缸所排出的队列形式。

目前主流发动机气缸排列形式：

L：

直列，V：

V型排列

其它非主流气缸排列形式：

W：

W型排列，H：

水平对置发动机，

直列发动机，一般缩写为L，比如L4就代表着直列4缸的意思。

直列布局是如今使用最为广泛的气缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的发动机上。

这种布局的发动机的所有气缸均是按同一角度并排成一个平面，并且只使用了一个气缸盖，同时其缸体和曲轴的结构也要相对简单，好比气缸们站成了一列纵队。

具体来说，我们常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款（数字代表气缸数量）。

这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑，稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，当然也意味着制造成本更低。

同时，采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑，可以适应更灵活的布局。

也方便于布置增压器类的装置。

但其主要缺点在于发动机本身的功率较低，并不适合配备6缸以上的车型。

V型发动机：

所谓V型发动机，简单的说就是将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置一起，使两组汽缸形成一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。

与直列布局形式相比，V型发动机缩短了机体的长度和高度，而更低的安装位置可以便于设计师设计出风阻系数更低的车身，同时得益于汽缸对向布置，还可抵消一部分振动，使发动机运转更为平顺。

比如一些追求舒适平顺驾乘感受的中高级车型，还是在坚持使用大排量V型布局发动机，而不使用技术更先进的“小排量直列型布局发动机+增压器”的动力组合。

W型发动机：

W型发动机的汽缸排列形式也不一定是呈W形，它只是近似W形排列，严格说来还应属V型发动机，至少是V型发动机的一个变种。

W型发动机，W型发动机是德国大众专属发动机技术。

将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开，就成了W型发动机。

或者说W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形,两组V型发动机共用一根曲轴。

严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。

W型与V型发动机相比可将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机舱更满。

W型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分，在运作时必然会引起很大的振动。

针对这一问题，大众在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴，让两个部分

的振动在内部相互抵消。

水平对置发动机：

在上面介绍气缸V型排列发动机的时候已经提过，V型布局形成的夹角通常为60°，而水平对置发动机的气缸夹角为180度。

水平对置发动机的制造成本和工艺难度相当高，目前世界上只有保时捷和斯巴鲁两个厂商在使用。

（二）发动机的工作原理

一.四冲程汽油机工作原理

汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

（1）吸气冲程

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。

此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。

在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。

由于进气系统存在阻力，汽缸内气体压力小于大气压力0p，进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。

（2）压缩冲程

压缩冲程时，进、排气门同时关闭。

活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。

活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力可达800～2000kPa，温度达600～750K。

（3）做功冲程

当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。

燃烧最高压力pZ达3000～6000kPa，温度TZ达2200～2800K。

高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。

随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，其压力降至300～500kPa，温度降至1200～1500K。

在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。

（4）排气冲程

排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。

排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。

活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。

（三）发动机常见故障分析及处理

1.1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；检查曲轴箱通风装置软管有无漏气或破裂；④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；⑤检查点火顺序是否正确；⑥检查供油系统的供油情况。

在确认油箱有泪的情况下，检查燃油管中的供油压力；⑦检查点火正时及各缸的点火顺序；⑧检查装在空气流量计上的燃油泵开关的工作情况；⑨检查各缸火花塞的工作情况；⑩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；B11检查ECU的供电情况和工作情况，确定是否是ECU的故障

1.2发动机失速故障

（1）故障现象：

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；③空气流量计工作不正常；④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，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；⑥冷起动喷油器和温度正时开关工作不良；⑦ECU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；⑤检查各缸火花塞工作情况；⑥检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关的工作情况；⑦检查空气流量计的输出电压及与发动机工况的变化关系；⑧检查喷油器的喷油情况；⑨检查ECU的工作情况

1.3发动机怠速不良故障

（1）故障现象：

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。

（2）故障原因：

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（3）诊断排除方法和步骤：

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各端子输入，输出信号。

1.4混合气稀故障

（1）故障现象：

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。

（2）故障原因：

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。

（3）诊断排除方法和步骤：

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。

1.5加速不良故障：

（1）故障现象：

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。

（2）故障原因：

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。

（3）诊断排除方法和步骤：

①检查进气系统有无漏气现象；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