混合动力汽车是目前新型清洁动力汽车中最具有产业化和市场化前景的车型，其发展方向是真正零排放、无污染，不消耗燃油的燃料电池车辆。
现在混合动力汽车在欧美国家及日本已形成产业化，而国内还处于起步阶段，没有形成产业化。
第二章发动机的原理和构造
2.1发动机的构造
发动机是将某一种型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，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。
发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构型式多种多样，但因为基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异，发动机的总体结构图如下所示。
图表1<汽油发动机）
图表2<柴油发动机）
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。
柴油机通常由两大机构和四大系统组成<无点火系）。
2.1.1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。
曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。
这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。
2.1.2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。
2.1.3燃料供给系统
因为使用的燃料不同，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，通常所用的化油器式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，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气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，将燃烧后废气排出气缸。
柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸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；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
2.1.4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。
2.1.5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。
2.1.6点火系统
在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，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。
2.1.7起动系统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。
2.2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。
曲轴旋转一圈，即活塞往复两个行程完成一个工作循环的，称为两冲程发动机。
2.2.1四冲程汽油机的工作原理（1>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，气缸内容积逐渐增大，形成真空度，于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。
因为进气系统存在进气阻力，进气终了时气缸内气体的压力低于大气压力，约为0.075MPa～0.09MPa。
因为气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370K～440K。
（2>压缩行程。
进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸内容积逐渐减小。
此时进、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，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～800K。
（3>作功行程。
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，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。
作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。
（4>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，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。
因排气系统存在排气阻力，排气冲程终了时，气缸内压力略高于大气压力，约为0.105MPa～0.115MPa，温度约为900K～1200K。
2.2.2四冲程柴油机的工作原理因为使用燃料的性质不同，四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。
下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。
（1>进气行程。
进气行程中进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。
（2>压缩行程。
压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩，因为柴油的压缩比大，约为15～22，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa～5MPa，温度可达800K～1000K。
（3>作功行程。
在压缩行程终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中，被迅速汽化并与空气形成混合气。
因为气缸内的温度高于柴油的自燃温度<约500K左右），柴油混合气便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，气缸压力和温度急剧升高，推动活塞下行作功。
作功行程中，瞬时压力可达5MPa～10MPa，瞬时温度可达1800K～2200K。
（4>排气行程。
此行程与汽油机基本相同。
由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知，两种发动机工作循环的基本内容相似。
四个行程中只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程，都要消耗一部分能量。
发动机起动时的第一个循环，必须有外力将曲轴转动，以完成进气和压缩行程。
当作功行程开始后，作功能量便通过曲轴储存在飞轮内，以维持以后的循环得以继续进行。
2.2.3二冲程汽油机的工作原理二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程，但它是在活塞往复两个行程内完成的。
（1>第一行程。
活塞从下止点向上止点移动，当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时，已进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞继续上移至上止点时，压缩结束。
与此同时，活塞上行时，其下方曲轴箱内形成一定真空度。
当活塞上行至进气孔开启时，新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱，至此，第一行程结束。
（2>第二行程。
活塞接近上止点时，火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。
燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。
当活塞下行到关闭进气孔后，曲轴箱内的混合气被预压缩；活塞继续下行至排气孔开启时，燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出；紧接着，换气孔开启，曲轴箱内经预压的混合气进入气缸，并排除气缸内残余废气。
这一过程称换气过程，它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。
活塞下行到下止点时，第二行程结束。
由上两个行程可知：
第一行程时，活塞上方进行换气、压缩，活塞下方进行进气；第二行程时，活塞上方进行作功、换气，活塞下方预压混合气。
换气过程跨越二个行程。
2.2.4发动机活塞
活塞的主要作用是承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。
此外，活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室，
因为活塞顶部直接与高温燃气接触，承受很高的热负荷；活塞还承受周期性变化的的气体压力和惯性力的作用，因此要求活塞应有足够的强度和刚度，质量尽可能小，导热性能要好，要有良好的耐热性、耐磨性，温度变化时，尺寸及形状的变化要小。
汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金，有的柴油机上也采用合金铸铁或耐热钢制造活塞。
活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。
<1）活塞顶部。
活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。
根据不同的目的和要求，活塞顶部制成各种不同的形状：
常见的有平顶活塞、、凸顶活塞、凹顶活塞及成型顶活塞。
<2）活塞头部。
活塞头部是活塞环槽以上的部分。
其主要作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现对气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。
汽油机活塞一般有3～4道环槽，上面2～3道用以安装气环，下面一道用以安装油环。
在油环槽底面上钻有若干径向小孔，以使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油经过这些小孔流回油底壳。
<3）活塞裙部。
活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。
其作用是引导活塞在气缸内作往复运动，并承受侧压力。
2.2.5直列式气缸体
气缸体与上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体－曲轴箱，简称气缸体。
气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸；下部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。
气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。
为了使气缸散热，在气缸外部制有水套<水冷式发动机）或散热片<风冷式发动机）。
在上曲轴箱有前后壁和中间隔板，其上制有主轴承座孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。
为了这些轴承的润滑，在侧壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。
发动机气缸排列常见的有单列式和双列式两种形式：
单列式<直列式）发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置。
但为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜甚至水平的。
双列式发动机左、右两列气缸中心线的夹角γ＜180°者称为V型发动机。
2.2.6发动机相关术语
（1>上止点－－活塞离曲轴旋转中心最远处，通常即活塞的最高位置。
（2>下止点－－活塞离曲轴旋转中心最近处，通常即活塞的最低位置。
（3>活塞行程－－上、下两止点间的距离。
（4>冲程－－活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。
（5>曲轴半径－－曲轴与连杆大端连接的中心到曲轴旋转中心的距离。
（6>气缸工作容积－－活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。
（7>发动机工作容积－－发动机所有气缸工作容积之和，也称发动机的排量。
（8>燃烧室容积－－活塞在上止点时，活塞顶上面的空间叫燃烧室，它的容积称燃烧室容积。
（9>气缸总容积－－活塞在下止点时，活塞顶上面整个空间的容积，它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。
（10>压缩比－－气缸总容积与燃烧室容积的比值。
第三章常见的故障分析
3.1真空进气管原因
真空表诊断电喷发动机实质是进气管真空度的检测。
检测进气管真空度时，应将真空表接在节气门的后方，汽油发动机在正常状态下，按规定的怠速值无负荷运转，拆下空气滤清器，查看真空表的读数和指示状态。
下面就是真空表在实际检测中的运用状态。
（P为汽缸压力；△Pox为进气管真空度>
一、发动机密封性能正常状态
1、怠速时，表针应稳定在64～71kPa之间（摆幅的大小、摆速的快慢与密封性、空燃比及点火性能有关>。
若怀疑某缸工作不良，可采用单缸断火法诊断，△Pox的跌落值应越大越好，已是判断各缸工作好坏的指标（点火、喷油、密封>。
2、迅速开闭节气门（注：
迅速开闭应和实际运用情况相符>，若表针在6.7—84．6kPa之间灵敏摆动，说明△Pox对节气门开度变化的随动性较好，意味着各部位在各工况的密封性均较好。
若密封性不好时，怠速时△PX低于正常值，且明显不稳；迅速打开节气门时，表针会跌落到零，关闭后也会不到84．6kPa处。
为了验证各缸密封性的好坏，应将真空表换接在机油尺处，曲油箱内的压力应为负压值。
若为正值，说明密封性不好，或PCV通风阀堵塞。
二、发动机点火正时不对、配气正时不对和电火花不良时的状态
点火正时不对、配气正时不对和电火花不良时，燃烧条件变化，功率损失和转速波动较大，形成不了高真空度，并造成怠速不稳，加速无力。
怠速时，表针在46．7—57kPa之间摆动。
若点火过早，表针摆动幅度较大；反之，摆动较小。
配气正时有误时，现象与点火正时类似，应分辨处理。
三、发动机排气系统堵塞时的状态
1、因为排气系统有较大的反压力，在怠速状态，△Pox有时可达53kPa，但很快又跌落为零或很低。
堵塞严重时汽油发动机只能勉强运转。
此时，可通过观察排气管排烟状态或拆下排气管运转，即可验证。
2、怠速调整不当、节气门体过脏、怠速控制系统不良等造成的怠速不稳。
需清洗进气管。
3、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。
用燃油压力表测燃油压力。
可知道燃油压力是否正常。
4、废气再循环阀门阻塞划或底部泄漏。
3.2废气再循环装置的检查
废气再循环装置的主要故障是废气应该循环时不能进入发动机进行循环，或不该循环时反而进入发动机进行循环。
当发动机处于冷态时，如果废气与空气、燃油混合进入发坳机，即废气再循环装置误地参与工作，会导致发动机运转不稳定，甚至熄火；发动机升温后，如果废气再循环装置不能正常工作，发动机运转时会出现爆震、工作温度升高和氮氧化合特排量增加等现象。
废气再循环装置的检查主要是对废气再循环阀EGR阀的检查维护、EGR阀在废气再循环装置中是最重要的部件之一，它的好坏将直接影响整个装置的工作。
3.3故障诊断相关要点
1、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，一定要确保进气管无泄漏、配气正时、点火正时。
如果存这些不良现象，发动机的抗负苛交变能力差，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、挂挡熄火。
2、有些汽车的音歇性故障是难于诊断的，除非是检查汽车时正好故障显现。
换句话说，当进行诊断测试时，故障证症状不出现，故障就难于诊断。
解决这一类问题的第一种方法是，让顾客将车留在维修站，然后由技师驾车在可能出问题的状态下行驶，直到故障出现。
不过，要是故障每周出现一次，这种解决这类办法就不凑巧了，因为故障短时内不出现，就得无休止的驾车。
解决这类问题的第二种方法是，当故障一出现，顾应立即给维修站打电话，维修站派技师去故障诊断，这一方法对熄火后较长时间内无法起动故障尤为适用。
如果出现这种情况，当告知顾客，不要再试图起动汽车，而要静等技师来。
这样做的费用可能偏高，但有些情况下，这可能是成功诊断故障原因的唯一方法。
一般来说，这类故障只会越来越严重，如一时无法确诊，可待故障明显后再作检查。
3、检查不定时的怠速熄火故障时，有时换火花塞是有必要的。
如早期生产的金杯面包车的单点喷射发动机的典型故障之一就是火花塞不良可导致怠速偶尔熄火。
应更换原厂规定的火花塞。
4、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，可用试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。
5、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正常，时不正常，造成发动机叫加速踏板时熄火。
6、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。
有时某些车型的氧化传感器焦点理发压无变化，容易造成加速时发动机熄火。
7、如在较高速行驶时过程中先出现加速不良然后熄火，这就要着重检查油路；如在较高行驶过程中突然熄火则着重检查电器方面的原因，高压火是否过弱是必检查的项目之一。
8、突然熄火、间歇熄火还应对控制点火的主要传器发动机转速及曲转位置传感器进行检查。
9、故障征兆模拟实验方法。
在故障诊断中是难的的情形是有故障，但没有明显的故障征兆。
在这种情况下必需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。
无论维修人员验经如何丰富，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，必将导致车辆动行故障。
例如，对于那些只有在发动机冷却的情况下才出现的问题，或者因为车辆行驶时振动引起的问题等，这些问题不能仅仅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、高温和渗水可能引起难以再现的故障。
这时，故障征兆模拟实验将是一种有效的措施。
它可以在停车的条件下在车辆上施加外部作用。
在故障证兆模拟实验中，故障证兆固然要验证，而且故障部位或零件也必需找出。
为了做到这一点，在预先连接实验和开始实验之前，必需把可能发生的故障电路范围缩小，然后进行故障征兆模拟实验，判断被测电路是否正常，同时也检证了故障征兆。
3.4检验方法
1、振动法。
当振动可能是引起故障原因时，即可采用振动法进行实验。
基本实验方法主要有：
A、连接器。
在垂直和水平方向轻轻摇动连接器。
B、配线。
在垂直水平方向轻轻地摇动摆动配线。
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。
C、零件和传感器。
用物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引起的。
可用电吹风或类似加热工具加热可能引起的故障的零部件或传感器，检查是否出现故障。
但必需注意：
加热温度不得高于60度；不可直接加热电脑中的零件。
3、水淋法。
当有些故障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：
不可将水直接喷在发动机电控零件上，而应该喷淋在散热器前面间接改变湿度温度；不可将水直播将喷在电子器件上；尤其应该防止水渗漏到电脑元内部。
4、电器全接通法。
当怀疑故障可能是因用电负荷引起时，可能通车上全部电器设备检查是否发生故障。
第四章故障实例
4.1长安之星自动熄火原因
近年来，长安之星SC6350B/SC1015XB（电喷发动机>怠速自动熄火的故障.在维修一辆一种故障时，维修工们大都曾费了一点周折才找到故障原因.
故障现象:
发动机运转时，有时怠速稳定，踩加速踏板时易熄火，有时运转数分钟或十几分钟又突然熄火.但熄火后又很容易再起动.行驶中一松加速踏板就熄火，但再次起动也容易.
车主说，购得此车（二手车>时就有此故障，后维修两次也未修好，因无大碍，也就未及时修理.按下列步骤进行故障诊断:
1、读故障代码，无码.
2、引起怠速不稳原因多，此车故障又经别的修理厂反复修理，估计也不是常见原因，故此先试一下车.试车后正如车主所言，松加油踏板时常有熄火现象，而加速行驶还感觉动力不足.
3、既动力不足就先检查燃油系主点火系.检查点火正时、火花塞、高压线圈等，都正常，燃油压力也正常，气缸压力也正常。
4、检查怠速电动机，正常
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