《捷达轿车发动机常见故障与检修》毕业论文文档格式.docx

1、但与此同时，与其他发达国家一样，我国也难逃车祸居高不下和环境污染日趋严重的厄运。为了缓解这一压力，降低汽车对人们带来的这些负面影响，汽车常见故障的一些检测、维修显得尤为重要。及时地对发动机各系统进行维护与保养,提前对发动机故障进行有效预防，发现故障能快速地做出准确的诊断并加以排除，可以有效防止汽车发生故障，加强车辆安全。因此本文主要针对捷达发动机的基本组成和发动机常见故障进行分析与检修。在故障分析时从多角度，全方位的对产生故障的原因进行了推究与探讨，从而排除故障。确保了故障分析的准确性和故障排除的可靠性.保证了轿车运行的安全性、经济性和动力性.让驾驶员在驾驶轿车时更放心更舒心,体验到驾驶的乐趣

2、。发动机的正常工作，燃油正常燃烧，减少了排气污染，优化了环境，节约资源。2 捷达发动机简介发动机作为轿车的动力源，为轿车的各个系统正常工作提供有效保障，堪称轿车的“心脏”.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，使发动机变成一个近乎完善的程度。因此，发动机的好坏直接影响着轿车的整车性能，发动机的技术状况对整个轿车至关重要。 捷达电控发动机发展逐渐多元化，发展技术逐步走向成熟,各类型的捷达电控发动机相继问世,如：前卫、捷达王、新捷达等。但归根到底其各类型捷达电控发动机的大体组成相同，工作原理基本相似，不同的只是应用于发动机

3、上个别新技术不一样而已。捷达系列电控发动机不同于传统发动机，而是采用了高度智能化的电子控制系统，其主要有ECU、传感器、执行元件组成，三者相互构成反馈、执行关系，共同完成发动机的正常工作。在捷达电控发动机上我们可以看到，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。它不仅要完成化油器所完成的任务，而且还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等.化油器式发动机油路和电路划分的相当清楚，互相影响不大.而捷达电控发动机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转。在正常运转时，捷达

4、电控发动机不再像传统化油器发动机一样，靠纯机械式的工作,工作不稳定，动力不明显，控制不精确.其采用电控燃油喷射系统，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、恰当的燃油量和最佳点火提前角，并输出控制信号给喷油器和点火器,使得发动机在各工况下得到最佳性能。由于捷达各类型电控发动机的大体结构相似，工作过程、原理基本相似,同类型故障分析方法相像，故本文就主要以捷达前卫1。6升电控发动机为代表对捷达发动机的常见故障进行分析与检修。如图21捷达前卫1

5、。6升电控发动机外观图所示。图21 捷达前卫1.6升电控发动机外观图3 捷达发动机系统组成及工作原理捷达各类型发动机的发展都是在同一类型发动机的基础上研发制造的，大体结构相同，其各类型发动机大体都如捷达前卫发动机一样，主要由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统、起动系统组成。以下为捷达前卫电控发动机各系统组成以及各系统工作原理.3.1 发动机基本组成 汽车发动机结构复杂,不同类型或同类型的不同发动机在结构上都会存在差别，但是不管何种类型的汽油机和柴油机,其总体结构都比较相似.主要由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统.（1）

6、曲柄连杆机构曲柄连杆机构的作用是将燃料燃烧而作用于活塞顶上的力转变为曲轴的转矩并对外输出。曲柄连杆机构由机体组（主要有气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳、发动机支承等零部件）、活塞连杆组（主要有活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等零部件）、曲轴飞轮组（曲轴、扭转减震器、飞轮等零部件）三部分组成。如图3-1曲柄连杆机构所示。 图31 曲柄连杆机构（2）配气机构 如图3-2配气机构所示,配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成.其作用是将新鲜气体及时充入气缸,并将燃烧产生的废气及时排除气缸。 图32 配气机构（3）燃料供给系统由于使用的燃料不同，可以分为汽油机燃料供给系和柴

7、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。（4）润滑系统 如图33润滑系组成所示，润滑系统由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油

8、分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。图33 润滑系组成（5）冷却系统 机动车一般采用水冷却式冷却系统。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水（在机体内）等组成，如图34冷却系组成所示。其作用是利用冷却水地的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中,从而维持发动机正常工作温度.图34 冷却系组成（6）起动系统曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始怠速运转的全过程，称为发动机的起动。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做功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自动进行。完成这一

9、过程所需的装置，称为发动机起动系统起动系由起动机和起动继电器及附属装置等组成。如图35起动系所示。图3-5 起动系（7）点火系统 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是通过电火花点燃的，因此在汽油机的气缸盖上装有火花塞.能够定时在火花塞电极间产生电火花点燃气缸内混合气的全部设备称为点火系统，常规点火系统通常由蓄电池、点火线圈、分电器和火花塞等组成。3。2 发动机的工作原理本文以捷达单缸汽油发动机为例，讲解一下汽油机的工作原理。如图36单缸四冲程汽油机工作循环图所示。 （ a ） （ b ） （ c ） （ d ） 图36 单缸四冲程汽油机工作循环图 （ a ） 进气 （ b ） 压缩 （ c ） 做

10、功 （ d ） 排气气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接.活塞在气缸内做往复运动，通过连杆推动曲轴转动.为了吸入新鲜空气和排出废气，设有进气门和排气门。活塞顶离曲轴中心最远处,即活塞最高位置，称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置,称为下止点。上、下止点的距离称为活塞行程,曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机，活塞行程等于曲柄半径的两倍。活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容量或发动机排量,用符号VL表示。四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即进气行程、压缩行程

11、、做功行程和排气行程.（1）进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭.随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸.（2）压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧过程前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程.在这个过程中，进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。压缩终了时，活塞到达上止

12、点,活塞上方形成很小空间,称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比，以表示:压缩比愈大，在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象.爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自然造成的一种不正常燃烧。爆燃时火焰以极高的速率向外传播,甚至在气体来不及膨胀的情况下,温度和压力急剧升高。同时，还会引起发动机过热,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。表面点火是由于燃烧室内炽热表面与炽热处（如排气门头，火花

13、塞电极，积炭处）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧.表面点火发生时,也伴有强烈的敲击声，产生的高压会使发动机负荷增加,寿命降低.（3）做功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气.可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能，因此，燃气的压力和温度迅速增加，所能达到的最高压力约为35Mpa，相应的温度则为22002800K。高温高压的燃气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能，除了用于维持发动机本身继续运转而外，其余即用于对外做功.（4）排气行程可燃混合气燃烧后生成废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行程

14、。当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。在排气行程中气缸内压力稍高于大气压，约为0.105-0。115Mpa。排气终了时,废气温度约为900-1200K.由于燃烧室占有一定容积,因此在排气终了时,不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。4 捷达发动机常见故障的分析与检修捷达各类型发动机同前卫电控发动机一样，具有自诊断功能。在发动机出现故障后，仪表盘上的故障指示灯会以特定的方式报警，告知驾驶员发动机某个系统出现故障，驾驶员由此根据指示灯的闪烁情况进行故障排除。另外，在驾驶室内

15、接有解码器接线端子，维修人员将解码器与该端子连接后,读取故障指示代码，进行故障的分析与排除.但很多时候由于该故障指示灯本身故障或解码器未清故障码时,维修人员便不能准确的对故障进行排除。只能根据故障现象分析故障原因，进行故障检修.4。1 检修注意事项随着科技的发展,发动机已趋于一个机电一体化产品。在维修发动机的时候要先了解清楚发动机的类型.4.1.1 电控发动机检修要点（1）对捷达前卫电控发动机而言，电控燃油喷射系统对燃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燃油，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）接通点火开关时，不允许拆开任何12V电器装置，防止电器装置中

16、的线圈自感作用产生的瞬时电压损坏ECU或传感器；（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，在夏季尽量不用水冲刷地板；（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；（8）发动机发生故障时，忌盲目拆检；确定机械部分无故障后，在检查电控单元；（9）对电控系统电路或元件进行检查前时，必须使用高阻抗数字万

17、用表检查电压、电阻或电流。4.1.2 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，判断电子燃油喷射系统的故障，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;再释放燃统系统的燃油压力；（3）电动燃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

18、转速和点火信号时，燃油泵才连续工作.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燃油泵进行更换;（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。因为这些装置往往步有一定的电感，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。2 发动机常见故障分析与检修发动机的故障很多，特别是现代汽车.常见的故障

19、有启动困难、怠速不稳、加速不良、发动机失速。2.1 发动机启动故障（1）故障分析1）故障现象启动故障一般表现为不能启动和启动困难，其中启动困难又分为冷启动困难和热启动困难。即当打开点火开关，将点火开关拨到起动位置，发动机不能启动或启动困难,无法正常运转起来,为整车提供动力。2）故障产生的可能原因发动机能正常启动必须具备三个要素：压缩、火花和混合气。如果某一要素即空气供给系统、统燃油供给系统、电控系统工作异常便会引起发动机不能启动或启动困难。导致电控发动机启动故障因素较多。但主要还是集中在发动机电控三大系统中，其可能原因有:转速信号系统故障；燃油泵及控制电路故障；燃油压力调节器故障；燃油泵及燃油

20、滤清器故障；冷启动系统故障;喷油器故障;水温传感器故障；怠速控制装置故障;起动电机故障；燃油不足导致无法吸上燃油或燃油质量及燃油管路问题。（2）故障的检修 下面检修的故障都是在蓄电池电压、启动系统工作正常、发动机具有良好的压缩和火花、排气净化装置工作正常的情况下发生的.1）不能启动 发动机不能启动且无着火征兆,一般是由于燃油没有喷射引起的，即燃油喷射系统问题，其主要检修以下几点:转速信号系统故障。发动机转速和曲轴位置传感器在发动机工作时检测其转速信号、提供曲轴位置信号，并作为控制系统进行各项控制的主要依据和基础。如果传感器或其线路出现故障，电控单元不能接收到速度信号和曲轴位置信号,就无法正确地

21、控制燃油喷射和点火正时，就会出现喷油器不动作，火花塞不跳火的现象。用听诊器和正时灯进行检查,便可确认喷油器和火花塞是否工作.出现上述故障时，一般自诊断系统可显示出故障代码，应对转速传感器、1和2号凸轮轴位置传感器及其线路进行全面检查.首先断开各传感器的接线器，检查它们的电阻，如阻值不正常，则须更换；如正常，再检查ECU与各传感器的配线和接线器是否正常；燃油泵及控制电路故障 如果燃油泵或控制电路出现故障,也会造成供油系统没有燃油压力。即使喷油器工作正常，燃油也不能正常喷射。检查方法是:用短接线连接诊断插端子+B和FP然后接通点火开关（不启动），检查进油软管中有无压力.如果软管中有压力且可听到回油

22、声，说明燃油泵本身没有问题；否则，应检查燃油泵，可用万用表测量端子4和5之间的电阻,如与规定不符，则需更换燃油泵。如果燃油泵工作正常，则应检查其控制电路，主要包括保险丝、主继电器、燃油泵继电器、电阻器以及各配线和接线器。2）启动困难 冷启动困难和热启动困难的影响因素和检查方法大体相同。就混合气浓度而言，有混合气过稀和混合气过浓两种情况.影响供油的故障可能出现在燃油质量、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、冷启动系统、喷油器和水温传感器上；影响进气的故障多表现为空气滤清器堵塞、进气系统漏气和怠速控制故障。具体检修如下：燃油压力调节器故障燃油系统的油压对混合气浓度有直接的影响，因此首先应检查燃油压

23、力。先将燃油压力表接入燃油管路中,然后启动发动机，测量燃油压力.如果燃油压力过高，则应更换压力调节器;压力过低时，可夹住回油软管，若燃油压力上升到正常值说明燃油压力调节器损坏，否则可检查燃油泵和燃油滤清器.停机后检查燃油压力应保持在规定值5 min，否则说明喷油器渗漏，导致混合气过浓;燃油泵及燃油滤清器故障启动困难时，一般燃油泵是能正常工作，其问题多是油泵滤网堵塞致使油泵不能足量吸入燃油或燃油滤清器不畅通引起供油系统压力不足；冷启动系统故障冷启动喷油器，在冷启动时将混合气加浓以改善冷启动性能。冷启动喷油器由启动开关和热敏时控开关控制,喷油持续时间取决于热敏时控开关加热线圈电流和冷却水的温度。

24、冷启动系统故障多表现为：冷启动喷油器被胶质物堵塞,影响喷油雾化质量，导致冷启动困难；冷启动喷油器失效不能正常工作；热敏时控开关短路（触点常闭）或断路（常开），如果触点常闭，则热车时仍控制冷启动喷油器喷入过多燃油而导致热启动困难,如果时控开关短路,冷启动喷油器始终不能工作而导致冷启动困难；喷油器故障喷油器故障一般表现为：喷油器喷孔被胶质物体堵塞，积炭或密封不严造成滴漏，从而导致混合气浓度过小或过大。其检测方法是：首先启动发动机，用听诊器在每个喷油器处检查运作声音，如听不到声音,应检查配线连接器、喷油器或来自ECU的喷射信号；然后，用万用表测量喷油器端子间的电阻，如电阻值与规定值不符,则更换喷油器

25、；最后,检查喷油器的喷油量，其值应在正常范围内且各缸喷油量差值小于5cm；水温传感器故障水温传感器是用来检测冷却水的温度,并将其转化为与温度有关的电压信号输入ECU,作为ECU修正喷油量的依据。如果水温传感器失效或与ECU间配线断路、短路、表面水垢严重时，都会造成输出信号出现较大偏差，最终使喷油器不能适时调整喷油量，从而导致启动困难；怠速控制阀（ISC）故障捷达前卫电控发动机采用步进电机型怠速控制阀，ECU根据发动机的工况，调节步进电机电磁线圈的通电顺序，使步进电机轴上的锥阀体旋入或旋出,调节旁通空气道的开度,实现旁通进气量的调节。如果发动机启动困难但稍踩油门却能启动,则说明怠速控制阀故障。拆

26、解ISC阀会发现阀体锥面有较多积炭、胶质粘滞、油污堆积,结果减小了锥形阀的可调范围，致使冷车启动时,进气量减小、混合气过浓而出现启动困难。在该故障的检修时，如果启动机本身没有故障，只因蓄电池电量不足，则在应急的情况下可以考虑利用外力启动的方法，具体操作要点：将排挡杆推到次高挡，左脚踏离合器踏板，右脚踩在油门踏板，松开制动，打开点火开关.当汽车具有一定的惯性后,快速地抬起离合器踏板,从而启动发动机，达到排除故障的目的.4.2.2 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

27、控制系统的故障，还有进气系统的故障；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；空气滤清器滤芯过脏；空气流量计工作不正常;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;点火正时不正确,点火提前角不正确；冷起动喷油器和温度正时开关工作不良；ECU故障.（2）故障检修根据发动机失速故障的原因分析，其故障诊断排除方法和步骤为：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

28、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。4.2。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。怠速不稳，发动机排气管冒黑烟，是捷达电控发动机最常见的故障. 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

29、因发动机机械故障造成怠速不良。往往反映出：燃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。根据以上分析，常见引起发动机怠速不良的原因有：混合气过稀；冷起动喷油器和温度一时间控制开关工作不正常；喷油系统供油压力不正常；喷油器故障引起喷射雾化质量差;ECU故障；发动机机械结构故障。在该故障的分析流程中，若故障原因就在于混合气过稀，那么导致混合气过稀原因又有：a进气系统存在漏气现象；b冷起动喷油器和温度定时开关有故障；c系统燃油压力过低；d喷油器发卡或堵塞；e空气流量计故障；f水温传感器故障；