毕业论文-汽车电控发动机动力不足的原因分析及故障诊断

江西制造职业技术学院学生毕业设计（论文）任务书姓名专业汽车运用技术班级08汽运1班设计（论文）课题电控发动机动力不足的原因分析及诊断设计（论文）任务完成一篇不少于10000字的毕业论文，通过对本次课题的研究与分析，掌握提出问题、分析问题、解决问题的方法、思路。设计要求1、课程论文格式参照学院论文统一格式文字要求文字通顺，语言流畅，无错别字，采用A4纸张用计算机打印成文。毕业设计文本要按学校规定的格式用A4纸打印（一式二份），正文中的任何部分不得写到文稿纸边框以外。汉字必须使用国家公布的规范字。2、课程设计论文题目汽车4S店现状及其发展分析摘要（300字内）、关键词。毕业论文正文包含选题背景、资料分析（过程述）、结论等。脚注凡在论文（设计）中引用他人观点或原文时，必须在引文上方加注标记，并在该页论文（设计）的正文下方注明引文出处。致谢简述自己写作本论文（设计）的体会，并对指导教师以及协助完成论文（设计）的有关人员表示谢意。参考文献学生查阅资料的参考文献应不少于6篇（不包括辞典、手册），按以下顺序期刊著者，题名，期刊名称，出版时间，卷号（期号）；书籍著者，书名、版次（第一版不标注），出版社，出版时间。附录包括与论文有关的图表、计算方法、运行结果等。起止日期201011202011430指导教师签字年月日系负责人签字年月日本任务书附在毕业设计说明书首页位置。编号机械工程系毕业论文课题名称电控发动机动力不足的原因分析及诊断姓名学号专业汽车运用技术班级08汽车1班指导老师二0一0年十一月序言汽车自上个世纪末诞生以来，已经走过了风风雨雨的一百多年。从卡尔本茨造出的第一辆三轮汽车以每小时18公里的速度，跑到现在，竟然诞生了从速度为零到加速到100公里/小时只需要三秒钟多一点的超级跑车。这一百年，汽车发展的速度是如此惊人同时，汽车工业也造就了多位巨人，他们一手创建了通用、福特、丰田、本田这样一些在各国经济中举足轻重的著名公司。让我们一起来回望这段历史，品味其中的辛酸与喜悦，体会汽车给我们带来的种种欢乐与梦想汽车同其它现代高级复杂工具如电子计算机等一样，并非是哪一个人坐在那里发明了的。发明之初的汽车也不是现在之个式样，如果你能见到当时的汽车，你也可能认为这不是汽车呢。汽车的发展也有一个漫长的历程，总的说来，汽车发展史可能分为蒸汽机发明前、蒸汽汽车的问世、大量流水生产汽车开始等三个阶段。人类最初的工作劳动完全是由本身来完成，根本没有什么汽车和发动机，如果说有的话，在未使用牛和马之前使用的是人体的股份这台发动机。奴隶就是一种“生物发动机”。随着人类的进步与发展，人们对自然界的认识越来越深，利用自然、改造自然的能力日益加强，人们不仅使用人力、畜力、而且知道风力和水力。在现在社会中做为汽车“心脏”的发动机也经过了无数次的改革，但是其中还存在了许多问题。本文主要介绍了汽车发动机动力不足的原因及故障的诊断方法和流程。目录摘要2关键词2第一章、汽车发动机结构及分类211汽车发动机的分类212汽油发动机的结构313柴油发动机的结构3第二章、汽车电控发动机动力不足的原因分析及故障诊断21发动机动力不足的故障现象522发动机动力不足的理论分析523发动机动力不足的故障分析及诊断624特殊车型实际案例分析6第三章、汽车电控发动机的发展前景831汽车发动机的发展历史832汽车发动机的发展前景10第四章、总结12第五章、致谢12参考文献12摘要文章从几个方面详细分析了汽车发动机的结构、分类、工作原理及动力不足的原因诊断及排除方法关键词电控发动机动力不足原因分析故障诊断第一章汽车发动机结构及分类（江西制造职业技术学院08汽车（1）班）11汽车发动机的分类按照进气系统分类内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气非增压式发动机和强制进气增压式发动机。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角180一般为90称为V型发动机，若两列之间的夹角180称为对置式发动机。按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈720，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈360，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。12汽油发动机的结构汽油机由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、润滑系、冷却系、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、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。1、曲柄连杆机构组成由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆曲轴和飞轮等机件组功能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、配气机构组成由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等组件等组成。功能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13柴油发动机的结构发动机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的机器，其中以柴油为燃料的发动机称为柴油发动机，简称柴油机。虽然柴油机有许多种型式，其具体构造也不完全一样，但都有曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系、润滑系及冷却系。曲柄连杆机构、配气机构和燃油供给系，是柴油发动机的三大基本部分，它们互相配合，完成发动机的工作循环，实现能量转换。使用过程中，三者技术状态的好坏及相互之间配合的正确与否，对发动机的性能具有决定性的影响。润滑系和泠却系为柴油机的辅助系统，是柴油机长期正常工作不可缺少的重要部分。如果润滑系或冷却系工作不正常，那么柴油机就会发生故障，也不能正常工作。由此可见，柴油机在使用过程中，必须对以上各部分予以充分重视，不可忽视任何一个部分，否则，发动机的正常工作将无法保证，甚至会造成发动机的严重损坏。第二章汽车电控发动机动力不足的原因分析及故障诊断21发动机动力不足的故障现象动机无负荷运转时基本正常，但带负荷运转时加速缓慢，上坡无力，加速踏板踩到底时仍感到动力不足，转速提不高，达不到最高车速22发动机动力不足的理论分析1气门调整不当，不能全开。2空气滤清器堵塞。3燃油压力过低。4气缸缺火。5点火正时不当或高压火花弱。6空气流量计或进气歧管真空度传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器故障。7喷油器堵塞或雾化不良。8废气再循环装置工作不良。9气缸压缩压力过低或配气正时失准。10排气受阻，在发动机加载时，进气歧管真空度明显偏低。23发动机动力不足的故障分析及诊断一确认汽车行驶无力是由发动机动力不足引起的汽车加速时提速很慢，上坡时汽车行驶更加缓慢的现象，不要一下子就归罪于发动机，要注意如果传动系打滑或行驶系“罢劲”，均会使汽车提速迟钝，易被误解为发动机动力性能不佳。为确认汽车提速迟钝是否由发动机造成，可按以下办法鉴别。1在公路上把汽车车速提起来，然后突然收回加速踏板并立即将变速手柄推入空档。如果汽车借惯性滑行距离较长，证明汽车传动及行驶部分无“罢劲”故障。如果滑行车速降速明显，则为汽车行驶“罢劲”。2汽车上坡时按常规换档后，应注意发动机转速是否与车速匹配。若车速降速明显，而发动机的转速很高，则说明传动系打滑。3对带有牵引力控制系统的车辆来说，则应关闭牵引力控制系统再试车一次。如果关闭牵引力控制系统后，汽车动力充足的话，故障就出在牵引力控制系统而非发动机。例如牵引力控制系统由于传感器依然工作并产生充足的电压，所以在这时并没有出现故障码，要注意到其中所含的噪声干扰。这种汽车装备有牵引力调节装置和防抱死制动系统，而EBCM将噪声干扰误以为轮速的增加。这样的话，EBCM就会始终给这个车轮施加一定的制动力，以致驾驶员抱怨这种车动力不足。另外，驾驶员信息屏会显示“TRACTIONACTIVE”，而你可觉察到汽车正在施加制动。干扰信号产生的原因在于轮速传感器磁体上的定位不好，可随意上下浮动或者是屏蔽不好。4大负荷时感觉发动机无力，在已知自动变速器没故障时也可做一下失速试验，看失速转速是否过低。（二）发动机动力不足的本质原因分析燃油发动机动力性能不佳主要由以下几个方面促成1空燃比不良或供给量不足。2点火性能不良。3对电控燃油喷射式发动机，电控系统失常。4发动机调整或装配不当，或发动机本身机械状态不佳。对燃油发动机，若混合气的空燃比不当，混合气过稀或过浓，均会影响发动机的动力性能。若混合气过浓，排气管必冒黑烟；若混合气过稀，则会造成燃烧缓慢，严重时会导致气管回火放炮。但若空燃比失调不太严重，则上述症状便不十分明显。可燃混合气供给量不足也不是靠直觉可以察觉的。造成空燃比不良或混合气供给量不足的主要原因是燃油供给不足或空气供给受阻，所以应检查油路及空气滤清器。点火性能不良主要是指高压火花弱、缺火、高速大负荷时断火、点火不正时等。发动机调整或装配不当，或发动机本身机械状态不佳，主要是机械磨损或装配调整不正确从而致使进、排气性能不佳，气缸压力下降等，如正时带错齿、凸轮磨损、气门间隙不正确、气门积炭严重、气门弹簧过软导致高速运转时气门漂浮、缸套与活塞环磨损等。电控系统失常是指电控系统的传感器、执行器或ECU出现某些问题导致喷油控制、点火提前角控制、进气控制、增压控制、可变配气相位及气门升程控制、可变排气控制等出现问题。（三）燃油供给情况的检查（四）汽车三元催化转化器的检查三元催化转化器位于汽车下部正中央，用螺栓固定在排气歧管的后部管上。三元催化转化器为一整体式结构，如图52所示，在其排气管中央的栅格网表面涂有催化剂。三元催化转化器的作用是将废气中的HC、CO和N0X等有害的气体转化成C02，N2，和水蒸汽。当理论空燃比为1471，废气温度在400800时，三元催化转化器能最有效地减少废气中HC、C0和N0X的含量。当发动机出现诸如熄火等故障时，可能导致废气温度超过1400，从而使三元催化转化器基质熔化，烧坏三元催化转化器。应避免使用含铅燃油，因为废气中的铅会覆盖在催化剂表面，阻止催化反应的进行，废气中的残留燃油也有可能毒害催化剂。1目测检查。检查三元催化转化器的外观。如发现外壳被压扁、锈蚀或出现凹痕，则应更换。2从汽车上拆除三元催化转化器时，用电筒照其排气15处，看是否被积炭或铅污染物堵塞。3轻轻摇动三元催化转化器，听听内部元件有无松动的迹象。如果发生元件堵塞、熔化或其他形式的损坏，都应更换三元催化转化器。4功能测试1以2500RMIN的转速运转发动机约2RAIN，将三元催化转化器加热至工作温度。2在三元催化转化器的废气人口处和出口处分别接一支表面温度探头，测量温度。3出口处温度至少应比进口处温度高38。4如果温差低于规定值，则应更换三元催化转化器。5用排气背压表检测在氧传感器安装孔处或一氧化碳CO测试管处检测排气压力。6在氧传感器或一氧化碳测试管处安装排气压力表。7在正常工作温度下发动机怠速时，压力表读数不应超过86KPA有些车确也超过这一数值，此处仅供参考。把发动机转速提高至2000RMIN，压力表的读数不应超过207KPA。如果在两种转速中的任何一种情况下背压超出规定值，那么表明排气系统受阻。8检查排气系统有无压扁的管路，系统是否发生热变形或内部消声器是否出现故障。如果没有找到排气系统背压过高的明显原因，那么可能是三元催化转化器受阻。完成检测后，在重新安装前用防粘剂涂敷氧传感器的螺纹。5动力不足检查歌诀动力不足原因多，基本检查不多说。缺缸故障找一找，高压火弱迟或早；混合气稀油压低，油泵油嘴滤清器；进气压力流量计，各种重要传感器；废气涡轮不增压，可变配气工作差；进气不足排气堵，油门不能全开足；弹簧过软气门浮，高速运转力不足；气门积炭缸压低，拆开检查有道理。24特殊车型实际案例分析1V3菱悦发动机动力不足怎么解决首先可以利用诊断电脑查看是否存在故障，如果没有任何故障代码，发动机动力不足可能与积碳有一定关系，清洗一下节气门体、进气道、喷油器和三元催化器的积碳应该就会有所好转了，清洗积碳后去拉一下高速。对于长期在市区内行驶的车辆来说，低挡位低车速行驶很容易产生积碳，如果方便的话，最好是每间隔一个月就去跑跑高速，定期高转速行驶对发动机是有好处的。2车型通用别克世纪，22L、4缸电喷发动机。故障现象发动机动力不足，加速无力。诊断与排除该车进入维修站时，怠速平稳，挂P档时，加油感觉动力不足；挂D档运行，提速无力，提不起高速，即加速不良。该车在以前维修时，清洗全部的喷油器，更换汽油滤清器、汽油泵、油压调节器，问题依然没有解决，且又更换了全部火花塞、高压线及点火线圈，故障依旧，故障始终找不到正确原因。该车无故障代码，用SCANNERMT2500检测数据流，各传感器数据正常，怠速时，打开空调或原地打转向，发动机怠速提升，说明怠速控制系统正常。用SUN500检测各缸高压火强度正常，点火动态波形也正常，尾气排放数据HC和CO含量偏低，空燃比为1951以上，混合气明显偏稀，分析是喷油量不足造成。拆下并重新清洗各缸喷油器、怠速通道、节气门体，重新发动车，发动机动力仍不足。检查三元催化转换器正常，排气通畅。进一步检查系统油压稍低，由于已经更换了汽油滤清器、油泵和油压调节器，因而分析是否是油箱有杂质将油泵进油口堵塞或油箱盖单向阀损坏，导致工作时油箱内形成真空。使油泵泵油不良，于是首先更换了一个同车型油箱盖，上车路试，动力仍然不足，于是拆下油箱，发现油箱内有不少杂质，但是油泵滤网未堵塞，清洗油箱，重新试车故障依旧。又重新检测各传感器数据流，水温传感器、进气歧管压力传感器等正常，在此情况下，仔细分析，由于系统油压不足，主要原因还是油路问题，由于油泵已更换新件，因而又检查进油管路上是否有挤压，结果正常，检查汽油滤清器是否又有堵塞，于是又拆下更换了新的汽油滤清器，拆下后发现汽油滤清器装反，重新按正确方向装好汽油滤清器，上车路试，发动机动力充足，怠速有力，急加速优良，并且高速正常。路试完后，重新用SUN500检测尾气排放量数据HC、CO和O2数据皆正常，怠速和中、高速时，空燃比（146149）1，尾气排放数据正常。该车功能全部恢复。该车故障很明显是由于汽油滤清器装反所致，因为汽油滤清器有单向通畅的特点，方向装反，阻碍了汽油的流动，从而造成供油不足。分析原因，这种车型的汽油滤清器由于两端端口基本相同，并且由于原来就安装错了，维修时没有仔细观察，所以导致了这一问题的复杂化。3奥迪A628L发动机,配置四轮驱动自动变速器,行驶150000KM故障现象发动机在行驶时动力不足,自动变速器升挡滞后。故障诊断首先利用诊断仪对发动机、自动变速器读取故障码,结果无故障码储存。对发动机作基本检查,油、电及缸压、正时正常。发动机怠速平稳、空加速提升自如有力。接下来对自动变速器检查,拆下自动变速器油底壳,检查油质有点脏,但油底无杂物,证明自动变速器运转工作正常。更换自动变速器滤网及自动变速器油后,再次进行路试。故障现第三章、汽车电控发动机的发展前景31汽车发动机的发展历史生在德国，长在日本汽车发动机的发展史发动机是汽车的“心脏”。汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系。18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽（NJCUGNOT）是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长723米，时速为35公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。1867年，德国人奥托（NICOLAUSAUGUSTOTTO）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40，质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动，制成功率为2279千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该机具有重要的开发价值，因而引起各国的重视。日本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。32汽车发动机的发展前景目前汽车用的发动机都是内燃机，内燃机通过燃料的燃烧，把化学能转化为热能，再将热能转化为机械能的热动力机械。内燃机是热效率最高的热力机械，但仍存在着巨大的节能及降低尾气污染的潜力。对于量调节式的汽油机而言，在部分负荷时，会因节气门开度小而造成发动机的泵气损失大，从而降低发动机的机械效率，影响到经济性。取消节气门就是提高汽油机经济性的最根本措施。但由于目前的汽油机是用节气门来调节混合气量的，取消节气门，发动机的动力输出无法控制，因此必须探索新的途径。汽油直接喷射技术就是基于这一思路。将汽油机的节气门调节动力输出，改为用喷油量控制动力输出。这样一来，采用汽油直接喷射的汽油机与目前的电控喷射发动机相比，燃油消耗量可以减少左右。但汽油机采用直接喷射技术后，现有的三效催化系统难以发挥作用，使发动机的废气排放品质下降，因此还需要重新探索新的途径。目前的混合气均质压燃理论为解决这一问题提供了很好的思路。该理论是在汽油机上取消节气门，用喷油量调节动力输出，采用大量的高温废气混合到适当比例的燃料和空气混合气中，用发动机的压缩行程用活塞压缩使混合气自己着火，从而解决汽油机无节气门下的动力输出与同时采用三效催化转化器的矛盾。同样这一理论也可以应用到柴油机上，使柴油机在均质混合气时压燃着火，而不是现在的边喷油、边着火的扩散燃烧模式，从而使柴油机的废气排放达到最低，特别是烟度排放和排放。目前均质混合气压燃着火的理论正在付诸实施之中。一旦这一新理论在实践得到应用，可以预见，今后的发动机会更加高效、更加清洁，汽车的使用将更加安全且有利于环保第四章、总结本文主要讲述了汽车发动机动力不足的原因分析及故障诊断方法。在汽车行驶过程中发动机故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是汽车故障的重要原因之一。对其准确的检测诊断，不仅可以反映车辆的综合性能蹦技术状况，而且对汽车的使用，维修质量的监控都有十分重要的意义。我希望能通过这篇论文给予从事汽车有关方面工作的人员带来便利和参考，给司机朋友们一些建议。首先说明了汽车发动机的分类，汽车动力性能是汽车平均速度的标准，而速度正是汽车最重要的价值之一，可以说是汽车的生命。发动机堪称现代汽车的心脏，对汽车动力性的影响是非常重大的。其次说明了电控发动机的结构和原理，为分析其动力性问题做好准备。第二章讲述了电控发动机的检测方法并举出了一些实例。电控3发动机检测的方法有直观诊断法、仪器诊断法、故障指示灯检测法、自诊断法。最后对其诊断方法及流程做一总结。第五章致谢经过5个月的努力，我终于完成了自己的毕业论文，在还这期间我收益非浅。为了写好毕业论文，我通过网络、查找书籍、请教老师和同学不断搜集了大量资料，不仅搜集到了与论文题目有关的，而有其他的知识。此外还要特别感谢我的论文指导老师给我的帮助和鼓励。参考文献【1】齐志鹏汽车传感器和执行器的原理和维修人民邮电出版社2002【2】冯健璋汽车发动机及汽车理论北京机械工业出版社2003【3】王丰元电喷发动机北京人民交通出版社20052【4】张云龙康哓敏汽车故障诊断技术的现状与发展趋势汽车技术2000（7）【5】何峰杨宁汽车动力学贵阳贵阳科技出版社20034【6】祝虹新华每日电讯汽车周刊20087【7】汪立亮发动机构造与维修四川高等教育出版社20094【8】张子波，等汽车发动机构造与维修北京高等教育出版社2006【9】张凤山上海通用别克轿车维修技术山东科学技术出版社20017【10】车胜创奥迪系列轿车维修技术山东科学技术出版社200010TGKQCWA3PTGZ7R4I30KA1DKAG