发动机自动熄火的诊断分析 论文.doc

摘 要 汽车是当代必不可少的一种交能工具，汽车的发动机是汽车的核心元件。随着社会 的发展趋势汽车在全球的数量将越来越多，但现实的世界储存燃料已经越来越少，有科 学家推算世界燃料只能用 20 年。那么 20 年后我们用什么来维持呢？没有了汽车这个交 通工具世界经济将会是怎么样的一个现像，可想而知。那么我们就要研究出更能节省能 源，也能适用新能源的汽车。只有这样才能让我们的经济保持并发展。 另一方面随着社会的发展经济的强大，汽车将要普及每家每户，中国的汽车产量已 排名世界第三位就是最好的一个证明。那么我们需要人们懂得这些道理，假若发动机出 现了问题也能自行解决。为我们提供为便，也能节省那么的时间和能源。在汽车技术日 新月异的今天，电脑控制技术已经应用到车的各个系统，各种新结构、新技术的不断涌 现，使汽车维修人员面临着更大的挑战。汽车维修已从以前的那种修理工最好当，怎么 拆装怎么装的状况转变成一个技术含量高、难度大的工种。现代的修理技术的特征表现 为“七分诊断，三分维修” 。发动机的故障的具体方法是多种多样的，关键是如何找出规 律，积累经验，把感性认识上升到理性认识，再用理性认识指导维修实践。 关键词：发动机的原理和构造 ；发动机故障现象 i 前 言 .1 1 发动机的原理和构造 .2 1.1 发动机的原理和构造 .2 1.1.1 曲柄连杆机构 .2 1.1.2 配气机构 .3 1.1.3 燃料供给系统 .4 1.1.4 润滑系统 .4 1.1.5 冷却系统 .4 1.1.6 点火系统 .4 1.1.7 起动系统 .5 2 常见的故障原因 .6 2.1 空进气管 .6 2.2 再循环装置的检查 .7 2.3 水温度传感器的检测 .8 2.4 故障诊断的一般步骤 .9 2.5 故障诊断相关要点 .9 2.6 检验方法 11 3 故障实例 .12 3.1 长安之星自动熄火故障 12 3.2 2003 年款宝来 1.6l 轿车等红灯时易熄火故障 13 总结 .14 ii 0 前 言 汽车是当代必不可少的一种交能工具，汽车的发动机是汽车的核心元件。随着社会 的发展趋势汽车在全球的数量将越来越多，但现实的世界储存燃料已经越来越少，有科 学家推算世界燃料只能用 20 年。那么 20 年后我们用什么来维持呢？没有了汽车这个交 通工具世界经济将会是怎么样的一个现像，可想而知。那么我们就要研究出更能节省能 源，也能适用新能源的汽车。只有这样才能让我们的经济保持并发展。另一方面随着社 会的发展经济的强大，汽车将要普及每家每户，中国的汽车产量已排名世界第三位就是 最好的一个证明。那么我们需要人们懂得这些道理，假若发动机出现了问题也能自行解 决。为我们提供为便，也能节省那么的时间和能源。在汽车技术日新月异的今天，电脑 控制技术已经应用到车的各个系统， ，各种新结构、新技术的不断涌现，使汽车维修人员 面临着更大的挑战。汽车维修已从以前的那种修理工最好当，怎么拆装怎么装的状况转 变成一个技术含量高、难度大的工种。现代的修理技术的特征表现为“七分诊断，三分 维修“。发动机的故障的具体方法是多种多样的，关键是如何找出规律，积累经验，把 感性认识上升到理性认识，再用理性认识指导维修实践。 1 1 发动机的原理和构造 1.1 发动机的原理和构造 发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无 论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成 能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。 1.1.1 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。 图 2-1 曲柄连杆机构 1.1.2 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 2-2 配气机构 1.1.3 燃料供给系统 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。 图 2-3 燃料供给系 3 1.1.4 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。 1.1.5 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。 1.1.6 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。 图 2-5 点火系 4 1.1.7 起动系统 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作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动 机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机 开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发 动机的起动系。 汽油机由以上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。 5 2 常见的故障原因 2.1 空进气管 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；px 为进气管真空度) 1.发动机密封性能正常状态 （1）怠速时，表针应稳定在 6471kpa 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，px 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 846kpa 之间灵敏摆动，说明px 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 846kpa 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。 2.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 467 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。 3.发动机排气系统堵塞时的状态 （1）由于排气系统有较大的反压力，在怠速状态，px 有时可达 53kpa，但很快又 跌落为零或很低。 6 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。 2.2 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，同时还应检查温度 控制开关，检查用到的仪器主要是真空测量仪。 1、油泵电路、喷油器驱动电路等电路有接触不良等故障。 2、泵继电器、efi 继器、点火继电器不良等 3、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 接不良或热太时存在匝间短路导致没有高压火或高压火花弱，低压线路接触不良，绝燃 胶损坏廛歇搭铁等。 4、门位置传感器不良。用万用表测节气门的电路是否正常，目视有无断路或是间歇 断路的现像 2.3 水温度传感器的检测 1、水温度传感器的电阻检测 （1）就车检查 点火开关置于 off 位置，拆卸冷却水温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用 表 档， 测试传感器两端子（丰田皇冠 3.0 为 thw 和 e2 北京切诺基为 b 和 a）间的电 7 阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于 1k。 （2）单件检查 拔下冷却水温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器;将该传感器置于烧 杯内的水中，加热杯中的水，同时用万用表 档测量在不同水温条件下水温传感器两接 线端子间的电阻值。将测得的值与标准值相比较。如果不符合标准，则应更换水温传感 器。 2、水温度传感器输出信号电压的检测 装好冷却水温度传感器，将此传感器的导线连接器插好，当点火开关置于“on”位 置时，从水温传感器导线连接器“thw”端子（丰田车）或从 ecu 连接器“thw”端子与 e2 间测试传感器输出电压信号（对北京切诺基是从传感器导线连接器“b”端子或从 ecu 导线连接器“2”端子上测量与接地端子间电压） 。丰田车 thw 与 e2 端子间电压在 80时 应为 0.25-1.ov。所测得的电压值应随冷却水温成反比变化。当冷却水温度传感器线束断 开时，如从 ecu 导线连接器端子“2” （北京切诺基）上测试电压值，当点火开关打开时， 应为 5v 左右。 3、位置传达室感器有故障，如无转速信号（插头没有插好、曲轴位置传感器信号线 断、传感器定位螺钉松动、音隙失调、传达室感器损坏等） ；曲轴位置传感器信号齿圈断 齿，会引起加速时熄火；曲转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，会引发音歇熄火故障。 2.4 故障诊断的一般步骤 1、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，节气门位置和执行 器（如发动机转速及曲轴位传感器、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。 2、如自动熄火仅发生在怠速工况，且熄火后可即起动可控怠速不稳、易熄火进行检 查（参见怠速不稳、易熄火的检查程序） 3、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 查各线接头有无接触不良、各搭铁有无搭铁不良、目视检查线束线缘层有无损坏和间歇 搭铁等现象。 4、采用故障模拟征兆法改变 ecu、点火器等的工作环境温度，重现故障，进而诊断 8 故障原因。 5、试换点火线圈、火花塞。 6、在不断试车的过程中，用多管通道试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 输出参考电源电压等信号。 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风窗玻璃上，再试车确定。 如存在熄火时油压力过低的现象，则检查油箱、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、按故障原因逐个检查排除。 2.5 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 9 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、故障征兆模拟试验方法。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，或者由于车辆 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，故障征兆模拟试 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。 在故障证兆模拟试验中，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，在预先连接试验和开始试验之前，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试验，判断被测电路是否正常，同时也检证了故障征兆。 2.6 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试验。基本试验方 法主要有： 10 (1) 接器。在垂直和水平方向轻轻摇动连接器。 (2) 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。 (3) 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。 11 3 故障实例 3.1 长安之星自动熄火故障 长安之星 sc6350b/sc1015xb(电喷发动机)怠速自动熄火的故障. 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. 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，并且怠速系统也无漏气。似乎该清洗喷油器及发动机缸 盖进行维修护了，但喷油器以前洗过了。 5、检查正时带的安装，结果发现正时带安装差了一点，重新正确安装后，故障消失， 怠速不再熄火了。 正时带的正确安装与检查方法是：正时带安装正确时，当凸轮轴带轮上记号与凸轮 轴轴承盖上记号对齐时，飞轮上记号“t”应与飞轮壳上的“口”标记对齐。 安装正时带时，不就对好凸轮轴正时带轮和曲轴正时带轮记号，就肯定安装正确了。 但是长安之星电喷发动机更换正时带时，曲轴上正时带轮记号难于看清，也难于对准。 似乎对准了，实际上还是有一点小偏差。飞轮和曲轴带轮同样固定在曲轴上，如用飞轮 上“t” （top-上止点）记号，就明显而准确。 用此方法检查正时带正时和正确安装，快捷而准确。 12 3.2 2003 年款宝来 1.6l 轿车等红灯时易熄火故障 故障现象：该车行驶时程 7800km。椐用户反映，该车等红灯时驾驶员的脚不敢离开 加速踏板，否则容易熄火。 检查分析：车辆进厂后，维修人员进行多次试车，但是故障并没有出现，使用故障 仪诊断仪 v.a.g1552 检查后有故障代码 17936，领含义是凸轮轴调整器 n205 断路或短路， 属于偶发性故障。测量凸轮轴调整器 n205 的电阻和电源电压正常，而且障代码是偶发性 的，