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文档简介

汽车发动机构造与维修,一、发动机组成,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零件。由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等三部分组成。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。3、燃料供给系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。4、冷却系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。5、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。6、润滑系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。7、启动系启动系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,称为发动机的启动。完成启动过程所需的装置,称为发动机的启动系。,第一章总体构造及工作原理,二、发动机的分类1、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。2、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。3、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。4、按照气缸数目和排列型式分类5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列,少数6缸发动机也有直列方式的。大多6到12缸发动机采用V形排列。5、按照进气系统是否采用增压方式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。6、转子发动机以上介绍的都属于一般的往复式活塞发动机。工作时活塞在气缸里做往复直线运动,为了把活塞的直线运动转化为旋转运动,必须使用曲柄连杆机构。还有一种知名度很高,但应用很少的发动机,转子式发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与传统的发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,具有较大优势。,第二节发动机的工作原理,一、四冲程汽油机工作原理活塞在气缸内往复四个行程(相当于曲轴旋转两周)完成一个工作循环的发动机,称为四冲程发动机。四冲程发动机每个工作循环中的四个活塞行程分别为进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。1进气行程活塞在曲轴带动下由上止点向下止点运动,气缸容积增大,产生真空,此时,进气门打开,排气门关闭。空气与汽油混合后经进气道和进气门被吸入气缸,直到活塞达下止点时,进气门关闭,进气行程结束。进气终了时气缸内气体压力约为0.075-0.09MPa,混合气的温度升高到370440K。在示功图(动画)上,进气行程用曲线ra表示。曲线ra位于大气压力线的纵座标以下,它与大气压力线纵座标之差即表示气缸内的真空度。2压缩行程为了使得吸入气缸的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,必须在燃烧前将可燃混合气压缩。所以在进气行程结束时,活塞在曲轴继续带动下,从下止点向上止点运动,进气门和排气门均关闭,可燃混合气被压缩后密度增大、温度升高,并使混合气进一步混合均匀。在示功图(动画)上,压缩行程用曲线ac表示。压缩终了时,活塞到达上止点,此时,混合气被压缩到活塞上方的燃烧室中。可燃混合气压力升高到0.6-1.2MPa,温度为600-800K。压缩比越大,则压缩终了时气缸内的压力和温度就越高,燃烧速度越快,发动机发出的功率越大,经济性越好。但压缩比太高,容易引起爆燃(不正常燃烧现象)。现代汽油发动机压缩比一般为610。3做功行程在这个过程中,进、排气门仍然关闭。当活塞接近上止点时,火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气,并迅速燃烧放出大量热能,使气体的温度和压力迅速升高而膨胀,所能达到的最高压力约3-5Mpa,相应的温度为2200-2800K。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外,其余用于对外做功。示功图(动画)曲线zb表示活塞向下运动时,气缸内容积增加,气体压力和温度都降低。在作功行程终了的b点,压力降至0.30.5Mpa,温度则降为13001600K。4排气行程当膨胀接近终了时,排气门开启,进气门仍关闭,靠废气剩余压力进行自由排气,活塞到达下止点再向上止点运动时,继续将废气强制排到大气中。活塞到达上止点附近时,排气行程结束。示功图(动画)上用曲线br表示。排气终了时,由于燃烧室容积的存在,气缸内还存有少量的废气,气体压力也因排气系统存在排气阻力而略高于大气压力。此时,气体压力为0.1050.115Mpa,温度为9001200K。综上所述,四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧做功和排气四个行程,完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复运动了四个行程,相应地曲轴旋转了两周。,二、四冲程柴油机工作原理,柴油机所用的燃料是柴油、其粘度比汽油大、不易蒸发,而自燃温度比汽油低,故可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。1进气行程柴油机在进气行程吸入的是纯空气。由于进气阻力比汽油机小,上一行程残留的废气温度也比汽油机低,进气行程终了的压力为0.0750.095Mpa,温度为320350K。,进气行程,2压缩行程压缩的是纯空气,在压缩行程接近终了时,由于柴油机的压、缩比高(一般为1622),所以压缩终了时气缸内空气温度和压力都比汽油机高,压力可达35Mpa,同时温度高达8001000K。,压缩行程,3做功行程此行程与汽油机有很大差异,柴油经喷油泵将油压提高到10Mpa以上,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混合,形成可燃混合气(可燃混合气是在气缸内部形成)。由于此时气缸内的温度远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,且此后一段时间内边喷油边燃烧,气缸内压力和温度急剧升高,推动活塞下行做功。做功行程中,瞬时压力可达510Mpa,瞬时温度可达18002200K,做功行程终了时,压力为0.20.4Mpa,温度为12001500K。,做功行程,4排气行程此行程与汽油机基本相同。排气行程终了的气缸压力为0.1050.125Mpa,温度为8001000K。,排气行程,三、四冲程发动机工作特点,每个工作循环曲轴转2周(720),每一行程曲轴转半周,(180)。四个行程中,只有一个行程做功,其他三个行程是为做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循环,必须有外力将曲轴转动,以完成进气和压缩行程;做功行程开始后,做功能量便通过曲轴储存在飞轮内,以维持以后的行程和循环得以继续进行。,四、转子发动机工作原理,转子发动机采用三角转子旋转运动来完成工作循环,与往复活塞式发动机活塞的直线运动迥然不同。转子发动机直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩,取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,运转平稳,具有较大优势。但由于从生产装配到维护修理,转子发动机都与传统的发动机大不一样,开发成本大。加上往复式活塞发动机在功率、重量、排放、能耗等方面都比过去有了显著提高,转子发动机没有显出明显的优势,因此各大汽车企业都没有积极性去开发利用。1)结构特点:转子发动机有一个转子而不是活塞,它之所以被称为转子发动机,是因为转子作行星运动而不是往复运动。转子形状类拟一个三角形,在一个具有双弧长短弧旋门线外形的特殊几何形状的气缸壁旋转。2)工作情况(见动画)进气孔打开时,混合气进入工作室,转子带动混合气运动,压缩混合气使工作室变小,在压缩到顶点时达到最小,这时混合气被点燃,受热膨胀的气体对转子施加作用力,产生能量脉冲而推动转子转动,这个能量脉冲也叫做膨胀。当转子顶端露出排气孔,废气被排到室外。这就完成了一个工作循环。这是转子发动机的一个工作循环,其中包括四个过程,即进气、压缩、膨胀做功和排气过程。,五、国产内燃机型号编制规则如下表:,内燃机作为一种动力装置在各类机械中得到了广泛应用,为了便于内燃机产品的设计、生产、使用及维修,我国于1982年颁布于新的国家标准(GB725-1982),对内燃机产品的名称飞型号及编制规则进行了规范广该标准的主要内容如下:(1)内燃机产品的名称均按所采用的燃料类型命名,例如柴油机、汽油机、石油天然气发动机等。(2)内燃机型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。(3)内燃机型号由四部分组成,其排列顺序及符号意义如上面框图所示例:型号编制举例(1)汽油机1E65F:表示单缸,二行程,缸径65mm,风冷通用型4100Q-4:表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用,第四种变型产品(2)柴油机195:表示单缸,四行程,缸径95mm,水冷通用型165F:表示单缸,四行程,缸径65mm,风冷通用型,发动机的主要性能指标和特性,一、发动机的主要性能指标指示指标和有效指标。指示指标用来评价发动机实际工作循环的好坏,以及燃料的热能转变为功的完善程度。以发动机曲轴对外输出功率为基础的指标称为有效指标。1、有效转矩Me和有效功率Pe发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩,用Me表示,有效转矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率,用Pe表示,它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定,即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。MeTe(2n60)1000Ten9550(kW)其中:Te有效转矩,Nmn发动机转速,rmin有效转矩的最大值称为最大转矩,有效功率的最大值称为最大功率。2、有效耗油率gege是有效经济性指标。它是发动机每发出一千瓦的有效功率,在一小时内所消耗的燃油克数。,二、发动机的特性,汽车的效率大小很大程度上决定于发动机的性能。当发动机运转的时候,其功率、扭矩和耗油量这三个基本性能指标都会随着负荷的变化而变化。这些变化遵循一定的规律,将这些有规律的变化描绘成曲线,就有了反映发动机特性的曲线图。根据发动机的各种特性曲线,可以全面地判断发动机的动力性和经济性。反映发动机运行状况常用速度特性和负荷特性。1、速度特性发动机的速度特性曲线,表示有效功率Pe(千瓦)、扭矩Me(牛顿米)、比燃料消耗量ge(克/千瓦小时)随发动机转速n而连续变化的表现。发动机的速度特性是在制动试验台架上测出的。保持发动机在一定节气门开度情况下,稳定转速,测取在这一工况下的功率、比耗油等,然后调整被测机载荷(扭距变化),使发动机转速改变,再测得另一转速下的功率、比耗油。按照一定转速间隔依次进行上述步骤。就能测出在不同转速下的数值,将这些数值点连点地组成连续曲线,就产生了功率曲线、扭矩曲线和比燃料消耗量曲线,它们与相应的转速区域对应。当汽油机节气门完全开启(或者柴油机喷油泵在最大供油量时)的速度特性,称为发动机的外特性,它表示发动机所能得到的最大动力性能。从外特性曲线上可以看到发动机所能输出的最大功率、最大扭矩以及它们相应的转速和燃料消耗量。发动机外特性曲线是在发动机最好的工作状态下能使发动机发出最大功率的情况下测出来的。它表现的曲线特征是功率曲线和扭矩曲线都呈现凸形曲线,但两者表现是不一样的。在汽油发动机外特性曲线中功率曲线在较低转速下数值很小,但随转速增加而迅速增长,但转速增加到一定区间后,功率增长速度变缓,直至最大值后就会下降,尽管此时转速仍会继续增长。扭矩曲线则与功率曲线相反,它往往在较低转速下就能获得最大值,然后随转速上升而下降。比耗油量指千瓦小时的耗油量,它随转速的增长而呈现一个凹形曲线,在中间某一转速下达到最小值,转速增大或者减少,都会使比耗油量增大。柴油机外特性曲线,表现与汽油机有所不同。它的功率N、扭矩M和比耗油量g随转速n而变化,但功率N曲线是随转违上升而上升,差不多到了最大转速(标定转速)仍未出现曲线的最高点。扭矩M曲线变化平缓,在不同转速位置变化量不大。比耗油量ge曲线不但起点数值低,而且比较平坦(与汽油机比较)。,2、负荷特性是指当发动机转速一定时,经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线,可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。在了解负荷特性前,首先要知道有效比燃油消耗量是什么。衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量(升)计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数,这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标,工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标,简称油耗率,用ge表示,它指每小时单位有效功率消耗的燃油量,单位是g/kw.h。发动机分为汽油机和柴油机两大类。汽油机是依靠节气门调节负荷的,因此汽油机负荷特性又称节流特性;柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的,通过喷油量变化改变混合气成份,因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。由于发动机转速是经常变化的,需要测定发动机不同转速下的负荷特性,才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。以汽油机为例,启动发动机后逐渐开启节气门,直至最大,同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行,测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。然后再关小节气门,调整载荷使发动机保持转速不变再测定。如此依次进行下去,直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度,得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多,只是具体数值的不同。普通汽油机负荷特性曲线的特征,开始启动时ge最大(此时需要浓混合气),但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点,此时节气门接近全开。继续开大节气门,ge又会开始上升,曲线呈现一条内凹抛物线。曲线的最小ge值越低越好,同时ge随负荷的变化越平缓,发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。从曲线的形状,可以分析出哪一个负荷区域是最经济的。,第二章曲柄连杆机构,第一节气缸盖的拆装(录象:气缸盖的拆装)气缸盖的拆装操作应按照一定的要求,一般在发动机的修理工艺中均有严格的规定。在拆装过程中,主要应注意下列几点:(1)气缸盖的拆卸拆卸气缸盖螺栓,拆卸时为了防止造成气缸盖和缸体表面的变形,应该按照先两边再中间的顺序逐步拆卸,交叉进行,并且不能一次完全松开,应分两到三次,最后取下螺栓,取下缸盖。(2)气缸盖螺栓的拆装顺序气缸盖螺栓的拆装一般采用对称法:装配时,由中间向两端逐个对称拧紧(见图2-16);拆卸时,则由两端向中间逐个对称拧松。(3)气缸盖应在冷态时拆卸,拆装过程中不能碰擦下平面,以免平面损伤。(4)气缸垫的安装要求安装气缸盖前,在气缸体上面放一张气缸垫,气缸垫安装时,应注意将卷边朝向易修整的接触面或硬平面。如气缸盖和气缸体同为铸铁时,卷边应朝向气缸盖(易修整);而气缸盖为铝合金,气缸体为铸铁时,卷边应朝向气缸体。(5)气缸盖螺栓的拧紧力矩。气缸盖螺栓的必须用扭力扳手扭紧,拧紧力矩太大或太小都将会对发动机产生不良影响,易造成气缸盖变形、漏气等现象。发动机都应按规定的气缸盖螺栓拧紧力矩要求,分2-3次拧紧至规定值。,图2-16气缸盖螺栓拧紧顺序,第二节气缸体与气缸盖检修,(一)气缸体和气缸盖破裂的检验与修理1.检验方法(1)水压试验如图2-34所示,将气缸盖和气缸垫装在气缸体上,用一盖板装在气缸体装水泵的位置上,用水管与水压机相连,其它水道口一律封闭,将水压入水套内。水压机的压力在340-440千帕时,保持5分钟,应无任何渗水现象。,若有水珠出现,即为该处有裂纹。修补过的气缸体,以及新镶气缸套的气缸体,均应作水压试验。,(2)气压试验在没有水压机的情况下,可往水套内加入自来水,用气泵或打气筒向水套内充气,借气体的压力检查渗漏部位。为防止水气倒流,应在充气管上装入单向活门。2.修理方法(1)粘接法环氧树脂胶粘接,具有粘接力强、收缩性小、耐疲劳、设备简单和操作方便等优点,适合急救与抢修。但它存在不耐高温、不耐冲击的缺点,不能在燃烧室、气门座附近温度高、受力较大的部位使用。除此之外的任何部位均可使用环氧树脂胶粘接方法。(2)焊修法气缸体、气缸盖的裂纹,若发生在受力较大或用其它方法不易操作的部位,则可采用焊补法修复。,(二)气缸盖变形的检验与修理(录像:气缸盖平面度的检测)1.气缸盖下平面的检验与修理气缸盖下平面的平面度,可以采用平板接触法检验,也可以用刀口尺和厚薄规测试,如图2-35所示。气缸盖下平面的平面度公差,在任意50毫米50毫米内不得大于0.05毫米,在整个平面上不得大于0.15毫米,在相邻两燃烧室之间的平面上,不允许有明显的划痕或击伤。否则,应予以修理。修理的一般方法有下面几种。(1)敲压法气缸盖翘曲变形,可用敲压法校正。先将厚度约为变形量4倍的钢片垫在气缸盖与平台之间,把压板放在气缸盖的中部,扭紧螺帽,使气缸盖中部的平面与平台贴合,用小锤沿气缸盖筋敲击2-3遍,停留10分钟后取下气缸盖。若压校过量,可把气缸盖放在锻炉旁烘热片刻即可消除。(2)铣、磨机加工法对气缸盖的不平、划伤、可采用铣、磨等机加工法使之修复。但机加工的加工量不应过大,否则燃烧室容积变小,从而增大了压缩比,将引起爆燃。,对于经过修整的气缸盖,一般都应检查燃烧室容积。其方法是:彻底清除燃烧室内的积炭和污垢,装上火花塞,把气缸盖平放于工作台上,用水平尺找正使其处于水平位置,用量杯往燃烧室内加入80%的煤油和20%的机油的混合液,加至约为燃烧室容积的95%时,应将玻璃板盖在燃烧室平面上,此时应用注射器注入,到液面与玻璃板接触为止,总加入量即为燃烧室容积,如图2-37所示。,第三节气缸磨损程度的检测(一)气缸磨损的检验与修理判断发动机是否需要大修,主要取决于气缸的磨损程度。当气缸的磨损达到大修标准时,应对发动机总成进行大修,并确定气缸的修理尺寸;若磨损未达到大修标准,可确定汽车继续行驶的里程。1.发动机的大修标准和气缸的测量(1)发动机的大修标准发动机大修的标准是:汽车必须行驶完规定的修理间隔里程;发动机的任何一只气缸的磨损量达到0.37毫米;发动机气缸体破裂,不能用小修恢复其技术状况等。(2)测量气缸的方法测量气缸的磨损情况,通常使用量缸表进行测量。量缸表就是在百分表的下面装一套联动装置,以便于测量缸径尺寸,所以也称为内径量表。量缸表的组成如图2-43所示。,将微分表的杆部插入量缸表杆上端的孔内,当表杆与传动杆接触,表针有少量顶动即可,并使微分表表面与活动测杆同一方向,用锁紧螺母把微分表固定。根据气缸的标准直径,选择长度合适的接杆,旋上固定螺母,把接杆旋入量缸表下端的接杆座内,固定螺母暂不旋紧。将量缸表的测杆插入气缸的上部,旋出接杆,当表针转动1-1.5圈时为合适,拧紧接杆上的固定螺母。根据气缸的磨损特点,在活塞环行程内找到气缸磨损的最大处(一般为活塞运动到上止点处),旋转表盘,使“0”对准表针。测量时,应前后方向摆动量缸表,这是因为只有测杆与气缸轴线保持垂直时,测量才能准确,如图2-44所示。当前后摆动量缸表,表针均指示到某一最小数值时,即表示测杆已垂直于气缸轴线。,第二节燃油供给系,燃油供给系是电控燃油喷射系统(EFI)的重要组成部分,主要起到提供压力较高的燃油,保持油压恒定在一定的范围,并在ECU的控制下将汽油喷入进气歧管,与进气形成良好的混合气。该系统是EFI中占有较高的故障率,如电动燃油泵损坏、汽油滤清器堵塞、喷油器堵塞、油管渗漏等,会造成动力不足、起动困难、怠速发抖等故障。一、燃油压力的检测燃油压力的检测包括系统油压检测和熄火后系统残余压力检测。多点喷射的系统油压一般为0.250.35MPa,不同车型油压有一定的差异。检测时,应先拔下燃油泵的继电器或者燃油泵保险,切断燃油泵的供电,在进油总管的油压检测孔或进油总管上接一个油压表,然后,在燃油泵的继电器插座上直接燃油泵通电,测出的燃油压力比发动机怠速时的油压高50Kpa左右;在发动机怠速运转时,测出的燃油压力应符合规定值。不同车型的燃油压力略有不同。如果燃油压力不符合要求,应进行检查与排除。另外,在检测燃油压力后,停止油泵工作,油压应能保持5分钟不下降,否则,说明燃油系统中有漏油现象,比如,喷油器滴油,油泵单向阀或油压调节器关闭不严等。1、油压偏高的原因有:油压调节器有故障、回油管被夹扁或堵塞等。2、油压偏低的原因有:油压调节器和燃油泵有故障、燃油泵滤网堵塞、汽油滤清器堵塞、油箱中燃油少、燃油泵出油管接头松动等。,二、电动燃油泵常见故障检修,在电控汽油喷射发动机中,燃油泵的故障将直接影响到发动机能否着车及发动机的性能,因此,对燃油泵的检修是电喷发动机检修的重要内容之一。故障现象:发动机起动困难或不能起动、怠速不稳定、动力下降、加速性能变差等。一般是燃油泵的故障造成的。应对燃油泵进行检修。故障原因:主要是燃油泵的泵油量、泵油压力不符合要求及电气性能有故障。1燃油泵泵油量的测量测量时,应先释放供油系内的汽油压力,也就是断开燃油泵电路,起动发动机几秒钟即可。然后,在汽油滤清器的输入端拆下燃油泵的输出油管。并把出油口放置在量杯内。通过继电器座给燃油泵通电,使其连续工作,并在出油口出油时计算时间,多点喷射系统的燃油泵40秒的泵油量不少于1升,单点喷射的泵油量为每分钟不少于1升。如果泵油量不足,一般是燃油泵的滤网有脏物引起堵塞或者燃油泵磨损。再就是燃油泵电机有故障以及输入油管被夹扁。因此,必须对燃油泵进行检修。汽油泵泵油量不足,将会导致混合气变稀,发动机起动困难,怠速不稳,动力下降,加速性能变差。图1燃油喷射系统、1动画多点燃油喷射系统2燃油泵泵油压力检测检测泵油压力时,应在供油总管接上一个油压表。并夹紧回油管,使汽油不能回流。在不起动发动机的情况下,给燃油泵直接通电,使其工作。这时,油压表测得的压力即为泵油压力。多点喷射系统的泵油压力一般在300千帕以上。如果多点喷射系统在250千帕以下,说明油压不符合要求,应对燃油泵进行检修。燃油泵泵油压力过低,会使发动机加速性能变差。此时,应检查燃油泵滤网和汽油滤清器有无堵塞,如果没有堵塞,则说明燃油泵内部出现了故障。3电动燃油泵电气性能检查不同车型燃油泵的电路各有差异,因此检查的方法、步骤不尽相同,但是检查的基本方法和思路是相同的。丰田、大宇等少数车型在诊断座上有燃油泵的检查插孔“Fp”,可以通过插孔对汽油泵进行检查。对于没有检查插孔的车型可以在燃油泵接线端进行检查。检查时,应先打开继电器盒,拔出燃油泵的继电器。然后,用数字万用表测量继电器上的燃油泵接线端的电阻值,一般电阻值应在13欧姆范围内。如果电阻值偏大,可能是燃油泵内的电机碳刷或线路接触不良。如果电阻值偏小,可能是燃油泵内有局部短路。如果电阻值为无穷大,则说明线路断路。这时,应检查燃油泵的连线,特别是线路中的连接器接线是否有松动,如果松动,应加以紧固。图2电动燃油泵、图3电动燃油泵工作电流检测,可在继电器座与燃油泵电路中串联一个电流表,测量电路的电流值。电流值应在36安培范围。如果电流值过小,说明碳刷或线路接触不良。应进行检查,如果是燃油泵故障,应予以更换。如果电流值过大,则说明燃油泵电机运转阻力大,一般是燃油泵拖滞或局部短路,应予以更换。,三、燃油滤清器常见故障检修,燃油滤清器安装在燃油泵之后的油路中,主要作用是滤除汽油中的杂质。防止系统堵塞,减小系统的机械磨损,确保发动机稳定运行,提高工作可靠性。故障现象:发动机起动困难,怠速不稳,动力下降,加速性差,严重时发动机甚至不能起动。故障原因:一般是汽油滤清器堵塞,造成供油不足而导致混合气变稀所致。故障检测:拆下燃油滤清器输出管,用量杯接在滤清器的出油口,给燃油泵通电,要求泵油量和在滤清器前端所测的值应接近,不准低于燃油泵泵油量的20%,否则说明燃油滤清器严重堵塞。另外,还可以分别测量燃油滤清器进出油端的油压进行检查,压力差不能超过50千帕,否则说明燃油滤清器有堵塞现象。应进行清洗或更换燃油滤清器。汽车每行驶24万公里后,应更换新的燃油滤清器。,四、油压调节器常见故障检修,油压调节器的作用是调节燃油供给系统油压,保持喷油器内与进气歧管内的压力差为一个恒定值。油压调节器一般安装在分油管的末端。故障一故障现象:发动机热车起动困难,油耗高,严重时甚至冒黑烟。故障原因:回油管被夹扁,油压调节器堵塞或真空管脱落、开裂,造成调节压力偏高,混合气过浓,或者是油压调节器膜片破裂,汽油经真空软管进入进气歧管,同样会造成上述故障。故障检测:首先,检查油压调节器的真空管有无脱落、破裂,回油管有无夹扁。然后,拔下真空管,观察真空管有无漏油现象,如果漏油,说明调节器的膜片破裂,应更换油压调节器。燃油供给系统燃油压力的检查,将油压表接到油压检测孔或供油总管上测量系统油压,当发动机怠速工作时,要求系统油压值为200250千帕(不同车型略有差别),如果油压偏高,说明油压调节器有故障,应予以更换。故障二故障现象:发动机出现起动困难,怠速发抖,动力下降等现象,严重时甚至不能起动。故障原因:一般是油压调节器调节油压过低,造成混合气过稀所致。故障检测:检测时,如果系统油压过低,用钳子夹扁回油管,这时,油压回升并超过正常值50千帕以上,则说明油压过低的原因是油压调节器回油过多造成的,应予以更换。如果油压不上升,说明油压过低的原因是供油不足造成的,应检查燃油泵和汽油滤清器。动画12油总管油压测量、动画13燃油总管油压测量,录像05油压调节器检测,五、电磁喷油器常见故障检修,电磁喷油器接收ECU的控制命令,通过改变喷油时间来改变喷油量。故障一故障现象:发动机动力下降,怠速发抖,起动困难,严重时甚至不能起动。故障原因:喷油器堵塞,喷油雾状不良,喷油器卡滞等,造成喷油量减少或各喷油器的喷油量相差太大;或者是某个喷油器卡死或线圈有故障,造成个别喷油器不喷油所致。故障检测:检测电磁喷油器线圈的电阻值:喷油器按线圈电阻值分为低阻值型(23欧姆)和高阻值型(1117欧姆)两种,多数车型采用高阻值的线圈。检测时,拔下喷油器的接头,将数字万用表两表棒接到喷油器的两个接线端,测量喷油器线圈的电阻值,要求电阻值应符合要求,各缸喷油器的阻值应相等。否则,应更换喷油器。11动画电磁喷油器电阻值测量、02电磁喷油器检测1检测喷油器工作情况,首先,拔下喷油器的接头,然后,将蓄电池12伏的电压接到喷油器线圈的两接线端,单独给喷油器通电,应能听到清脆的吸合声,否则是喷油器有卡滞,应换新件。低阻型的喷油器检测时,要串联一个合适的电阻器。在检测中每次通电的时间要短,以免线圈过热烧毁。检测喷油量和喷油雾状,首先,将喷油器和供油总管一起拆下来,然后,将蓄电池的电压接到燃油泵的继电器的插座上,使燃油泵连续工作,接着,拔下喷油器的接头,并接上12伏的工作电压,使喷油器单独通电,测量连续喷油15秒的喷油量,要求应为5060毫升,各个喷油器的喷油量相差应少于5毫升。同时观察喷出的汽油应形成均匀并分散成一定锥度的良好雾状。否则,清洗或者更换喷油器。故障二故障现象:发动机热起动困难,油耗高,严重时还会冒黑烟。故障原因:喷油器漏油,造成混合气过浓,发动机熄灭后,汽油还不断地滴入进气管内,造成热车起动困难。故障检测:喷油器漏油的检查,首先,应保持燃油泵连续工作,使油压达到正常,然后,将喷油器的喷口擦拭干净,观察其漏油情况,要求滴油量每分钟不能超过1滴,否则,应清洗或者更换喷油器。喷油控制信号的检查,应先在喷油器的控制接线端接上示波器,然后,起动发动机运转,观察控制信号的喷油时间,正常怠速的喷油时间一般为23毫秒,加速时的喷油时间应随着转速增加而增加,特别是急加速时,喷油时间可增加到712毫秒。喷油时间不正常或没有控制信号,应检查与喷油量有关的各传感器信号、喷油器与ECU的连接线路、ECU等是否正常,该故障和喷油器本身无关。录像04喷油器滴油及喷油脉宽测量,第三节空气供给系,空气供给系的作用是测量和控制发动机的进气量,主要由空气滤清器、空气流量计(或进气歧管压力传感器)、节气门体、节气门位置传感器、怠速控制阀、进气管等组成。图7空气供给系各传感器的检测放在第四节介绍,这里只是介绍其它方面的内容。一、常见故障1空气滤清器或进气管道堵塞发生堵塞故障后,进气量减少,发动机起动困难,怠速发抖,动力下降。2进气歧管漏气混合气变稀,发动机起动困难,怠速发抖,动力下降。3进气歧管积炭进气管积炭后,会吸收很多汽油蒸汽,会造成混合气变稀,怠速发抖,动力下降。发动机熄火后,汽油蒸汽蒸发出来,造成混合气过浓,发动机热车起动困难。二检修方法1空气滤清器或进气管道堵塞检查根据汽车的使用环境,每20005000公里定期清洁空气滤清器,检查进气管道有无堵塞。2进气歧管漏气检查发动机正常怠速工作时,用真空表测量进气歧管的真空度,为40-50cmHg,若有漏气,真空度会有所下降。也可以在发动机怠速时,在进气歧管的各连接处喷射化油器清洗剂,观察发动机的转速是否上升,若上升说明喷射处有漏气现象。图16进气歧管真空度测量3进气歧管积炭检查若发动机长期混合气过浓或使用了较长时间,进气歧管会出现积炭,应定期进行清洁,一般36万公里清洁一次。拆卸检查时会发现进气歧管内壁有较多的积炭。,第四节电子控制系,一、发动机冷却水温度传感器发动机冷却水温度传感器简称水温传感器,它主要由外壳和一个负温度系数的热敏电阻等组成。水温传感器的热敏电阻的特点是随着温度的变化电阻值也发生变化,温度高,电阻值小,信号电压低,温度低,电阻值大,信号电压高。图23水温传感器结构,动画15水温传感器特性曲线。下面对水温传感器的常见故障与检测方法进行介绍。动画16水温传感器短路检测、动画17水温传感器断路检测、动画18水温传感器工作电压测量。录像31水温传感器故障现象1、录像32水温传感器检测1、录像33水温传感器故障现象2、34水温传感器故障现象3、录像35水温传感器检测2。故障一故障现象:发动机冷车起动困难,或者冷车怠速出现发抖和动力下降的现象时,而热车后发动机则恢复正常工作,仪表板上的故障检测CHECK灯常亮。一般是水温传感器及线路出现断路或者短路造成的。故障检测:1读取故障代码以丰田车为例读取故障代码,当仪表板上的故障检测CHECK灯常亮时,可以用一根导线将诊断插座上的TE1和E1连接,然后,接通点火开关的点火档,这时,故障检测CHECK灯闪烁的代码为22,说明水温传感器及其线路断路或短路。2检测水温传感器的电阻值检测水温传感器的断路或短路的方法是,拔下水温传感器的插头,用万用表测量水温传感器的两接线端,测量其电阻值,如果电阻值为0欧姆,则说明水温传感器短路,应予以更换。如果电阻值为无穷大,说明水温传感器断路,也应更换新件。3检测水温传感器电压值拔下水温传感器的插头,将万用表调到直流电压档,用红表棒接到线束插接件上的信号端,黑表棒接到搭铁处,接通点火开关,这时,万用表显示电压值应为5伏。如果电压值为0伏,说明ECU到插接件之间的供电线路断路或者ECU的工作不正常,应予以排除。如果电压值正常,应检查水温传感器搭铁线是否接触良好。检查时,将万用表的黑表棒接到线束插接件的搭铁线上,如果电压值不符合要求,则说明ECU到插接件之间的搭铁线断路,应予以排除。故障二故障现象:冷车时发动机工作基本正常,而热车起动困难,热车起动后,排气管则出现冒黑烟现象,油耗增加。仪表板上的故障检测CHECK灯不亮,则说明可能是水温传感器电阻值偏大造成的。故障检测:先用温度计测量发动机起动前冷却水的温度,拔下水温传感器的插头,测量水温传感器的两接线端的电阻值,水温20度时电阻值应为2-3K。然后,起动发动机,使水温上升,测量几个温度点的电阻值,与热敏电阻式温度传感器的特性曲线比较。如果测量的温度和电阻值与曲线图上的参数基本一致,说明水温传感器性能良好,否则应予以更换。故障三故障现象:发动机冷车时起动困难,热车后发动机工作基本正常,但发动机出现怠速发抖,动力下降等现象。仪表板上的故障检测灯CHECK不亮。说明可能是水温传感器的电阻值偏小造成的。故障检测:检测方法与故障二的相同。,二、进气温度传感器进气温度传感器是双线传感器,主要是由一个负温度系数的热敏电阻组成,其特点和水温传感器的一样,也是温度高时电阻值小,反之,电阻值大。进气温度传感器一般安装在发动机的空气滤清器外侧。对于采用涡流式、翼片式空气流量计的发动机,进气温度传感器则安装在空气流量计内。采用热线式空气流量计系统的发动机,没有进气温度传感器。1进气温度传感器的故障现象:当发动机起动后,仪表板上的故障检测CHECK灯常亮,而发动机却能正常工作,说明进气温度传感器及其线路可能断路或短路。2故障检测:进气温度传感器读取故障代码、检测电阻值和电压值的方法与水温传感器的方法基本相同。不同之处,进气温度传感器的故障代码为24。三、节气门位置传感器节气门位置传感器安装在发动机上的节气门体旁边,由节气门轴控制。当发动机怠速不稳,加速不良,或者电控自动变速器换档不正常时,应对节气门位置传感器的信号进行检测。故障一故障现象:发动机怠速转速偏高或者偏低、发抖,减速时发动机转速下降缓慢,仪表板上的故障检测CHECK灯常亮。主要是节气门关闭时怠速触点不能闭合,使ECU检测不到传感器输出的怠速信号造成的,这时,故障检测CHECK灯常亮。故障检测:1读取故障代码,以丰田车为例读取故障代码。用一根导线连接诊断插座上的TE1和E1,接通点火开关的点火档,如果故障检测CHECK灯闪烁的代码为41,说明节气门位置传感器有故障。注:1995年后生产的汽车大部分采用了第二代随车诊断系统,即OBD-II系统,一般要用解码器才能读取故障代码。2检测节气门位置传感器怠速触点,先拔下节气门位置传感器插头,在节气门全关的状态下,将调至电阻档的万用表的一支表棒接到节气门位置传感器怠速触点的接线端,另一支表棒接到节气门位置传感器上的负极接线端,万用表显示怠速触点的电阻值应为0欧姆,如果电阻值为无穷大,说明触点不通。将节气门稍微打开,电阻值应为无穷大,否则,说明怠速触点不能正常断开。如果电阻值不符合要求,应对节气门位置传感器进行调整。松开传感器的两颗固定螺钉,轻轻旋转传感器,同时检测触点的闭合和断开情况,如果反复调整仍达不到要求,应更换节气门位置传感器。故障二故障现象:当汽车加速时,发动机出现游车现象,即转速忽高忽低,使汽车无法正常行驶。这种故障主要是节气门位置传感器的怠速触点无法正常断开造成的也就是无论节气门开度多大,ECU都是按怠速工况控制发动机工作。故障检测:与故障一的检测方法和要求是相同的,可按同样方法进行检查。故障三故障现象:汽车加速行驶时,出现闯车,或者自动变速器换档不平顺等现象。其原因是节气门位置传感器的电位器磨损,ECU不能很好地计算喷油量造成的,这时,故障检测CHECK灯不一定亮。故障检测CHECK灯不亮的原因:发动机在加速时节气门的开度信号间断地送给ECU,ECU不能检测到传感器的故障。所以,故障检测CHECK灯不亮。故障检测:先拔下节气门位置传感器的插头,将万用表表棒接到电位器信号输出端和负极,逐渐拉开节气门,测量电位器的电阻值变化情况。按要求电阻值应该是连续均匀地增大,如丰田车的电阻值应在0.39千欧之间变化。如果电阻值在变化过程中有跳变现象,说明电位器磨损,应予以更换。也可以测量节气门位置传感器的输出电压,红表棒接到节气门位置传感器的工作电压端,黑表棒接到负极,测量电位器的工作电压,应为5伏。然后将红表棒接到信号输出端,并逐渐拉开节气门,电压应随着节气门开度增大而连续均匀的增加,如丰田车的电压为0.34.5伏之间连续均匀变化。如果电压值在变化过程中有跳变现象,说明电位器磨损,应予以更换。录像21节气门位置传感器故障现象1、录像22节气门位置传感器检测1、录像23节气门位置传感器故障现象2、录像24节气门位置传感器检测、录像25节气门位置传感器故障现象3、录像26节气门位置传感器检测3、录像27节气门位置传感器检测4,四、空气流量计空气流量计是用于直接测量发动机的进气量。其安装位置在空气滤清器与节气门体之间。下面分别介绍翼片式、热式、卡门旋涡式三种常见的空气流量计。1翼片式空气流量计以丰田车的翼片式空气流量计为例进行介绍。图8翼片空气流量计故障一故障现象:发动机正常起动后,仅运行十几秒钟就出现熄火现象。说明可能是燃油泵开关不能接通。见录像录像06翼片空气流量计故障现象1及检测1、录像07翼片空气流量计故障现象2、录像08翼片空气流量计检修2、录像09翼片空气流量计故障现象3、录像10翼片空气流量计检测3、11翼片空气流量计检测4。故障检测:检查时,拆下空气滤清器,并拔下翼片式空气流量计的插头,用万用表测量燃油泵开关的电阻值,翼片全关时电阻值为无穷大,稍微推开翼片,油泵开关应接通,电阻值为0欧姆,如果电阻值还是无穷大,说明油泵开关不通,应予以修复或更换。故障二故障现象:发动机出现油耗增加,动力略有下降,严重时排气管冒黑烟的故障,一般是翼片式空气流量计回位弹簧变软造成的。在发动机进气量不变的情况下,如果回位弹簧变软,当翼片开度增大时,送给ECU的进气量信号增大,造成喷油量增多,混合气则变浓。故障检修:将示波器的两测试棒分别接到喷油器的控制端及搭铁处,起动发动机并在怠速下运转,怠速时的正常喷油量为23毫秒,如果喷油量偏多,在其它控制信号正常的情况下,一般是回位弹簧变软造成的。调整时,先拆下翼片式空气流量计电路板盖,然后逐渐旋紧回位弹簧的预紧度,直到喷油时间恢复正常值为止,否则,应更换新件。故障三故障现象:汽车在行驶中,如果出现发动机动力下降,加速时有闯车的现象,说明是翼片式空气流量计的电位器磨损造成的。翼片式空气流量计的电位器磨损后,空气流量计工作时输出信号出现中断现象,使发动机在运行及加速过程中,信号间断地输送给ECU,ECU则不能准确地计算喷油量,造成喷油量不稳定,发动机不能正常工作。故障检测:先拆下空气滤清器,拔下翼片式空气流量计的插头,然后将万用表表棒接到空气流量计上的电位器信号输出端(VS端),另一支表棒接到接地端(E端),逐渐推动翼片旋转,测量电位器电阻值的变化情况。丰田车的电阻值为0.021.2千欧。如果电阻值在规定的范围内连续均匀增大,说明电位器性能良好。如果电阻值在变化过程中有跳变的现象,说明电位器有磨损,应更换翼片式空气流量计。另外,还可以用测量电压的办法检查翼片式空气流量计的信号输出情况来判断电位器的性能。测量时,在不拔插线的情况下将空气滤清器拆下来,再将万用表红黑表棒分别接到翼片式空气流量计上的信号输出端VS和接地端E,并逐渐推开翼片旋转,VS与E之间的电压应连续均匀变化。应注意,有的车型电压值是增大,有的车型电压值是减小,丰田车的电压值应在40.5伏之间连续均匀减小。如果电压值在变化过程中有跳变的现象,说明电位器有磨损,应予以更换。,2热式空气流量计热式空气流量计有热线式和热膜式两种。(1)热线式空气流量计热线式空气流量计根据热线在壳体内安装的部位不同,可分为主流测量式和旁通测量式两种。见图9故障一故障现象:汽车在行驶时,发动机出现动力下降,或者怠速不稳定等现象。主要是热线式空气流量计的热线表面有污垢或空气流量计电路有故障,使空气流量计输出的电压偏低,输送给ECU的进气量的信号较小,造成喷油量减少,混合气变稀,因此发动机工作异常。另外,由于热线式空气流量计仍有信号输出,ECU检测不到空气流量计有故障,所以故障检测CHECK灯不亮。见录像录像12热线空气流量计故障现象1、录像13热线空气流量计检测1、录像14热线空气流量计故障现象2、录像15热线空气流量计检测2。故障检测:检测热线式空气流量计的工作电压,应为12伏或5伏。然后,起动发动机,测量热线式空气流量计的输出电压,发动机从怠速逐渐加速到高速,信号电压应在1.24伏之间连续变化,否则应检修热线式空气流量计。另外,有的热线式空气流量计还有自洁功能。其自洁工作过程是,当发动机熄火后12秒热线烧红,使附在热线表面的污物被烧掉,以达到自洁作用。故障二故障现象:汽车发动机在运行过程中出现动力下降,故障检测CHECK灯常亮,说明热线式空气流量计有故障。主要是热线式空气流量计的工作电压及接地不正常,或者热线式空气流量计电路有故障,使热线式空气流量计无信号输出,ECU检测到热线式空气流量计有故障,故障检测CHECK灯常亮。同时ECU启动备用系统,按固定的喷油量喷油或限制了喷油量,所以发动机动力下降。故障检测:读取故障代码,是否有空气流量计的代码出现,有则进行下一步检查。测量其工作电压,应为12伏(有些车为5伏),否则,说明插接件到ECU的供电线路断路或ECU工作不正常。(2)热膜式空气流量计热膜式空气流量计与热线式空气流量计的故障现象、故障原因,工作电压检测都是相同的。但是热膜式空气流量计还可以检测输出信号来判断其性能的好坏。热膜式空气流量计输出信号是数字信号,因此,检测输出信号可以用示波器测量输出波形,也可用带有测量频率功能的数字万用表测量其输出频率,还可用解码器直接读取其数据。以帕萨特汽车为例介绍解码器检测热膜式空气流量计的输出信号。将解码器接到诊断插座,起动发动机测量热膜式空气流量计的输出信号参数,发动机怠速信号应为2.04.0克/秒,然后,提高发动机转速,要求信号值应随转速的提高而增大,最大值可达到7.09.0克/秒。3旋涡式空气流量计旋涡式空气流量计有光电式和超声波式两种形式。(1)光电旋涡式空气流量计光电旋涡式空气流量计主要由发光管、光敏管、涡流体、反光板、控制电路等组成。输出信号是数字信号。图10超声波旋涡空气流量计、图11光电旋涡空气流量计光电旋涡式空气流量计与热线式空气流量计的故障现象、故障原因,工作电压检测都是相同的。光电旋涡式空气流量计也可以检测其输出信号。下面以凌志400型汽车为例检测光电旋涡式空气流量计的输出信号。将示波器接到空气流量计的信号输出端,起动发动机,测量光电旋涡式空气流量计的输出信号,发动机怠速的输出信号应为2535赫

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