毕业设计 模板 2011

1、唐山工业职业技术学院 毕业设计设计题目：发动机无法启动的诊断与排除学生姓名： 刘洪磊 班级 08汽车11 专 业： 汽车检测与维修技术 设计指导教师_刘玉虹_ _设计辅导教师_宋开源_ _ _（完成日期） 2011 年 4 月 20 日 摘要现代的轿车发动机电动启动已经普及，汽车发动机无法启动原因很多，首先要分析无法启动的症状。汽车发动机经过长期的使用后或者人为的原因导致发动机无法启动，是机械故障还是电气故障，那就要我们带着问题来探研问题的所在，从中我们知道发动机为什么会无法启动，这样我们才可以以后避免发动机无法启动带给我们的麻烦，防范于未然。现代轿车主要采用电控燃油喷射系统的汽油发动机。电子

2、控制喷射发动机正常工况时，不论冷机或热机，都有良好的启动性能。但有时也会碰到起动苦难甚至不能启动的故障。这种故障原因比较复杂，有时问题出在启动系、点火系、也有的出在燃油系统或控制系统上。本文主要针对以上各个方面引起的启动困难问题进行了分析探讨。关键词：无法启动 启动系统 电控燃油喷射系统目录摘要 1、关于启动发动机的相关机构、系统 12、发动机启动系统的组成与工作原理 12.1发动机启动系统 12.2启动系控制电路及原理 23、发动机电子燃油喷射系统的组成与工作原理 2 3.1基本组成 23.2工作原理 24、发动机点火系统24.1点火系统的功用 34.2点火系统的类型 34.3微机控制点火系

3、统的工作原理3 5、配气相位的简介 36、发动机不能启动的具体原因 47、常见故障 58、案例 89、总结 9致谢 11参考文献121、关于启动发动机的相关机构、系统发动机能否正常启动关系到发动机的很多方面，主要由： 配气机构、启动系统、电子燃油喷射系统、点火系统、电子防盗系统 发动机中央控制系统（ECU）等，当发动机的这几个系统中的任意一系统不工作时都会引起汽车发动机无法启动。2、发动机启动系统的组成与工作原理2.1发动机启动系统汽车电动启动系统具有操作简单、启动迅速的特点，并且有重复启动的能力可以实现远距离控制因此得到广泛应用。其主要由蓄电池、电动机、传动机构、操纵机构。2.1.1基本组成

4、1）直流串励电动机2）传动机构动机构3）控制装置2.2启动系控制电路及原理启动系控制电路随车型的不同而有所不同,普通轿车为例介绍一下起动机的控制原理，如图：当点火开关位于启动档时，电流的流向为：蓄电池“+”-点火开关-端子50-保持线圈-搭铁，同时吸引线圈中也通过电流，方向为：蓄电池“+”-点火开关-端子50-吸引线圈-端子C-励磁线圈-电枢搭铁。此时电流非常小电动机低速运转，同时系安全产生的吸引力通过拨叉式离合器的小齿轮向左与飞轮齿圈啮合。当小齿轮和飞轮齿圈完全啮合以后，与活动铁心连在一起接触片向右运动，与端子30及端子C接触，从而接通了主开关，通过其动机的电流增大，电动机的转速升高。而电枢

5、轴上的螺纹是小齿轮和飞轮齿圈更加牢固的啮合。吸引线圈两端的电压相等，所以无电流通过。保持线圈产生的磁场力使活动铁芯保持在原地不动，此时的电流方向分别为：蓄电池“+”-启动开关-端子50-保持线圈-搭铁：蓄电池“+”端子30接触片端子C励磁线圈点数绕组搭铁。发动机启动后，点火开关回到ON位置，之久切断了端子50上的电压。这时，接触片和端子30极端子C仍保持接触。电路中的电流为：蓄电池“+”端子30接触片端子C吸引线圈保持线圈搭铁。同时，电流还经过端子C励磁线圈电枢搭铁。由于此时吸引线圈与保持线圈的电流方向相反 ，产生的磁场力相互抵消，再在复位弹簧的作用下，活动铁芯向左运动，使得小齿轮与飞轮齿圈脱

6、离，同时接触片和连个端子断开，切断电动机中的电流，整个启动过程结束。1-推杆 2-固定铁心 3-开关触点 4-起动机“C”端子 5-点火起动端子 6-起动机“30”端子 7-起动机“15a”端子 8-起动机“50”端子 9-吸拉线圈 10-保持线圈 11-铜套 12-活动铁心 13-回位弹簧 14-调节螺钉 15-挂钩 16-移动叉 17-单向离合器 18-驱动齿轮 19-止推垫圈图1启动系控制电路3、发动机电子燃油喷射系统的组成与工作原理3.1基本组成电子控制燃油喷射系统，是一个以电子控制单元(ECU)为控制中心，利用安装在发动机不同位置上的各种传感器册的发动机的各种工作参数，按照在计算机中

7、设定的控制程序，通过控制喷油器，精确的控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。电子控制燃油喷射系统由进气系统，电子控制系统组成。其中电子控制系统由传感器、电子控制单元和执行器组成。3.2工作原理电子控制单元接受曲轴位置传感器、空气流量计、水温传感器、节气门位置传感器、点火开关、车速传感器、蓄电池电压传来的信号其进行处理，对喷油器输出控制信号，控制喷油器电磁阀的开启时间，从而控制喷油量。氧传感器将派出的废气进行分析并将采集到的信号传给控制单元，实现对喷油量的修正。电子燃油喷射系统实现了启动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制，使发动机在各种工况

8、下都能获得良好的燃料经济性和排放性。4、点火系统4.1点火系统的功用点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机作功。4.2点火系统的类型发动机点火系统，现代轿车轿车的点火系统有很多种，但多采用的是独立点火系统，主要包括传感器及其接口、微机、执行机构等部分构成。该系统可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节。单独点火系统具有点火能量高，高速不断火。同时取消了缸线有效的减小了能量的损耗。但注意帕萨特领域轿车发动机采用的是铂金火花塞如果换用普通火花塞会影响发动机的启动性能和排放性能。微机控制点火系统

9、主要由检测发动机运行状态的传感器、处理信号和发出指令的（ECU）、相应点火指令的点火器点火线圈等组成。图2点火系统原理图4.3点火系统的工作原理首先点火开关AM2提供的电源同时进入点火器的“+”B接线柱和点火线圈的“+”端子，想点火器和点火线圈的初级线圈通电。该电流从点火线圈的“-”端子流出，有点火器C接线柱流入点火器搭铁，形成初级电流。再由ECU根据转速信号和曲轴位置信号进气流量信号以及启动开关信号等计算出最佳点火提前角，通过IGT端详点火器输出点火正时信号，控制点火器的搭铁回路的切断时刻，与此同时，在点火器的次级线圈产生很高的感应电动势经缸线传送给火花塞，释放点火能量，点燃混合气，发动机完

10、成作功。同时点火器的IGF向ECU反馈点火确认信号。5、配气相位的简介用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气位。图3 配气相位角5.1 配气相位的内容 （1）进气提前角（2) 进气迟后角（3) 排气提前角 （4) 排气迟后角 （5) 气门重叠 （6）气门重叠角5.2 配气相位对发动机工作性能的影响 （1）气门重叠角对发动机性能的影 响气门重叠角过大会出现废气倒流，新鲜气体随废气排出，这将进排气量的减少，汽油机燃料的浪费。 气门重叠角过小，又会造成进气量减少，排气不彻底。 （2）进气迟后角对发动机性能的影响进气迟后角过小，进气门早关，将造成进气量减少过大使进入气缸内的气体又重

11、新压入进气管内，也会使进气量减少。（3）排气提前角对发动机性能的影响排气提前角过大会使仍有作功能力高温高压能力的气体排出气缸,使发动机功率下降,油耗增加,过小使得排气阻力增加,发动机功率下降,发动机温度过热.5.3配气相位与发动机转速的关系 发动机转速不同，配气相位也应不同。转速越高，进、排气流惯性越大，若增大进气迟后角和（ +）气门重叠角，就会进气量和减少残余废气的含量。 汽油机负荷不同，配气相位也应不同。汽油机小负荷运转时，由于节气门开度小，进气压力较低，要求气门重叠角减小，否则会出现废气倒流现象，使进气量减少。5、发动机不能启动的具体原因：1）在发动机一切正常的情况下，启动机或蓄电池有故

12、障都会使发动机难以启动。遇此情况，首先要了解启动机与蓄电池的使用情况，以便大致判断故障部位。必须先弄清楚，发动机无法启动是不是蓄电池电量不足。2）检测点火正时。正时皮带出现了打滑现象，是导致没有电火花产生、发动机无法启动这一故障的根本原因。3）检测启动系统。对于发动机无法启动这类故障，首先着手做的工作是检测发动机启动系统中的电路。从最基本的组成形式来看，启动系统的电路一般来说包括下列最基本的部分，即蓄电池、启动电机以及连接这些部件的电缆等。当然，除此之外，点火开关、启动机继电器或电磁线圈，起动机单向离合器等，也同样是启动系统的重要组成部分。4）检测电火花质量。当启动系统的电路通过检测，证明确实

13、没有故障之后，就应将注意力集中在发动机为什么不能运转上了。一般来说，首先检测的是发动机的点火系统，这也是最简单的一项检测工作。在早期的点火系统中，你可以很方便地取下点火线圈，然后用一个电火花检测器检测电火花是否正常。选择电火花检测器时，一个可以调整的检测器要比一个固定设计的更为可取，因为它允许你将检测器调整到一个更小的间隙，这样你就可以知道，是根本没有电火花产生呢，还是有电火花但却很微弱。5）检测燃油系统。燃油系统的诊断可以分为两部分：燃油供给系统的诊断和喷油器电路系统的诊断。燃油供给系统可以通过测量燃油的流量和压力进行检测。测量燃油流量的最好办法，是在燃油供给管路中带负载时检测管路。6）检测

14、防盗系统：车载防盗系统也会产生一些经常被忽略的燃油供给系统方面的故障。一些汽车制造商在防盗系统数据流中包括了参数识别功能。在许多车型上，更换防盗系统的模块而没有对它进行正确的初始化处理，就会导致汽车无法启动。还有一些汽车在某些特定情况下，例如当万能钥匙丢失时，需要通过更换多功能控制器，才能让发动机正常启动。7）发动机配气相位不正确，发动机配气相位不正确会是发动机在进气行程无法进气，排气不顺畅从而引起发动机作功紊乱导致发动机无法启动。8）汽缸的压缩压力。如果发动机的汽缸磨损严重，汽缸压缩压力无法达到标准范围将会造成无法点燃可燃可燃混合气，以至于无法启动。9）汽车发动机控制单元（ECU）编码正常，

15、发动机控制单元是发动机的中央控制中心，如果控制单元无法发出正确的指令发动机必然无法地动可燃混合气浓度引起的发动机 10）在可燃混合气方面无法启动一般可以分为三种情况第一种情况是冷车无法启动，热车启动正常。导致此类故障的根本原因是混合气偏稀，或者点火能量偏低。主要应该检查燃油压力(偏低)、漏真空(进气系统漏空气、EGR阀泄漏废气、PCV阀工作不良)、进气门处是否存在大量积碳(吸附燃油)、喷油器(由于积碳堵塞导致燃油雾化不良)、冷却液温度传感器信号(指示高温)、空气流量传感器信号(失准)、进气系统(胶质过多，节气门无法正常开启)和点火能量(启动发动机的同时测量点火波形)。 第二种情况是冷却启动正常

16、，热车无法启动。导致此类故障的根本原因是混合气偏浓，或者由于气阻产生导致混合气偏稀。混合气偏浓主要检查喷油器(是否滴漏)、活性炭罐电磁阀(是否密封不严)、冷却液温度传感器信号(指示低温)、空气流量传感器信号(失准)。气阻主要检查燃油压力(保持不住)、燃油管路布置(不当，异常热源烘烤)还有是节气门是否有卡滞现象。第三情况是冷热车均无法启动。导致此类故障的根本原因是缸压不足，点火正时或喷油正时不当，进、排气不畅，进气系统大量泄漏。此时主要检查汽缸压缩压力(一般伴有动力不足、烧机油、加速不良故障现象)、点火正时或喷油正时(一般伴有动力不足、加速放炮、怠速不稳故障现象)、空气滤清器(太脏，进气阻力太大

17、，一般伴有加速不良)、三效催化转化器(堵塞，一般伴有动力不足，加速不良故障现象)、进气泄漏(一般伴有加速熄火、怠速不稳故障现象)。6、常见故障1）启动系统常见故障起动机转得太慢，不能起动发动机故障诊断与排除 检查条件 在冬季所使用的发动机润滑油要与外界温度相适应。 发动机V形带的张力正常。 故障诊断与排除起动机转得太慢，不能起动发动机故障的诊断与排除，如图 4所示。蓄电池充电不足，或者由于接头处松动或氧化产生较大的电压降。因此检查蓄电池，必要时充电蓄电池充电不足，或者由于接头处松动或氧化产生较大的电压降。因此检查蓄电池，必要时充电 发动机起动正常 发动机不能起动结束由于起动机接线柱上的接头松动

18、或氧化而引起较大的电压降。（1）拆开蓄电池上的搭铁线（2）把起动机上的接头和变速器与车身之间的搭铁线擦干净，并将它们旋紧（不要使车身上的搭铁线松动）（3）接上蓄电池上的搭铁线结束 发动机起动正常 发动机不能起动故障可能的原因及处理方法（1）电刷和整流子之间接触不良。必要时更换电刷，清洗电刷的导向装置（2）整流子磨损或烧坏和污损。需要更换电枢 图 4 起动机转得太慢，不能起动发动机故障诊断与排除流程图起动机不转的故障诊断与排除 检查条件 电磁开关接线柱与搭铁线良好。 发动机与车身之间必须紧固，而且不能氧化。 蓄电池电充足（用伏特表测试蓄电池端电压）。故障诊断与排除起动机不转故障的诊断与排除方法见

19、图5所示。测试电磁开关接线柱上的电压（至少8V） 无电压或电压低于8V 电压正常测量电磁开关上线圈头接柱上的电压（注意接触良好，最小电压为8V） 无电压 有电压更换起动继电器修理起动机测量点火开关上接线柱上的电压（最小电压为8V） 无电压 有电压检查并修理点火开关接线柱和起动机接线柱之间的连接线（参照电路图中电线的走向）更换点火开关 图5 起动机不转故障诊断与排除流程图2)其它原因引起的无法启动故障发动机无法正常启动故障的排除步骤：车辆无法启动是一个相对比较常见的问题，在车辆无法启动的时候您不妨从以下几个方面对车辆进行一下初步检查。 首先看看油表显示是否有油 很多新司机由于经验不足会忘记加油，

20、车辆没有了汽油自然不能启动。 当车内的汽油很少的时候 检查一下车子是否停放了不平整的地方，因为如果地面坡度较大则油箱内的油会集中在一边，因此有时就无法正常供油，从而导致无法正常启动。 检查车辆电瓶是否亏电 如果在启动汽车时，只能听到起动机的声音，那么就很有可能是由于电瓶亏电而无法启动，这种情况下，有时在钥匙恢复原位的时候车辆有可能会因为发动机运转变缓而打着。 检查电路是否正常 检查油泵是否正常 一般车辆在启动时可以听到油泵继电器发出的轻微响声，而这一响声在持续两秒钟后会自动停止。 检查车辆点火系统是否正常 检查点火系统时一般需要两个人协作，将发动机上点火高压线拔下一根，用旧火花塞或其他笔状金属

21、棒插入火花塞帽中，将火花塞体或金属棒体*近发动机金属部位，启动发动机观察有无高压跳火现象，如果没有则检查点火系统问题。在检查过程中，一定要注意两点，首先是要把拔下的那根高压线相对应的供油线路断开，以避免汽油直接喷射到三元催化器上引起故障；另外就是要注意在试火的时候避开电脑线束，以免将其烧坏。 检查车辆供油系统是否正常 将发动机上红色油管接头拔下(注意用干布或棉丝保护好)，打开点火开关到仪表灯亮起时(启动机不运转)，观察有无油流出。有油流出则供油系统无问题，无油则继续检查之。(需要两人操作) 启动时有无抖动。 火花塞、高压线是否正常。 自动挡车型如果在启动时挡位没有放置在P挡或者N挡则无法启动车

22、辆，此时只需将挡位恢复到P挡或N挡再启动即可。 检查碰撞开关是否动作过 一般在防盗系统中引起的发动机无法起动，比较简单经过读取故障码，解锁故障即可消除。案例一故障原因：一辆帕萨特领域轿车在某厂进行发动机大修后，出现起动困难，怠速不稳，排气管冒黑烟，并且启动一次后就在也无法启动了。 故障排除：首先对发动机的外观装配进行检查，没有发现问题，于是用大众VAS5051进行解码，结果电脑没有储存故障码，只能靠人工检查，按以往的维修经验判断，点火错乱及断火的可能性比较大，于是又进一步检查，首先检查点火正时皮带，把正时皮带上盖拆下，结果正时皮带记号都是正确的，于是对曲轴位置传感器进行线路电压以及传感器本身电

23、阻进行测试，在测试的同时，将示波器接上，然后起动发动机直至故障出现，却发现电路图上的横线有往反的中断合上的情况，所以判断问题可能出在传感器和曲轴正时齿轮上，但对传感器进行检查是好的，把前正时罩盖一起拆下，却发现曲轴正时齿轮上有三个齿缺失，更换新件，故障排除。 故障分析：因为曲轴正时齿轮上缺齿就造成了传感器输出信号出现错误，当曲轴正时齿轮上的坏齿转到传感器下面的时候，传感器就没有信号输出到电脑（ECU），坏齿转过去的时候它又工作，就造了电脑时工作时不工作现象，没有信号输出时，电脑（ECU）就不给点火信号所以发动机不能启动。案例二故障现象：故障车是一辆广州本田汽车。该车发生碰撞交通事故，发动机舱受

24、到很大程度损坏。为了钣金喷漆作业，发动机整体被拆下移到车外。完工之后，发动机却不能起动。 故障汽车维修分析：据客户陈述，确认这辆汽车不能跳火，为此，更换分电器（内部装有气缸识别传感器，简称cyp传感器）和点火线圈，还是不能起动。利用电控系统的自诊断方法，输出的故障代码是4和8，表示曲轴位置传感器和上止点传感器及线路异常。这两个传感器均安装在曲轴带轮的后面。为此，对传感器单体的示波线圈分别做了导通试验，实测结果电阻值为无穷大，就此更换了上止点传感器和曲轴位置传感器，但可疑的是发动机还是照样不能着车。 利用汽车火花塞作跳火实验，没有一点儿火花。喷油器也没有一点动作声，同时燃油泵也不运转。在清除了故

25、障存码后，利用电控自诊系统查看是否有故障异常。将scs短接连线与维修诊断插头相连(位于汽车内驾驶席侧的仪表板下面)，接通点火开关on，结果故障诊断（dtc）代码还是4和8，看来输出的代码没有什么异常。 回到了基本检查，这也是维修电控发动机的基本操作步骤。检查编程燃油喷射的ECU电源和接地情况，没发现有什么异常。但没有点火火花，燃油喷嘴也不动作，燃油泵也不运转，这确实与前面所检修的结果一样。从这个问题考虑，怎么判断都应该是发动机曲轴位置信号没有输入到ECU控制单元。但是，上止点传感器和曲轴位置传感器都已经更换过了，ECU和传感器之间的导线连接也不会有什么问题，那么怀疑很可能是ECU本身有问题。作

26、为最后判定ECU有问题的证据可要相当的慎重，因为ECU的成本费用上万元。因此，只好借助示波观察仪检查上止点传感器和曲轴位置传感器的输出信号波形。于是按照常规，用示波观察仪检查电压刻度和时间刻度。用起动机带动发动机运转，看不到输出信号的电压波形。当时，是以为探头没接好，复查结果探头接得没问题，再试还是没有信号电压波形。 就此，把示波观察仪的电压刻度放大，再试，示波观察仪画面上出现的信号波形显示传感器只产生0.2v电压，上止点传感器输出的电压也低，曲轴位置传感器输出的电压较低，这样ECU是不能读识发动机旋转信号和活塞位置信号的。传感器是新的，输出信号电压又这样低! 测量传感器的电阻值，却又在规定使

27、用ECU-的基准值范围内。检查传感器的安装状态，也没有松动现象。后又觉得空气间隙有过大的可能性。查阅有关的维修资料，并没有介绍传感器空气间隙的技术参数。根据以往的维修经验，对于曲轴位置传感器通常的空气间隙应在0.2-0.5mm之间，否则难以引起磁力线的变化，当然也就谈不上输出信号电压。可转念一想，更换曲轴位置传感器和上止点传感器，最基本的操作就是要拆卸曲轴带轮，但对于传感器的安装，只不过是固定螺栓拧紧即可。发动机转动时它产生磁力线变化，并不是移动传感器的位置来改变空气间隙的结构。 既然传感器的位置不能移动，空气间隙又不大，只能认为是曲轴带轮位置偏移。后又怀疑是正时齿带从带轮中心向后移动了。用手锤轻轻敲击曲轴带轮，与预想的一样“嗒”的一声，带轮向里移动