发动机自动熄火的故障诊断方案设计毕业设计

第一部分设计任务与调研设计任务：通过对发动机自动熄火故障原因的分析，解决发动机熄火的一系列问题。2.设计的思路与方法设计思路：根据指导老师提供的课题在网上和图书馆查阅相关文献，对汽车发动机自动熄火故障的调查，先通过查阅相关资料来了解发动机的结构，再进行实地的操作，最后整理发动机自动熄火的故障原因。3.参考文献及图片本设计方案参考了汽车维修技术，汽车发动机故障分析详解，汽车拆装与调整等相关书籍及图片。4.调研的目的和总结调研目的：对发动机产生自动熄火故障问题进行调研，明确了解发动机的结构与构造情况；分析导致发动机自动熄火的原因；解决发动机熄火的问题，进而达到毕业设计的目的。第二部分设计说明近年来，随着国民经济发展速度的加快，我国汽车事业也取得了突飞猛进的发展，汽车的数量也在逐年上涨，在汽车数量增多的同时，汽车所发生的故障也随之增多，在汽车众多故障中发动机出现的自动熄火问题为一种常见问题，造成该问题产生的因素有很多。本文通过分析发动机自动熄火的原因，设计出一套发动机自动熄火故障的诊断方案，进而达到毕业设计的目的。

第三部分设计成果发动机的原理与构造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。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、点火系和启动系组成。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。1-1曲柄连杆机构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。1-2配气机构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。1-3燃料供给系1.4润滑系统滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成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。1-4润滑系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。1-5冷却系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。1-6点火系1.7启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做功，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。1-7启动系第二章发动机自动熄火的故障检修2.1故障诊断的一般步骤1.先进行故障自诊断，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。2.2故障诊断的检验方法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：连接器:在垂直和水平方向轻轻摇动连接器。配线：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。零件和传感器：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。2.3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.怠速时，表针应稳定在64～71kPa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—84．6kPa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84．6kPa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。2.4燃油系统的检测1.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。2.燃油泵电路、喷油器驱动电路等电路有接触不良等故障。3.燃油泵继电器、EFI继器、点火继电器不良等。2.5怠速系统的检测点火正时不对、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，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。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。2.6电控系统的检测（1)废气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、燃油混合进入发动机，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。EGR阀的检查维护、EGR阀在废气再循环装置中是最重要的部件之一，它的好坏将直接影响整个装置的工作。首先，用观察法检查EGR阀。起动车辆，在发动机转速达到2500R/MIM左右时，观察EGR阀的阀芯，阀芯应随发动机转速的变化而运动，需要时可用镜子观察或把手指放到EGR阀的膈膜上感觉它的运动情况，如果阀忒运动，EGR阀正常打开，将会影响汽车的驱动性能，说明EGR阀需要更换。其次，检查通向EGR阀的真空源和EGR阀的隔膜。把一真空测量仪连接到通向EGR阀的真空管道上，起动发动机，观察真空值。开始有可能检测不到真空值，开始有可能检测不到真空，这是因为车上的磁阀还没有工作，等待一段时间，如果还不能检测到真空值，则说明EGR阀的电磁阀或真空软管有故障。如EGR阀的真空源情况正常，则应进一步检查EGR阀的隔膜。在检查过程中，如果EGR阀的隔膜。容易接触到，可逆着弹簧压力的方向轻轻地下压隔膜，看它是否运动自由；如果隔膜运动不自如，则要检查EGR阀中隔膜是否破损，引起真空，其方法是起动发动机并使之处于怠速运转状态，拿一装有化油器清洗剂的喷壶，将喷壶的喷头用软布条裹好，然后对准EGR阀的膈膜区域喷撒清剂，这时注意发坳机转速的变化，如果隔膜有破损，发动机转速会有短时间的冲击并上升，过一段时间后，转速会平稳下来并固定在怠速值上，遇到这种情况必须换用新的EGR阀。另外，还必须检查EGR阀控制的废气循环流量是否合格。检查时起动发动机并使之达到正常工作温度，拆下EGR阀上的真空软管，用适当大小的塞子将其堵上，用手持真空泵对准EGR阀阀芯的运动。如果EGR阀控制的废气循环量合适，发动机会出现怠速不稳，甚至熄火现象，若EGR阀阀芯运动，而发动机怠速没有变化，则说明EGR阀有部分堵塞，应进行清洗，如果阀芯不动或EGR阀隔膜不能保持真空，则必须更换EGR阀。EGR阀的底部容易产生积碳，它将导致废气再循环通道受阻，在清洁时，必须将EGR阀拆下，以确保其底部和废气再循环通道内的积碳，在拆下EGR阀后，用布条擦拭阀门的表面和废气再循环通道内的积碳。在拆下，EGR阀后，一般要更换其垫圈，因为此处温度较高，垫圈老化较快，若仍使用旧垫圈，日后可能发生泄漏，在更换垫圈时，应在垫圈上涂一层含锂润滑油。(2)空气流量计的检测a.连接测试盒V.A.G1598/22与控制单元端子；b.按电路图检查测试盒与三端子连接器端子1和插孔13、端子2和插孔12是否导通，其最大电阻值应为1.5Ω；c.检查所有导线相互之间是否有短路，其阻值应为∞；d.如导线无故障，更换空气流量计G。(3)氧传感器的检测1.氧传感器加热器电阻的检测点火开关置于“OFF”，拔下氧传感器的导线连接器，用万用表Ω档测量氧传感器接线端中加热器端子与自搭铁端子（图6的端子1和2）间的电，其电阻值应符合标准值（一般为4-40Ω；具体数值参见具体车型说明书）。如不符合标准，应更换氧传感器。测量后，接好氧传感器线束连接器，以便作进一步的检测。2.氧传感器反馈电压的检测测量氧传感器反馈电压时，应先拔下氧传感器线束连接器插头，对照被测车型的电路图，从氧传感器反馈电压输出端引出一条细导线，然后插好连接器，在发动机运转时从引出线上测量反馈电压。有些车型也可以从故障诊断插座内测得氧传感器的反馈电压，如丰田汽车公司生产的小轿车，可从故障诊断插座内的OX1或OX2插孔内直接测得氧传感器反馈电压（丰田V型六缸发动机两侧排气管上各有一个氧传感器，分别和故障检测插座内的OX1和OX2插孔连接）。在对氧传感器的反馈电压进行检测时，最好使用指针型的电压表，以便直观地反映出反馈电压的变化情况。此外，电压表应是低量程（通常为2V）和高阻抗（阻抗太低会损坏氧传感器）的。(4)冷却水温度传感器的检测1.冷却水温度传感器的电阻检测A、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Ω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）间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于1kΩ。B、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Ω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.冷却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。(5)曲轴位置传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，会引发间歇熄火故障。ECU有故障第三章自动熄火的故障实例3.1长安之星自动熄火故障近年来，长安之星SC6350B/SC1015XB(电喷发动机)怠速自动熄火的故障.在维修一辆一种故障时，维修工们大都曾费了一点周折才找到故障原因.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.车主说，购得此车(二手车)时就有此故障，后维修两次也未修好，因无大碍，也就未及时修理.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。有人认为：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。在修好这辆车后，又按此思路解决了多辆长安电喷怠速不稳的问题，特别是更换过正时带的。3.22013款宝来1.6L汽车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，于是怀疑线束插头接触不好。将凸轮轴调整器N205的线束重新插紧，消掉故障码后车辆出厂。几天后该车再次以想同的故障进厂，使用V.A.1552调整取故障代码，仍然是17936，笔者怀疑是凸轮轴调整器自身有问题，于是更换了N205，之后大约半年时间，故障再也没出现，看不的确是凸轮轴调整器N205损坏，不久前该车再次出现等红灯熄火的故障，调取发动机故障代码17935，含义是凸轮轴调整器N205对地短路，看来是新故障引起了与以前相同的故障现象。而且用户反映，该故障在雨天出现频特别高，于是与凸轮轴调整器N205相关线路在某处被磨破了，导致线路直接搭铁。顺着线路查找，当拆下前风玻璃下导流板时，发现发动机控制无线束被后加装的防盗器喇叭固定螺钉刺破了。故障排除：修复线路破损点后，试车后无出现类似故障，故障彻底排除。回顾总结：凸轮轴调整器N205通过发动机控制单元控制搭铁。当相关线路被螺钉穿破后，造成凸轮轴调整器N205直接搭铁，于是凸轮轴长时间处于满负荷调整状态，造成气门叠开角度增大。发动机小负荷时，配气相位的错误造成发动机动力不足，于是就导致容易熄火的故障。3.3奥迪A6自动熄火故障一辆2014年产进口美规奥迪A6轿车，用户反映该车在行驶中经常出现突然熄火松开加速踏板后发动机剧烈抖动或马上熄火的现象。车辆在行驶时并无其他不良状况，并称该车因此故障已在多家修理厂进行过维修，但故障始终未得到解决。根据用户反映的情况，首先连接故障诊断仪V.A.G1551检查了发动机的电控系统，但系统无故障储存。为了明确故障原因，又利用又利用诊断仪读取了各传感器和各执行器的动态数椐流，发现相关的一些技术参数均在规定范围之内。通过以上检查，表明故障出在发动机电控系统方面的可能性不大。故障排除进行到此时，也对该车的故障进行了进一步的分析。一般能造成发动机怠速熄火的原因很多，如进气系统某些气阀或管接头漏气，燃油压力系统不足，燃油蒸发排放控制系统漏气，以及废气再循环系统（EGR）工作不正常。经过讨论，决定就以上怀疑地方逐项进行检查，为此，先测量了进气系统的真空度，测量在正常范围之内，说明进气系统密封正常。然后连接油压表测量了发动机的怠速工况和急加速的燃油压力，也未发现异常，主明燃油系统应该没有什么问题。为了排除燃油蒸发排放系统出故障的可能性。接下来将检测重点物到了EGR系统上，于是将其切断，结果发现发动机马上恢复了正常了，看来该就是因为EGR工作异常而导致故障。众所周知，EGR系统的工作是受发动机控制单元控制的。发动机控制单元根椐发动机转速、负荷（节气门开度）、温度、进气流量及排气温度集中，通过控制电磁阀适时地打开，使排气系统中的少部分废气经EGR阀传入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气燃烧后，降低了燃烧室的温度，因NOx是高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOx的生成，从面降低了废气中的NOx的含量。在发动机的怠速低速小负荷及冷机时，发动机控制单元控制废气不参于再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机到达一定转速时、负荷且达到一定温度时，发动机控制单元控制少部分废气参与再循环，且参于再循环的废气量能够根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而改变，以使废气中的NOx含量最低。一旦发动机的EGR出现故障，使得过多的废气参于再循环，将会影响发动机的正常燃烧，从而影响动机的动力性。特别是在发动机怠速、低速、小负荷、冷机的工况时，这种情况影响尤为明显。根据该车EGR系统结构特点分析，产生故障的可能有两个：1、电磁阀关闭不严，从而使得进气管真空度不受电磁阀控制，而进入EGR阀真空膜室将EGR阀打开，导致废气进入气缸参于燃烧。2、EGR阀关闭不严，导致废气不受EGR阀的控制直接进入气缸参与燃烧。先切断了电磁阀与EGR阀之间的直空管通道，结果故障依旧，证明EGR阀关闭不严。拆下EGR阀检查，阀门果然漏气，并发现阀门和阀座上均结有积炭，正是这些积炭导致阀门关闭不严而漏气。清除EGR阀门及阀座上的积炭，并用磨膏研磨后，测试不漏气装复后试车，故障