第二章发动机机械故障诊断与维修
第2章 汽车检测诊断与维修
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2.1发动机功率与油耗的检测
• • 2.各气缸功率均衡性检测 在发动机正常工作情况下，发动机输出功率应等于各缸功率之和， 各缸输出功率应大致相等。但是由于结构、供油系以及点火系方血的 差异，各气缸实际发出的功率还是会有所不同。特别是当某气缸有故 障时，这种差就更大。例如在某一转速下，若某气缸火花塞突然断火， 该气缸就不能做功，发动机总功率就会下降。 • 根据这种分析，我们就可以采用轮流将各缸断火的办法，来判断某 缸技术状况是否良好。“单缸断火”的具体测试方法有两种:一种是 测量功率的变化;另一种是测量转速的变化。 • (1)单缸功率的检测 • 首先，利用无负荷测功仪测出各缸都工作时的发动机功率，然后在 某气缸断火(高压短路或柴油机输油管断开)情况下，再测量发动机功 率。两次测量功率之差即为断火气缸的单缸功率。
Pe K C1 n C K C1 Pe C n dn dt dn dt
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2.1发动机功率与油耗的检测
• 由式(2 -4)可以看出，发动机在加速过程中所发出的瞬时功率，与转 速和转速变化率的乘积成正比。因此，只要能够测量出发动机的转速 和转速变化率，就可以计算出发动机的瞬时功率。例如，要测量图21中升速曲线上A点的瞬时功率，只要知道A点瞬时速度n1和该点速度 的变化率(该点曲线的斜率)即可。 • (2)通过测量加速时间来计算发动机的平均功率 • 在实用中，通常不是测量某一转速下的瞬时功率，而往往是测量加 速过程中某段时间内的平均功率。如图2-2所示，我们计算转速从n1 –n2的平均功率
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2.1发动机功率与油耗的检测
• 因此可以得出:
Pav C nav ( n n n n n n dn ) av C 1 2 2 1 C 2 1 dt 2 T T
汽车发动机电控技术原理与维修课件-第2章故障自诊断系统及测试
• 水温传感器正常工作时，其输出信号在0.1~4.8V范围内变化。
②氧传感器与空燃比反馈控制系统、爆燃控制 系统等，控制所依据参数（直接从传感器测 得或根据传感器的输入计算得到）是在不断 变化的，因此这些信号变化的快慢也反映了 传感器是否存在故障。
③故障信号的产生除传感器自身的故障原因外， 传感器电路接触不良、断路或短路也会导致 故障信号的产生。
快速数据传递→ 故障存储器被清除了
3．丰田IT-Ⅱ
开始DTC 检查（读 取故障码）
启动数据 列表（读 取数据流）
*** 故障码的人工读取与清除
1．OBD-I系统故障码的人工读取与清除 ——以丰田车系为例
丰田车系诊断插座
• 发动机舱内诊断插座一般设 在熔断器盒旁边，用于读取 与清除故障代码；
45—防盗系统
55—灯光调节电控
26—电控车顶
56—收音机
34—自适应悬架
66—座椅/后视镜调整电控
• 按“→”显示如下信息提示输入功能地址：
Rapid data transfer HELP Select function XX
快速数据传递 帮助 选择功能 XX
自诊断座
解码器诊断接 口 桑塔纳2000诊断座与解码器诊断接口
2．大众V.A.G1552
功能键与功能代码
快速数据传递
• 当诊断仪一旦连接好之后，会自动进入操作模式1 （“快速数据传递”），即：
Rapid data transfer HELP Insert address word XX
快速数据传递 帮助 输入地址字XX
• 在监控回路内设有监控时钟，按时对ECU进 行复位。当ECU内部发生故障时，程序就不 能使ECU复位，ECU据此判定自身有故障。
汽车发动机故障诊断与排除
任务1 发动机常见故障现象及原因分析任务2 发动机故障的诊断方法第二章汽车发动机故障诊断与排除项目一、发动机故障诊断的基础学习目标：1、了解发动机常见的故障现象和故障原因2、学会发动机各种故障的分析过程3、掌握发动机故障的一般诊断方法任务1 发动机常见故障现象及原因分析发动机是汽车最重要的部件之一，其作用相当于人体的心脏。
如果发动机出现故障将影响汽车的行驶，情况严重的将危及驾驶员生命安全。
因些，对汽车发动机故障有必要进一步的学习了解，以便“汽车医生”即维修人员更好地排除故障，保障汽车行驶安全及延长发动机的使用寿命发动机的故障可分为机械故障和电控系统故障。
发动机机械故障常发生于曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、润滑系统、燃料供应系统、起动系统等。
电控系统故障常发生于点火系统，各种传感器、电控单元、执行器，以及一些线束，插头，连接器、保险丝，继电器等。
下面我们对一些常见的故障现象和原因进行了解：第一节：曲柄连杆机构常见故障的诊断分析一、曲柄连杆机构的作用与组成作用：将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动，对外做功，为整车提供动力。
组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。
机体组，主要包括气缸体、气缸盖、气缸套、气缸垫等不动件。
活塞连杆组，主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆运动件。
曲轴飞轮组，主要包括曲轴、飞轮等机件。
二、曲柄连杆机构的工作条件气缸内最高温度: 2500K以上最高压力:3MPa-5MPa现代发动机最高转速:3000-6000r/min，活塞在气缸内每秒钟要完成约100-200个行程，线速度非常大。
可燃混合气与燃烧废气含有酸性成分〔有机酸、矿物质酸〕，腐蚀零件。
曲柄连杆机构工作条件：高温，高压，高速，化学腐蚀，热负荷、机械负荷高第二节：曲柄连杆机构常见故障一、缸体、缸盖变形1 故障现象①发动机排白烟。
②怠速运转时，打开水箱盖看到水箱冒气泡。
③缸压低。
2．故障原因①缸体在铸造和机械加工时，有残余应力，由于零件的时效处理不足，造成内应力很大，高温时内应力重新分布。
汽车发动机维修手册
汽车发动机维修手册第一章：发动机简介1.1 发动机的定义和作用发动机是汽车的核心部件，负责将燃料转化为能量，驱动汽车行驶。
它由多个系统组成，包括燃油供给系统、点火系统、冷却系统等。
1.2 发动机类型汽车发动机主要分为内燃机和电动机两种类型。
内燃机又可以分为汽油发动机和柴油发动机。
第二章：常见故障及排除方法2.1 燃料系统故障2.1.1 汽油供给不足可能原因：油泵故障、燃油过滤器堵塞等。
排除方法：检查油泵和燃油过滤器，并进行必要的更换或清洁。
2.1.2 汽油供给过多可能原因：气门装配不当、进气歧管漏气等。
排除方法：检查气门装配和进气歧管，进行必要的修复或更换。
2.2 点火系统故障2.2.1 火花塞故障可能原因：火花塞老化、电极间隙过大等。
排除方法：更换火花塞，并调整电极间隙。
2.2.2 点火线圈故障可能原因：点火线圈接触不良、绝缘破损等。
排除方法：检查点火线圈接触情况，并进行必要的维修或更换。
2.3 冷却系统故障2.3.1 发动机过热可能原因：散热器阻塞、水泵故障等。
排除方法：清洗散热器或更换故障的水泵。
2.3.2 冷却液泄漏可能原因：冷却系统密封件老化、冷却液管路破损等。
排除方法：更换密封件或修复冷却液管路。
第三章：日常保养与维护3.1 发动机起动前的检查3.1.1 检查机油量确保机油量在适当范围内，不得过低或过高。
3.1.2 检查冷却液确认冷却液的量和质量，必要时进行添加和更换。
3.2 发动机正常运行中的注意事项3.2.1 控制发动机温度避免长时间高负载行驶，及时降低发动机温度。
3.2.2 避免急刹车急刹车容易导致发动机突然停止，对发动机造成不良影响。
第四章：故障诊断与维修流程4.1 故障诊断步骤4.1.1 观察现象和收集信息根据车主的描述和现象，了解故障发生的背景和可能的原因。
4.1.2 进行初步检查使用相应的工具和设备，对可能存在问题的部位进行检查和测量。
4.1.3 确定故障原因综合分析收集到的信息和初步检查的结果，确定故障的具体原因。
试论柴油发动机常见故障诊断及维修技术
1常见故障及诱因分析1.1常见故障在实际使用过程中，柴油发动机的故障可谓多种多样，且常伴有多种故障同时出现的现象。
通常情况下可分为以下几类：①温度异常：机油、冷却水、排气等温度过高，轴承温度过高等。
②外观异常：排放黑烟、白烟、蓝烟或出现不排烟的现象，机器部件出现漏油、漏水、漏气等。
③运转故障：常出现的运转异常有柴油机无法正常启动，运转时动力不足或功率不足，或出现异常振动或抖动的情况。
④压力异常：机油、冷却水或柴油的压力低。
⑤异常声响：较异常的尾气排放声，出现敲打声、碰撞声、放炮声等。
⑥异味：常见异味为发动机发出难闻的烧焦味或烟味。
1.2故障诱因总结可知，引起柴油机故障的原因主要有以下几方面：①操作人员或技术人员不注意操作规范，出现操作失误，或持续的不良的操作习惯导致发动机受损。
②在发动机出现异常更换零件时零件配置不当，导致发动机无法回到正常工作状态，长时间的异常工作是导致发动机损耗的主要原因。
③维修保养不及时。
部分设备管理人员缺乏保养与维修意识，不按规定时间检修，出现小故障时也不及时排查，导致发动机因为长期“带病”工作而出现异常情况。
2柴油发动机故障诊断及维修技术总结随着机械设备的发展，各种故障检测手段与维修技术也随之发展起来。
但就目前来看，所有的检测手段都必须遵循“由外及内、由表及里、由简到繁”的原则。
多数方法均采用目测诊断、润滑油液分析、噪音振动或热力性能相关参数检测，或基于智能检测系统等方式进行故障检测工作。
对发现的故障进行停止法、比较法、探测法等方法进行综合分析。
2.1油底壳机油平面升高研究发现，发动机的使用寿命取决于油底壳油量，油底壳机油液面在一定的高度上可以有效的抵消柴油发动机中曲轴搅动机油所产生的阻力。
但如果油底壳机油的液面超过临界高度时就很有可能出现柴油发动机机油上窜的情况，这种情况很容易导致发动机出现活塞环胶结或者飞车等故障，以至于最终影响发动机正常功能而降低发动机使用年限。
一般出现此类故障进行检修时，首先要对发动机进行常规检查，包括详细分析故障可能发生的原因，对具体原因进行分析从而确定故障类型。
汽车发动机系统常见故障诊断与检修
日产车系故障码读取和清除的第二种方式
主电脑位于仪表盘后或叶子板后主电脑侧只有一个红色显示 灯另有一个可变电阻调节旋钮孔：
调故障码：先打开点火开关然后将可变电阻旋钮顺时针拧到底等2s后 再将可变电阻旋钮逆时针拧到底红色显示灯即开始闪烁每次操作只能 输出一个故障码有多个故障码时需重复上述操作 清故障码：将可变电阻旋钮顺时针拧到底等15s后再逆时针拧到底再等 2s后关闭点火开关即可清除故障码
常用仪器：故障诊断仪
专用型：是汽车制造公司为自己生产的汽车而专门设计制造的一般只适合 在特约维修站配备
通用型：为适应诊断检测多种车型而设计制造的一般配有不同车系的测试 卡和适合各种车型的检测连接电缆连接器适合综合性维修企业使用
大众专用：VAG1552
通用：金德K8
常用仪器：示波器
作用：显示控制系统中输入、输出信号的电压波形 特点：示波器比一般电子设备的显示速度快是唯一能显示瞬时波形的检测 仪器是电控系统故障诊断中的重要设备
常用仪器：信号模拟检验仪
作用：模拟发动机控制系统各传感器信号尤其对电控系统传感器及其线路 故障的诊断利用此类检验仪可简化分析过程、缩短诊断时间
常用仪器：发动机综合测试仪
作用：又称发动机综合性能检验仪它能对发动机进行不解体综合测试并配 备有标准的数据及专家分析系统可通过对测试结果与标准数据比较判断发 动机整机或部分系统工作好坏
日本丰田车系
诊断座类型
类型Ⅰ
类型Ⅱ
类型Ⅲ
日本丰田车系故障码的调取方式
分普通方式和试验方式两种 普通方式调取故障码：将点火开关打开但不起动发动机短接诊断座上 的TE1与E1端子仪表盘上CHECK ENGINE灯即闪烁输出故障码 试验方式调取故障码：首先关闭点火开关短接诊断座上的TE2与E1端 子；然后再打开点火开关起动发动机并以不低于10km/h的车速进行路 试；路试后再短接诊断座上的TE1与E1端子仪表盘上CHECK ENGINE 灯即闪烁输出故障码
第二章第2节化油器式汽油发动机故障诊断
第2节 化油器式汽油发动机故障诊断 2.1.2 供给系故障诊断
供油系统是根据发动机各种不同工作的要求，供给所需浓度的可燃混合气， 它既要保证发动机有足够的动力性，又要能达到良好的燃料经济性及合格的排气 净化性。供油系统故障从表面看似乎很复杂，但其实质无非是堵、漏、坏、化油 器特性失调等几种情况。一般按油路发生故障可分为内、外油路两部分。内油路 是指化油器进油口到化油器座这部分油路，即化油器内部。外油路是指化油器进 油口至油箱的油路。图2.7给出了油路故障常见部位。
③化油器进气歧管紧固不良而漏气，化油器衬垫 化油器进气歧管紧固不良而漏气， 处漏气。 处漏气。 怠速量孔直径过大，怠速空气量孔堵塞。 ④怠速量孔直径过大，怠速空气量孔堵塞。 怠速调整螺钉调整不当。 ⑤怠速调整螺钉调整不当。 制动真空增压器及真空助力器空气阀漏气， ⑥制动真空增压器及真空助力器空气阀漏气，或 其他真空管道漏气。 其他真空管道漏气。 （3）故障诊断与排除 怠速过高故障的诊断流程见图2.12 2.12。 怠速过高故障的诊断流程见图2.12。
第2节 化油器式汽油发动机故障诊断 2.2.1 怠速不良
3.怠速不稳 3.怠速不稳 （1）故障现象 怠速运转时，发动机抖动，转速不均匀。 怠速运转时，发动机抖动，转速不均匀。 （2）故障原因 怠速调整螺钉锥面有严重划伤、磨损或调整不当。 ①怠速调整螺钉锥面有严重划伤、磨损或调整不当。 怠速量孔、怠速空气量孔及怠速油道堵塞、有脏物。 ②怠速量孔、怠速空气量孔及怠速油道堵塞、有脏物。 个别缸不工作或点火不正时。 ③个别缸不工作或点火不正时。 气门间隙过大或过小。 ④气门间隙过大或过小。
汽车发动机机械系统检修课程授课教案
汽车发动机机械系统检修课程授课教案.doc 第一章：汽车发动机概述1.1 发动机的分类及工作原理1.2 发动机的组成及作用1.3 发动机的主要性能参数1.4 发动机的发展趋势第二章：发动机机体组检修2.1 发动机机体的结构与功能2.2 发动机机体的检修方法及注意事项2.3 发动机气缸体的检修2.4 发动机气缸盖的检修第三章：曲柄连杆机构检修3.1 曲柄连杆机构的结构与功能3.2 曲柄连杆机构的检修方法及注意事项3.3 活塞的检修3.4 曲轴的检修3.5 连杆的检修第四章：配气机构检修4.1 配气机构的结构与功能4.2 配气机构的检修方法及注意事项4.3 气门的检修4.4 凸轮轴的检修第五章：燃油供给系统检修5.1 燃油供给系统的结构与功能5.2 燃油供给系统的检修方法及注意事项5.3 燃油泵的检修5.4 燃油喷射器的检修5.5 燃油滤清器的检修第六章：点火系统检修6.1 点火系统的结构与功能6.2 点火系统的检修方法及注意事项6.3 点火线圈的检修6.4 火花塞的检修6.5 点火模块的检修第七章：冷却系统检修7.1 冷却系统的结构与功能7.2 冷却系统的检修方法及注意事项7.3 冷却液的检修7.4 冷却泵的检修7.5 散热器的检修第八章：润滑系统检修8.1 润滑系统的结构与功能8.2 润滑系统的检修方法及注意事项8.4 油压开关的检修8.5 油底壳的检修第九章：排放控制系统检修9.1 排放控制系统的结构与功能9.2 排放控制系统的检修方法及注意事项9.3 氧传感器的检修9.4 催化转化器的检修9.5 排放控制系统其他部件的检修第十章：发动机综合故障诊断与排除10.1 发动机常见故障现象及原因10.2 故障诊断方法及步骤10.3 故障排除技巧10.4 案例分析10.5 发动机维护与保养注意事项重点和难点解析一、发动机的分类及工作原理难点解析：需要掌握不同类型发动机的工作原理和各自的特点，以便理解其在汽车中的应用和重要性。
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3 故障诊断检查
对气缸体及缸盖进行检测。参见本章第二节。
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
三、 气缸垫烧蚀 1 故障现象
① 发动机运转不平稳，排气管有“突、突”的响声。 ② 发动机工作性能变坏，动力下降，转速不能提高。 ③ 相邻两缸窜气，气缸压力降低，有时化油器回火，排气管
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
2 气缸的磨损规律及其原因 （1） 气缸的磨损规律
气缸是在润滑不良、高温、高压、交变载荷和腐蚀性物质作 用下工作的。气缸磨损是不均匀的，但正常情况下有一定的 规律性。
从气缸的纵断面看，活塞环行程内的磨损一般是上大下小的 不规则“锥形”或“锥体”，如图2-2(a)所示。磨损的最大 部位在活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的缸壁。 个别 磨损呈中间的腰鼓形，见图2-2(b)。
① 机械磨损。
发动机工作时，活塞环在自身弹力和高压气体窜入活塞环背 面的作用下，致使活塞环对气缸壁的正压力加大，摩擦力也 加大，润滑油膜被破坏，形成半干摩擦或干摩擦，造成活塞 位于上止点时，第一道活塞环对应的气缸壁磨损最为严重， 形成沿气缸轴上大下小的锥形磨损。
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图2－4
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3 故障诊断检查
对气缸体及缸盖进行检测。参见本章第二节。
二、 气缸体与气缸盖的裂纹 1 故障现象
① 发动机排白烟。 ② 怠速运转时，打开水箱盖看到水箱冒气泡。 ③ 缸压低。
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
2 故障原因
① 气缸体与气缸盖水套壁厚较薄。 ② 缸体结冰冻裂、冷热急剧变化、碰撞受振。 ③ 水垢集聚过多而散热不良。 ④ 铸造时的残余应力影响。 ⑤ 发动机在高速运转时的惯性、热应力、气缸体受交变应力
第一节 曲柄连杆机构常见故障
② 腐蚀磨损。气缸内可燃混合气燃烧后，产生水蒸气和酸性氧化 物CO2、SO2、NO2，它们溶于水而生成矿物酸，同时在燃烧过程中 还生成有机酸(硫酸、碳蚁脂、醋酸)。这些物质附在气缸表面。对 气缸表面产生腐蚀作用，使受腐蚀的气缸表面组织结构松散，并在 活塞往复运动中逐步被活塞环刮掉，造成腐蚀磨损。由于气缸体上 部不能完全被润滑油膜覆盖，其腐蚀作用更加严重。
第二章 发动机机械故障诊断与维修
第一节 曲柄连杆机构常见故障 第二节 曲柄连杆机构的维修 第三节 配气机构常见故障诊断分析 第四节 配气机构的维修
第一节 曲柄连杆机构常见故障
一、 缸体、缸盖变形
气缸体与气缸盖的变形将造成气缸密封不严、漏气、漏水， 甚至燃烧气体冲坏气缸垫。气缸体变形不仅影响发动机的装 配质量，还影响飞轮壳及变速器的装配关系，造成离合器、 变速器工作时发响和磨损加剧，导致发动机的动力性、经济 性下降。
矿物酸的生成及对磨损的影响与工作温度有直接关系。冷却液温度 低于80℃时，在气缸体表面易形成水珠，酸性氧化物溶于水而生成 酸，这一作用随发动机冷却液温度的降低而增加。发动机未达到工 作温度时，其负荷不要过大，并且应尽量缩短低温运转时间，加快 发动机的升温，以减少腐蚀磨损。对于多缸发动机，各缸磨损不均 匀。如6缸发动机，由于1缸和6缸前后壁冷却效率较高和进气门对 面被较冷的可燃混合气冲刷，润滑油膜难以形成，致使这些部位受 到严重的腐蚀磨损。这使气缸上部磨损大并形成明显的椭圆形。
从气缸横断面来看，气缸的磨损也是不均匀的，磨损成不规 则的椭圆形，如图2－3所示。各气缸沿圆周方向的最大磨损 部位随气缸结构、车型、使用条件的不同而异。一般是进气 门对面附近缸壁磨损最大。
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图2－3
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
（2） 气缸磨损的原因
气缸磨损主要是由机械磨损、腐蚀磨损和磨料磨损等造成的， 如图2－4所示。
况下运行。 ④ 气缸垫本身质量差。
3 故障诊断
及时拆检更换气缸垫，必要时研磨气缸盖平面。图2－1为缸 盖螺栓拧紧顺序图。
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图2－1
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
四、 气缸磨损 1 故障现象
① 冷启动时有明显的嗒嗒的敲击声，温度升高，响声减弱或 消失。
② 缸压低。 ③ 有时排气管排蓝烟，加机油口处冒蓝烟。 ④ 发动机动力性下降。 ⑤ 油耗增加。
在气缸内活塞环接触不到的上口，没有磨损而形成了明显的 台阶，称为“缸阶”或“缸肩”，如图2-2所示。
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图2-2
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
气缸下有活塞环摩擦作用，气缸也几乎没有磨损。
在特殊情况下，气缸的磨损不在上部，而是在中部，形成中 间大的“腰鼓形”磨损。在同一台发动机上，不同气缸磨损 情况不尽相同，一般水冷却发动机的第一缸前壁和最后一缸 的后壁处磨损较为严重。
1 故障现象
① 发动机排白烟。 ② 怠速运转时，打开水箱盖看到水箱冒气泡。 ③ 缸压低。
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
2 故障原因
① 缸体在铸造和机械确保有残余应力，由于零件的时效处理 不足，造成内应力很大，高温时内应力重新分布。
② 曲柄连杆机构往复运动产生的力作用在气缸体上，使气缸 拉压、弯曲和扭转作用，使气缸体平面翘曲变形。
放炮。 ④ 气缸垫水道处窜气，致使发动机散热器内有气泡。 ⑤ 冷却液漏入气缸内，排白烟，发动机难以启动。 ⑥ 冷却液漏入曲轴箱，使润滑油油面升高，且变质。 ⑦ 发动机温度高，有时会发现在发动机外部气缸垫边缘有漏
水之处。
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
2 故障原因
① 气缸盖螺栓拧紧力不均匀，或拧紧力不够。 ② 气缸体和气缸盖接合面变形。 ③ 发动机经常在大负荷、点火过早、发动机过热、爆震等情
③ 在拧进气缸盖螺栓时，不按规定顺序拧紧，扭力过大或不 均匀，以及在高温下拆卸气缸盖等原因，也会造成气缸体与 气缸盖的变形。
④ 在使用中，发动机长期在高转速、大负荷条件下工作，润 滑不足、烧瓦抱轴等也会引起气缸体变形、抱轴，承座孔中 心线的变化。
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第一节 曲柄连杆机构常见故障