1、北京现代职业技术学院毕 业 论 文题 目： 汽车发动机故障分析 学生姓名： 陈硕 学生学号： 09010109 系 别： 汽 车 检 测 与 维 修 专 业： 汽 车 检 测 与 维 修 指导教师： 赵连强 届 别： 2 0 09 届 完成时间： 2012 年 5 月 18 日 【摘要】： 本课题主要概述了汽车发动机七个方面常见故障主要包括:曲柄连杆机构常见故障分析，配气机构常见故障分析，化油器式燃料供给系常见故障分析，电控燃油喷射系统常见故障分析，柴油机燃料供给系常见故障分析，润滑系常见故障分析，冷却系常见故障分析。通过举例说明了上述机构和系统的工作原理和出现故障的原因，然后对它们进行了故障
2、分析和仪器测量判断故障原因最后进行诊断和排除。整体概述发动机机构和原理以及在汽车上的重要性。【关键字】: 发动机 构造 工作原理 故障分析 诊断和排除引 言汽车检测诊断技术是指在整车不解体情况下,通过对汽车进行检查、测试、分析,确定汽车的技术状况,查明故障原因和故障部位的汽车应用技术,包括汽车故障诊断技术和检测技术。近年来,随着我国汽车业和交通运输业迅猛不断地发展,汽车已成为人们工作、学习、生活不可缺少的运载工具。现代汽车状况检测诊断技术广泛应用就显得尤为重要,为汽车安全提供了保障。尤其是我国检测诊断技术的研发,设备的规格,品种较为齐全,性能优良可靠,它促进了我国汽车检测技术的水平进一步提高。
3、它是伴随着汽车技术的发展而发展的。在汽车发展的早期,人们主要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理。随着现代科学技术的进步,特别是计算机技术的进步,汽车检测技术也飞速发展。目前人们能依靠各种先进的仪器设备,对汽车进行不解体检测,而且安全、迅速、可靠。其发展远景是自动寻找故障和实现诊断,提高诊断的准确程度和以最小的劳动消耗实现高的可靠性。 一、发动机介绍及总体构造有人把引擎称为发动机，发动机是一整套动力输出设备，包括变 速 齿 轮 、引擎和传 动 轴 等等，可见引擎只是整个发动机的一个部分，但却是整个发动机的核心部分，因此把引擎称为发动机也不为过。随着科技的进步，人们不断地研制出
4、不同用途多种类型的发动机，但是，不管哪种发动机，它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。图 1-1 为汽车发动机总体构造由于发动机的工作原理相似，基本结构也就大同小异。汽 油 发 动机 通常是两大机构五大系 统 组 成 。发动机总成 ：曲柄连杆机构实现热能转换的核心，也是发动机的装配基础。曲柄两杆机构在做功行程时，将燃料燃烧以后产生的气体压力，经过活塞、连杆转变为曲轴旋转的转矩；然后，利用飞轮的惯性完成进气、压缩、排气 3 个辅助行程。曲柄连杆机构气缸曲轴箱组、活 塞 连 杆 组 和曲轴飞轮组 3 部分组成。 配 气 机 构 配气机构的作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，及时地
5、开启和关闭进、排气门，使可燃混合气（汽油发动机）或新鲜空气（柴油发动机）进入气缸，并将废气排入大气。 1、类型及工作原理四冲程发动机广泛采用气门凸轮式配气机构，它由气门组和气门传动组两部分组成。按其传动方式不同，可分为正时齿 轮 传 动式和链条传动式两种；按凸轮轴的位置不同，可分为下置不同，可分为下置凸轮轴式、中置凸轮轴式和上置凸轮轴式。下置凸轮轴式配气机构，它的工作过程是：发动机工作时，曲轴通过一对互相啮合的正时齿轮带动凸轮轴旋转，当凸轮的凸尖上升到最高位置时气门开度最大。当凸轮的凸尖向下运动时，由于气门弹簧的弹力作用，气门及其传动机件恢复原位，将气道关闭。与下置凸轮轴式配气机构相比，中置和
6、上置凸轮轴式配气机构因曲轴与凸轮轴距离较大，故多为正时链条或正时带传动。中置凸轮轴式省去了推杆；上置凸轮轴式省去了挺杆及推杆。主要机件1、气门组 ：气门组一般由气门、气门座、气门导管、气 门油 封 、气门弹簧和气门锁片等组成。（1）气门分为进气门和排气门两种，其作用是分别用来关闭进、排气道。气门由头部和杆部组成，头部制成锥形，与气门座的锥面配合。头部锥角，一般为45。同一台发动机的进气门头部直径大于排气门头部直径，以提高发动机的充气量。气门杆部为圆柱形，与气门导管内孔配合，杆的端部制有环槽，用来安装气门弹簧座锁片。（2）气门座 气门座用来保证气门密封，并将气门头部的热量传给气缸盖。气门座一般用
7、特种合金制成环状，紧密地镶在气缸盖上。 （3）气门导管 气门导管用来引导气门作往复直线运动，保证气门与气门座闭合位置正确。为防止气缸盖上润滑油从气门与气门导管之间的间隙进入燃烧室，气门导管上端装有气门油封。（4）气门弹簧 气门弹簧是圆 柱 形 螺 旋 弹 簧 ，它可使气门迅速关闭，并使气门头部与气门座相互压紧，保证密封。 2、气门传动组:气门传动组的作用是按照发动机的工作顺序，适时地开启和关闭气门，并保证气门有足够的开度。（1）凸 轮 轴 凸轮轴用于控制气门开闭，并驱动汽 油 泵 、机 油泵 和 分 电 器 等机件工作。凸轮轴上制有进气凸轮、排气凸轮、轴颈、驱动机油泵及分电器的齿轮、推动汽油泵
8、摇臂的偏心轮等，进气和排气凸轮是凸轮轴的重要组成部分，它们在凸轮轴上的排列顺序由进、排气道的布置来决定。 （2）正时齿轮及正时链条或正时带轮 曲轴与凸轮轴的传动通常是由正时齿轮、正时链条或正时传动带来完成的，如CA6102、BJ492Q 型发动机为正时齿轮传动；北京切 诺 基 汽车发动机为正时链条传动；上海桑 塔 纳 汽车发动机为正时带传动。四冲程发动机曲轴旋转两周，凸轮轴应旋转应一周，使进、排气门各开、闭一次，并且气门开闭时机须与各缸工作循环的需要相适应。因此，无论是齿轮传动还是链条传动，都必须按照规定的记号装配，其记号 一般为轮齿部位的凹坑。 （3）气门挺杆 挺杆的作用是将凸轮的推力传给推
9、杆或气门。挺杆的类型有菌型、筒形非液 压 式、筒形液压式等，筒形液压式等，筒形液压式挺杆无气门间隙，可以减少发动机的噪声，但精度要求严、成本高，多应用于高级轿车发动机。 （4）气门推杆 其作用是将挺杆的推力传给摇臂，驱动气门开启。推杆的上、下端头经热处理并抛磨，以提高耐磨性；杆身有实心和空心两种。 (5) 摇臂及摇臂轴总成 其作用是改变推杆（下置凸轮轴式） 、挺杆（中置凸轮轴式）或凸轮（上置凸轮轴式）的推力方向，使气门开启。摇臂轴总成固定在气缸盖上部，主要由摇臂、摇臂轴支座等组成，摇臂制成两臂不等长，这样使挺杆、推杆以较小的升程就能获得气门较大的开度。摇臂长臂一端与气门杆相对应，短臂一端装有调
10、整螺钉及螺母，用来调整气门脚间隙。摇臂轴为空心轴，与摇臂轴支座、摇臂有贯通的润滑油道，以润滑配气机构部分的摩擦表面。燃 料 供 给 系 统 一、作用汽油发动机燃料系的作用是根据发动机不同工作情况的需要，将纯净的空气和汽油配制成适当比例的可燃混合气，送入各个气缸进行燃烧后所产生的废气排入大气中。2、类别及性能对比 汽油机燃料系，按照可燃混合气形成方式的不同，可分为化油器式燃料系和汽油喷射式燃料系两种。两种型式的燃料的燃料系，在汽车上都有应用，汽油喷射式燃料系在汽车上得到了更快的推广。化油器式燃料系曾经在汽车上有着广泛的应用。这种结构的汽油机燃料系，具有工作可靠、结够简单、使用方便和成本较低的特点
11、。但是，化油器不能满足现代汽车进一部降低排污和提高动力性、经济性的迫切要求，而逐渐丧失昔日的主流地位。为了克服化油器式燃料系的上述缺点，人们在发展化油器式燃料系的同时，一直在寻求别的更好的混合气形成方法。在20世纪50年代，对汽油喷射技术的研究还只是一个序幕。当时的研究重点是如何提高发动机的输出功率和瞬间反应性能，而对燃油经济性考虑少，对排放污染则尚未触及，对于电子控制系统的优点也认识不足。1967年，B osch 公司推出了 D-Jetronic 电子控制汽油喷射系统，迎来了发动机电控技术百花竟开的春天。排放法规出台和汽油危机这两个方面的压力，加上电子技术的飞速发展，使此后的电喷技术发展驶上
12、了快车道。1981年，热线式空气质量流量计的推出，提高了对空燃比的控制误差。尤其是微 机 的加入以及微机速度、容量的提高，使控制功能越来越完善。进气道汽油喷射由简单的多点喷射技术发展到顺序喷射，进一步改善了排放和瞬态性能。多种传 感 器 的应用，控制器能了解整个发动机的运行条件和环境条件，进而针对不同工作模式进行智能化控制。随车故障诊断系统能对喷射系统以致控制器本身进行检测，提高了使用的可靠性和维修的便利。由于这些原因，电 控 汽 油喷 射 系 统 得到了迅速的产业化发展。相比而言，汽油喷射式燃料系具有以下优点： 进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，充气性能好，有利于提高发动机的输出功率
13、。 混合气的各缸分配均匀性能好。 可以随着汽车运行工矿的变化而相应地配置最佳的可燃混合气浓度，确保发动机的动力性、经济性，特别时降低排气污染的要求。 具有良好的加速等过度性能。 汽油喷射式燃料系在发展过程中尚需解决的主要的问题是系统的布置复杂和制造成本较高。 基本组成化油器式燃料系的基本组成，它可分为汽油供给装置（包括汽油箱、汽 油 滤 清 器 、汽油泵） 、空气供给装置（包括空气滤清器、进气消 声 器 、冷暖风转换机构等） 、混合气形成装置（化油器） 、进气和排气装置（包括进气支管、排气支管和消声器） 。 点 火 系 统 组成：传统式由蓄电池、发 电 机 、点火线圈、断电器、火花塞等组成。普
14、通式和传统式点火系统类似，只是用电子元件取代了断电器。电子点火式全部是全电 子 点 火 系 统 ，完全取消了机械装置，由电 子 系 统 控制点火时刻，包括蓄电池、发电机、点火线圈、火花塞和电子控制系统等。功能：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。冷 却 系 统组成：水冷式由水套、水 泵 、散热器、风 扇 、节温器等组成。风冷式由风扇和散热片等组成。 功能：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。润 滑 系 统组成：由机油泵、
15、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器等组成。功能：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。起 动 系 统组成：由起 动 机 及其附属装置组成。功能：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。二、汽车性能检测的作用(一)减少环境污
16、染汽车排放的尾气中对人和生物直接有害的物质主要是 CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物的总称)、NOx(氮氧化合物的总称)、铅化合物、微粒以及硫化物等。这些有害气体污染了大气,对人类造成了严重的健康威胁,损害生态环境,污染河流湖泊,危及野生动植物的生存。汽车尾气中还含有 CO2。它是一种主要的温室气体,向大气排放过多的 CO2,会使地球表面温度升高,影响气候变化。汽车噪声是汽车的第二公害,其噪声影响范围大、干扰时间长,它不仅会破坏安静的环境,还会损害人体健康,引起某些疾病,如听力下降、噪声性耳聋以及神经系统和血液循环系统疾病。另外,车内噪声过大还会影响驾驶员的正常操作而诱发汽车交通事故。因此,通
17、过对汽车进行定期检测,可严格限制汽车的废气和噪声污染。(二)保证行车安全的重要手段由于汽车制动、转向、照明等技术原因造成的事故,约占汽车交通事故总量的 1/4,现已构成不可忽视的社会问题。采用现代汽车检测与故障诊断技术,利用先进的检测仪器,能对机动车辆加强安全技术检测,对汽车的技术状况作出准确的诊断,找出隐患及时排除,发现问题及时维修,确保汽车的行车安全。(三)改善汽车性能汽车用久了,性能或技术状况逐渐变差。不仅动力性和经济性会降低,油耗会增加,尾气排放情况会变坏,有的时候(例如制动性能变差时)还会引发交通事故。所以,通过定期的检查测试,就可以保持汽车经常处于良好的技术状况,改善汽车性能,还可
18、以延长使用寿命。(四)提高维修效率、监督维修质量的重要措施资料统计表明,查找故障的时间约为 70%,而排除和维修的时间约占 30%。若没有现代汽车检测与故障诊断技术,则车辆的故障就不能迅速排除,车辆的技术状况就不能迅速恢复,车辆的维修质量也就不能得到有效的监督。因此,现代汽车检测与故障诊断技术在汽车技术保障中处于十分关键的地位,它是提高维修效率、保证维修质量的重要措施。(五)实施汽车维修制度的重要保证我国现行的汽车维修制度属于计划预防维修制度,车辆的维修必须贯彻预防为主、定期检测、强制维护、视情修理的原则。这一维修制度的实施,是以先进的汽车检测诊断技术为前提的。因此,我国交通部汽车运输业车辆技
19、术管理规定中明确指出:现代汽车检测诊断技术,是检查、鉴定车辆技术状况和维修质量的重要手段,是促进维修技术发展,实现视情修理的重要保证。 三、汽车发动机常见故障概述汽车发动机常见的主要故障表现以下方面:1，发动机敲缸以及内部出现异响。2，气门有漏气现象，气门出现异响。3，怠速运转不良4，发动机不能启动，加速不良。5，机油压力异常，消耗异常。6，发动机过热或过冷，有漏水现象。7，发动机启动困难，发动机动力不足，怠速不稳。8，排气管出现噪声，有漏气现象。其中柴油机和汽油机点火方式不同但故障和汽油几乎一样。不过它也有和汽油机不同的故障例如:严重冒烟，工作粗暴，发生爆震甚至飞车等现象。四、曲柄连杆机构常
20、见故障诊断与排除1、发动机敲缸故障现象:发动机怠速时，气缸上部出现有节奏的铛，铛，铛的敲击声。冷车时明显热车异响减弱或消失。断火后异响减弱或消失。原因分析:活塞与气缸壁间隙过大，活塞销与连杆衬套装配过紧。连杆变形等。故障诊断与排除:用气缸听诊器进行判断，分别进行排除故障方法:矫正连杆，间隙过大更换新的活塞。过紧可以修刮连杆衬套。2、活塞销异响故障现象:发动机怠速和中速时出现嗒，嗒的声随转速变化。发动机温度升高异响减弱。分析原因:活塞销与连杆衬套配合过松，与活塞销座孔配合过松。故障诊断与排除:用听诊器进行判断，调整活塞销与各部件的间隙，座孔松旷应与更换。3、连杆轴承异响故障现象:发动机突然加速时
21、候出现铛铛的敲击声.单缸断火异响明显减弱.原因分析：连杆轴承盖螺栓松动，连杆轴承与轴颈磨损严重，轴承润滑不良导致轴承合金烧毁，脱落。连杆轴承与座孔配合松动。故障诊断与排除：用听诊器进行判断根据不同状况进行逐步判断排除。4、主轴承异响故障现象：发动机突然加速出现镗镗的声，严重时机体振动。转速加大异响加大。原因分析：轴颈与轴承磨损导致间隙过大，主轴承盖螺栓松动，轴承润滑不良导致合金脱落。主轴承与座孔配合松动。故障诊断与排除：用听诊器听气缸下部，根据上述状况进行诊断排除。五、配气机构常见故障诊断与排除1、气门的异响故障现象：发动机怠速时有异响，发动机启动困难，进气管回火，排气管放炮，冒烟，油耗增加。
22、配气机构出现异响。原因分析：机件磨损或调整不当，气门与气门座，气门导管配合不良，气门座材料选用不当受热松旷。气门弹簧过软或折断。发动机机油油面过高或过低，机油压力低，液压挺杆失效。故障诊断与排除：找出判断和排除故障方法；调整气门间隙，如果气门漏气应更换新的零件或维修。拆下气门室盖，检查排除气门脚和气门弹簧异响，如果气门座松脱应该换新的。如果弹簧折断应该更换新的。检查机油油质和油面高度是否正常。最后检查液压挺柱是否失效，如果失效应更换。结束语随着经济的不断发展，机动车辆的保有量在迅猛增加，各国正在抓紧制定有关机动车辆的管理法规，制定严厉的排放法规,加大有关汽车节能减排技术的研发力度，同时，更加大了汽车检测工作的发展速度。汽车检测工作首先要保证机动车行驶当中的安全环保效果，对在用车辆进行不定期的安全环保方面的检查,确保车辆能在安全、高效、低污染下运行；其次能对机动车辆的综合性能进行检测，通过可靠的检测技术手段，对车辆的工作能力及技术状态进行检测，保证车辆具有良好的可靠性、动力性与经济性;第三对汽车进行检测的同时还能对发动机的故障情况进行诊断、查明故障原因、进行排除，确保车辆在良好的技术状况下运行。汽车检测与诊断技术的发展前景广阔,随着技术的进步,必将对环境保护、安全生产起到重要作用。
