汽车专业毕业论文--汽车发动机的维护与保养

专科生毕业设计（论文）
题目：汽车发动机的维护与保养
作者：袁峰峰
指导教师：马永成
专业：汽车运用与维修
班级：天巳大专10 级
学号： 1 0 7 0 3 0 7 2 5 8
时间：二〇一二年三月十日
摘要
汽车发动机是车辆的重要组成部分，关系到车辆的使用性能和行驶安全。

在汽车的运行过程中，要特别预防发动机的早期磨损，防止发动机的不正常损坏，正确合理的使用发动机，可以有效的延长发动机的使用寿命。

但是，如果操作使用不当或者是保养检修不及时，就会导致发动机的损伤，就会直接影响汽车的技术性和经济性。

因此。

对于汽车发动机的保养和维修我们应该给予重视。

本论文主要讲解了在中国市场中占据很大市场的大众汽车，以为斯巴鲁水平对置发动机代表，主要分析微型车中发动机的保养与维修技术，从构造、原理分析、重要性以及保养维护的注意事项等方面进行论述。

主题词：斯巴鲁水平对置发动机维护保养
Abstract
The car engine is an important part of the vehicle related to vehicle performance and driving safety. Car running, in particular, to prevent early wear and tear of the engine to prevent the damage of the engine is not normal, correct and reasonable use of the engine, can effectively extend the life of the engine. However, if the operation is used improperly or not timely maintenance and repair, it will cause engine damage will directly affect the automotive technical and economic. Therefore. We should give great importance to the maintenance and repair of automobile engines.This thesis is mainly on the V olkswagen account for a large market in the Chinese market, as the representative of the Subaru boxer engine, and analysis of the main engine in the mini-car maintenance and repair techniques, from the structure, principle, the importance of maintenancemaintenance of attention to matters discussed.
Key words：Subaru Boxer Engine Maintenance
目录
摘要 (1)
第一章斯巴鲁水平对置发动机概述 (5)
第一节水平对置发动机的特点 (5)
第二节水平对置发动机发展 (6)
第三节SI-DRIVE 与柴油水平对置发动机 (8)
第二章汽车发动机保养与维护的注意事项 (10)
第一节发动机出现故障的八个原因 (10)
第二节汽车发动机夏季的维护与保养 (11)
第三节汽车发动机冬季的维护与保养 (12)
第三章汽车发动机维护的重要性 (13)
结束语 (14)
参考文献 (14)
后记……………………………………………………………………………………
第一章斯巴鲁水平对置发动机概述
水平对置发动机又被称为BOXER，因为BOXER原意是拳击手，这种汽缸分成左右两边，活塞作180度的对向运动，犹如拳击手出拳动作，因而得此称呼。

这种发动机的特点是汽缸和活塞平均分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动。

较低的重心使活塞运动产生的横向震动容易被支架吸收。

发动机的重量占了整车重量的很大一部分，较低的发动机重心也能有效降低整车重心，使车辆行驶稳定性更好。

左右对称布置的活塞，由于相互作用力抵消，其运动平衡性变得更好。

相对于直列式发动机，在曲轴方面也取消了配重设计，曲轴重量下降，有助于转速的提升。

这种发动机非常适合在追求动力性能与操控性能的运动车型上使用。

但由于较高的制造难度与成本，以及水平对置发动机较宽的缸体形状，对于发动机舱的布局相对复杂。

目前世界上只有保时捷和斯巴鲁在使用这种形式的发动机。

1§1．1 重心低
水平对置发动机的最大优点是重心低。

由于它的汽缸为“平放”，不仅降低了汽车的重心，较小的发动机体积还能让发动机舱设计得又扁又低，这些因素都能增强汽车的行驶稳定性和运动性。

1§1．2 低阻力
水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构，这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好，运行时的功率损耗也是最小，可以提供更强劲的输出功率与更加经济的油耗。

1§1．3 低振动
由于活塞曲轴在左右运动时产生的振动互相抵消，进而实现了低噪音、低震动。

1§1．4成本高
制造成本比较高，对润滑及冷却系统要求高。

紧凑的布局导致维修难度也比较高。

1§1．5排量受限
宽扁的外部形状造成了发动机舱的设计难题，考虑到车身尺寸，发动机排量一般不能超过4.0升。

第二节斯巴鲁水平对置发动机的发展
1§2．1第一代水平对置发动机
斯巴鲁的核心技术——水平对置发动机于1966年伴随日本国内首辆正式采用前置前驱(FF)系统的量产车型斯巴鲁1000而诞生。

在开发斯巴鲁1000车型时，斯巴鲁没有采用当时轿车一般采用的直列发动机+后轮驱动的模式，而是决心自己开创一条新的道路，选择采用水冷4缸水平对置发动机。

这是因为水平对置发动机+前轮驱动系统的配置在轿车上应用非常合理，并有利于提高车辆的操控性能。

取消的传动轴使得车内后排空间加大，提高了轿车的舒适性。

由于当时的车型动力较弱，后轮驱动相对前轮驱动车型会造成更多的动力损耗，使得动力性能与燃油经济性都不理想，并且在当时几乎没有任何驾驶辅助设备的后驱车型在湿滑路面的行驶稳定性令人担忧，设计师们打破常规，自由设想，遇到困难时他们也没有退缩，也正是这种开发者的精神，创造了独特的斯巴鲁水平对置发动机。

1§2．2第二代EJ系列水平对置发动机
1989年1月，3台安装了第二代EJ20型涡轮增压发动机的力狮车，在美国亚利桑那州测试赛道上创造了新的连续行驶10万公里，平均车速的纪录，充分证明了新开发的第二代EJ系列发动机的出色动力性及可靠性。

这也成为斯巴鲁发动机开发历史上最重要的里程碑。

以新型斯巴鲁水平对置发动机为基础，力狮和翼豹车型取得巨大的市场成功，斯巴鲁汽车的高性能形象也因此树立。

在这之后，斯巴鲁水平对置发动机仍不断取得更多技术上的进步。

第二代力狮车型配备的水平对置发动机采用了双涡轮二级增压器，使发动机从低速到高速的各个转速区域都能提供充沛的动力输出。

2003年5月，在日本销售的第4代力狮的发动机采用了双涡轮增压器和新开发的等长等爆排气系统，不仅动力输出性能得到了提高，更实现了操控性、燃油消耗、废气低排放等方面的大幅度进化。

斯巴鲁公司在1996年推出了第一款SUV车型森林人，森林人的涡轮增压车型于当年成功地在印第安纳波里斯赛道上创下了新的24小时连续高速行驶速度世界记录。

由此可以看出，斯巴鲁一直不断想方设法地检验旗下搭载斯巴鲁水平对置发动机（SUBARU BOXER）的车型，使其不仅速度表现优越而且值得信赖。

在1995、1996和1997年，斯巴鲁的翼豹WRX车型连续三年在世界拉力锦标赛中获得厂商杯冠军，这也是日本汽车生产厂商第一次连续三年在汽车拉力比赛中获此殊荣。

著名车手科林麦克雷、理查德伯恩斯和皮特索尔伯格曾经驾驶搭载2.0升EJ系列发动机的赛车分别在1995年、2001年和2003年获得世界汽车拉力锦标赛的车手冠军。

这些成绩，充分展示斯巴鲁水平对置发动机的优异性能。

斯巴鲁的森林人、翼豹、力狮和傲虎车型，凭借其独有的水平对置发动机，在过去20年内荣获汽车行业诸多奖项。

1998年的9月，被车迷们奉为神器的EJ207发动机被用在第5代翼豹STi车型上，最初的EJ207是从配备于第4代翼豹STi的EJ20K/E基础上改进而来，引擎内部经过了进一步的强化，铸铁中缸可使其承受巨大的动力。

这台发动机从1998年到2008年，一直是STi的心脏。

在这10年中，EJ207进行了持续的改进，让自己日趋完美。

斯巴鲁为了提高发动机的响应性苦心研究，凭借水平对置发动机转速攀升速度较好的先天优势，再加上顶置式中冷器，让STi拥有了采用涡轮发动机的日系性能车中较好的响应性。

不幸的是，从斯巴鲁正式向内地市场销售STi车型开始，配备的就是最初运用于更青睐大排量引擎的北美市场的美规车型所使用的EJ257发动机，这台引擎虽然排量较大，但是在实际的耐用性、改装潜力上都不及日规车型上所使用的EJ207发动机。

在EJ207系列之后，斯巴鲁开始为了得到更多用户青睐的家用车市场以及日趋严格的环保规定而做出妥协。

随着销量的提高斯巴鲁也逐渐失去了一群狂热的铁杆车迷。

1§2．4国际年度最佳发动机
斯巴鲁生产的EJ25型2.5 升双顶置凸轮轴(DOHC) 涡轮增压水平对置发动机
曾两次(2006 年和2008年) 荣获“国际年度最佳发动机”称号。

经过改进之后，在各个转速区域都具备了极为强劲的动力输出。

此外，通过使用新型双主动气门控制系统(AVCS) 并重新设计改良的涡轮增压器，尾气排量也大为减少，接近理想水平。

最大功率：195千瓦(265马力)/5600转，峰值扭矩为350牛米/2400–5200转，这台升功率过百匹的强劲心脏被装在了力狮B4型号上。

配合斯巴鲁特有的智能驾驶提升系统，保证了迅猛的动力性能以及出色的燃油经济性能。

在日常驾驶中，这款发动机确实做到了各方面都趋于完美，但是相对之前的涡轮增压发动机，似乎少了一些让人热血沸腾的快感。

1§2．5第三代水平对置发动机
2010年斯巴鲁己经开发出第三代水平对置发动机，代号由第二代的EJ系列改为FB，新发动机将会取代己经使用了21年的第二代型号，被使用在未来的斯巴鲁车型上。

这次斯巴鲁非常具有针对性地进行了全新的设计，不再一如既往的追求强大的账面数据，更多地考虑到发动机的平顺表现以及经济性。

显然斯巴鲁已经抛弃了之前一味追求性能与驾驶快感的设计路线。

这是一个崭新的产品，富士重工为了生产这颗第三代Boxer在群马制作所大泉工厂内新建了专用工厂。

第三代发动机的进气口也被重新设计，活塞和连杆变得较轻，以降低内部摩擦，使加速行驶更为平顺。

FB系列发动机相比EJ系列而言，重新设计了缸盖，将气门的驱动方式由直打式改成了使用滚轮摇臂的方式，从而使进排气门夹角由原来的41度
输出更加线性和顺畅。

双VVT可变气门正时也经过了技术升级；装备了新的废气循环冷却系统；并且通过科技创新而大幅度减少了缸内摩擦损失，最终第三代水平对置发动机在燃油经济性和排放指标等方面都得到明显改善。

显然斯巴鲁这次全新开发的FB系列发动机取悦了更多的家用消费者，平顺与经济的设计初衷使得新款发动机更适合城市道路及未来汽车的发展趋势，但这种设计会使水平对置发动机本身具有转速提升快，高转动力强劲的优秀特性消失，失去了水平对置发动机应有的优势，其实不难看出，近几年斯巴鲁推出的新车型也完全转变了以往桀骜不驯的犀利风格，更经济更平衡，适合家用的设计理念不能说不好，但作为一个以运动性能闻名世界的个性品牌，难免会让一些热爱斯巴鲁的车迷感到失望。

第三节SI-DRIVE与柴油水平对置发动机
1§3．1 SI-DRIVE(斯巴鲁智能驾驶提升系统)
这一系统能使车辆具有三种截然不同的发动机动力输出模式。

通过简单操作
SI-DRIVE 模式转换旋钮，驾驶者可以随心所欲地根据路况和自己的喜好在三种不同模式中做出选择，从而在一辆车上获得完全不同的驾驶体验。

在市区行驶，你可以选择行驶平稳、节省燃油的智能模式。

而行驶于高速公路或超车并线时，您可以选择运动模式甚至超级运动模式，最大限度地发挥斯巴鲁水平对置发动机的性能。

S运动模式：在这一模式下，系统控制发动机能够带来线性的加速响应，发动机令人满意的动力输出能够满足大部分人的要求，从而保证在各种道路条件下提供富有运动感和充满乐趣的驾驶体验。

S#超级运动模式：选用此模式时，斯巴鲁水平对置发动机的性能潜力将得到全面发挥，油门响应会快如闪电，系统会将脚下的每一个动作放大，使车辆进入相对亢奋的状态，更适合在赛道上享受激情的驾驶。

I智能模式：车辆表现出行驶平稳，乘座舒适以及具有较高燃油经济性的特点，适合城镇道路和长途旅行。

在行驶中，车辆加速表现温和，但仍能感觉其蕴藏的强劲动力，同时拥有更出色的燃油经济性。

1§3．2水平对置柴油发动机
从2008年3月起，斯巴鲁公司配备新型2升共轨喷射系统卧式对置气缸发动机的Legacy力狮和Outback傲虎面世。

两升柴油发动机是斯巴鲁公司自己的研发成果，足够常规车辆使用。

在行驶测试中，斯巴鲁力狮2.0D中的发动机以其很好的灵活性和运
行平稳性令人折服。

在全负荷和低速运行时，发动机的噪声使得所有的竞争对手都“闻所未闻”。

与其他中档四驱车的油耗相比，力狮斯巴鲁更是傲视群雄。

在混和气的形成中，斯巴鲁公司采用的是电装公司的共轨系统，其喷射压力可达1800bar（180MPa）。

与众不同的是，斯巴鲁公司只在发动机的上方使用了一根高压共轨管（也许是出于价格的考虑），相对较长的高压共轨管将共轨系统与喷油器固定在各个缸盖中。

这样一来就存在着气缸内一个工作循环中1～4次的高压喷射出现不受控制的压力波动，影响高压共轨的工作质量。

斯巴鲁公司采取了跟其他公司一样的方法，即利用控制软件对这些不受控制的压力波动进行估算，由计算软件提供当前新的喷射参数。

另外，控制软件还考虑了喷油器的制造误差、喷油器的老化和发动机的老化等因素。

这种卧式对置气缸发动机在设计上的优点是无需平衡轴，但是没有平衡轴的对置气缸发动机比有平衡轴的竞争对手的振动还要小。

在加速方面，斯巴鲁发动机也满足了较高的要求。

增压器和尾气处理系统被设计在发动机的下方，以保持发动机较低的重心。

总体来讲，水平对置气缸发动机的体积较汽油发动机要小。

第二章汽车发动机保养与维护的注意事项
第一节发动机出现故障的八个原因
2§1．1 不按期保养
通常人们总是喜欢在改装上投入很多钱，但却容易忽视按期给发动机做保养。

据有经验的汽修师傅说：“在他们所经手维修的汽车中，车辆因发动机保养不良造成的故障占总故障50%之高。

”可见发动机保养对延长车辆使用寿命能起到至关重要的作用。

当然也会给你减少不必要的损失，要不怎么会有“以养代修”这个名词。

2§1．2 机油变质及机油滤芯不畅
不同等级的润滑油在使用过程中油质都会发生变化。

车辆行驶一定里程之后，性能就会恶化，可能会给发动机带来种种的问题。

为了避免这些故障的发生，应该结合使用条件定期给汽车换油，并使油量适中，一般以机油标尺上下限之间为好。

机油从机油滤芯的细孔通过时，把油中的固体颗粒和黏稠物积存在滤清器中。

如滤清器堵塞，机油则不能顺畅通过滤芯时，会胀破滤芯或打开安全阀，从旁通阀通过，仍把脏物带回润滑部位，促使发动机磨损加快，内部的污染加聚。

因此机油滤芯的定期更换同样重要。

2§1．3空气滤芯堵塞
发动机的进气系统主要由空气滤芯和进气道两部分组成。

根据不同的使用情况，要定期清洁空气滤芯，可使用的方法有高压空气由里向外吹，把滤芯中的灰尘吹出。

由于空气滤芯为纸质，所以吹的时候要注意空气的压力不能过高，以免损坏滤芯。

空气滤芯在一般在清洗3次后就应更换新的，清洗周期可以由日常驾驶区域的空气质量而定。

2§1．4进气管道过脏
如果车辆经常行驶于灰尘较多、空气质量较差的路况区域，就应该注意清洗进气管道，保证进气的畅通。

进气管道对于发动机的正常工作非常重要，如果进气管道过脏，会导致充气效率的下降，从而使发动机不能在正常的输出功率范围内运转，加剧发动机的磨损和老化。

2§1．5曲轴箱油泥过多
发动机在运转过程中，燃烧室内的高压未燃烧气体、酸、水分、硫和氮的氧化物经过活塞环与缸壁之间的间隙进入了曲轴箱中，使其与零件磨损产生的金属粉末混在一起，形成油泥。

少量的油泥可在油中悬浮，当量大时从油中析出，堵塞滤清器和油孔，造成发动机润滑困难，从而加剧发动机的磨损。

此外，机油在高温时氧化会生成漆膜和积炭粘结在活塞上，使发动机油耗增大、功率下降，严重时使活塞环卡死而拉缸。

2§1．6燃油系统保养不善
燃油系统的保养包括更换汽油滤芯、清洗化油器或燃油喷嘴以及供油管路。

燃油在通过油路供往燃烧室燃烧的过程中，不可避免地会形成胶质和积炭，在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉积下来，干扰燃油的流动，破坏正常空燃比，使燃油雾化不良，造成发动机喘抖、爆震、怠速不稳、加速不良等性能问题。

使用燃油系统清洗剂清洗燃油系统，能够始终使发动机保持最佳状态。

2§1．7水箱生锈、结垢
发动机水箱生锈、结垢是最常见的问题。

锈迹和水垢会限制冷却液在冷却系统中的流动，降低散热的作用，导致发动机过热，甚至造成发动机的损坏。

冷却液氧化还会形成酸性物质，腐蚀水箱中的金属部件，造成水箱破损、渗漏。

定期使用水箱强力高效清洗剂清洗水箱，除去其中的锈迹和水垢，不但能保证发动机正常工作，而且可延长水箱和发动机的整体寿命。

2§1．8冷却系统状况不良
人们对汽车发动机的养护，尤为重视的是润滑系统，很少重视冷却系统。

殊不知汽车发动机最常见的故障，如活塞拉缸、爆震、缸体冲床内漏、产生的严重噪声、加速动力下降等等，都是由于汽车发动机的工作温度异常，压力过大，冷却系统状况不良而造成。

冷却系统状况不良将直接导致发动机不能在正常的温度下工作，随之而来就会产生上述严重的故障现象。

第二节夏季汽车发动机的保养维护
关于夏季爱车养护，发动机的保养是关键。

夏天发动机不仅要在酷热环境下继续保持强大的动力，还需要为车辆空调的频繁启动提供足够的能量储备，因此保护好发动机无疑将极大延长整车的寿命。

那么车主们要如何做才能让发动机顺利度夏？
2§2．１给“心脏”定期做保养
发动机工作一段时间、长期不更换机油以及频繁地起步停车会在发动机内产生有害的油泥。

这些生成的油泥会造成润滑效果下降，油道堵塞，气门、液压挺杆和活塞环粘连，如不及时清理会缩短发动机的使用寿命。

定期定里程给自己的爱车做保养，及时发现爱车疾病，使爱车病情在恶化前得到补救。

2§2．２防汽油、水过度蒸发
高温下，油及水的蒸发都将增加。

这时就需要车主随时检查，注意油箱盖要盖严，还要注意防止油管渗油。

对于水箱的水位，曲轴箱的机油油面、高度，制动总泵内的制动液液面高度及蓄电池内电解液密度和液面高度等都要注意经常检查。

一旦发现有异样或是不合规范时，要及时去4s店添加和调整。

2§2．３防发动机过热现象
高温天气、空调超负荷运作、散热元件发生故障，发动机散热势必受到影响，加之在市区开车，频繁起停步则会加剧发动机部件摩擦而导致温度上升。

尤其是空调长时间运作排出大量热量，恶化了散热系统的散热状况。

如果风扇、散热器等元件出现故障，也会影响发动机散热，从而导致水箱水温在短时间内大幅上升直至沸腾。

所以专家建议车主要经常对汽车散热系统进行全面检测，如查看风扇是否正常、水箱是否有渗漏，是否缺少冷却液等。

平时车主也应多关注仪表盘内的水温表变化，若水温表指针偏高，应尽快将车开往4s店进行检查。

2§2．４防止进水
夏天行车时，一定要避免进气系统进水。

如果空滤受潮，进气受阻增大，使车辆变得加速无力；严重时，进入发动机的水分在高温作用下，使发动机内部运动机件锈蚀作用加剧，影响发动机性能。

所以雨天行车时一定要小心，尤其是路过水坑时，要降低车速。

2§2．５养成良好的驾车习惯
夏季出行也要注意养成合理的驾车习惯，如果长途驱车，一定记得车辆和人一样都需要修整，长途跋涉时每开2-3小时记得停车休息片刻再赶路，停车后可以先关掉空调再让发动机怠速运转几分钟再熄火，您和爱车都歇歇脚才能更充沛的迎接下一段旅程。

第三节冬季汽车发动机的保养维护
冬季来临时，一般润滑油的黏度会因为气温降低，而出现流动性变差的现象，因而机件运动时摩擦阻力增大，汽车启动时经常导致冷起动困难，甚至产生烧瓦、抱轴事故。

专家解释称，每次冷启动时发动机内部所造成的磨损，相当于平时行驶150公里所累积的程度。

当这种伤害日积月累到一定程度，爱车“心脏”就会出现早期的不正常磨损，甚至是“心力衰竭、英年早逝”。

所以，专家建议，严冬时节，润滑油从油槽注入发动机时，速度一定要快，所以最好选择黏度低、具有优异低温流动性的高端全合成润滑油，它可以在瞬间迅速达到
发动机内部的各个角落，对需要润滑的部件形成油膜保护，有效减少磨损，并保持顺畅的引擎启动和充分的动力输出，即使在零下二三十度的低温下，也能给发动机提供最好的保护。

第三章汽车发动机维护的重要性
发动机属于汽车的要害部位，平常检查与保养应该慎之又慎，外部可用引擎清洗剂洗干净，内部会在工作中产生积碳、杂质、胶质等废物，如果对发动机比较熟悉，
可打开机盖进行清洗，也可使用免拆清洗剂在不解体的情况下清洗内部，内部故障应交给专门的4S店或维修店。

发动机工作不正常长期不能解决主要是由于传统定期保养的缺陷，传统的更换机油三滤定期保养方法只限于对润滑系统的保养，无法满足发动机润滑系统、进气系统、燃烧系统、排气系统全方位养护要求，特别是排气系统废气控制装置的清洗和养护长期以来一直是一个空白。

因此无法保证在现行燃油、润滑和路况条件下发动机正常工作；无法保证安装OBD装置汽车正常运行；无法解决发动机因进气门、燃烧室沉积物、氧传感器、三元催化器中毒失效、三元催化器堵塞、EGR阀沉积物卡滞等问题。

发动机工作不正常会对你造成以下影响：汽车运行至少增加油耗10%以上，大大增加你的运行成本汽车尾气排放年检无法正常通过，增加你的尾气年检成本；大幅缩短汽车氧传感器、三元催化器使用寿命，增加你的维修成本；另外，北京环保局汽车尾气激光遥感监测车已经开始上路工作，你的车将因环保违章被罚款。

“发动机全方位定期保养”项目是中国汽车排放I/M运行机制研究课题组推出的一种汽车发动机绿色环保常规养护方法。

它在传统的更换机油三滤常规养护基础上增加了发动机综合工作状态检测和三元清洗养护。

由于它能满足发动机润滑系统、进气系统、燃烧系统、排气系统全方位养护要求，特别是排气系统废气控制装置的清洗养护要求，因此可以恢复和保证发动机最佳油耗，动力工作状态；可以保持最好的汽车尾气排放水平；可以预防和解决在现行燃油、润滑、路况条件下发动机容易发生的各种问题，是目前唯一符合I/M制度；符合国家环保政策；可以满足发动机定期保养要求的常规养护方法。

参考文献
[1] 嵇伟 . 汽车电喷发动机常见故障诊断与分析[M]. 机械工业出版社，2008.。