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、燃料供给系统、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。

②曲柄连杆机构往复运动产生的力作用在气缸体上，导致气缸拉压、弯曲和扭转作用，使气缸体平面翘曲变形。

③在拧紧气缸盖螺栓时，不按规定顺序拧紧，扭力过大或不均匀，或在高温下拆卸气缸盖。

进气侧

前后

排气侧

缸盖螺栓拧紧顺序示意图

④发动机长期在高转速、大负荷条件下工作，润滑不足、烧瓦抱轴等导致气缸体变形、轴承座孔中心线的变化。

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。

2．故障原因

①气缸体与气缸盖水套壁厚较薄。

②水垢集聚过多而散热不良。

③缸体结冰冻裂、冷热急剧变化、碰撞受振。

比如：缸盖的排气门座属于应力集中的薄弱部位，水垢的隔热作用使散热条件进一步恶化，热应力过大，在应力集中的作用下就容易产生裂纹。

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、气缸体受交变应力作用等原因，使水套壁产生裂纹。

⑥气门座\气缸套镶配次数过多,压配工艺不当或过盈量过大

3．故障诊断检查

对气缸体及缸盖进行检测。参见第二节

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，气缸压力低，有时进气管回火，排气管放炮。

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冷却液漏人曲轴箱，使润滑油油面升高，且变质。

⑦发动机温度高，有时在发动机外部气缸垫边缘有漏水之处。

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、爆震等情况下运行。

④气缸垫本身质量问题。

3．故障诊断

及时拆检更换气缸垫，必要时研磨气缸盖平面。

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。（为什么？）

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。

2．气缸的磨损规律及其原因

(1)磨损规律

从气缸的纵断面看（沿气缸轴线方向）：上大下小的不规则“锥形”或“锥体”。磨损最大部位：在活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的缸壁，活塞环接触不到的上口无磨损，形成“缸阶”。在特殊情况下，气缸的磨损最大部位在中部（腰鼓形）。在同一台发动机上，不同气缸磨损情况不尽相同，一般水冷发动机的第一缸前壁和最后一缸的后壁处磨损较为严重。

从气缸横断面来看：磨损不均匀，磨损成不规则的椭圆形。各气缸沿圆周方向的最大磨损部位：一般是进气门对面附近缸壁磨损最大。

(2)气缸磨损的原因

上大下小的原因：

①机械磨损：活塞位于上止点时，高温燃气爆发压力最大，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，第一道活塞环对应的气缸壁磨损最为严重。

②腐蚀磨损：混合气燃烧生成的有机酸和酸性氧化物（溶于水生成矿物酸）。对气缸表面产生腐蚀作用，造成腐蚀磨损。气缸体上部不能完全被润滑油膜覆盖，腐蚀作用更加严重。

③磨料磨损：空气中的尘埃、润滑油中的机械杂质、发动机中的磨屑等进入气缸壁间造成磨料磨损。空气中的尘埃被吸人气缸上部，其棱角锋利，因而气缸上部磨损也最大。

腰鼓形的原因：在风沙严重地区，大量灰尘进入气缸后，由于活塞在气缸中部运动速度最大，磨料磨损最严重。

3．故障诊断

①检测故障缸压力。

②检测气缸直径及圆柱度。

五、发动机拉缸

1．故障现象

①发动机运转有明显响声，温度升高，响声明显加重。

②发动机动力下降。

③发动机明显抖动。

④怠速运转时易熄火、停机。

⑤排气管排蓝烟，加机油口处冒蓝烟。

⑥手摇曲轴阻力大。