发动机维修技术

【摘要】发动机是汽车的动力装臵，它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能,人们常常把发动机比作汽车的心脏，由此可见发动机在整个汽车中的重要性。

发动机发生故障轻则怠速运转不稳、加速性能下降、输出功率降低、燃料消耗增大、排气污染超标,重则无法起动，不能正常运转。

若发动机故障不能及时发现修复,会导致故障恶化，增加维修成本,严重时会引发机械事故，导致发动机提前大修甚至报废。

本文详尽介绍了发动机常见故障诊断与维修方法，为掌握发动机维修技能提供支持。

【关键词】发动机；电喷；心脏；故障诊断；维修发动机是汽车的核心部分,也是容易出现故障的部位。

文中分析了火花塞容易出现的故障及其使用禁忌,介绍了汽车发动机的几种常见故障及排除方法。

发动机是汽车的“心脏”维护好发动机对于汽车的正常运行具有重要意义。

一、常见发动机拆装注意事项1.1 发动机的拆卸拆卸的目的是为了检查和修理发动机的零部件，以便对需要维护的总成进行维护，或对有缺陷的零件进行修复或更换,使配合关系失常的零件经过调整达到规定技术标准。

发动机的拆卸应遵循以下原则。

(1)掌握正确的拆卸方法：为了提高拆卸工效，减少零部件的损伤和变形，需要使用相应的专用工具和设备，严禁任意敲占或撬打。

例如拆卸紧配合件时，应尽量使用拉器；拆卸螺栓联接件时,要选用适当的寸具。

依螺栓紧固的力矩大小优先选用套筒扳手、梅花扳手和单扳手，一般不能使用活动扳手和手钳，以免损坏螺母和螺栓的六角边棱,给下次的拆卸带来不必要的麻烦。

由表及里按顺序逐级拆卸。

一般先拆附件，然后按总成→部件→组合件→零件的顺序进行拆卸。

(2)拆卸时要为重新装配做好准备：拆卸时要注意检查或做好装配标记。

有些相互配合的零件是分组选配的或经过厂自然磨合，有些组合件则是装合后一起加工，为了保证一些配合件或组合件的装配关系,在拆卸时应对原有的记号加以校刘和辨认，没有记号或标记不清的应重新做好标记。

零件要分类顺序摆放。

为厂便于清洗、检查和装配，零件应分类或按总成、组合件顺序摆放，不可互换的零件应成对放置，易丢失的零件应专门放在相应的容器里。

1.2 发动机的装配1.2.1 装配前的准备(1)零件检查：对于经过修理和更换的所有零件，在装配前都要进行认真的质量检测，以防止不合格的零件进入装配过程。

(2)零件清洁：零件装配前都要进行仔细的清洗，防止油污、尘粒、金属屑等进人相对运动零件之间，以免破坏配合关系加速磨损。

除指定清洗剂外，一般使用干净的柴油或汽油进行清洗,然后用压缩空气吹干。

(3)配合零件的选配：配合零件必须满足一定的配合要求，包括间隙配合、过渡配合及过盈配合，装配前要做好选配工作，并做出相应标记，以保证零件装配的正确性1.2.2 装配后的调试发动机总成装配后，一般要求经过冷磨与热试后,才能投入使用。

通过冷磨与热试，可提高零件配合质量、保证正确的间隙(如气门间隙)和准确的正时，从而提高发动机的动力性、经济性、工作可靠性和使用寿命。

发动机的冷磨发动机的冷磨是指以电动机或其他动力带动发动机运转、磨合的过程,其功用是使相对配合的零件之间进行自然磨合。

由于冷磨后，还必须对发动机进行拆检与清洗，所以冷磨时可不安装燃油供给系统利点火系统各附件，如果已装上，则应拆下汽油机火花塞或柴油机喷汕器，以减小冷磨时气缸内的压力，减小发动机零部件的机械负荷。

冷磨时，由于新装配发动机各处配合间隙较小，应使用粘度较低的润滑油，以保证润滑可靠。

此外，应使发动机转速由低到高分段进行冷磨，并注意检查有无漏气、漏水、漏油现象，听诊发动机有无异响。

冷磨时间根据零件配合情况确定，一般为1．5～2．0h。

随着配件质量的提高和修理中手工加工量的减少，发动机冷磨在实际中的应用已日趋减少。

1.3 发动机异响综合故障诊断正常情况发动机以不同的转速运转，发出的响声都有一定的规律和范围，但若发动机润滑不良、零件磨损使配合松旷，调整或紧固不当，将会出现超出技术文件规定的不正常声响，称之谓异响。

发动机的各种异响不仅因发响机件的形状、大小、材料、工作状态和振动频率不同而使其声调各异，而且各种异响与发动机的工作循环、转速、负荷、温度和区域也有着不同的关系，有些异响常伴随着其他故障现象为诊断异响提供了可靠依据。

1.3.1 确定应诊异响对于老旧发动机，囚运转中声响杂乱，所以应当先确定那些声响是可保留的，那些是必须排除的。

一般原则是：声响仅在怠速时存在，转速提高后即消失，而且在发动机长期使用过程中又无明显变化，即属于危害不大的异响，可暂时保留，待适当时机再修理。

若声响在发动机急加速或急减速时出现，并在发动机中、高转速运转时存在，同时伴随机体振抖，一般属于不可保留的异响，应立即查明原因并子以排除。

若在发动机运转中突然出现较沉重的异常声响，应立即停机，不能继续听诊，以免造成发动机的严重损伤，只能逐步拆检。

1.3.2 诊断应诊异响诊断异响，就是对异响特性进行分析，根据异响的特征确定其原因，一般异响的存在均与发动机的转速状态有关，所以应当抓住发响时机，迅速进行诊断。

(1)怠速运转或低速运转时有异响。

遇此情况，可首先用单缸断火法检查异响是否与缸位有关系，若异响与缸位无关，则应检查异响与发动机工作循环的关系，即异响出现一次发动机转一圈还是两圈，用以确定故障异响来自哪一机构。

然后再逐渐提高发动机转速试验，听察异响有无变化。

此外，尚应注意温度的影响。

这样便可查明异响与发动机的负荷、工作循环、转速、温度之间的关系，从而确知被诊异响的特征，如其符合某种异响的特征，就可做出结论。

(2)怠速运转正常而转速提高后有异响。

遇此情况，应首先提高发动机转速直至高速运转，注意抓住发响时机。

当某转速下异响出现时，应维持该转速运转，使异响存在，继而查明缸位关系。

如缸位关系不明显，则应查明异响振动在发动机上的分布区域，用螺钉旋具触试振动情况，用以辅助查明发响部位。

若逐渐提高发动机转速并上述异响出现，可进行急加速或急减速试验，听察有无异响出现。

如急加速时有异响出现，可光使某缸断火，再做急加速试验，借此判明异响与缸位的关系。

同时应观察机油压力、加注机油口、排气管等处的变化，用以辅助诊断此类异响。

(3)行驶中有异响。

行驶中出现异响时，可踩下离合器，并做急加速试验，若仍有异响，说明是发动机异响；若异响消失，说明是离合器或变速器异响。

二、电喷发动机故障诊断研究2.1 电喷发动机控制系统的基本组成和工作原理电喷发动机已成为当今汽车的主流动力，其机电一体化技术的高度发展水平是汽车电子化程度的重要标志。

由于电控技术是目前汽车降低排放污染、提高燃料经济性以及动力性的最有效手段，因此得到了越来越广泛的应用。

尽管汽车电子产品的可靠性很高，但是使用中也难免发生故障。

而且，故障诊断问题也成为提高汽车维修质量和效率的关键。

2.1.1 电喷发动机电控系统的结构：目前在用的电喷发动机型号、种类、生产厂家很多，就其电控系统的结构，都可归纳为以下几部分：(1) 燃油供给系统：根据发动机各工况的需要，将一定压力和计量准确的形成符合质和量的混合气送入气缸。

(2) 点火系统：根据发动机各工况和负荷的需要，随时都保证以充足的点火能量及在最佳点火时刻点燃混合气，以利于膨胀做功。

(3) 空气供给系统：供给发动机在不同工况下燃烧时所需要的计量精确的清洁空气。

(4) 计算机控制系统：它是电控发动机的指挥调度中心，也称为汽车电脑和控制单元，根据发动机各个传感器输入的信号，经分析计算后，发出指令，控制各执行器的动作，以满足发动机在不同工况下都能处于正常工作状况。

发动机控制系统一般都集成了故障自诊断系统，当电控系统出现故障后，立即发出报警信号，提示司机，同时将故障按部位编码，自动存储，便于查找排除。

(5) 其他控制系统：空调电控系统：保证空调在不同工况下能有效工作。

燃油蒸气回收控制系统：将燃油箱内汽油蒸气适时有效回收，既提高了经济性，又减少了大气污染。

电喷发动机和化油器式发动机最本质的区别就是将计算机引入和巧妙的应用，使发动机的混合气浓度、燃油量供应、点火性能、怠速工况燃烧过程及废气成分的控制，全部由计算机进行，这不但快速敏捷而且精度准确，即使在发动机工况瞬息万变的情况下，也都能保证发动机在最佳状况下工作。

尤其在对转速越来越高的汽油机更显示出了它的优越性，不但工作可靠，经济性、动力性提高，更可取的是使其排放污染大大降低，为当前保护大气环境找出了新路。

2.1.2 电喷发动机电控系统的基本组成控制系统是电喷发动机的指挥调度中心和大脑，一般由传感器、计算机、执行器组成，如图2.1。

传感器作用是对发动机工作状况的有关参数进行监测后，变成计算机可接收的电信号输入到计算机，主要的传感器有空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、氧传感器、爆燃传感器、车速传感器等。

计算机也称为电控单元，它接收到发动机各传感器输入的信号，经分析计算优选出各个执行器的动作指令，对发动机工作状况进行自动控制。

控制系统的主要功能有：喷油器的控制，点火控制，怠速控制，故障自诊断及其它附属控制。

执行器就是直接改变发动机工作状况的部件，他们在接收到计算机的指令后工作，如喷油器、压力调节器、活性炭罐电磁阀等。

图 2.1 电喷发动机电控系统的组成2.2 电喷发动机常见故障征兆及其技术状态特征汽车出现故障后，首先遇到的问题就是要确定或者说准确地描述故障现象即故障征兆，然后通过检测试验和推理分析等诊断方法将故障的范围进一步缩小以至确定故障发生的原因和出现故障的装置。

如果只找到了出现故障的装置，而未确定故障发生的原因，那么就有可能产生即使更换了故障部件，同样的故障还会发生的情况。

所以，确定故障原因是故障诊断最终的结果，而找到故障部件也可能只是故障诊断过程中的中间结果。

由故障原因分析故障的部件是一因多果，而由故障部件分析故障原因是一果多因。

无论一因多果还是一果多因，故障诊断过程的推理都需要在故障征兆这个具体的约束条件下，来求得相应的非线性方程组的唯一解，且还要进行原因到部件和部件到原因，或部件到原因和原因到部件的循环推理及其验证。

只有满足这样的诊断要求，才是正确维修解决故障的前提条件。

故障征兆描述或者说是状态特征，应该包括造成故障的诸多因素或条件。

理想的模式是建立起结果和原因之间的函数关系，即某个部件的故障模式F与故障原因Xi之间可以具体地表达成如下关系，即F=f(x1,x2,x i…x n)部件的故障模式与故障原因之间很难找到具体的表达形式。

目前采用的方法只是用语言或模糊方式来直接描述故障征兆与故障原因或故障征兆与故障部件的关系，忽略了故障原因与故障部件在故障征兆这个约束条件下的对应函数的关系。

如果能将故障征兆用造成故障的直接原因来描述，那么，在能够确定导致故障征兆产生的变异原因即状态参数和导致故障征兆产生的变异部件的状态特征，则通过上述双向推理的方式使故障原因与故障部件直接联系在一起。