广西工学院论文范本-柳州市汽车运输技工学校

XX工学院
成人高等教育2008届毕业设计(论文) 题目:发动机习惯性“开锅”故障诊断与排除
学号：
姓名：李明江
学历层次：本科
专业：车辆工程
班级：2008春车辆工程
指导老师：X海峰
完成日期：09年10月
XX工学院
毕业设计(论文)任务书
一、课题的主要内容和基本要求
内容：发动机出现水温过高（俗称“开锅”）时，常会伴随着产生各种不同的异常现象。

如发动机有异响；熄火困难；运转不稳；怠速不稳严重甚至熄火；发动机动力明显下降；散热器盖或膨胀水箱盖处喷出大量水蒸汽等。

这些现象是发动机产生开锅故障的信号。

要求：通过仪器或自身来判断各种故障信号，通过分析，识别故障，作出正确判断，及时排除。

二、进度计划与应完成的工作
1、通过自身的学习情况及经验，确定论文题目
2、作出论文大纲，确定论文主要内容。

3、根据内容查找资料，完成论文初稿
4、修改论文，作出最后底稿。

三、主要参考文献、资料
[1]《汽车故障诊断与维修技术》闽永军万茂松周良主编高等教育,2004、7
[2] 《汽车故障诊断与检测技术》王秀贞主编人民邮电,2004.7
[3] 《汽车发动机构造与维修》李军主编XX大学,2004.7
[4] 《汽车发动机维修》顾建国主编：人民交通，1999.3
[5] 《发动机原理与汽车性能》杨万福主编：高等教育，2004.7
[6] 《汽车构造》郭新华主编: 高等教育，2004.6
[7]《五菱微型汽车维修手册》栾琪文孙志春主编XX科学技术，2008.1
四、完成期限
09年7月至09年10月
内容摘要：一辆五菱龙６３３０型高顶蓬微型客车上装的是XX五菱动力机械厂（以下简称柳机）生产的４６５Ｑ型电喷发动机由于驾驶员及修理工在初次处理发动机开锅故障现象时（即发动机水温过高而超过了沸点而沸腾的故障现象），处理不当，导致冷却系工作不良引发其他相关零件连带故障而产生的发动机经常性水温过高、动力下降的故障现象。

通过对冷却系、点火系、电控燃油喷射系统甚至是缸体缸盖组的检查后，对症修理，使发动机工作性能得到恢复。

柳机生产的４６５Ｑ型发动机常安装XX五菱及国产多种品牌的微型客车、货车上，其采用的冷却系统虽仍采用直接由发动机前方皮带轮带动风扇及水泵的方式，但从原理及构造上也算是在传统冷却系的发动机系列中具有一定代表性的。

故在分析此故障产生的原因及诊断的全部过程对帮助各修理厂的维修技术人员提高维修水平、更全面地分析故障、及今后遇到类似故障的排除有着较高的参考价值。

检查时可通过自身的感官：眼看、耳听、手摸、鼻闻等接收各种故障信号，通过分析，识别故障，作出正确判断，及时排除。

关键词：发动机开锅检查排除
目录
一、论绪 (1)
二、发动机出现开锅现象原因分析与检查方法 (1)
1、发动机工作水温不正常故障现象及危害 (2)
（1）发动机水温过低 (3)
（2）发动机水温过高 (3)
2、故障原因及分析 (3)
（1）冷却系引起开锅的原因 (3)
（2）非冷却系引起开锅原因 (3)
3、排除措施与方法 (6)
（1）外部检修及调整 (6)
（2）检查缸盖缸体平面 (7)
三、总结及结束语 (8)
致谢 (9)
参考文献 (9)
发动机习惯性开锅故障诊断与排除
内容摘要：一辆五菱龙６３３０型高顶蓬微型客车上装的是XX五菱动力机械厂（以下简称柳机）生产的４６５Ｑ型电喷发动机由于驾驶员及修理工在初次处理发动机开锅故障现象时（即发动机水温过高而超过了沸点而沸腾的故障现象），处理不当，导致冷却系工作不良引发其他相关零件连带故障而产生的发动机经常性水温过高、动力下降的故障现象。

通过对冷却系、点火系、电控燃油喷射系统甚至是缸体缸盖组的检查后，对症修理，使发动机工作性能得到恢复。

柳机生产的４６５Ｑ型发动机常安装XX五菱及国产多种品牌的微型客车、货车上，其采用的冷却系统虽仍采用直接由发动机前方皮带轮带动风扇及水泵的方式，但从原理及构造上也算是在传统冷却系的发动机系列中具有一定代表性的。

故在分析此故障产生的原因及诊断的全部过程对帮助各修理厂的维修技术人员提高维修水平、更全面地分析故障、及今后遇到类似故障的排除有着较高的参考价值。

检查时可通过相关仪器检测或通过自身的感官：眼看、耳听、手摸、鼻闻等接收各种故障信号，通过分析，识别故障，作出正确判断，及时排除。

关键词：发动机开锅检查排除
一、绪论
搞清故障现象，联系构造和原理，全面分析原因；由简单到复杂，由外表到内部；按系统分段进行筛选；找出故障的原因所在，避免盲目拆卸。

二、发动机出现开锅现象原因分析与检查方法
1、发动机工作水温不正常的故障现象及危害：
该车已有６年多的车龄了，是一辆单位用于采购的微型客车，发动机用的是第一代摩托罗拉型电控燃油喷射系统。

正常的水温应当为８０～９０℃之间才是发动机最有利的工作温度，才能使发动机功率最高，耗油率最低。

（1）发动机的水温过低。

发动机水温过低会造成：①燃油将汽化不良，气缸壁受液态燃油稀释而破坏润滑油膜；②低温下燃烧易产生二氧化硫，与水蒸汽反应形成硫酸，使气缸磨损明显增加；（据统计，冷却水温度降低到30℃时，气缸磨损量要比正常工作水温时约大4~5倍）③混合气浓度变小，燃烧速率减少，发动机动力下降，油耗增加。

（当冷却水从90℃降到40℃时，耗油量增加30%，功率降低10%。

）
（2）发动机水温过高（俗称“开锅”）。

发动机水温过高时，对发动机各种性能也均会造成负面影响，使发动机内的各个零件温度均会上升而造成各种危害：①会使润滑油粘度下降，润滑条件恶劣，使零件磨损迅速加剧，而使零件在短进间内报费。

②轴类零件迅速膨胀，破坏了各零件附的正常配合而使零件表面难以形成润滑油膜面加速粘着磨损，严重时卡死，如“拉缸”、“烧瓦”等。

③因温度过高，混合气因受热膨胀而使混
合气密度过小，导致充气系数下降而动力下降。

④当发动机水温超过103℃后，冷却水沸腾汽化，使水套内易产生水垢，使散热性能更加糟糕；⑤燃烧室因出现“炽热点”，发动机熄火困难，易发生早燃或爆燃等异常燃烧现象，使发动机不能正常工作；⑥金属材料的力学性能变坏，造成零售件的变形及损坏。

据驾驶员反映，该车过去性能一直很好，就是在一个多用前出现了第一次开锅后就经常跑不到４０公里发动机水温就会直线上升而开锅，故不得不经常停车加水，且非常危险（喷出的水蒸汽很易伤人），使得该车只能在市内跑跑，非常影响工作。

由于经常出现开锅，导致发动机经常发生冲床现象，这一个多月来已经在其他修理厂换了三次气缸垫了。

故当发动机出现水温过高或过低现象时应及时检查维修，特别是开锅后立即停机，等发动机自然冷却后，方可向水箱内加入冷却液，否则会造成不堪想象的严重后果。

2、故障原因及分析：
在我们所见的关于发动机水温过高的故障现象原因分析当中，许许多多的书籍都介绍了很多，XX小异地分析了冷却系、点火系、燃油供给系、及配气机构等原因，但本人在此介绍的这台465Q型发动机却必须要超越于这一X围去分析，故通过排除此台发动机的“开锅”现象后，本人把开锅的原因总结为两大部分来分析：
（1）冷却系引起开锅的原因：
①水循环不良：据资料表明，一台工作正常的汽油机在由热能转变为机械能的转换过程中，混合气在燃烧后产生的热能只有20%~30%转换为机械能，这就说明还有大部分的热能仍以热传播的形式通过缸套、缸体传给发动机上的各个零件这些热量大部分需通过冷却液作为媒体将热量带到散热器再利用风扇吹（汽车为吸风式）将热量散发到大气当中，如水循环不良，会导致发动机热量无法尽快地散发出去而使发动机产生开锅现象。

而导致水循环不良的原因大致有：水泵泵力不足、风扇皮带松动、节温器失效，水道内水垢过多等原因。

②风力不足：由于风力不足，使热量不能及时地散发到大气当中，且汽车发动机用冷却水是内循环的，如果风力不足，使散热器下方的冷却液仍保执较高温度，当重新吸入气缸后就很容易沸腾而造成开锅。

而风力不足的原因大致有：风扇皮带松、滑、断；百叶窗封死或升度不足；散热器散热片杂质过多；风扇叶变形、水泵轴承松旷烧蚀；长时间顺风行驶等，对于电控风扇仍有风扇电动机或其他控制系统故原因等。

③其它方面原因：如冷却水不足、水温传感器不灵敏、人为安装错误（如风扇叶反装等）等。

（2）非冷却系引起开锅原因：
①燃油供给系调整不当，使混合气过稀。

由混合气浓度与燃烧速度的关系图（如图1）可看出，当过量空气系数为0.4时为燃烧上限，当过量空气系数为1.4时燃烧下限，当过量空气系数为0.88左右时烧速度最快，故此混合气又称为功率混合气。

如混合气过浓（﹤0.88）或过稀（﹥1.15）都会使
燃烧速度变慢。

图1混合气浓度对火焰传播的影响
正常燃烧时，明显燃烧期（即速燃期，如图2中2~3点）约占20°~40°曲轴转角，由于燃烧速度变慢，而使压力最高点（图中第3点）变低，大量的混合气被转到补燃期（第3点以后）燃烧，使补燃期压力过高、时间过长。

由于混合气过浓在补燃期中因缺氧而停止燃烧，所产生的热量不高，对发动机水温影响不大；但过稀时，因氧气充足而产生余火，所产生的热能因燃烧室在作功行程后容积变大而难以转变为机械能，故补燃期所产生的热能仍以热传播的形式传给缸套、缸体，使发动机水温迅速上升而
②点火系调整不当，点火时间过早或过晚（特别是过晚）。

点火过迟，同样会使补燃期过长而使水温过高，原理依据同①项。

而点火过早，易发生
图2汽油机燃烧过程
爆燃现象一般正常的汽油机在明显燃烧期内火焰传播速度一般为50~80m/s，燃烧最高压力出现在上止点后12°~15°曲轴转角。

但一旦出现爆燃，火焰传播速度可达300m/s，甚至高达1000m/s以上。

使局部压力、温度增高，并伴随有冲击波。

压力冲击波反复撞击缸壁，严重破坏了缸壁表面的附面气膜和油膜，使传热增加，导致气缸盖和活塞顶部温度升高，冷却水过热，功率下降燃油消耗率增加。

（如图3）
③滑润不良或机油变质。

由于润滑不良，导致零件表面形成干摩擦而产生大量热量，既加剧零件磨损，同时水温也会迅速增高。

④气缸体、气缸盖出现裂缝，工作平面变形或缸垫漏气、冲床等。

由于这些原
图3汽油机爆燃时的示功图
因均会使气缸内的燃烧气体窜入水道中，使循环水套气压增大而使冷却水溢出而缺水，同时冷却液被高温气体直接加温而迅速升导致“开锅”。

⑤汽油牌号过低或压缩比过高：汽油牌号过低压、缩比过高，使混合气极易产生爆燃而释放出大量热量，既影响发动机的动力，又会加剧零件的磨损，同时也会使发动机水温过高，原理依据同点火时间过早相同。

综合以上原因分析，结合该车车龄较长的特点，在一波三折后，终于将该项车的“开锅”现象排除。

它是各方面原因均有，且在每排除一处故障后，通过反复试机，反复进一步排除相应故障后，最后才排除故障的。

3、排除措施与方法：
通过对“开锅”原因分析总结后，根据“由外到内，由简到繁”的诊断原则‘本人带了一名徙弟按以下步骤及措施进行了循序渐进地诊断与排除。

（1）外部检修及调整：按照常规，本人对风扇皮带、风扇进行了检查，无断裂、老化，松紧度用大拇指以30~50N的力按下皮带，挠度在10~15mm间，风扇无变形、损坏或装反现象，属正常。

取下节温器进行检修，加热节温器，开始开启温度为82℃（技术要求为79～８５℃），全开为95℃（技术要求为９２～９８℃），无异常；用解码仪对电控燃油喷射系统、点火时间进行检查，调取数据流进行学习对比，均无异常，未发现有明显的故障。

通过对驾驶员的咨询得知，该发动机已在别的修理厂维修多次，水泵已更换新总成，初步认定水泵、节温器无故障，在检查水箱水循环情况时，发现水循环较好，只是水箱因多次开锅产生大量水垢并有水垢粉末脱落，水箱较脏，于是买来水箱清洗剂，按说明进行清洗后，再进行了反循环冲洗后，加入干净水进行试机，发现水箱内有少许水泡冒出，其余未发现异常，于是建议试用两天。

两天后，驾驶员将车开回并反映，已经有明显改善，但仍偶有开锅现象，这说明该故障并没有根治，而对相于一辆正常车辆来说，仍比较严重。

根据驾驶员反映常有冲床现象发生及水箱有气泡冒出的现象，分析如下：该发动机缸垫有窜气现象或缸盖与缸体有裂纹。

（2）检查缸盖缸体平面：拆下气缸盖，检查气缸垫，无明显冲床现象。

通过用平尺对缸盖下平面及缸体上平面的检查，缸体上平面平面度为０.01mm,气缸盖下平面度为0.50mm，（技术要求两者极限值为０．０５mm）缸盖下平面已严重超过了技术标准。

于是建议拿缸盖去进行铣削修理，铣削后，据铣削工反映，已铣削掉
近2.00mm（已超过极限），在征得驾驶员同意的情况下，考虑到该车已经较老化，于是将缸盖装上发动机。

试机时发现，水箱不再有气泡冒出，这说明原来窜气的原因就是因为缸盖平面不平导致。

故建议驾驶员试驾两天观察情况。

两天后，驾驶员还是把车开回反映：两天的驾驶，只有一次开锅，效果已经非常好了。

但为什么在缸盖平面在铣削后开锅的现象仍没有彻底解决呢？通过仔细分析，得出结论：由于缸盖下平面铣削量过大，使燃烧室容积变小，引起压缩比过高，而使水温增高。

于是采用第三道维修方案。

图4 汽缸体及汽缸盖外观图
③增大燃烧室容积，使其达到正常状态。

由于铣削缸盖平面量过大而引起燃烧室容积变小而导致压缩比过高而引起爆燃现象发生，引起发动机再一次出现了开锅。

要解决这个问题，应从“怎样重新恢复燃烧室容积”方面去考虑，最终的方案是——多装一X气缸垫。

在按方案进行维
修后，该车的“开锅”问题终于得到了彻底地解决了。

三、总结及结束语：该发动机产生开锅的原因是多方面的，很多维修工在维修的过程中，均局限性地在冷却系上作文章，最终经常难以彻底地解决问题。

对于该发动机的开锅的原因一是因为水箱、水道脏，二是缸盖下平面变形，三是常冲床。

该发动机出现开锅是在某次偶然开锅后，就经常出现开锅现象，这种现象在我们维修行称之为“习惯性开锅”。

然而习惯性开锅的出现是偶然的吗？答案肯定是否定的，一辆本来正常的发动机，如果正确的保养、正确的使用，是不会出现开锅的，出现习惯性开锅的起因往往是人为造成的。

这要追索到发动机的第一次开锅，一辆正常的车辆第一次开锅的原因经常是驾驶员没有进行日检查，在缺水的情况下运行；或是因皮带突然断了等突发事件使发动机产生的第一次开锅，由于开锅的出现往往在路上，所以驾驶员为了赶路而急于向水箱内加冷却水，因为缸体、缸盖在高温情况下突然冷却而引起内应力的爆发，使缸盖、缸体极易变形，一旦出现变形，发动机便在不知不觉中被引进了一个恶性循环中，即开锅－变形－冲床－加剧变形－冲床－开锅。

这就是为什么发动机出现习惯性开锅的根本原因。

故为了防止类似故障的出现，本人建议广大驾驶员：１、每日进行出车前检查，保证发动机有充足的冷却液。

２、如果发生发动机开锅后，不要急于打开水箱盖，因为此时，水箱内气压因水沸腾后而非常高，如果此时打开水箱盖，水箱内的高温高压水蒸气会突然喷出伤人，甚至会毁容。

３、当发动机开锅后，不要急于向水箱内加水。

应马上熄火等发动机自然冷却到９０℃以下方可向发动机内加水，否则发动机极易进入到上述的恶性循环中而形成习惯性开锅。

致谢：对导师X海峰和给与指导协助完成毕业论文工作的组织表示感谢。

参考文献:
[1] 汽车故障诊断与维修技术. 闽永军万茂松周良主编高等教育,2004、7
[2] 汽车故障诊断与检测技术. 王秀贞主编人民邮电,2004、7
[3] 汽车发动机构造与维修. 李军主编 XX大学,2004、7
[4] 汽车发动机维修. 顾建国主编：人民交通，1999.3
[5] 发动机原理与汽车性能. 杨万福主编：高等教育，2004、
[6] 汽车构造. 郭新华. 高等教育，2004、6
[7] 五菱微型汽车维修手册. 栾琪文孙志春主编 XX科学技术，2008.1。