畢業(yè)設計（論文）桑塔納2000汽車發(fā)動機故障的診斷與分析

1、引 言發(fā)動機是汽車的心臟，40%的汽車故障來源于此，所以高效、準確的對發(fā)動機進行故障分析并排除是汽車檢修和維護的一項重要工作。發(fā)動機是復雜的機電設備，由機、電、液等不同的子系統(tǒng)組成。因此，要求各個子系統(tǒng)和機構之間協(xié)調(diào)配合，任何一個部分或幾部分工作不良或相互影響時都會造成故障的發(fā)生。因此在發(fā)動機不解體的情況下，對所發(fā)生的故障做出及時、準確的判斷是非常必要的。通常的故障分析方法是根據(jù)故障征兆和故障原因之間的因果關系推理得到的，但對于具有復雜結構的發(fā)動機來說，這種因果關系一般并不是確定的一一對應的映射關系，而是表現(xiàn)為隨機性和不確定性。導致這種不確定性的原因有多種，主要因素是診斷對象的復雜性、測試手段

2、的局限性、知識表達的不精確等。當發(fā)動機表現(xiàn)出某一具體故障時，有可能是從一種故障狀態(tài)向另一故障狀態(tài)的過渡或者是多種故障交替存在的結果，很難確切地判斷出真正故障發(fā)生的部位。本設計首先介紹汽車發(fā)動機故障診斷技術的發(fā)展情況，然后分析桑塔納2000汽車發(fā)動機的構成和性能，在此基礎上，對發(fā)動機不同部位的故障分析方法和常用的一般分析方法進行分析，最后針對幾種發(fā)動機的常見故障，給出具體的故障排除方法。桑塔納2000汽車發(fā)動機故障的診斷與分析第一章 概述1.1 本課題的研究現(xiàn)狀發(fā)動機作為汽車的心臟，隨著科技的發(fā)展呈結構復雜化、系統(tǒng)功能多樣化、控制自動化、顯示信息智能化發(fā)展，發(fā)動機的故障也日益復雜化，這給發(fā)動機的

3、故障診斷與分析帶來了困難和挑戰(zhàn)。因而對汽車維修人員的技術要求越來越高，對維修設備的科技含量要求越來越高，對故障診斷與分析的方法要求也越來越高。為了及時發(fā)現(xiàn)和排除故障，各國都紛紛投入大量的人力、物力對汽車發(fā)動機故障診斷進行研究、開發(fā)。桑塔納2000作為一款經(jīng)典的車型，其故障診斷技術已日益趨于完善。1.2 本課題研究的內(nèi)容 本課題的研究對象是桑塔納2000的發(fā)動機，在本課題中，桑塔納2000的發(fā)動機的構成和性能將得到詳細的介紹，并在此基礎上介紹發(fā)動機的診斷技術，結合桑塔納2000在日常使用中的故障，總結出桑塔納2000的發(fā)動機常見故障，最后將介紹幾種常見的桑塔納2000的發(fā)動機故障診斷實例。1.3

4、 本課題研究的意義 發(fā)動機作為汽車的心臟，在汽車中起到至關重要的作用，其運行狀態(tài)的好壞直接影響到整個汽車的安全性和可靠性。隨著汽車發(fā)動機工作性能的不斷完善，自動化程度的不斷提高，再加上工作環(huán)境的惡劣，使其故障發(fā)生的概率也越來越大，并且其診斷難度也在提高。發(fā)動機故障診斷技術是伴隨著發(fā)動機技術不斷進步而逐步完善的過程。 發(fā)動機由過去單一的機械結構為主體的產(chǎn)品到目前已機、電、液相結合的復雜的產(chǎn)品，使其故障診斷問題發(fā)生了質(zhì)的變化。產(chǎn)品結構復雜化、系統(tǒng)功能多樣化、控制自動化以及顯示信息智能化都成為發(fā)動機故障診斷過程中值得注意而且必須考慮的關鍵問題。為了改變和突破發(fā)動機故障診斷已經(jīng)驗和技藝為主的傳統(tǒng)觀點，

5、已現(xiàn)代故障診斷理論和技術為基礎，建立科學、系統(tǒng)、合理、完善的發(fā)動機故障檢測診斷系統(tǒng)，已成為目前汽車發(fā)動機故障檢測診斷行業(yè)的必然要求。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車保有量的劇增，其能源危機、排氣污染日益嚴重，引起世界各國的高度重視，使得汽車不斷在原有的基礎上從結構是大革命，以生產(chǎn)出無污染的綠色汽車，燃油噴射電子控制汽車也以極大地速度發(fā)展起來，取代了傳統(tǒng)的化油器式發(fā)動機汽車。汽車電子控制系統(tǒng)的廣泛應用，提高了汽車的安全性、動力性、經(jīng)濟性和排放性能，使汽車向智能控制的方向發(fā)展。同時，汽車電控系統(tǒng)復雜程度日趨提高，不僅人們對系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求，而且汽車電控系統(tǒng)結構的復雜性，使電氣線束增多、故障

6、率增加、故障診斷難度提高，給汽車維修工作帶來了越來越多的困難，使汽車維修技術人員的技術要求也越來越高。為了及時發(fā)現(xiàn)故障，并采取相應的措施盡量減少其對汽車性能的影響，各國都紛紛投入大量的人力、物力對汽車發(fā)動機故障診斷進行研究、開發(fā)，并不斷地擴大診斷的范圍和功能。第二章 發(fā)動機故障診斷技術的發(fā)展汽車故障診斷是在不解體（或僅卸下個別小件）的條件下，確定汽車技術狀況，查明故障部位及原因的檢查和分析。隨著汽車技術的發(fā)展，特別是電子技術、計算機技術在汽車上的應用，汽車故障診斷從傳統(tǒng)的聽、看、聞經(jīng)驗診斷方式，發(fā)展為以集成化、智能化的診斷設備為手段，以信息技術為依托的現(xiàn)代汽車故障診斷技術。無論是國內(nèi)還是國外，

7、汽車診斷技術均發(fā)生了質(zhì)的飛躍。汽車發(fā)動機故障診斷技術作為汽車診斷技術的一部分，也在不斷地發(fā)展、提高。2.1 國外發(fā)動機故障診斷技術的發(fā)展20 世紀50年代之前，國外就研發(fā)了以故障診斷和性能調(diào)試為主的單項檢測技術。早期的檢測診斷設備是以機械結構為主，單機人工操作。上世紀60年代，隨著機電一體化的產(chǎn)生，研制了單機自動化的設備，如四輪定位儀、非接觸式速度計等；80年代，隨著計算機技術的發(fā)展和應用，實現(xiàn)了汽車診斷控制自動化，出現(xiàn)了集檢測工藝、操作、數(shù)據(jù)采集、存儲和打印等功能于一體的系統(tǒng)軟件。目前，車載自診斷系統(tǒng)和車外診斷系統(tǒng)正在進一步發(fā)展。 車載自診斷系統(tǒng)（obd）利用安裝在汽車內(nèi)各個部位的傳感器，自

8、動檢測系統(tǒng)故障，以故障代碼形式顯示并將故障信息存入電子控制單元ecu的ram中，在維修車輛時，維修人員能調(diào)出故障代碼，找出故障部位。1994年，美國汽車工程師協(xié)會（sae）在第1代obd基礎上，制定了第2代在線診斷標準obd， obd除了對電子控制系統(tǒng)檢測外，還對與排放有關的系統(tǒng)監(jiān)測，更注重綠色環(huán)保問題。車外診斷系統(tǒng)，通過傳感器采集信號，送至車外儀器，在相應診斷軟件的支持下，完成各種診斷。例如：發(fā)動機綜合分析儀等。隨著計算機的普及以及人工智能技術的發(fā)展，特別是專家系統(tǒng)、仍神經(jīng)網(wǎng)絡在故障診斷領域的進一步應用，為智能汽車故障診斷的發(fā)展奠定了基礎。到目前為止已有專家系統(tǒng)、模糊數(shù)學、灰色系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡

9、、數(shù)據(jù)融合和范例推理等多種診斷推理方法，這些方法中神經(jīng)網(wǎng)絡技術在最近幾年的發(fā)展非常迅速，出現(xiàn)了bp神經(jīng)網(wǎng)絡、art神經(jīng)網(wǎng)絡、rbf神經(jīng)網(wǎng)絡和som神經(jīng)網(wǎng)絡等多種網(wǎng)絡模型，同時提高了神經(jīng)網(wǎng)絡訓練樣本質(zhì)量，又相繼出現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡訓練樣本前期處理方法，如主成分分析和粗糙集理論等技術方法。這些智能化故障診斷技術理論的不段完善極大地促進了汽車機械故障診斷系統(tǒng)研究水平的提高。數(shù)據(jù)融合故障診斷方法主要運用于多個傳感器通道信號的融合和不同診斷途徑的診斷結論之間的融合，以綜合利用各種故障征兆信息提高診斷的準確率。2.2 國內(nèi)發(fā)動機故障診斷技術的發(fā)展我國是20世紀60年代開始研究檢測技術，如發(fā)動機氣缸漏氣量檢測儀等

10、。80年代，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車發(fā)動機診斷技術得到了迅速發(fā)展。目前，我國生產(chǎn)的發(fā)動機故障診斷于檢測的儀器品種很多，從外形上看，可以分為以下三大類。(1)臺架式結構 比較有代表性的產(chǎn)品有：濟南無線電六廠生產(chǎn)的qfc-5型電腦綜合檢測儀、淄博市淄川測試儀器廠生產(chǎn)的da-1000型發(fā)動機故障檢測分析系統(tǒng)、濟南歷下微機應用研究所生產(chǎn)的wfj型微電腦發(fā)動機檢測儀等。(2)便攜式結構 具有代表性的產(chǎn)品有：天津市電子儀器技術研究所生產(chǎn)的yt412型發(fā)動機分析儀、重慶沙坪壩交通電子儀器廠生產(chǎn)的qfgdc型發(fā)動機故障電腦測試儀等。(3)袖珍式結構具有代表性的產(chǎn)品有：機械電子工業(yè)部華申精密儀器廠生產(chǎn)的wcy-

11、1型發(fā)動機微型檢測儀、中外合資湖北依馳電子過程有限公司生產(chǎn)的ged-p2型發(fā)動機檢測儀。20世紀90年代以后，清華大學、西安交大、申科泛華電子科技公司以及哈工大儀器王電子有限公司等高校和公司，在研究和開發(fā)虛擬儀器產(chǎn)品和虛擬儀器設計平臺等方面做了大量的工作，其成果已在發(fā)動機工作真的和檢測方面的到廣泛的應用。目前，哈工大儀器王電子有限公司已有系列產(chǎn)品面市，清華大學汽車工程系利用虛擬儀器技術構建的汽車發(fā)動機檢測系統(tǒng)，以用于汽車發(fā)動機的出廠檢測。盡管我國在發(fā)動機知道和基礎技術上有了長足的進步，但總的來說，國內(nèi)在這個領域里起點低、起步晚、整體水平相對落后，與國際先進水平相比仍有一定的差距。2.3發(fā)動機故

12、障診斷技術的發(fā)展的趨勢高科技的發(fā)展，信息化的網(wǎng)絡，使得汽車發(fā)動機故障診斷技術必將向著智能化、集成化方向發(fā)展。2.3.1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的故障診斷專家系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡具有較好的容錯性，較強的自學習功能、自適應能力，大規(guī)模并行處理能力等。把神經(jīng)網(wǎng)絡應用于診斷專家系統(tǒng)是新一類知識表達體系，在知識獲取、并行推理等方面有明顯的優(yōu)越性，解決了傳統(tǒng)專家系統(tǒng)在知識獲取上的瓶頸問題，提高了診斷系統(tǒng)的智能水平。2.3.2 基于網(wǎng)絡的集成故障診斷專家系統(tǒng)由于汽車故障診斷實例豐富、診斷信息量大，不確定因素多，因此，探索適合汽車領域的專家系統(tǒng)，集成規(guī)則、案例、模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡理論，集成推理機制，以網(wǎng)絡為框架，以多媒體技術為載體

13、，研究多種診斷模型融合技術必將是發(fā)展方向。集成故障診斷專家系統(tǒng)能自動選擇合適的診斷模型，靈活處理診斷知識和應用推理方式，滿足內(nèi)在機理上的融合，避免診斷的冗余問題。多媒體技術集圖形、音像、文本于一體，使診斷系統(tǒng)具有良好的人機界面和交互環(huán)境，增加了系統(tǒng)的可靠性，提高了診斷的效率。通過局域網(wǎng)、因特網(wǎng)實現(xiàn)異地診斷和在線診斷，達到多個專家協(xié)同診斷、提高診斷準確性的目的，還可以對汽車診斷人員進行遠程培訓，在多媒體情境中，使診斷技術易懂好學，提高培訓成效，保持診斷技術的先進性。第三章 桑塔納2000發(fā)動機3.1 桑塔納2000發(fā)動機的構成上海桑塔納2000系列轎車發(fā)動機為四沖程、四缸直列、自然吸氣、火花塞點

14、燃、二氣門、電子控制噴射系統(tǒng)（2000gli、2000gsi型）水冷式發(fā)動機。3.1.1 概述發(fā)動機是一種動力源。發(fā)動機是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)換為機械能的機器。燃油發(fā)動機的作用是將燃料的化學能通過燃燒轉(zhuǎn)化為熱能，再把熱能通過膨脹轉(zhuǎn)化為機械能，對外輸出動力。3.1.2發(fā)動機構造發(fā)動機是一種由許多機構和系統(tǒng)組成的復雜機器。無論是汽油機，還是柴油機；無論是四行程發(fā)動機，還是二行程發(fā)動機；無論是單缸發(fā)動機，還是多缸發(fā)動機。要完成能量轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)正常工作，都必須具備以下一些機構和系統(tǒng)。（1） 機體組：發(fā)動機個機構、各系統(tǒng)的裝配基體，其本身又是許多系統(tǒng)的組成部分。（2） 曲柄連桿機構

15、曲柄連桿機構是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。 （3）配氣機構配氣機構的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。（4）燃料供給系統(tǒng) 汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。（5）潤滑系統(tǒng)潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清

16、洗和冷卻。(6) 冷卻系統(tǒng)冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。(7) 點火系統(tǒng)在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設備稱為點火系。(8) 起動系統(tǒng)曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。汽油機由以上一個機體、兩大機構和五大系統(tǒng)組成，即由機體組、曲柄連桿機構，配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成。3.1.3 發(fā)動機工作原理如圖3-1所示：

17、圖3-1 氣缸示意圖活塞在氣缸里作往復直線運動時，當活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的極限位置，稱為上止點tdc(top dead center)。活塞在氣缸里作往復直線運動時，當活塞向下運動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置，稱為下止點bdc(bottom dead center)。活塞從一個止點到另一個止點移動的距離，即上、下止點之間的距離稱為活塞行程。一般用表示，對應一個活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用r表示。通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即 s =2r ?；钊麖囊粋€止點運動到另一個止點所掃過的容積，稱

18、為氣缸工作容積。一般用vh表示：vh=s(d/2) 式中：d氣缸直徑，單位mm；s活塞行程，單位mm； 活塞位于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總?cè)莘e。一般用va表示，顯而易見，氣缸總?cè)莘e就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即vavcvh。多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機排量。一般用vl表示：vl=ivh式中：vh氣缸工作容積；i 氣缸數(shù)目。壓縮比(compression ratio)是發(fā)動機中一個非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用表示。 = vc/ va = vc /（vc

19、+ vh）式中：va 氣缸總?cè)莘e；vh 氣缸工作容積；vc 燃燒室容積； 通常汽油機的壓縮比為610，柴油機的壓縮比較高，一般為1622。 每一個工作循環(huán)包括進氣、壓縮、作功和排氣過程，即完成進氣、壓縮、作功和排氣四個過程叫一個工作循環(huán)。3.1.4 曲柄連桿機構的作用曲柄連桿機構是內(nèi)燃機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的傳動機構，用來傳遞力和改變運動方式。工作中，曲柄連桿機構在作功行程中把活塞的往復運動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成活塞的往復直線運動。曲柄連桿機構是發(fā)動機借以產(chǎn)生并傳遞動力的機構，通過它把燃料燃燒后發(fā)出的熱能轉(zhuǎn)

20、變?yōu)闄C械能3.1.5 配氣機構的作用配氣機構是進、排氣管道的控制機構，它按照氣缸的工作順序和工作過程的要求，準時地開閉進、排氣門、向氣缸供給可燃混合氣（汽油機）或新鮮空氣（柴油機）并及時排出廢氣。另外，當進、排氣門關閉時,保證氣缸密封，進氣充分、排氣徹底。四行程發(fā)動機都采用氣門式配氣機構。3.1.6 汽油機供給系統(tǒng)的作用根據(jù)發(fā)動機的不同情況的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣,供入氣缸,最后還要把燃燒后的廢氣排出氣缸。3.1.7 冷卻系統(tǒng)的作用 冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。3.1.8 潤滑系統(tǒng)的作用發(fā)動機工作時，各運動零件均以

21、一定的力作用在另一個零件上，并且發(fā)生高速的相對運動，有了相對運動，零件表面必然要產(chǎn)生摩擦，加速磨損。因此，為了減輕磨損，減小摩擦阻力，延長使用壽命，發(fā)動機上都必須有潤滑系。潤滑系作用是潤滑、清洗、冷卻、密封、防銹、減震緩沖。3.1.9 點火系統(tǒng)的作用汽油機在壓縮接近上止點時，可燃混合氣是由火花塞點燃的，從而燃燒對外作功。點火系的功用就是按照氣缸的工作順序定時地在火花塞兩電極間產(chǎn)生足夠能量的電火花。3.1.10 起動系統(tǒng)的作用曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的啟動系。如圖3-6。3.2 桑塔納2000發(fā)動機的性能3.

22、2.1發(fā)動機的主要性能指標 1、動力性能指標 動力性能指標指曲軸對外作功能力的指標，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速。（1）有效扭矩：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩，通常用te表示，單位為nm。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的扭矩，并克服了摩擦，驅(qū)動附件等損失之后從曲軸對外輸出的凈扭矩。（2）有效功率：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用pe表示，單位為kw。有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。（3）轉(zhuǎn)速：指發(fā)動機曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動機產(chǎn)品銘牌上標明的功率及相應轉(zhuǎn)速稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。2、經(jīng)濟性指標

23、通常用燃油消耗率來評價內(nèi)燃機的經(jīng)濟性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動機每發(fā)出1kw有效功率在1小時內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kwh。有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動機曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟性越好。通常發(fā)動機銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。3、發(fā)動機特性（1）發(fā)動機的速度特性：發(fā)動機的速度特性指發(fā)動機的性能指標te，pe，ge，隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律，用曲線表示，稱為速度特性曲線。速度特性可以在發(fā)動機試驗臺上測得。當節(jié)氣門開度保持不變時，同時用測功器對發(fā)動機曲軸施加一定數(shù)值的阻力矩。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定時即阻力矩

24、和發(fā)動機發(fā)出的有效扭矩相等時，可用轉(zhuǎn)速表測出此時的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，同時在測功器上測出該轉(zhuǎn)速下的有效扭矩te，計算出有效功率pe，另外可測出消耗一定量汽油所經(jīng)歷的時間，換算成每小時耗油量gt，然后計算出有效燃油消耗率ge。改變測功器的阻力矩數(shù)值，重復上述過程，又可以得出一組n、te、pe、ge，這樣重復若干次，可以得到一系列的n、te、pe、ge，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)，以轉(zhuǎn)速n為橫坐標，以性能指標te、pe、ge為縱坐標作出三條曲線，即為相對應于該節(jié)氣門開度的速度特性曲線。節(jié)氣門全開時的速度特性叫發(fā)動機的外特性；節(jié)氣門不全開的任意位置所得到的速度特性都稱為部分特性。發(fā)動機的外特性代表了發(fā)動機所具有的最高動

25、力性能。（2）發(fā)動機工況:工況即工作狀況，表示方法：a.功率曲軸轉(zhuǎn)速； b.負荷曲軸轉(zhuǎn)速（負荷特性）負荷：發(fā)動機在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下所可能發(fā)出的最大功率之比，用百分數(shù)表示。3.2.2發(fā)動機的主要機械性能參數(shù)發(fā)動機的性能指標是用來衡量發(fā)動機性能好壞的標準。發(fā)動機的機械性能參數(shù)能夠有效地反映出發(fā)動機的性能。桑塔納2000gsi的發(fā)動機的機械參數(shù)見表3-1。表3-1 桑塔納2000gsi的發(fā)動機的機械參數(shù)表發(fā)動機代碼：ajr(m3.8.2)/ayj(m3.8.3)生產(chǎn)3.2001液門間隙補償有排量1.781怠速轉(zhuǎn)速 r/m80030氣缸數(shù)/每缸氣門數(shù)4/2點火順序1-3-4-2功率kw

26、 r/min74/5200點火提前角1245（不可調(diào)）轉(zhuǎn)矩n*m/ r/min155/3800燃油辛烷值ron90號以上缸徑（）mm81.0連桿長度 mm144行程 mm86.4連桿比=r/l0.3壓縮比9.5曲軸半徑 mm43.2噴射/點火系統(tǒng)motronic m3.8.2配氣相位（氣門正時）進氣門開，上止點前 2進氣門關，下止點后 24排氣門開，下止點前 44排氣門關，上止點后 8自診斷有入控制有催化傳感器有增壓無廢氣再循環(huán)無第四章 桑塔納2000發(fā)動機的故障診斷與分析4.1發(fā)動機的故障診斷技術4.1.1發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷方法 (一)故障碼診斷法現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)都具有故障自診斷功能

27、，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ecu會使“check engine”(檢查發(fā)動機警告)燈點亮，同時將故障碼信息存入存儲器。檢修人員可以通過一定的程序?qū)⒐收洗a從ecu中調(diào)出，根據(jù)故障碼所顯示的內(nèi)容，迅速準確地確定故障的性質(zhì)和部位，有針對性地去檢查有關部位、元件和線路，將故障排除。(二)故障征兆模擬法在利用故障碼診斷法進行故障診斷時，有時讀不出故障碼，但故障卻確實存在，且沒有明顯的故障征兆。在這種情況下，故障征兆模擬法就是一種行之有效的方法。1、振動法當振動可能是故障的主要原因時，可使用振動法。振動法主要檢查連接器(線束接插件)、配線、零件與傳感器，在檢查過程中，觀察是否再現(xiàn)故障征兆。1)連接器。在垂直和水

28、平方向輕輕搖動各個連接器。2)配線。在垂直和水平方向輕輕搖動配線和連接器的接頭。振動支架和穿過開口的連接器體都是應仔細檢查的部位。3)零部件和傳感器。用手指輕輕拍打裝有傳感器的零件，檢查是否失靈。在檢查時要注意不要用力拍打繼電器，否則可能會使繼電器開路，產(chǎn)生新的故障。2、加熱法當懷疑某一部位是因為受熱而引起的故障時，可用電吹風或類似工具加熱可能引起故障的零件或傳感器，檢查是否山現(xiàn)故障。在使用加熱法時應注意：1)加熱溫度不能高于60(溫度限制在不致?lián)p壞電子f器件的范圍內(nèi))2)不可直接加熱ecu中的零件。3、水淋法當故障可能是雨天或在高濕度環(huán)境下引起叫，可使用水淋法， 用水噴在車輛上，檢查是否出現(xiàn)

29、故障。4、電器全部接通法當懷疑敞障可能足用電負荷過大引起時，可使用此方法。接通所有電氣負載，包括加熱器鼓風機、前照燈、后窗除霧器、空調(diào)以及音響等，檢查是否出現(xiàn)故障。(三)查故障征兆一覽表法當故障既不能在診斷代碼檢查中得到證實，也不能住基本檢查中得到證實的時候，可利用查故障征兆一覽表的方法來診斷發(fā)動機的故障。.(四)用專用或通用儀器檢測技術參數(shù)在沒有專用電腦故障診斷儀，不知故障碼和故障碼含義，無故障征兆一覽表可供參考時，如果知道ecu各連接器各腳的技術參數(shù)和各傳感器、執(zhí)行器的技術參數(shù)，用萬用表、示波器或發(fā)動機分析儀等檢測技術參數(shù)也是故障診斷的行之有效的辦法。.4.1.2發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷的一

30、般原則（一）先簡后繁、先易后難的原則（二）先思后行、先熟后生的原則（三）先上后下、先外后里的原則（四）先備后用、代碼優(yōu)先的原則4.1.3發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷的一般程序1、詢問2、查閱在對汽車進行檢測前，一定要掌握該車的有關數(shù)據(jù)、所要檢查部件的準確位置、接線圖、接線和檢測方法以及檢測儀器的使用。3、直觀檢查這是故障分析最基本的檢查，可以確定前面兩步驟對故障的估計是否正確。其內(nèi)容包括： (1)看：看是否有部件丟失，電線是否脫線，接線器是否接合，有無接錯線，各種軟管的連接狀況等。(2)聽：聽起動發(fā)動機，檢查是否有漏氣、雜音，可能產(chǎn)生故障的部件能否正常工作等。(3)摸 通過觸摸檢查某些部件是否在正常

31、工作，接線是否牢固，軟管是否斷裂等。4、基本檢查基本檢查主要包括基本怠速和基本點火正時的檢查與調(diào)整。在進行基本檢查時，必須使發(fā)動機冷卻液溫度達到正常工作溫度(約80以上)，同時，關閉車上所有附加電器裝置，如空調(diào)、除霜等。還應在散熱器風扇未動作時執(zhí)行檢查與調(diào)整，以免風扇動作的電源消耗，影響怠速的正確性。5、調(diào)取故障碼按照該車所要求的操作程序進入自診斷狀態(tài)，調(diào)取故障碼，以作為故障判斷的依據(jù)。6、檢測只有在進行檢測后才能最終判定故障的位置和找到產(chǎn)生故障的原因。檢測包括的內(nèi)容很多，如信號檢測、數(shù)據(jù)檢測、壓力檢測、執(zhí)行器動作檢測等。7、試驗4.2發(fā)動機的常見故障4.2.1、不能起動或起動困難（1）故障現(xiàn)

32、象發(fā)動機起動機困難是指起動機能帶動發(fā)動機按正常運轉(zhuǎn)，但發(fā)動機不能起動或需要連續(xù)多次起動或長時間轉(zhuǎn)動才能起動。（2）可能的原因和排除方法使發(fā)動機正常起動必須具備足夠的點火能量和正確的點火正時、恰當濃度的混合氣以及正常的氣缸壓縮壓力等三個條件。如果有其中一個條件不能滿足，就會引起發(fā)動機不能起動或起動困難。1）檢查起動時起動機能否轉(zhuǎn)動。2）若將加速踏板踩到中等開度位置再起動時。3）檢查起動時火花塞有沒有電火花。4）檢查燃油系統(tǒng)供油是否正常。5）檢查egr系統(tǒng)的密封、連接和操作是否正常。6）檢查發(fā)動機冷卻液溫度傳感器電路和電阻值是否符合規(guī)范。7）檢查進氣歧管絕對壓力（或質(zhì)量空氣流量傳感器）是否有問題。

33、8）檢查曲軸位置傳感器間隙和電阻值。9）檢查基本的發(fā)動機機械問題。4.2.2、動力不足、加速不良（1）故障現(xiàn)象動力不足：是發(fā)動機無負荷時運轉(zhuǎn)基本正常，但有負荷運轉(zhuǎn)時，加速緩慢，上坡無力，即使將加速踏板踩到底，仍感覺動力不足。加速不良：踩下加速踏板后，發(fā)動機轉(zhuǎn)速缺乏及時的響應，有遲滯現(xiàn)象或加速輕微。（2）可能的原因和排除方法發(fā)動機動力不足、加速不良一般是由燃油壓力過低、噴油器噴油不良、點火高壓低或能量小、點火正時不正確、相關傳感器信號有問題、氣缸壓縮壓力低及排氣管堵塞等原因造成。具體檢查過程如下：1）將加速踏板踩到底，檢查節(jié)氣門能否全開。如果不能完全打開，調(diào)整節(jié)氣門拉索或踏板。2）檢查進氣系統(tǒng)是

34、否堵塞或漏氣。3）檢查排氣系統(tǒng)是否堵塞。4）檢查燃油系統(tǒng)供油是否正常。5）檢查點火系統(tǒng)、點火部件工作以及點火正時是否正常。6）檢查廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的操作是否正常。7）檢查氣缸壓力。在壓縮行程終了時，氣缸內(nèi)的壓力對混合氣的燃燒質(zhì)量影響很大。8）檢相發(fā)動機的凸輪軸、缸蓋、活塞等機械部件。4.2.3、發(fā)動機怠速不穩(wěn)發(fā)動機怠速不穩(wěn)一般包括怠速太低、太高和發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)三種情況，下面分別介紹。（1）發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速太低1）故障現(xiàn)象怠速太低就是怠速轉(zhuǎn)速低于制造廠的規(guī)定值，此時發(fā)動機容易抖動，嚴重時甚至熄火。2）可能原因和排除方法。造成發(fā)動機怠速太低的原因很多，下面通過檢查過程來一一介紹。檢查進氣系統(tǒng)各管

35、路接頭及各管路軟管是否漏氣，空氣濾清器是否過臟堵塞。檢查怠速閥。如果怠速閥內(nèi)的旁通道和節(jié)氣門體因積炭過多而堵塞，則進氣量減少，發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低。檢查egr系統(tǒng)。egr閥若在怠速時就打開或是軟管漏氣，就會有廢氣進入進氣歧管，從而可能使混合氣中新鮮氣體的比例變小，怠速降低。檢查燃油蒸發(fā)系統(tǒng)電磁閥是否漏氣。如果燃油蒸發(fā)系統(tǒng)電磁閥漏氣，則有更多的燃油參與燃燒，但進氣量并沒有增加，混合氣過濃，燃燒效率下降，怠速過低。檢查燃油壓力是否過低。若燃油壓力過低，則燃油供應不足，怠速過低。檢查噴油器工作是否正常。噴油器過臟而阻塞，會減小噴油量且燃油霧化不良使怠速低。檢查噴油器線路連接是否正常。若噴油器線路連接有斷路

36、或虛接，導致噴油器不能噴油或不能正常噴油，就會使怠速過低。檢查燃油是否受到污染。若燃油質(zhì)不好或受到污染，就會影響燃燒效果，燃燒能量下降，怠速過低。檢查火花塞上是否有污物、裂紋、磨損，檢查火花塞間隙是否正確、火花塞電極燒損和損壞，檢查火花塞的熱型是否正確。檢查火花塞高壓線是否漏電、竄火，布線是否正確，高壓線電阻值是否在標準范圍內(nèi)。應檢查點火線圈是否開裂、積碳和初級、次級點火線圈的電阻值是否在標準范圍內(nèi)。檢查發(fā)動機控制模塊和點火控制模塊之間的信號接線是否連接完好，電源供給是否正常。檢查水溫傳感器和進氣溫度傳感器。檢氣缸壓力。若有汽缸壓力不足或汽缸間壓力差別過大，則使發(fā)動機性能下降，怠速降低，運行不

37、穩(wěn)。（2）發(fā)動機怠速過高1）故障現(xiàn)象發(fā)動機怠速時轉(zhuǎn)速高于規(guī)定值。2）可能的原因和排除方法。怠速過高主要是怠速時進氣量過多、噴油過多或發(fā)動機控制信號錯誤造成。其檢查過程為：檢查各真空管道是否漏氣。若有真空泄漏，發(fā)動機控制模塊就有可能增加噴油量，從而導致怠速過高。檢查怠速控制閥工作是否正常。是否有積碳卡滯，閥體是否良好以及控制系統(tǒng)是否有問題。檢查節(jié)氣門在怠速時是否關嚴。若關不嚴，則應檢查節(jié)氣門是否因積碳卡住或是節(jié)氣門拉索過緊等。檢查進氣溫度傳感器和水溫傳感器的信號及其線路是否正常。若檢測到的溫度比發(fā)動機實際溫度高，就會增加噴油量，導致怠速過高。檢查空氣流量計（或進氣歧管壓力傳感器）的信號及其線路是

38、否正常。檢查空調(diào)系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向開關及換檔開關在不工作時是否有信號輸出或線路是否有問題。若這些系統(tǒng)不工作時仍有信號輸出，怠速就會過高。檢查發(fā)動機控制模塊或匹配設定是否有問題，若有問題則重新設定。檢查燃油壓力是否過高。壓力過高使噴油量增大，怠速過高。檢查噴油器是否泄漏。噴油器若泄漏，就會增大噴油量使怠速過高。（注：噴油器與缸蓋的o型密封圈泄漏氣會使混合氣過?。?。檢查噴油器噴油量量否在規(guī)定范圍內(nèi)。（3）發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)不穩(wěn)1）故障現(xiàn)象怠速不穩(wěn)主要表現(xiàn)為怠速時發(fā)動機抖動，轉(zhuǎn)速表指針上下波動，轉(zhuǎn)速忽高忽低。2）可能的原因和排除方法。怠速不穩(wěn)的原因很多，但一般是因為混合氣過濃或過稀，點火不完全或傳感器信號不

39、正確所致。其檢查過程為：檢查真空管道是否漏氣。檢查怠速控制閥工作是否正常，是否有積碳卡滯或堵塞。檢查燃油壓力是否平穩(wěn)，噴油器噴油量是否一致，噴油器有無堵塞或泄漏。檢查點火正時及各缸火花塞、高壓線、分火頭是否工作不良。若有分火頭燒蝕嚴重、高壓線斷路、漏電或火花塞積碳過多都會使點火高壓低、能量小，從而使發(fā)動機工作不良，怠速不穩(wěn)。檢查水溫傳感器。檢查氧傳感器工作是否正常。如果氧傳感器失效，就不能反饋給發(fā)動機控制模塊正常的信號，使噴油量不能得到修正，怠速時供給發(fā)動機過濃或過稀的混合氣，造成怠速工作不穩(wěn)。檢查egr閥是否卡滯或常開。若egr閥關不嚴，在怠速時廢氣就會進入汽缸，從而使怠速過低而不穩(wěn)。檢查發(fā)

40、動機支架與緩沖橡膠是否損壞或連接不牢（發(fā)動機各連接部位的連接可靠性，特別是橡膠底座，因為連接不可靠或底座橡膠損壞時，發(fā)動機工作時的振動會使各連接或發(fā)動機底座與大架相互振動撞擊，產(chǎn)生高頻振動，特別是在點火后汽缸壓力最高時產(chǎn)生振動更為明顯，爆震傳感器接收到這種時刻都在產(chǎn)生的撞擊振動后，誤為爆震信號反饋給微電腦控制點火提前角推遲，當某一刻又沒有檢測到這種誤信號時又控制點火提前，如此反復，使怠速不穩(wěn)，且在高速時故障現(xiàn)象仍存在）。若發(fā)現(xiàn)連接不牢或橡膠底座損壞，應進行維修處理。檢查是否各缸壓力不均導致怠速不穩(wěn)。4.2.4、發(fā)動機喘振或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)（1）故障現(xiàn)象發(fā)動機喘振就是在穩(wěn)定節(jié)氣門開度或巡航行駛時發(fā)動機功

41、率變化，發(fā)動機轉(zhuǎn)速忽高忽低（也稱發(fā)動機游車）。（2）可能的原因和排除方法1）檢查各真空管道是否漏氣。若有真空泄漏，發(fā)動機控制模塊就有可能改變噴油量，從而導致發(fā)機喘振。（注：進氣管路中的波紋軟管常產(chǎn)生隱藏的真空泄漏小裂縫，有振動或力矩變化時漏氣，無太大的力矩變化時關閉，引起混合氣時濃時稀，造成氧傳的反饋控制作用）。2）檢查變速器檔位開關調(diào)整是否正確。3）檢查液力變矩器離合器（tcc）電路是否有間發(fā)斷路或?qū)Φ囟搪饭收稀?）檢查egr系統(tǒng)的操作是否正常。如果在不該進行廢氣再循環(huán)的時候引入了廢氣，或者引入廢氣的循環(huán)量過大，都會造成發(fā)動機的動力性下降，從而導致發(fā)動機喘振，而如果引入廢氣的循環(huán)量過小，那發(fā)

42、動機的燃燒溫度可能會提高，從而導致發(fā)動機的爆震燃燒。5）檢查燃油蒸發(fā)系統(tǒng)工作是否正常。6）檢查點火控制系統(tǒng)工作是否正常。（注：注意檢測是否有導線接觸不良造成發(fā)動機工作期間瞬間斷油或斷火現(xiàn)象）。7）檢查節(jié)氣門軸磨損是否過大。8）檢查加熱型氧傳感器的工作是否正常。如果發(fā)動機控制模塊不能接收到正確的氧傳感器信號時，就無法準確監(jiān)視混合氣的濃度，造成實際參與燃燒的混合氣過稀或過濃。9）檢查噴油器噴油量是否一致，噴油器有無堵塞。檢查各噴油器線束是否正確連接，如果在連接導線的時候出現(xiàn)錯誤，噴油器將無法在合適的曲軸轉(zhuǎn)角位置噴射燃油，造成發(fā)動機喘振。10）檢查燃油系統(tǒng)的壓力是否正常。如果燃油系統(tǒng)的壓力過低，混合

43、氣可能過稀，就會造成發(fā)動機的轉(zhuǎn)速過低，如果發(fā)動機處于怠速運轉(zhuǎn)，會造成發(fā)動機喘振。11）檢查燃油是否受到污染。12）檢查火花塞，點火線圈及高壓線。檢查點火電壓輸出是否足量（點火能量是否充足，這些部件高溫下性能工作是否可靠）。13）檢查排氣系統(tǒng)是否阻塞。14）檢查燃油中是否放多了添加劑。15）檢查車速里程表的校準（是否表的誤差）。4.2.5、發(fā)動機爆震（1）故障現(xiàn)象發(fā)動機發(fā)出輕微或嚴重的金屬敲擊聲，通常在加速條件下更加明顯。（2）可能的原因和排除方法爆震一般是由于進氣溫度過高，點火提前角過大造成。1）檢查發(fā)動機是否明顯過熱，若是則先查明原因。（發(fā)動機過熱有許多關聯(lián)原因，注意分析）。2）檢查是否由于

44、點火系統(tǒng)的故障造成發(fā)動機爆震。3）檢查燃油系統(tǒng)的壓力是否過低。4）檢查燃油是否受到污染。5）檢查是否由于發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的故障造成發(fā)動機爆震。6）檢查汽缸的壓力是否過大。7）檢查發(fā)動機燃燒室內(nèi)的積碳是否過多。8）檢查egr系統(tǒng)工作是否正常。9）檢查火花塞的應用和熱值范圍是否正確。4.2.6、發(fā)動機缸火（1）故障現(xiàn)象發(fā)動機缸火是指個別汽缸內(nèi)混合氣燃燒不良或燃燒中斷，主要表現(xiàn)為發(fā)動機隨著轉(zhuǎn)速變化而產(chǎn)生顫動，當發(fā)動機負載增加時，非常明顯。此外在怠速或低速情況下，排氣歧管內(nèi)可能有連續(xù)輕微的聲響。（2）可能原因和排除方法1）檢查燃油系統(tǒng)的壓力。2）檢查噴油器。3）檢查燃油是否受到污染。4）檢查燃油壓力調(diào)節(jié)

45、器的真空軟管中是否有油燃油。5）檢查節(jié)氣門軸是否松曠、積碳過多或損壞。6）檢查進氣系統(tǒng)是否堵塞。7）檢查是否有嚴重的真空泄露。8）檢查廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的工作是否正常。9）檢查曲軸箱強制通風系統(tǒng)的工作是否正常。10）進行火花試驗，若所有的火花塞均不能發(fā)出電火花，則檢查點火線圈的供電工電路、點火系統(tǒng)初級電路或者點火控制系統(tǒng)。11）檢查排氣系統(tǒng)是否阻塞或變形。12）檢查三元催化轉(zhuǎn)換器是否損壞阻塞。13）檢查是否由于發(fā)動機機械系統(tǒng)的原因造成發(fā)動機缺火，如汽缸壓力是否過小、氣門是否卡滯或泄漏、凸輪軸工作面是否過于磨損、氣門正時是否準確、氣門推桿是否彎曲。14）對于帶有斷油功能的發(fā)動機控制管理系統(tǒng)檢查是否某

46、種原因觸發(fā)了缸油功能。4.2.7、燃油經(jīng)濟性不良（1）故障現(xiàn)象發(fā)動機動力沒問題，但是耗油量過大，加速時排氣管冒黑煙。（2）可能的原因和排除方法1）直觀檢查真空軟管是否有裂口或扭結，連接是否正確。2）檢查燃油系統(tǒng)的壓力是否正常。3）檢查空氣濾清器是否被弄臟或堵塞。4）檢查噴油器的工作是否正常。如果噴油器噴油量過大，造成混合氣過濃，將導致發(fā)動機油耗增加。5）檢查噴油器線束是否連接正常。6）檢查燃油壓力調(diào)節(jié)器真空軟管中是否有燃油（有則膜片破裂泄油）或脫落、破損（有則與大氣相連，使燃油系統(tǒng)的壓力升高，單位時間噴油器的噴油量增大）。7）檢查燃油是否受到污染。8）檢查進氣系統(tǒng)和曲軸箱是否漏氣。9）檢查點火

47、系統(tǒng)。10）檢查發(fā)動機冷卻液是否過少。11）檢查發(fā)動機節(jié)溫器的工作是否正常。12）檢查空調(diào)是否總處于運行狀態(tài)。13）檢查制動是否受阻。（相當于增加了汽車的負載）。14）檢查輪胎壓力是否正常。汽車是否在過度加速或過載條件下運行。15）檢查是否由于發(fā)動機機械系統(tǒng)的原因造成發(fā)動機油耗增加。4.2.8、發(fā)動機回火、排氣管放炮（1）故障現(xiàn)象燃油在進氣歧管或排氣系統(tǒng)內(nèi)燃燒，發(fā)出尖銳的“砰、砰”聲。（2）可能原因和排除方法1）檢查氣門正時是否正確。2）檢查發(fā)動機是否有真空泄漏和（或）發(fā)動機是否沒有調(diào)準到規(guī)定值。3）檢查二次空氣噴射系統(tǒng)。4）檢查egr閥襯墊是否泄漏或閥是否打開。5）檢查發(fā)動機氣門是否粘結或泄漏。6）檢查通向進氣歧管絕對壓力傳感器的真空軟管內(nèi)是否有燃油或水，軟管是否被阻塞。7）檢查噴油器是否有泄漏，噴油器的噴油量和燃油霧化是否正常。8）檢查燃油系統(tǒng)有無泄漏、燃油壓力是否符合規(guī)定。9）檢查點火系統(tǒng)、點火部件工作以及點火正時是否正常。10）檢查點火系統(tǒng)是否有間發(fā)故障。11）檢查進氣和排氣歧管通道內(nèi)是否有鑄件飛刺。4.3 桑塔納2000發(fā)動機的故障診斷與分析下面是桑塔納2000發(fā)動機的幾個常見故障診斷分析實例，通過舉例說明發(fā)動機故障診斷、分析過程。例1：故障現(xiàn)象： 一輛桑