目 录
摘 要... 1
前 言... 3
1.发动机的原理和构造... 4
1.1 发动机的原理和构造... 4
1.1.1曲柄连杆机构... 4
1.1.2 配气机构... 4
1.1.3 燃料供给系统... 4
1.1.4 润滑系统... 5
1.1.5 冷却系统... 5
1.1.6 点火系统... 5
2.常见的故障原因... 5
2.1 真空进气管... 5
2.2 废气再循环装置的检查... 6
2.3 故障诊断相关要点... 7
2.4 检验方法... 8
3.故障实例... 9
3.1 长安之星自动熄火故障... 9
3.2 2003年款宝来1.6L轿车等红灯时易熄火故障... 9
3.3奥迪六缸发动机无规律熄火故障... 10
4．结束语... 11
致 谢... 12
参 考 文 献... 13
摘 要
汽车是当代必不可少的一种交通工具，汽车的发动机是汽车的核心元件。随着社会的发展趋势，汽车在全球的数量将越来越多，但现实的世界储存燃料已经越来越少，有科学家推算世界燃料只能用20年。那么20年后我们用什么来维持呢？没有了汽车这个交通工具世界经济将会是怎么样的一个现象，可想而知，那么我们就要研究出更能节省能源，也能适用新能源的汽车。只有这样才能让我们的经济保持并发展。
另一方面，随着社会的发展，经济的强大，汽车将要普及每家每户，中国的汽车产量已排名世界第三位就是最好的一个证明。那么我们需要人们懂得这些道理，假若发动机出现了问题也能自行解决。为我们提供方便，也能节省那么多的时间和能源。在汽车技术日新月异的今天，电脑控制技术已经应用到汽车的各个系统，各种新结构，新技术的不断涌现，使汽车维修人员面临着更大的挑战。汽车维修已从以前的那种修理工最好当，怎么拆装怎么装的状况转变成一个技术含量高，难度大的工种。现代的维修技术的特征表现为“七分诊断，三分维修”。发动机的故障的具体方法是多种多样的，关键是如何找出规律，积累经验，把感性认识上升到理性认识，再用理性认识指导维修实践。
关键词：发动机的原理和构造，发动机故障现象
ABSTRACT
Car is contemporary indispensable a traffic tools, the car's engine is the core of the car components. Along with the development of social development trend, the number of cars in the world will be more and more, but the reality of the world have more and less fuel storage, scientists calculate the world fuel can only use 20 years. 20 years later we use what to maintain? No car this traffic tools the world economy will how a phenomenon, it can be imagined, then we shall have to research the save the energy, more will apply new energy of the car. Only then can let our economic development and keep.
On the other hand, along with the development of society, the economy's strong, car will be popular every household, China's auto production has ranked third in the world a is a proof. So we need people to know the truth, if the engine problems can also solve itself. For we provide convenient, also can save much time and energy. In car technology changes with each new day today, the computer control technology has been used to the car's each system, all kinds of new structure, the emergence of new technology, to make the car maintenance staff faced greater challenges. Auto maintenance already from past of that kind of mechanic best when, how to dismantle the situation with how change into a high technical content, the type of work of difficulty. The modern maintenance technology of the characteristic feature is the "seven points diagnosis, three points maintenance". The engine trouble is the concrete method of DuoZhong diverse, the key is how to find out a rule, accumulate experience, and the perceptual knowledge rise to rational knowledge, then use to rational knowledge instruct maintenance practice.
Key Word：engine principle and structure, the engine fault phenomena
前 言
目前世界发动机主流技术发展状况汽油缸内直接喷射燃烧是汽车发动机的一项新技术。它的基础技术借鉴与柴油机的燃油喷射技术，于20世纪30年代开始研制开发。但受当时内燃机技术水平和自动控制技术水平的限制，开发的发动机性能并不理想，长期以来进展缓慢，没有得到实际的应用。随着电子控制技术的进步，各国加大了对汽油机直喷技术的研究。三菱公司与大众公司相继推出了批量生产的新机型，欧美一些著名研究机构与生产企业如AVL,FEV,Bosch等也公布了各自的研究成果。
按喷射方式的不同，汽油直喷发动机的发展经过了三代。第一代称为壁面引导直喷型，利用缸内空气流动使油气混合物成层，实现了稀薄燃烧；第二代称为按化学计量混合直喷型，以理论混合比混合燃料和空气；而奥迪轿车FSI新发动机采用第三代直喷技术，只需将燃料喷射成雾状，借助空气运动以及活塞顶面特殊的凹陷形状，便可局部形成燃料较浓的区域，通过在这一区域附近设置点火火花塞来实现分层燃烧（稀薄燃烧）。
为了解决石油资源的日益减少和环境污染的日益严重问题，电动汽车应运而生，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车（除非燃料电池技术有重大突破）。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置的汽车。混合动力汽车是目前新型清洁动力汽车中最具有产业化和市场化前景的车型，其发展方向是真正零排放，无污染，不消耗燃油的燃料电池车辆。现在混合动力汽车在欧美国家及日本已形成产业化，而国内还处于起步阶段，没有形成产业化。
1.发动机的原理和构造
1.1 发动机的原理和构造
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
1.1.1曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
1.1.2 配气机构
配气机构的功能是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
1.1.3 燃料供给系统
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
1.1.4 润滑系统
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
1.1.5 冷却系统
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
1.1.6 点火系统
在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
2.常见的故障原因
2.1 真空进气管
真空表诊断电喷发动机实质是进气管真空度的检测。检测进气管真空度时，应将真空表接在节气门的后方，汽油发动机在正常状态下，按规定的怠速值无负荷运转，拆下空气滤清器，查看真空表的读数和指示状态。下面就是真空表在实际检测中的运用状态。（P为气缸压力; △Px为进气管真空度）
一、发动机密封性能正常状态
1、怠速时，表针应稳定在64~71kPa之间（摆幅的大小，摆速的快慢与密封性，空燃比及点火性能有关）。若怀疑某缸工作不良，可采用单缸断火法诊断，△Px的跌落值应越大越好，已是判断各缸工作好坏的指标（点火，喷油，密封）。
2、迅速开闭节气门（注：迅速开闭应和实际运用情况相符），若表针在6.7—84.6kPa之间灵敏摆动，说明△Px对节气门开度变化的随动性较好，意味着各部位在各工况的密封性均较好。若密封性不好时，怠速时△Px低于正常值，且明显不稳；迅速打开节气门时，表针会跌落到零，关闭后也回不到84.6kPa处。为了验证各缸密封性的好坏，应将真空表换接在机油尺处，曲油箱内的压力应为负压值。若为正值，说明密封性不好，或PCV通风阀堵塞。
二、发动机点火正时不对，配气正时不对和电火花不良时的状态
点火正时不对、配气正时不对和电火花不良时，燃烧条件变化，功率损失和转速波动较大，形成不了高真空度，并造成怠速不稳，加速无力。怠速时，表针在46.7—57kPa之间摆动。若点火过早，表针摆动幅度较大；反之，摆动较小。配气正时有误时，现象与点火正时类似，应分辨处理。
三、发动机排气系统堵塞时的状态
1、由于排气系统有较大的反压力，在怠速状态，△Px有时可达53kPa，但很快又跌落为零或很低。
堵塞严重时汽油发动机只能勉强运转。此时，可通过观察排气管排烟状态或拆下排气管运转，即可验证。
2、怠速调整不当、节气门体过脏、怠速控制系统不良等造成的怠速不稳。需清洗进气管。
3、燃油压力不稳定，例如电动燃油泵电刷过度磨损或接触不良，或燃油泵滤网堵塞等。用燃油压力表测燃油压力。可知道燃油压力是否正常。
4、废气再循环阀门阻塞或底部泄漏。
2.2 废气再循环装置的检查
废气再循环装置的主要故障是废气应该循环时不能进入发动机进行循环，或不该循环时反而进入发动机进行循环。当发动机处于冷态时，如果废气与空气，燃油混合进入发动机，即废气再循环装置误地参与工作，会导致发动机运转不稳定，甚至熄火；发动机升温后，如果废气再循环装置不能正常工作，发动机运转时会出现爆震，工作温度升高和氮氧化合物排量增加等现象。
废气再循环装置的检查主要是对废气再循环阀（EGR阀）的检查，同时还应检查温度控制开关，检查用到的仪器主要是真空测量仪。
EGR阀的检查维护，EGR阀在废气再循环装置中是最重要的部件之一，它的好坏将直接影响整个装置的工作。
2.3 故障诊断相关要点
1、在对电控系统引进故障诊断时，千万别忘记先进行基本检查。例如：在试图诊断电控单元控制的燃油喷射系统故障之前，一定要确保进气管无泄漏、配气正时、点火正时。如果存在这些不良现象，发动机的抗负荷交变能力差，在工况突变的情况下可能熄火，如加速熄火、制动熄火、开空调熄火、挂档熄火。
2、有些汽车的间歇性故障是难于诊断的，除非是检查汽车时正好故障显现。换句话说，当进行诊断测试时，故障症状不出现，故障就难于诊断。解决这一类问题的第一种方法是，让顾客将车留在维修站，然后由技师驾车在可能出问题的状态下行驶，直到故障出现。不过，要是故障每周出现一次，这种解决办法就不凑巧了，因为故障短时内不出现，就得无休止地驾车。解决这类问题的第二种方法是，当故障一出现，顾客应立即给维修站打电话，维修站派技师去故障诊断，这一方法对熄火后较长时间内无法起动故障尤为适用。如果出现这种情况，当告知顾客，不要再试图起动汽车，而要静等技师来。这样做的费用可能偏高，但有些情况下，这可能是成功诊断故障原因的唯一方法。一般来说，这类故障只会越来越严重，如一时无法确诊，可待故障明显后再作检查。
3、检查不定时的怠速熄火故障时，有时换火花塞是有必要的。如早期生产的金杯面包车的单点喷射发动机的典型故障之一就是火花塞不良可导致怠速偶尔熄火。应更换原厂规定的火花塞。
4、当怀疑空气流量计不良（如空气流量计热线过脏；内部电路连接焊点脱落、接触不良等）时，可用示波器检查空气流量计信号电压波形。在发动机稳定运转时用一个螺钉旋具柄轻轻地敲打空气流量计壳体并观察示波器。如果波形变化较大或发动机熄火，则要更换空气流量计。有些空气流量计出现内部连接松动，这会导致电压信号突变，从而导致熄火。这个测试要先用振动法确定线束接头接触良好。
5、当怀疑进气压力传感器不良时，应先检查传感器真空胶管，看是否破裂、弯折、是否有时漏气、有时不漏气，使进气压力传感器信号时正常、时不正常，造成发动机加速踏板时熄火。
6、还应检查对喷油量影响较大的传感器，如冷却液温度传感器，氧传感器。冷却液温度传感器不仅对喷油量有影响，也是修正点火提前角的信号之一，故也应重视。有时某些车型的氧化传感器焦点理发压无变化，容易造成加速时发动机熄火。
7、如在较高速行驶时过程中先出现加速不良然后熄火，这就要着重检查油路；如在较高速行驶过程中突然熄火则着重检查电器方面的原因，高压火是否过弱是必检查的项目之一。
8、突然熄火，间歇熄火还应对控制点火的主要传感器发动机转速及曲轴位置传感器进行检查。
9、故障征兆模拟试验方法。在故障诊断中最难的情形是有故障，但没有明显的故障征兆。在这种情况下必须进行彻底的故障分析，然后模拟与用户车辆出现故障时相同或相似的条件和环境。无论维修人员经验如何丰富，也无论他技术如何熟练，如果他对故障征兆不经验证就进行诊断，则将会在维修工作中忽略一些重要的东西，必将导致车辆行动故障。例如，对于那些只有在发动机冷却的情况下才出现的问题，或者由于车辆行驶时振动引起的问题等，这些问题不能仅仅靠发动机热态和车辆停驶时的故障征兆的验证来确诊。因此振动、高温和渗水可能引起难以再现的故障。这时，故障征兆模拟试验将是一种有效的措施。它可以在停车的条件下在车辆上施加外部作用。
在故障征兆模拟试验中，故障征兆固然要验证，而且故障部位或零件也必须找出。为了做到这一点，在预先连接试验和开始试验之前，必须把可能发生的故障电路范围缩小，然后进行故障征兆模拟试验，判断被测电路是否正常，同时也验证了故障征兆。
2.4 检验方法
1、振动法。当振动可能是引起故障原因时，即可采用振动法进行试验。基本试验方法主要有：
A、连接器。在垂直和水平方向轻轻摇动连接器。
B、配线。在垂直水平方向轻轻地摇动配线。连接器的接头，振动支架和穿过开口的连接器体都是应仔细检查的部位。
C、零件和传感器。用物轻拍装有传感器的零件，检查是否熄火。切记不可用力拍打继电器，否则可能会使继电器开路。
2、加热法。有些故障只是在热车时出现，则可能是由有关零件或传感器受热引起的。可用电吹风或类似加热工具加热可能引起的故障的零部件或传感器，检查是否出现故障。但必须注意：加热温度不得高于60度；不可直接加热电脑中的零件。
3、水淋法。当有些故障在雨天或高湿度的环境下产生时，可用水喷淋在车辆上，检查是否发生故障。但应注意：不可将水直接喷在发动机电控零件上，而应该喷淋在散热器前面间接改变湿度温度；不可将水直接喷在电子器件上；尤其应该防止水渗漏到电脑元件内部。
4、电器全接通法。当怀疑故障可能是因用电负荷引起时，可能通车上全部电器设备检查是否发生故障。
3.故障实例
3.1 长安之星自动熄火故障
近年来，长安之星SC6350B/SC1015XB(电喷发动机)怠速自动熄火的故障，在维修一辆一种故障时，维修工们大都曾费了一点周折才找到故障原因。
故障现象：发动机运转时，有时怠速稳定，踩加速踏板时易熄火，有时运转数分钟或十几分钟又突然熄火，但熄火后又很容易再起动，行驶中一松加速踏板就熄火，但再次起动也容易。车主说，购得此车（二手车）时就有此故障，后维修两次也未修好，因无大碍，也就未及时修理。按下列步骤进行故障诊断：
1） 读故障代码，无码
2）引起怠速不稳原因多，此车故障又经别的修理厂反复修理，估计也不是常见原因，故此先试一下车。试车后正如车主所言，松加油踏板时常有熄火现象，而加速行驶还感觉动力不足。
3） 既动力不足就先检查燃油系主点火系。检查点火正时、火花塞、高压线圈等，都正常，燃油压力也正常，气缸压力也正常。
4） 检查怠速电动机，正常，并且怠速系统也无漏气。似乎该清洗喷油器及发动机缸盖进行维修了，但喷油器以前洗过了。
5） 检查正时带的安装，结果发现正时带安装差了一点，重新正确安装后，故障消失，怠速不再熄火了。
正时带的正确安装与检查方法是：正时带安装正确时，当凸轮轴带轮上记号与凸轮轴轴承盖上记号对齐时，飞轮上记号“T”应与飞轮壳上的“口”标记对齐。
有人认为：安装正时带时，不就对好凸轮轴正时带轮和曲轴正时带轮记号，就肯定安装正确了。但是长安之星电喷发动机更换正时带时，曲轴上正时带轮记号难以看清，也难以对准。似乎对准了，实际上还是有一点小偏差。飞轮和曲轴带轮同样固定在曲轴上，如用飞轮上“T”(TOP—上止点)记号，就明显而准确。
用此方法检查正时带正时和正确安装，快捷而准确。在修好这辆车后，又按此思路解决了多辆长安电喷怠速不稳的问题，特别是更换过正时带的。
3.2 2003年款宝来1.6L轿车等红灯时易熄火故障
故障现象：该车行驶时程7800Km。据用户反映，该车等红灯时驾驶员的脚不敢离开加速踏板，否则容易熄火。
检查分析：车辆进厂后，维修人员进行多次试车，但是故障并没有出现，使用故障诊断仪V.A.G1552检查后有故障代码17936，另含义是凸轮轴调整器N205断路或短路，属于偶发性故障。测量凸轮轴调整器N205的电阻和电源电压正常，而且故障代码是偶发性的，于是怀疑线束插头接触不好。将凸轮轴调整器N205的线束重新插紧，消掉故障码后车辆出厂。几天后该车再次以相同的故障进厂，使用V.A.G1552调整取故障代码，仍然是17936，笔者怀疑是凸轮轴调整器自身有问题，于是更换了N205,之后大约半年时间，故障再也没出现，看到的确是凸轮轴调整器N205损坏，不久前该车再次出现等红灯熄火的故障，调取发动机故障代码17935，含义是凸轮轴调整器N205对地短路，看来是新故障引起了与以前相同的故障现象。而且用户反映，该故障在雨天出现频率特别高，于是与凸轮轴调整器N205相关线路在某处被磨破了，导致线路直接搭铁。顺着线路查找，当拆下前挡风玻璃下导流板时，发现发动机控制无线束被后加装的防盗器喇叭固定螺钉刺破了。
故障排除：修复线路破损点后，故障彻底排除。
回顾总结：凸轮轴调整器N205通过发动机控制单元控制搭铁。当相关线路被螺钉穿破后，造成凸轮轴调整器N205直接搭铁，于是凸轮轴长时间处于满负荷调整状态，造成气门叠开角度增大。发动机小负荷时，配气相位的错误造成发动机动力不足，于是就导致容易熄火的故障。
3.3奥迪六缸发动机无规律熄火故障
故障现象：行驶时发动机无规律熄火，有时一天熄火多次，有时可能几天不熄火。熄火后有时能起动着车，有时要等一会儿反复起动才能着车。该车行驶车程为94000Km。
诊断与排除：用V.A,G1551检查，结果无故障码。发动机运转时，用手触摸发动机各传感器插头，当拉动凸轮轴位置传感器接线时，发动机突然熄火。熄火后发动机不能立刻着车，再次拉动凸轮轴位置传感器接线时，发动机又能着车。拆下凸轮轴位置传感器，经检查发现一根红/黑线红在插座部位似断非断，振动时偶尔搭铁。重新焊接此线并用胶布包好固定后，发动机再不出现无规律熄火现象。查电路图可知此线是凸轮轴位置传感器的供电线。发动机运转时，凸轮轴位置传感器信号丢失后，发动机不会熄火，但熄火后发动机不能再起动。
发动机怠速运转过程中有时突然自动熄火，一辆日产地平线搭载RB20DET型发动机，在怠速运转突然产生喘息，然后就是熄火，因熄火之后再起动比较容易，所以就没怎么太在意。可是最近频频发生熄火，才来检修。经详细询问，终于明白，故障症状一般在暖机完成之前发生。首先检查自诊断系统，看看有没有什么异常的记载，结果自诊断系统输出代码表示控制系统正常。本车搭载是直接点火方式的发动机，直接点火方式的点火系统往往容易受水气的影响。把各类罩盖打开检查，没有发现可能造成故障的地方。对火花塞进行检查，反馈信号非常整齐。所有这些地方都没有问题。各传感器若出现偏差，且偏差水平太低，自诊断系统又检查不出来，又能导致发动机发生故障，这种现象也是有的。因此用示波观察仪在电子集中控制单元（ECCS）连接器端子上对有关传感器输出信号波形和电压进行检查，结果未发现任何异常。把发动机置于怠速运行状态，振动各传感器和配线，又用热风机加热发动机ECU，遗憾的是故障症状始终没有出现。只好把发动机停下来，等发动机冷一冷再继续检查。发动机冷下来后，重复进行上面试验，这次起动发动机约10分钟，出现故障症状。经检查，空气流量计前端的气管内也滞留着发动机机油，但排气尾管并没有冒白烟这一事实说明机油好像来自涡轮增压器。拔下经过摇臂盖与进气歧管相接的进气管，这里粘附发动机机油最多。检查发动机机油量，机油水平推测同于曲轴旋转机油混进废气中，然后进入进气系统。这些机油粘在空气流量计的热线上，热线温度特性紊乱，输出信号电压波动，引起前述故障。清洗空气流量计，放出多余的机油后故障排除。
4．结束语
过去了解我们可以知道自动熄火的故障种类繁多，我们在处理故障的时候要非常小心，有时表面的解决只是治了标并没有治本。一定要找出真正的故障的原因才能真正解决汽车的故障。从本文可以看出判断故障的重要性。在未确定故障的真正出处时可先检测，按先简后繁的规律，从而诊断出故障。我们在解决故障以后，也要重新思考，找出原理，增强自我知识。
致 谢
这次的毕业论文设计总结是在我的指导老师郑荻老师亲切关怀和悉心指导下完成的。从毕业设计选题到设计完成，郑老师给予了我耐心指导与细心关怀，有了郑老师耐心指导与细心关怀我才不会在设计的过程中迷失方向，失去前进动力。郑老师有严肃的科学态度，严谨的治学精神和精益求精的工作作风，这些都是我所需要学习的，感谢郑老师给予了我这样一个学习机会，谢谢！
感谢与我并肩作战的舍友与同学们，感谢关心我支持我的朋友们，感谢学校领导、老师们，感谢你们给予我的帮助与关怀；特别感谢信阳职业技术学院三年来为我提供的良好学习环境，谢谢！
参 考 文 献
[1] 李清明《汽车发动机故障分析详解》机械工程出版社
[2] 《动机电脑工作原理及检修》
[3] 《汽车发动机原理与构造》劳动出版社
[4] 《汽车构造》高等教育出版社
[5] 《汽车拆装与调整》机械工程出版社
[6] 腾立新.汽车配件管理与技术（M）.天津：天津科学技术出版社.1986
[7] 曹笔耕.中外汽车实用维修精选（M）.湖南：科学技术出版社.1997.3
[8] 刘仲国.汽车服务工程（M）.北京：人民交通出版社.2004.9相关文章：
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