現(xiàn)代發(fā)動機(jī)自診斷系統(tǒng)的探討

1、廣州華立科技職業(yè)學(xué)院廣州華立科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）畢業(yè)設(shè)計（論文）中文題目：中文題目： 現(xiàn)代發(fā)動機(jī)自診斷系統(tǒng)的探討現(xiàn)代發(fā)動機(jī)自診斷系統(tǒng)的探討 英文題目：英文題目： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 汽車檢測與維修技術(shù) 指導(dǎo)老師姓名： 論文提交時間： 2017 年 3 月 31 日 目錄目錄引引 言言.1 1第一章第一章.汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)概述汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)概述2 21.11.1汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)的基本組成汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)的基本組成.2 21.1.1 傳感器傳感器 .2 21.1.3 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器 ROM/RAM.3 31.1.4 故障診斷插座故障診斷插

2、座 .3 31.1.5 后備系統(tǒng)后備系統(tǒng) .3 31.21.2 汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)歷史及發(fā)展趨勢汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)歷史及發(fā)展趨勢.4 41.2.1 電控汽車自診斷技術(shù)發(fā)展歷程電控汽車自診斷技術(shù)發(fā)展歷程 .4 41.2.2 發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢 .5 5第二章第二章.汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)概述汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)概述7 72.12.1 汽車發(fā)動機(jī)自診斷工作系統(tǒng)的工作原理汽車發(fā)動機(jī)自診斷工作系統(tǒng)的工作原理.7 72.22.2 發(fā)動機(jī)故障顯示方式發(fā)動機(jī)故障顯示方式.7 7第三章第三章.汽車故障自診斷系統(tǒng)使用實例汽車故障自診斷系統(tǒng)使用實例9 93.13.1 發(fā)動機(jī)竄燒機(jī)油的故障現(xiàn)象排除實

3、例發(fā)動機(jī)竄燒機(jī)油的故障現(xiàn)象排除實例.9 93.1.13.1.1 造成發(fā)動機(jī)竄機(jī)油故障的原因分析造成發(fā)動機(jī)竄機(jī)油故障的原因分析 .9 93.1.2 故障排除過程分析故障排除過程分析 .10103.23.2 發(fā)動機(jī)自檢測系統(tǒng)的應(yīng)用實例發(fā)動機(jī)自檢測系統(tǒng)的應(yīng)用實例.1111結(jié)結(jié) 論論.1313致致 謝謝.1414 摘要 電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了汽車技術(shù)的現(xiàn)代化。隨著更為先進(jìn)的、智能化的汽車技術(shù)潮水般的涌入國內(nèi)，傳統(tǒng)的維修思想、維修方式和落后的技術(shù)力量已無法滿足這類科技密集型現(xiàn)代汽車的維修。修理工作也由此發(fā)生了極大的變化，已不可能再像以前那樣僅靠看、聽、摸及經(jīng)驗就可完成修理作業(yè)。面對分門別類

4、的發(fā)動機(jī)種類，與日益復(fù)雜的故障，我們必須掌握一定的理論基礎(chǔ)，依靠相應(yīng)的檢測儀器和檢測手段，按照一定的故障排除步驟，才可能正確的完成修理作業(yè)。 現(xiàn)代發(fā)動機(jī)自診斷系統(tǒng)是一套自動化程度很高的發(fā)動機(jī)故障診斷系統(tǒng)，由于它的出現(xiàn)節(jié)約了大量的維修時間就，降低了維修的難度。本文首先對汽車故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的概述，并且介紹了汽車故障自診斷技術(shù)的最新發(fā)展。然后主要介紹了電控汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)的工作原理及故障信息的顯示方式和清除方法，最后例舉了電控發(fā)動機(jī)自診斷系統(tǒng)的使用實例。關(guān)鍵詞：汽車故障自診斷系統(tǒng)、工作原理、使用實例、最新發(fā)展1引引 言言汽車電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛，使汽車在動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全

5、性、舒適性以及排污控制等方面都有了極大的提高和改善。然而，隨著汽車控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜，汽車故障診斷的難度也隨之加大，有時一個簡單的怠速不穩(wěn)故障，就有 40 多種可能原因。特別是現(xiàn)在局域網(wǎng)技術(shù)汽車上的應(yīng)用，跨系統(tǒng)的故障也會越來越多，給汽車故障的診斷和維修工作帶來了越來越多的困難，對汽車維修技術(shù)人員的要求也越來越高。因此，現(xiàn)代汽車在進(jìn)行電于控制系統(tǒng)設(shè)計的同時，增設(shè)了系統(tǒng)故障自診斷功能。它能夠在汽車運行過程中不斷監(jiān)測電子控制系統(tǒng)各組成部分的工作情況，如有異常，根據(jù)特定的算法判斷出具體的故障，并以代碼形式存儲下來，同時起動相應(yīng)故障運行模塊功能，維修人員可以利用汽車故障自診斷功能調(diào)出故障碼，快速對故障進(jìn)

6、行定位和修復(fù)。現(xiàn)代發(fā)動機(jī)的自診斷功能就是利用電子控制單元( ECU )監(jiān)視電子控制系統(tǒng)各組成部分的工作情況，發(fā)現(xiàn)故障后自動啟動故障運行程序，這不僅可以保證發(fā)動機(jī)在有故障的情況下繼續(xù)行駛，而且還可向駕駛員和維修人員提供故障情況，便于使用和維修。為使汽車安全運行，汽車上用傳感器檢測各部分的狀態(tài)，通過微機(jī)判斷，當(dāng)面臨危及人生安全的重大事故時，可立即聲、光報警并自動停機(jī)。在發(fā)動機(jī)上廣泛采用電子控制噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)由傳感器、ECU 和執(zhí)行器 3 部分組成。ECU 具有故障自診斷功能，用以監(jiān)測控制系統(tǒng)各部分的工作狀態(tài)，當(dāng) ECU 檢測到來自傳感器和執(zhí)行器的故障信號時，立即將警示燈點亮，同時將故障信息以故障

7、碼的形式存入存儲器中；檢查車輛時，可將存儲器的故障信息（故障碼）調(diào)出，以燈光閃爍的形式或直接通過檢測儀器顯示出來，幫助修理人員判斷故障的類型和范圍；車輛說明書給出了每個故障代碼的內(nèi)容及測試、診斷、維修步驟；故障排除后應(yīng)清除存儲器中的故障碼，避免與新的故障碼混雜，給檢修帶來困難?？偟恼f來，現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)自檢測系統(tǒng)為汽車發(fā)動機(jī)的保養(yǎng)與維修帶來極大的便利，是汽車的保養(yǎng)維修也順利的進(jìn)入自動化的進(jìn)程。2第一章第一章汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)概述汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)概述1.1 汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)的基本組成故障自診斷模塊監(jiān)測的對象是電控汽車上的各種傳感器、電子控制系統(tǒng)本身以及各種執(zhí)行元件，故障判斷正

8、是針對上述三種對象進(jìn)行的。故障自診斷模塊共用汽車電子控制系統(tǒng)的信號輸入電路，在汽車運行進(jìn)程中監(jiān)測上述三種對象的輸入信息，當(dāng)某一信號超出了預(yù)設(shè)的范圍值，并且這一現(xiàn)象在一定的時間內(nèi)不會消失，故障自診斷模塊便判斷為這一信號對應(yīng)的電路或元件出現(xiàn)故障，并把這一故障以代碼的形式存入內(nèi)部存儲器，同時點亮儀表盤上的故障指示燈。針對三種監(jiān)控對象產(chǎn)生的故障，故障自診斷模塊采取不同的應(yīng)急措施：（1） 當(dāng)某一傳感器或電路產(chǎn)生了故障后，其信號就不能再作為汽車的控制參數(shù)，為了維護(hù)汽車的運行, 故障自診斷模塊便從其程序存儲器中調(diào)出預(yù)先設(shè)定的經(jīng)驗值，作為該電路的應(yīng)急輸入?yún)?shù), 保證汽車可以繼續(xù)工作；（2）當(dāng)電子控制系統(tǒng)自身產(chǎn)

9、生故障時，故障自診斷模塊便觸發(fā)備用控制回路對汽車進(jìn)行應(yīng)急的簡單控制，使汽車可以短時運行；（3）當(dāng)某一執(zhí)行元件可能導(dǎo)致其他元件損壞或嚴(yán)重后果的故障時，為了安全起見，故障自診斷模塊采取一定的安全措施，自動停止某些功能的執(zhí)行，這種功能稱為故障保險。從上述基本工作原理分析來看，故障自診斷系統(tǒng)的基本組成如圖 1 所示。圖 1 故障自診斷系統(tǒng)1.1.1 傳感器傳感器是汽車計算機(jī)系統(tǒng)的輸入裝置，它把汽車運行中各種工況信息，如車速、各種3介質(zhì)的溫度、發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)工況等，轉(zhuǎn)化成電訊號輸給計算機(jī)，以便發(fā)動機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。1.1.2 輸入 / 輸出電路（1）輸入電路: 1）描述各電控總成工況參數(shù)的信號。如電控發(fā)動

10、機(jī)的冷卻水溫度信號，這信號的特點是各信號的數(shù)值都有正常的工作范圍，因此確認(rèn)此等輸入信號值是否正常，即可判定此信號是否有故障。2）描述汽車操作情況的信號。凡可由駕駛員直覺判斷是否有故障的， 如點火開關(guān)信號、空調(diào)開關(guān)信號等等， 自診斷系統(tǒng)并不對其進(jìn)行診斷。3）來自相關(guān)電控系統(tǒng)的信號。若有故障， 自診斷系統(tǒng)將立即報警。（2） 輸出控制電路: 可分為開環(huán)和閉環(huán)兩類，屬于閉環(huán)控制的有氧傳感器電路和點火器控制電路。閉環(huán)控制的電路有信號反饋，一旦發(fā)生故障，電控單元就能很快確認(rèn); 開環(huán)控制的電路無信號反饋，其輸出控制電路若發(fā)生故障， 電控單元只有通過對各種輸入信號進(jìn)行判斷才能確認(rèn)故障，其他電路的故障自診斷系統(tǒng)

11、無法確認(rèn)。1.1.3 數(shù)據(jù)存儲器 ROM/RAMROM：用于儲存能保障自診斷系統(tǒng)正常工作的監(jiān)控程序、診斷標(biāo)準(zhǔn)及故障運行時的預(yù)定參數(shù)等，供 CPU 提取和查尋。RAM：存儲故障碼，同時也存儲電子控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)修正（ 自適應(yīng)）參數(shù)，如果 ROM 出現(xiàn)故障，微機(jī)能根據(jù)RAM 的記憶參數(shù)計算出控制參數(shù)，輸出相應(yīng)控制信號，但反應(yīng)會較慢。1.1.4 故障診斷插座如果 RAM 存儲器里記錄有故障，通過短接故障診斷插座的某些端子，可使 RAM 和故障警告燈之間連線接通，從而使 RAM 存儲器里的故障通過故障警告燈閃現(xiàn)出來。1.1.5 后備系統(tǒng)如圖 2 所示，當(dāng)電腦內(nèi) CPU 或 ROM 和曲軸位置傳感器、水溫傳

12、感器、車速傳感器等出現(xiàn)故障后， 電腦自動裝備用集成電路起動， 用固定的信號控制發(fā)動機(jī)進(jìn)入強(qiáng)制運轉(zhuǎn)，同時將點亮故障警告燈以便駕駛員能將車輛開到檢修廠進(jìn)行修理。備用系統(tǒng)只能維持發(fā)動機(jī)的基本功能。根據(jù)點火開關(guān)、節(jié)氣門位置4傳感器等信號，提供基本的噴油、點火等控制信號。不同發(fā)動機(jī)其數(shù)值各異。但基本情況如表 1：表 1 不同發(fā)動機(jī)基本情況表發(fā)動機(jī)狀況起動怠速其他噴油時間12.02.34.1點火提前角 10 10 20圖 2 微機(jī)后備回路系統(tǒng)原理框圖1.2 汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)歷史及發(fā)展趨勢1.2.1電控汽車自診斷技術(shù)發(fā)展歷程電控系統(tǒng)在板診斷技術(shù)的發(fā)展可分為以下 3 個階段。第 1 階段（70 年代

13、80 年代初）由于被珍斷的電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，故障種類也很少、故障碼也很簡單，所用的故障診斷儀也較為簡單。 它除了可以讀取故障碼之外，還可監(jiān)視汽車的運行狀態(tài)、清除故障碼和獲取少量的診斷數(shù)據(jù)。美國福特公司的 STAR(SelfTest Automatic Reader)，它適用于 1978 年的EEC I，1979 年的 EEC，1980 年1984 年的 EEC發(fā)動機(jī)控制Development 制單元，維修人員可以通過它讀取 ECU 內(nèi)記錄的故障碼。當(dāng)時的“Scanner”故障診斷儀，可用于 1981 年通用公司的電控發(fā)動機(jī)模塊 ECM 和 1985 年的車身控制模塊 BCM 的故障診斷，

14、除了可以讀取故障碼外，它還可以顯示少量的數(shù)據(jù)。第 2 階段(80 年代初80 年代末)，為了適應(yīng)增強(qiáng)的在板診斷系統(tǒng)故障診斷5功能，出現(xiàn)了功能更為強(qiáng)大的故障診斷儀。故障診斷儀配有探頭，可以檢測汽車的電子電路和電子器件，還可與 ECU 的在板診斷系統(tǒng)進(jìn)行交互式通訊，從而獲取更多的汽車或發(fā)動機(jī)的運行信息，并能通過故障診斷儀控制汽車和發(fā)動機(jī)部件的工作和設(shè)定其運行狀態(tài)。福特公司的故障診斷儀，可以診斷 1984 年的 EEC發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)，該診斷儀配有一個監(jiān)視器和一個 8 通道的記錄儀。通用公司的故障診斷儀“TECHI”，可以診斷 1986 年的 GM30 發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)和 1987 年的 GMP4 的

15、ECM。車上各子控制系統(tǒng)之間通過通訊線連接在一起，故障診斷儀可以通過數(shù)據(jù)連接線（Assembly Line Data Link）與發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)通訊，檢測各系統(tǒng)的故障。第 3 階段（帥年代末現(xiàn)在）故障診斷技術(shù)向智能化和信息化方向發(fā)展是該階段的特點。故障診斷儀可直接控制汽車或發(fā)動機(jī)的部件，維修手冊和診斷手冊等被有效地組織成“智能化”的電子文檔，存儲于診斷系統(tǒng)內(nèi)。維修人員在專家故障診斷系統(tǒng)上，可以方便地查詢所需的資料，得到榆測故障的步驟和排除故障的方法。福特公司 1985 年的在紱汽車維修信息系統(tǒng) OASIS（OnLin Automotive Service Information System）

16、 ，維修終端通過打印機(jī)接口或以 Modem 方式與主機(jī)連接，以獲取與故障發(fā)生相關(guān)的維修信息。通用公司 1986 年的汽車維修計算機(jī)系統(tǒng) CAM S（Computerized Maintenance System）也具有相似的功能。維修中心的主機(jī)通過串行通訊與在維修點的終端機(jī)相連，相互之間可以交換信息。此外，維修點的終端還可向維修中心上載故障信息及維修過程的記錄和結(jié)果。1.2.2發(fā)展趨勢隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種功能的汽車電子控制系統(tǒng)裝車的數(shù)量不斷增多，控制功能也變得越來越復(fù)雜，相應(yīng)的診斷技術(shù)也會進(jìn)一步發(fā)展。應(yīng)用汽車局部網(wǎng)采用汽車局部網(wǎng)（VANCAN）對各子系統(tǒng)模塊進(jìn)行管理的技術(shù)將會得到推

17、廣應(yīng)用。為了適應(yīng)這一發(fā)展，要求各子系統(tǒng)模塊提高智能化的程度，具有相應(yīng)的在線自診斷功能，由專用的診斷模塊對各子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，提供故障信息和發(fā)生故障的部位。外部診斷設(shè)備可以通過汽車局部網(wǎng)，直接對各子系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷和測試。6增強(qiáng)在板診斷系統(tǒng)對汽車運行狀態(tài)的監(jiān)視功能采用大容量的存儲器，實時記錄車輛運行的狀態(tài)（各種傳感器及執(zhí)行器的工作狀態(tài)） ，記錄故障發(fā)生前后的各種運行參數(shù)的數(shù)值，以便維修時用于分析故障發(fā)生的原因。提高在板故障診斷系統(tǒng)對突發(fā)性故障的處理能力預(yù)測突發(fā)性故障的發(fā)生，并采取應(yīng)急措施，更改控制邏輯或給出固定數(shù)值替代出錯的傳感器輸出信號，使汽車仍能正常運轉(zhuǎn)。加強(qiáng)維修點與其維修中心之間故障診斷信息

18、資源的交流與共享維修點利用網(wǎng)絡(luò)與汽車生產(chǎn)廠或售后維修中心之間通訊，共享維修診斷資源 維修中心擁有高級的故障診斷專家系統(tǒng)，維修站只需一些簡單的計算機(jī)終端或更為簡單的手持式診斷儀就可工作。這樣既增強(qiáng)了維修點的故障診斷能力，又可降低維修成本。加強(qiáng)診斷技術(shù)的研究將一些新技術(shù)用于汽車故障診斷。例如，規(guī)則系統(tǒng)或?qū)＜蚁到y(tǒng)的知識數(shù)據(jù)庫；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和擾動分析模式識別技術(shù)及動態(tài)模型技術(shù)等。增強(qiáng)故障診斷專家系統(tǒng)的功能，提高診斷故障的能力和準(zhǔn)確性。汽車在板診斷技術(shù)是汽車電子技術(shù)的重要組成部分，國外經(jīng)過近 30 年的發(fā)展，已經(jīng)達(dá)到了很高水平，形成了較為完善的體系。我國為提高自身的汽車電子技術(shù)水平必須對在板診斷技術(shù)進(jìn)行深入

19、研究，研制出適應(yīng)我國電控汽車故障的診斷設(shè)備，井對診斷技術(shù)的未束發(fā)展進(jìn)行實質(zhì)性探索。7第二章第二章汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)概述汽車發(fā)動機(jī)故障自診斷系統(tǒng)概述2.1 汽車發(fā)動機(jī)自診斷工作系統(tǒng)的工作原理發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)工作時，自診斷系統(tǒng)把檢測到的非正常輸入輸出信號為故障信號，自診斷系統(tǒng)故障主要有以下幾種。當(dāng)某一電路出現(xiàn)超出規(guī)定范圍的信號時，故障診斷系統(tǒng)就判定該電路信號出現(xiàn)故障。如水溫傳感器正常時其輸出電壓信號在 0.1-4.8V 范圍內(nèi)變化。若冷卻水溫度傳感器輸出電壓低 0.1V（相當(dāng)于水溫高于 139）或高于 4.8V（相當(dāng)于水溫低于-50）時，ECU 即判定為故障信號，存入存儲器。發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時，當(dāng)

20、ECU 在一段時間里收不到某一傳感器的輸入信號或輸入信號在一段時間內(nèi)不發(fā)生變化，ECU 亦判定為故障信號。如發(fā)動機(jī)在正常工作溫度下運轉(zhuǎn)時，ECU 在一分鐘以上檢測不到氧傳感器的輸出信號或氧傳感器信號在 0.3-0.6V 間 1 分鐘以上沒有變化，即判定為氧傳感器電路有故障。發(fā)動機(jī)正常工作中，如果偶然出現(xiàn)一次不正常信號，ECU 診斷系統(tǒng)不會判斷為故障。只有當(dāng)不正常信號持續(xù)一定時間或多次出現(xiàn)時，ECU 才將其判定為故障，如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在 1000r/min 時，轉(zhuǎn)速信號(Ne 信號)丟失了 3-4 脈沖信號，ECU 不會判定為 Ne 信號故障，同時，“CHECK”燈也不會點亮，Ne 信號的故障也不會

21、存入 ECU 內(nèi)。要注意的是，ECU 判斷出的故障，只能提供故障的性質(zhì)和范圍，如水溫傳感器與 ECU 間配線斷路時，水溫傳感器輸出電壓信號就會高于 4.8V(正常為0.1-4.8V)。這時 ECU 判定和輸出的故障信息為水溫傳感器發(fā)生故障。最后確定是傳感器、執(zhí)行器或相應(yīng)配線的故障，還應(yīng)進(jìn)一步檢查確定。2.2 發(fā)動機(jī)故障顯示方式ECU 故障自診斷系統(tǒng)檢測到故障信號并判斷為故障后，即將故障信息以故障碼的形式存儲到 ECU 儲器中。通過一定操作程序?qū)⒐收洗a或故障資料按特定8方式顯示出來。不同車型信息的顯示方式也不同，主要有以下幾種由CHECK（檢查發(fā)動機(jī)燈）燈閃爍故障碼。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作正常無故障時，接

22、通點火開關(guān)至“ON”位置，“CHECK”燈點亮。發(fā)動機(jī)起動后轉(zhuǎn)速高于 500r/min 時此燈應(yīng)熄滅。否則為有故障發(fā)生，用專用跨接線診斷座或通過其它操作可將故障碼以“CHECK”燈的一定閃爍方式顯示出來。故障排除后，“CHECK”燈在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于 500r/min 時熄滅。用 LED（故障顯示）燈跨接診斷座上故障診斷輸出端子，或跨接專用檢測儀器，如百分率表，閉角表，電腦檢測儀等直接讀取故障碼或故障信息資料。出現(xiàn)故障后從主電腦 ECU 殼體側(cè)面顯示燈讀出故障碼。由儀表盤上顯示屏直接顯示故障碼、信息資料及數(shù)據(jù)故障排除后，故障信息仍儲存在 ECU 中不能隨故障的排除而自動清除，必須通過操作程序。不

23、同車型清除方法也略有不同，一般清除方法是將保險盒中“EFI”保險絲拔下數(shù)秒鐘以上。9第三章第三章汽車故障自診斷系統(tǒng)使用實例汽車故障自診斷系統(tǒng)使用實例3.1 發(fā)動機(jī)竄燒機(jī)油的故障現(xiàn)象排除實例竄油現(xiàn)象的特征表現(xiàn)為：汽車行駛時，低、中、高速都有藍(lán)煙，且機(jī)油壓力低，起動困難，行駛乏力。動力性能和經(jīng)濟(jì)性能大大下降，燃油和機(jī)油損耗增加，機(jī)油約 5 天時間補(bǔ)加一次，廢氣排放超標(biāo)。打開機(jī)油加入口察看，有一定的脈動煙霧冒出。同時檢查曲軸和進(jìn)氣口，有刺激氣味煙霧竄出；看排氣管口，有油濕現(xiàn)象，檢查火嘴，積炭明顯，以上特征表明發(fā)動機(jī)竄油現(xiàn)象突出。發(fā)動機(jī)在正常溫度下運轉(zhuǎn)，要取得動力性和經(jīng)濟(jì)性，工作時就必須要使進(jìn)入燃燒室

24、的混合氣的壓縮力符合設(shè)計要求，而且保證進(jìn)氣充分并且燃燒徹底，因為只有壓縮壓力達(dá)到最大要求和進(jìn)氣充分，才能保證發(fā)動機(jī)做功時能產(chǎn)生足夠的爆破力，從而產(chǎn)生足夠的動力，帶動發(fā)動機(jī)曲軸高速運轉(zhuǎn)。而要保證發(fā)動機(jī)氣缸壓縮力達(dá)到最大要求，則要求發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)以及曲軸連桿機(jī)構(gòu)等各配合部件密封配合良好。保證密封配合良好，則要求各配合間隙符合技術(shù)要求。一旦發(fā)動機(jī)各密封配合件磨損過大，將會影響其密封性，使發(fā)動機(jī)出現(xiàn)竄燒機(jī)油的故障，最終令其輸出功率下降且不能正常行駛。3.1.1 造成發(fā)動機(jī)竄機(jī)油故障的原因分析1. 由配氣機(jī)構(gòu)引起配氣機(jī)構(gòu)的氣門、氣門桿、氣門導(dǎo)管的磨損，令其配合間隙增大。當(dāng)氣門桿和氣門導(dǎo)管由于修理工藝及磨

25、損不均勻時，會造成密封配合不良，產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。配氣機(jī)構(gòu)出現(xiàn)上述故障，將使機(jī)油竄入燃燒室燃燒，從而影響發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性。2. 由曲柄連桿機(jī)構(gòu)引起（1）活塞環(huán)磨損或失效、各環(huán)環(huán)口對口?；钊h(huán)是活塞連桿組中磨損最快的零件，尤其是第一道活塞環(huán)的磨損更為劇烈。在燃燒的作用下，環(huán)背產(chǎn)生很大的壓力，當(dāng)然大的環(huán)背壓力有助于密封，10但另一方面也加速了環(huán)背的磨損。活塞環(huán)磨損或失效后，彈力減弱，開口間隙、邊隙以及背隙增大，令活塞環(huán)與氣缸體的配合間隙增大，使氣缸內(nèi)密封性變差而出現(xiàn)竄油，造成發(fā)動機(jī)的動力性能降低，機(jī)油消耗升高，引致通風(fēng)系統(tǒng)嚴(yán)重冒煙，排氣冒藍(lán)煙和燃燒室表面積炭。（2）活塞磨損引起的竄油活塞磨損最快

26、的部位，是活塞環(huán)槽與活塞銷座孔環(huán)槽的磨損，其中第一道環(huán)槽磨損最嚴(yán)重，由上至下，依此減輕，環(huán)槽的磨損，使活塞環(huán)槽中配合間隙增大，結(jié)果容易引起竄油現(xiàn)象。3. 由氣缸磨損引起氣缸的工作表面，在正常情況下一般是在活塞環(huán)運動的區(qū)域形成不均勻的磨損，沿氣缸軸線方向磨成上大下小的圓錐形，磨損產(chǎn)生圓柱度誤差，最大的磨損部位是活塞在上止點位置時，第一道環(huán)所對應(yīng)的缸壁處，而沿橫向截面是磨成不規(guī)則的橢圓形，磨損產(chǎn)生圓度誤差。最大的磨損在進(jìn)氣門對面的氣缸壁上，由于此處受新鮮混合氣流較強(qiáng)沖襲作用，導(dǎo)致潤滑油膜稀釋磨料增多，溫度降低，使該部位磨損嚴(yán)重。4. 由機(jī)油加注過多而造成由于機(jī)油加注過量，發(fā)動機(jī)高速運轉(zhuǎn)時，飛濺潤滑

27、的油多，使氣缸壁產(chǎn)生過量機(jī)油，而活塞環(huán)亦無法把其完全刮掉而竄到燃燒室燃燒。3.1.2 故障排除過程分析根據(jù)以上分析，圍繞著發(fā)動機(jī)出現(xiàn)竄燒機(jī)油的問題，應(yīng)當(dāng)針對以上得出的可能產(chǎn)生的原因，逐項進(jìn)行解體檢查分析。首先，拆下氣缸蓋檢查，檢查排氣門座是否有灰白的積炭，進(jìn)氣門有油濕。將有問題的氣門進(jìn)行導(dǎo)管與桿的配合間隙的測量，觀察其配合間隙是否大于原11廠標(biāo)準(zhǔn) 0.12mm 以上，造成個別進(jìn)排氣門與座的配合密封不良而產(chǎn)生積炭。顯然這是由于維修工藝不規(guī)范或材質(zhì)不佳而造成的。而部分氣門桿與導(dǎo)管的配合間隙過大，同樣不排除工藝與材質(zhì)的因素。可以重新更換氣門、氣門導(dǎo)管和氣門油封。與此同時，可以重點檢查活塞環(huán)幾個重要數(shù)

28、據(jù)，沒有發(fā)現(xiàn)對口現(xiàn)象，檢查環(huán)的材質(zhì)。目前市面上的正、副廠原件都有，質(zhì)量參差不齊，而環(huán)的工作條件惡劣，受高溫、高壓的影響。高溫達(dá)到 600K，壓力有時會達(dá)到 5MPa 以上。潤滑條件差，如環(huán)的材質(zhì)跟不上，會使磨損加快。于是，我又選一副原廠生產(chǎn)、認(rèn)為質(zhì)量可靠的活塞環(huán)試配，重新裝好發(fā)動機(jī)啟動試運轉(zhuǎn)，燃燒機(jī)油和動力不足現(xiàn)象有明顯改善，但尚有藍(lán)煙從排氣管排出。即發(fā)動機(jī)竄燒機(jī)油的故障還未排除。重新用量缸表測量汽缸體的圓度和圓柱度誤差，圓度誤差為 0.05mm，圓柱度誤差為 0.01mm，且無拉傷痕跡，符合大修標(biāo)準(zhǔn)。但檢查汽缸表面的粗糙度時，發(fā)現(xiàn)氣缸有局部位置與活塞環(huán)無接觸的痕跡。根據(jù)這種情況，估計故障可能

29、是氣缸體承孔與氣缸套外徑配合不良造成，因為如果氣缸套與承孔配合不是過盈，而存在間隙 B，當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運轉(zhuǎn)時，有間隙的部位，在瞬間高溫高壓作用下，缸套會整體局部變形壓緊在承孔上，造成較大 S 型變形，使活塞環(huán)與缸體間產(chǎn)生瞬間密封配合不良。而采用量缸表是不能量出這一變形誤差的，原因是零件表面的實際形狀對理想形狀的變動量是在受到?jīng)_擊力時才出現(xiàn)的，而且發(fā)生時的變動量為形狀誤差，當(dāng)實際圓柱面偏離理論圓柱面時，實際圓柱內(nèi)各垂直面的直徑是相等的，所以用量缸表測量仍得到符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。如圖所示，實際圓柱面各點直徑 D 數(shù)值相等，而缸套與承孔存在公差 B。3.2 發(fā)動機(jī)自檢測系統(tǒng)的應(yīng)用實例現(xiàn)代 Elantra

30、1.6 轎車出現(xiàn)冒黑煙、怠速游車的故障，而且黑煙隨加速而增多，油耗大。分析：黑煙隨加速而增多，油耗大，應(yīng)該是噴油量偏多，混合氣過濃造成的。12檢修：先讀故障代碼，診斷盒在離合器右側(cè)的保險盒下方，接上發(fā)光二極管（該車無 CHECK 燈），讀到 21 號代碼（水溫傳感器信號不良），檢查水溫傳感器的插頭有油污，清潔后故障代碼可以清除，但故障依舊。接上金德 K8 診斷儀，讀取數(shù)據(jù)流，熱車怠速的噴油時間為 8ms 左右（正常為 23ms），空氣流量計的輸出信號頻率在 801200Hz（正常為 3040Hz）之間快速變動，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在 7001100RPM 之間變動，其它信號參數(shù)基本正常。從測量數(shù)據(jù)來看，很有可能是空氣流量計信號不正常而引起噴油量異常，引起故障；也有可能是其它方面的原因造成發(fā)動機(jī)游車后，進(jìn)氣波動太大而引起空氣流量計信號不正常的，不過前者的可能性更大一些。為了進(jìn)一步確定空氣流量計是否良好，拆下空氣濾清器，接通點火開關(guān)，用電吹風(fēng)對著空氣流量計吹氣，在“進(jìn)氣量”穩(wěn)定的情況下，空氣流量計的信號仍然波動很大，說明空氣流量計有故障。后來又用信號模擬儀輸出矩形波信號來代替空氣流量計信號，當(dāng)頻率為35Hz 時，噴油量為 2.6ms，發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不冒黑煙；將頻率調(diào)到110Hz（該儀器只有四級調(diào)節(jié)），噴油時間略微上升，發(fā)動機(jī)也運轉(zhuǎn)平