汽車故障診斷與檢測單元二

汽車故障診斷與檢測（第3版）

李學友姚秀馳

主編謝可平向朝貴馮太剛

副主編朱軍

叢書總主審

全國中等職業(yè)學校課程改革規(guī)劃新教材

概述發(fā)動機機械部分的故障診斷與檢測發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的故障診斷與檢測底盤的故障診斷與檢測單元一單元二單元三單元四電氣設備的故障診斷與檢測安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷與檢測噪聲與排氣污染物檢測汽車綜合性能檢測單元五單元六單元七單元八

單元二

活塞連桿組故障診斷與修復發(fā)動機機械部分的故障診斷與檢測

學習目標

完成本學習任務后，你應該能：1.回顧汽車傳統(tǒng)發(fā)動機的基本組成、各系統(tǒng)的作用、原理；2.分析發(fā)動機機械部分常見故障現(xiàn)象及原因；3.正確描述發(fā)動機機械故障的診斷過程；4.熟悉發(fā)動機機械故障檢測儀器的使用方法；5.提高動手能力，具有良好的職業(yè)意識及觀察汽車常見故障現(xiàn)象的能力。建議學時8

學時

發(fā)動機的技術狀況直接影響到汽車的動力性、經濟性和排氣凈化情況，對發(fā)動機的基本要求是怠速運轉平穩(wěn)、加速性能好、輸出功率高、燃燒消耗低和廢氣排放符合標準。為了達到這些要求，發(fā)動機要有足夠的汽缸壓力、準確的點火時刻及必要的火花強度、適當?shù)幕旌蠚鉂舛鹊?。（一）曲柄連桿機構與配氣機構的作用及組成1.曲柄連桿機構曲柄連桿機構（圖2-1）是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉換的主要運動零件。它的作用是把活塞的往復直線運動轉變成曲軸的旋轉運動，對外輸出功率，并帶動發(fā)動機本身的輔助裝置工作。曲柄連桿機構由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在做功行程中，活塞承受燃氣壓力在汽缸內做直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。一、曲柄連桿機構與配氣機構的故障診斷與檢測

（一）曲柄連桿機構與配氣機構的作用及組成1.曲柄連桿機構

一、曲柄連桿機構與配氣機構的故障診斷與檢測圖2-1曲柄連桿機構

（一）曲柄連桿機構與配氣機構的作用及組成2.配氣機構

配氣機構（圖2-2）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汽缸，并使廢氣從汽缸內排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。一、曲柄連桿機構與配氣機構的故障診斷與檢測圖2-2配氣機構

（二）常見故障及原因分析在發(fā)動機的兩大機構、五大系統(tǒng)中，無論哪一部分出現(xiàn)故障，都會直接影響發(fā)動機的正常工作。發(fā)動機的故障現(xiàn)象多種多樣，導致發(fā)動機故障的原因也很多，可能是由于零件磨損、損壞或缺少維護所致，也可能是由于以前維修作業(yè)所引起，還可能是由于車輛發(fā)生事故導致。發(fā)動機故障現(xiàn)象是發(fā)動機故障的外在表現(xiàn)，同一故障現(xiàn)象可能有多種原因引起，同是某一部件失效或損壞也可能導致不同的故障現(xiàn)象，有時一個系統(tǒng)發(fā)生故障可能會導致其他系統(tǒng)甚至整個發(fā)動機不能正常工作。在對發(fā)動機進行故障診斷時，首先要對發(fā)動機結構、工作原理進行分析，全面搜集故障現(xiàn)象，確定在什么條件下故障現(xiàn)象最為明顯，故障現(xiàn)象是逐漸出現(xiàn)還是突然出現(xiàn)，車輛是否進行過維修等。在條件允許的情況下，可以通過改變汽車工作狀況來觀察故障現(xiàn)象的各種變化，從而抓住故障現(xiàn)象特征，縮小故障可能發(fā)生的區(qū)域，便于分析故障原因，確定故障部位。兩大機構的常見故障、故障現(xiàn)象及故障原因見表2-1。一、曲柄連桿機構與配氣機構的故障診斷與檢測

（二）常見故障及原因分析

一、曲柄連桿機構與配氣機構的故障診斷與檢測

（一）冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的作用及組成1.冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)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。水冷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)通常由冷卻水套、水泵、風扇、散熱器、節(jié)溫器等組成，如圖2-3a)所示。二、冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢測圖2-3

（一）冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的作用及組成1.冷卻系統(tǒng)

二、冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢測圖2-3冷卻系統(tǒng)的組成

（一）冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的作用及組成2.潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)（圖2-4）的功用是向做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洗和冷卻。潤滑系統(tǒng)通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。二、冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢測圖2-4潤滑系統(tǒng)的組成

（二）常見故障及原因分析冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)故障繁多，具體常見故障、故障現(xiàn)象及故障原因見表2-2。二、冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢測

（二）常見故障及原因分析冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)故障繁多，具體常見故障、故障現(xiàn)象及故障原因見表2-2。二、冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢測

項目１:機油壓力過低1.教學目標（1）了解潤滑系統(tǒng)的組成、作用、工作原理；（2）熟悉潤滑系統(tǒng)的故障檢測方法。2.項目基礎（1）潤滑系統(tǒng)的作用：潤滑、冷卻、密封、清潔、防銹。（2）潤滑方式：壓力潤滑、飛濺潤滑、定期潤滑。（3）豐田卡羅拉潤滑系統(tǒng)的組成如圖2-5所示。三、常見故障診斷實訓圖2-5潤滑系統(tǒng)的組成

項目１:機油壓力過低3.技術標準及要求潤滑系統(tǒng)的技術標準及要求見表2-3。三、常見故障診斷實訓

項目１:機油壓力過低4.故障現(xiàn)象描述（1）駕駛室內儀表板間歇提示“發(fā)動機油壓過低”。（2）發(fā)動機在正常工作溫度和轉速下，機油壓力報警燈點亮。5.教學組織每輛車安排4名學生參與實訓，學生每2人為一組，一組操作，另一組觀察學習；教師講解操作步驟和注意事項，在工位間巡視、檢查、指導和糾正錯誤。6.教學資源、實訓器材卡羅拉轎車一輛、套筒扳手、機油4.2L、扭力扳手、抹布、防護手套、油底殼螺栓墊子、機油加注漏斗。三、常見故障診斷實訓

項目１:機油壓力過低7.檢測與診斷流程1）原因分析（1）機油量不足。（2）油道堵塞。（3）集濾器、濾清器堵塞。（4）油泵損壞。（5）機油壓力傳感器、線路、行車電控單元損壞。根據(jù)診斷原則，先檢查機油油質及其機油壓力傳感器、線路和行車電控單元。

想一想摩擦件之間為什么需要潤滑？三、常見故障診斷實訓

項目１:機油壓力過低7.檢測與診斷流程2）診斷流程圖機油壓力過低的診斷流程如圖2-6所示。三、常見故障診斷實訓圖2-6機油壓力過低的診斷流程圖

項目１:機油壓力過低7.檢測與診斷流程3）操作步驟（以豐田卡羅拉1.8AT車型為例）第一步：預檢工作及其基本檢查（1）清理車間障礙物，引導車輛進入車間。（2）檢查車輛停放位置，檢查工具。（3）安裝車輪擋塊，安裝防護五件套。（4）安裝翼子板布及前格柵布。第二步：診斷及其檢測（1）起動發(fā)動機，觀察儀表板機油壓力指示燈。（2）拔出機油尺，檢查機油油面高度及油質。

小提示機油色已發(fā)黑、過臟、已變質，初步診斷為因為機油過臟引起堵塞造成故障，應該更換機油，清洗潤滑系統(tǒng)。三、常見故障診斷實訓

項目１:機油壓力過低7.檢測與診斷流程3）操作步驟（以豐田卡羅拉1.8AT車型為例）第二步：診斷及其檢測（3）檢測機油壓力傳感器，機油壓力傳感器正常電阻值及測量值見表2-4。（4）檢查行車電控單元。

做一做起動發(fā)動機，將機油壓力傳感器信號線斷開和搭鐵，觀察行車電控單元如何顯示。（5）更換機油。三、常見故障診斷實訓

項目１:機油壓力過低7.檢測與診斷流程3）操作步驟（以豐田卡羅拉1.8AT車型為例）第三步：驗證及清潔（1）清除故障碼，讀取故障碼。（2）道路試驗。（3）車輛、場地、工具的清潔。8.故障小結根據(jù)理論分析，對潤滑系統(tǒng)進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)機油過臟，可能對潤滑系統(tǒng)造成堵塞，通過對潤滑系統(tǒng)進行清潔，換用新機油，機油壓力恢復正常，故障排除。三、常見故障診斷實訓

項目2：冷卻液溫度過高1.教學目標（1）了解冷卻系統(tǒng)的組成、作用、工作原理。（2）熟悉冷卻系統(tǒng)的檢測方法。2.項目基礎（1）冷卻系統(tǒng)的作用：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。（2）冷卻方式：風冷、水冷。三、常見故障診斷實訓

項目2：冷卻液溫度過高2.項目基礎（3）冷卻系統(tǒng)的組成如圖2-7所示。三、常見故障診斷實訓圖2-7冷卻系統(tǒng)的組成

項目2：冷卻液溫度過高3.技術標準及要求冷卻系統(tǒng)的技術標準及要求見表2-5。三、常見故障診斷實訓

項目2：冷卻液溫度過高4.故障現(xiàn)象描述（1）發(fā)動機冷卻液溫度超高。（2）發(fā)動機動力不足。（3）車速下降有制動感。（4）發(fā)動機故障燈亮，冷卻液溫度表指向紅線區(qū)域。5.教學組織每輛車安排4名學生參與實訓，學生每2人為一組，一組操作，另一組觀察學習；教師講解操作步驟和注意事項，在工位間巡視、檢查、指導和糾正錯誤。

想一想冷卻液溫度的熱源來自哪些地方？三、常見故障診斷實訓

項目2：冷卻液溫度過高6.教學資源、實訓器材卡羅拉轎車一輛、套筒扳手、扭力扳手、抹布、防護手套。7.檢測與診斷流程1）原因分析（1）冷卻系堵塞或水道中有水垢。（2）水泵損壞。（3）節(jié)溫器失靈。（4）風扇電動機損壞。（5）散熱器散熱片傾倒過多或泥沙堵塞。（6）點火時間過遲或配氣相位不對。三、常見故障診斷實訓

項目2：冷卻液溫度過高7.檢測與診斷流程1）原因分析（7）發(fā)動機燃燒室積炭過多。（8）冷卻液嚴重泄漏。（9）機油油量不足或黏度太大。根據(jù)診斷原則，先檢查機油油質及其機油壓力傳感器、線路和行車電控單元。三、常見故障診斷實訓

項目2：冷卻液溫度過高7.檢測與診斷流程2）診斷流程圖冷卻液溫度過高的診斷流程圖如圖2-8所示。三、常見故障診斷實訓圖2-8

項目2：冷卻液溫度過高7.檢測與診斷流程2）診斷流程圖

三、常見故障診斷實訓圖2-8冷卻液溫度過高診斷流程圖

項目2：冷卻液溫度過高7.檢測與診斷流程3）操作步驟（以豐田卡羅拉1.8AT車型為例）第一步：預檢工作及其基本檢查（1）清理車間障礙物，引導車輛進入車間。（2）檢查車輛停放位置，檢查工具。（3）安裝車輪擋塊，安裝防護五件套。（4）安裝翼子板布及前格柵布。三、常見故障診斷實訓

項目2：冷卻液溫度過高7.檢測與診斷流程3）操作步驟（以豐田卡羅拉1.8AT車型為例）第二步：診斷及其檢測（1）檢查冷卻液液面高度（□正常/□過高/□過低）。

小提示切忌發(fā)動機冷卻液溫度超高時打開散熱器蓋。（2）檢查機油油面高度（□正常/□過高/□過低）及黏度（□正常/□過稀/□過臟）。（3）檢查水泵及風扇皮帶松緊度（□正常/□過松/□過緊）。（4）檢查散熱器（□正常/□過臟/□損傷）。（5）檢查水泵效能（□正常/□不正常）。操作方法：發(fā)動機達到正常工作溫度，一手握住散熱器上部進水管，一手提節(jié)氣門搖臂使發(fā)動機加速，檢查冷卻液的流速與發(fā)動機轉速之間的關系。三、常見故障診斷實訓

項目2：冷卻液溫度過高7.檢測與診斷流程3）操作步驟（以豐田卡羅拉1.8AT車型為例）第二步：診斷及其檢測（6）檢查點火正時（□正常/□過早/□過遲）。（7）檢查節(jié)溫器效能（□正常/□過臟/□損傷）。操作方法：發(fā)動機達90℃后，用紅外線測溫儀檢測散熱器進出水管的溫差為4℃，與標準值20℃相差甚遠，初步判斷為節(jié)溫器故障。（8）拆檢節(jié)溫器。拆下節(jié)溫器，放入加熱容器中，當冷卻液溫度達95℃時，節(jié)溫器未開啟，診斷為節(jié)溫器損壞。（9）更換節(jié)溫器，故障排除。第三步：驗證及清潔（1）道路試驗。（2）車輛、場地、工具的清潔。三、常見故障診斷實訓

發(fā)動機機械部分其他常見故障診斷項目見表2-6。四、其他常見故障診斷項目

發(fā)動機機械部分其他常見故障診斷項目見表2-6。四、其他常見故障診斷項目單元小結

（1）曲柄連桿機構、配氣機構中有許多高速運動的零部件，在汽車的使用過程中，磨損會使各配合副間隙增大，導致汽缸密封性下降，運動件隨沖擊荷載加劇，對外表現(xiàn)為發(fā)動機動力性變差，燃油、機油消耗增加，還會引發(fā)多種異響。（2）潤滑系統(tǒng)的主要功用是減少