《汽車發(fā)動機構(gòu)造與檢修（第2版）》課件 項目九 發(fā)動機綜合故障診斷與排除

汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修（第2版）汽車發(fā)動機構(gòu)造與檢修（第2版）項目一汽車發(fā)動機基本知識項目二發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)造與

檢修項目三發(fā)動機配氣機構(gòu)構(gòu)造與檢修項目四汽油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項目五發(fā)動機潤滑系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項目六發(fā)動機冷卻系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項目七發(fā)動機排放控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項目八發(fā)動機拆裝與維護項目九發(fā)動機綜合故障診斷與排除項目十柴油發(fā)動機項目九發(fā)動機綜合故障診斷與排除任務(wù)１發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷任務(wù)２發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷學習目標?知識目標1．能正確使用發(fā)動機機械系統(tǒng)檢修常用工具與設(shè)備儀器；2．能正確使用發(fā)動機電控系統(tǒng)檢修常用工具與設(shè)備儀器；3．能正確操作大眾、豐田和通用診斷系統(tǒng)。?技能目標能規(guī)范正確對發(fā)動機汽缸磨損進行檢驗。

?素質(zhì)目標1.通過對發(fā)動機機械系統(tǒng)故障的檢修,培養(yǎng)學生認真負責的工作態(tài)度及一絲不茍的工作作風,逐漸形成符合汽車維修行業(yè)職業(yè)崗位所要求的職業(yè)道德與職業(yè)素養(yǎng);2.通過教學活動,培養(yǎng)學生誠實守信、團隊協(xié)作精神、精益求精的工作作風,弘揚中華傳統(tǒng)美德。建議課時2～4課時。一、理論知識準備發(fā)動機工作不正?？赡苁前l(fā)動機自身的問題造成的，也可能是其他系統(tǒng)的問題造成的。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)不正常時，需要隨時檢查發(fā)動機的運行條件。許多發(fā)動機運行方面的故障并不是發(fā)動機機械部件引起的，在檢查發(fā)動機機械部件之前，可以先對發(fā)動機點火系統(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)等作檢測。發(fā)動機常見的故障有機油消耗過多、失火、動力下降、排氣泄漏、異響等。1．發(fā)動機尾氣檢查發(fā)動機尾氣能夠在一定程度上反映發(fā)動機的運行狀況，通過尾氣檢查，可以大致判斷出發(fā)動機的故障范圍。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷1）藍煙排氣冒藍煙表明發(fā)動機燒機油。機油進入燃燒室主要有兩條途徑：一是曲軸箱內(nèi)的機油經(jīng)過活塞、活塞環(huán)進入燃燒室，主要原因是活塞環(huán)開口位置不正確，活塞過度磨損，活塞環(huán)失去張力；二是氣門室內(nèi)的機油經(jīng)過氣門導管進入燃燒室，主要原因是氣門油封失效。如果排氣冒藍煙僅僅在發(fā)動機起動后短時間內(nèi)出現(xiàn)，通常是發(fā)動機的氣門油封失效了。2）黑煙排氣冒黑煙的原因是過多的燃料進入燃燒室，且燃燒不充分。典型的故障原因有空氣濾清器堵塞、發(fā)動機控制系統(tǒng)故障、噴油器泄漏、燃油壓力調(diào)節(jié)器失效等。3）白煙發(fā)動機在低溫天氣排氣冒白煙或白氣是正常的，白煙或白氣是廢氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)而成的，發(fā)動機每燃燒1L汽油大約生成1L水。如果尾氣中水蒸氣的含量過多，可能是冷卻液滲漏到燃燒室中，產(chǎn)生水蒸氣。典型的故障原因有汽缸墊失效、汽缸蓋有裂紋，甚至汽缸體有裂紋。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷2．發(fā)動機機械噪聲檢查發(fā)動機異常噪聲簡稱發(fā)動機異響。根據(jù)異響的位置不同，通常將異響分成兩大類：發(fā)動機上部異響和發(fā)動機下部異響。發(fā)動機上部異響一般表現(xiàn)為“噠噠”聲（也有例外），它們與凸輪軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)。凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸的一半，因此曲軸每轉(zhuǎn)兩圈，異響出現(xiàn)一次。例如，當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為600r/min時，凸輪軸的轉(zhuǎn)速為300r/min，則上部異響在1s內(nèi)出現(xiàn)5次。配氣機構(gòu)（包括凸輪軸、氣門挺柱、推桿、搖臂、氣門、導管等）磨損或變形、氣門積炭、正時鏈條等都會導致發(fā)動機上部異響。發(fā)動機下部異響一般表現(xiàn)為撞擊聲，造成發(fā)動機下部撞擊的原因主要有活塞撞擊、連桿軸承撞擊、活塞銷撞擊、飛輪松動或破裂、燃燒室積炭等。在壓縮和做功行程，汽缸處于壓力之下，有些異響將會更加明顯。發(fā)動機下部異響也與發(fā)動機轉(zhuǎn)速有直接的聯(lián)系，并且發(fā)動機每轉(zhuǎn)一圈出現(xiàn)一次。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷3．發(fā)動機失火檢查失火又稱缺火，點火能量小、燃燒質(zhì)量差、燃燒不完全或完全不燃燒等不正常的燃燒狀況都稱為失火，燃燒不正常可能是由于空燃比超差（過濃或過?。?、發(fā)動機機械故障、點火系統(tǒng)故障等引起的。失火主要表現(xiàn)為怠速抖動、加油有突突聲、急加速無力、排出的尾氣有刺鼻惡臭，伴隨著發(fā)動機故障燈點亮，同時ECU儲存相應(yīng)的故障碼。失火故障碼一般是根據(jù)曲軸位置傳感器的信號來判定的。機械故障可能導致發(fā)動機汽缸壓縮壓力偏低、充氣效率下降、空燃比偏差、冷卻液或機油進入燃燒室、曲軸轉(zhuǎn)速信號異常等，這些都可能導致失火故障碼出現(xiàn)。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷4．靜態(tài)汽缸壓力檢測若某一個或多個汽缸顯示壓縮壓力低，可通過火花塞孔向燃燒室內(nèi)注入15mL發(fā)動機機油（一湯匙或機油壺噴槍按壓3次），提高活塞環(huán)的密封性，在按照步驟測量汽缸壓縮壓力，這種方法稱為汽缸壓力濕式檢查法。測量結(jié)果分析如下：（1）正常情況：每個汽缸的壓力能快速、平穩(wěn)地積聚到規(guī)定的壓力。（2）氣門泄漏：注入機油后，汽缸壓力沒有明顯改善。（3）活塞環(huán)泄漏：在第一個行程中汽缸壓力低，在以后的行程中汽缸壓力將提高，但達不到正常水平。（4）汽缸墊泄漏：若兩個相鄰的汽缸均出現(xiàn)壓力低于正常值的情況，并在向汽缸注入機油后并不能提高壓縮壓力，原因有可能是兩個汽缸之間的汽缸墊泄漏。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷5．動態(tài)汽缸壓力檢測動態(tài)汽缸壓力檢測，即發(fā)動機在運轉(zhuǎn)的時候連接汽缸壓力表進行汽缸壓力測量。動態(tài)汽缸壓力檢測通常用來判斷發(fā)動機工作狀況。發(fā)動機怠速的轉(zhuǎn)速通常在600～900r/min，起動過程中的發(fā)動機轉(zhuǎn)速一般在80～250r/min，然而，動態(tài)汽缸壓力測得的缸壓值會遠低于靜態(tài)汽缸壓力測得的缸壓值。因為怠速時節(jié)氣門開度很小，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，氣門開啟的時間越短，進入汽缸的空氣量越少，充氣效率越低，測得的汽缸壓力值越低。6．汽缸泄漏檢測汽缸泄漏檢測是一種很好的判斷發(fā)動機運行狀況的方法。進行汽缸泄漏檢測時，首先在火花塞孔位置安裝汽缸泄漏檢測儀，然后通過汽缸泄漏檢測儀往汽缸內(nèi)注入適量壓縮空氣，接著觀察汽缸泄漏檢測儀壓力表的變化，并且注意觀察泄漏點。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷7．排氣系統(tǒng)檢查1）排氣背壓檢測如果發(fā)動機排氣不暢，排氣系統(tǒng)中的壓力就會上升，這種壓力稱為排氣背壓。排氣系統(tǒng)是否堵塞可以通過測量發(fā)動機的排氣背壓來判斷。排氣背壓的檢查方法有兩種，一種是測量進氣歧管真空度，另一種是直接測量排氣管路的壓力，直接測量排氣背壓需要將排氣背壓表安裝在排氣管路中。在怠速時，發(fā)動機的排氣背壓最大值應(yīng)該小于10kPa；發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2500r/min時，最大排氣背壓不能大于14kPa。2）排氣泄漏檢查排氣系統(tǒng)泄漏會在泄漏的區(qū)域出現(xiàn)污點，用手靠近泄漏區(qū)域可以感覺到泄漏，同時可能會伴隨爆裂聲或者“嘶嘶”聲。排氣泄漏一般是由于部件錯位或者安裝不正確造成的，例如連接螺栓緊固力矩不正確、排氣管吊架松動。排氣系統(tǒng)管路連接處、氧傳感器安裝處等部位易發(fā)生泄漏，應(yīng)重點檢查。8．真空檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降或者進氣效率低時，進氣歧管的真空度會隨之減小，因此真空度的變化可以間接反映發(fā)動機的工作狀態(tài)是否良好。發(fā)動機通常需要檢測起動、怠速、高怠速三種不同工況的真空度。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷二、任務(wù)實施下面以上汽通用君威2.0T發(fā)動機為例說明靜態(tài)汽缸壓力檢測方法。1.準備工作(1)將實訓車輛停放在實訓區(qū)域,確保人員和設(shè)備的安全。。(2)檢查實訓室通風系統(tǒng)設(shè)備工作是否正常。(3)準備汽缸壓力表、常用工具一套。2.技術(shù)要求與注意事項(1)為獲得準確的測量結(jié)果,測量時,發(fā)動機需要預(yù)熱到正常的工作溫度。(2)若某一個汽缸或多個汽缸顯示壓力低,可通過火花塞孔向燃燒室內(nèi)注人15mL機油,提高活塞環(huán)的密封性。(1)預(yù)熱發(fā)動機使其達到正常工作溫度。(2)檢查蓄電池的電量是否充滿電。(3)中止點火系統(tǒng),建議斷開點火線圈初級回路線束連接器或熔斷絲。(4)中止燃油噴射系統(tǒng),建議斷開噴油器線束連接器或熔斷絲。(5)拆下所有的火花塞,減小壓縮阻力,保證發(fā)動機轉(zhuǎn)速達標。(6)在一缸火花塞孔安裝汽缸壓力表,如有必要進行調(diào)零,如圖9-1所示。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷圖９-１安裝汽缸壓力表(7)完全開啟節(jié)氣門,保證發(fā)動機進氣充分。(8)起動發(fā)動機,使發(fā)動機完成3~5個壓縮行程,記錄汽缸壓力表的最大讀數(shù)。(9)檢查其他汽缸的壓縮壓力,記錄讀數(shù)。(10)將測量結(jié)果與維修手冊的數(shù)據(jù)進行對比分析,確認各個汽缸的壓力是否滿足要求,以及最圖9-1安裝汽缸壓力表大汽缸壓力與最小汽缸壓力的差值是否在合理的范圍之內(nèi)。通常最大汽缸壓力與最小汽缸壓力的差值不應(yīng)大于30%,例如,最大汽缸壓力為1000kPa,最小汽缸壓力為1000x(1-30%)=700(kPa)。(11)完成實訓任務(wù)后,對工作過程進行自我評價,提交實訓工作單,接受指導教師的技能考核。(12)整理并清潔工作場所,清點和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實訓室。任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷二、評價與反饋1．自我評價

(1)通過本學習任務(wù)的學習,你是否已經(jīng)知道以下問題的答案:發(fā)動機常見機械故障診斷和排除方法有哪些?(2)靜態(tài)汽缸壓力檢測過程中用到了哪些設(shè)備?(3)靜態(tài)汽缸壓力檢測的步驟有哪些?(4)實訓過程完成情況如何?(5)通過本學習任務(wù)的學習,你認為自己的知識和技能還有哪些欠缺?

簽名：______________年____月____日任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷四、技能考核標準（表9-2）任務(wù)1發(fā)動機機械系統(tǒng)常見故障診斷任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷學習目標?知識目標1．能掌握發(fā)動機車載診斷系統(tǒng)；2．能掌握發(fā)動機電控系統(tǒng)診斷的一般方法。?技能目標能規(guī)范正確對發(fā)動機綜合故障進行診斷與排除。?素質(zhì)目標1.通過對發(fā)動機電控系統(tǒng)故障的檢修,培養(yǎng)學生應(yīng)用技術(shù)資料進行自學的能力和終身學習意識;2.通過教學活動,增強學生的職業(yè)榮譽感和責任感,培養(yǎng)學生在學習中敢擔當、能吃苦的好品質(zhì)。建議課時3～4課時。一、理論知識準備1．發(fā)動機車載診斷系統(tǒng)在發(fā)動機控制系統(tǒng)中，發(fā)動機ECU具有車載診斷系統(tǒng)（On-BardDiagnostics，OBD）的功能，該功能可監(jiān)控傳感器及執(zhí)行器的工作情況。如果診斷到某個故障，則該故障將以故障碼的形式被記錄下來，并將組合儀表板上相應(yīng)的故障指示燈點亮，通知駕駛?cè)?，如圖9-2所示。檢修時，技術(shù)人員通過特定的程序（如使用檢測儀）將存儲在發(fā)動機ECU存儲器中的故障信息（故障碼）調(diào)出，根據(jù)故障碼確定故障的性質(zhì)和內(nèi)容，對有關(guān)的元器件和線路進行診斷與維修，將故障排除，再清除故障碼。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷圖9-40車載診斷系統(tǒng)1）故障診斷原理發(fā)動機ECU能通過從傳感器所輸出的電壓信號，來檢測發(fā)動機工況或車輛的行駛狀況，同時發(fā)動機ECU連續(xù)監(jiān)測輸入的信號，并與儲存在發(fā)動機ECU存儲器中的參數(shù)相比較，來確定是否有不正常的情況。2）發(fā)動機故障指示燈發(fā)動機電子控制系統(tǒng)在儀表板上設(shè)置一個發(fā)動機故障指示燈（MalfunctionIndicatorLight，MIL），又稱發(fā)動機檢查燈，如圖9-3所示。在發(fā)動機尚未起動時，駕駛?cè)藢Ⅻc火開關(guān)打開（ON）時，發(fā)動機控制單元（ECU）進行自檢，發(fā)動機故障指示燈應(yīng)點亮數(shù)秒鐘。如果燈不亮，一般說明故障指示燈電路有故障，如燈絲燒斷、熔斷絲燒斷或?qū)Ь€斷路。發(fā)動機起動后正常工作情況下，發(fā)動機故障指示燈應(yīng)自動熄滅。圖9-3儀表板上的發(fā)動機故障指示燈任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷3）故障碼故障碼（DiagnosticTroubleCode，DTC），它表示了車輛電控系統(tǒng)故障的具體內(nèi)容。根據(jù)其所屬系統(tǒng)不同，DTC可以描述4種系統(tǒng)故障，見表9-3。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷OBDⅡ故障碼由5位字母加數(shù)字組成，如圖9-4所示。圖9-4OBDⅡ故障碼的組成及含義任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷第一位字為英文字母，是測試系統(tǒng)代碼。第二位為數(shù)字，表示由誰定義的DTC，目前有0和1?！?”代表SAE定義的故障碼，“1”代表汽車制造廠自定義的故障碼。第三位為數(shù)字。表示SAE定義的故障范圍代碼，見表9-7。第四、五位為數(shù)字，代表設(shè)定的故障碼。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷4）診斷接口診斷接口的標準名稱是數(shù)據(jù)通信連接器（DataLinkConnector，DLC），它是檢測儀與車輛之間的“橋梁”，診斷儀通過DLC與車輛進行通信，讀出相關(guān)信息，進而為維修提供參考。按照SAE標準提供統(tǒng)一的16腳診斷接口，如圖9-5所示。診斷接口一般安裝于駕駛室儀表板下方。圖9-5標準16腳診斷接口任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷2．發(fā)動機電控系統(tǒng)診斷的一般方法汽油機電控系統(tǒng)十分復(fù)雜，在控制系統(tǒng)中設(shè)有故障自診斷功能，可以利用發(fā)動機控制系統(tǒng)的自診斷程序進行故障診斷。而維修人員的思維能力和工作經(jīng)驗更是保證診斷工作順利完成的重要條件。因此，在實際工作中更多的是采用人工直觀診斷法結(jié)合自診斷系統(tǒng)檢測進行綜合診斷。1）人工直觀診斷法人工直觀診斷法是通過原地檢查或道路試險，靠直接觀察、感覺或借助簡單的工具來確定發(fā)動機故障的部位和產(chǎn)生的原因。這種方法較適合于常見和明顯的機械性故障，診斷的速度和準確性主要取決診斷人員的技術(shù)水平和工作經(jīng)驗。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷2）故障碼診斷法當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU會使儀表板上“故障指示燈”即“CheckEngine”（檢查發(fā)動機警告）燈點亮，并有規(guī)律地閃爍，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(guān)部位、元件和線路，將故障排除。3）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。這類在外界因素（如溫度、受潮、振動等）影響下有時存在、有時又自動消失的故障稱為間歇性故障。對此類故障，故障征兆模擬法是一種行之有效的診斷方法。故障征兆模擬法，不僅要對故障進行驗證，而且還應(yīng)找出故障的部位或零部件。為此，在模擬實驗前必須把可能發(fā)生故障的電路范圍盡可能縮小，然后再進行故障征兆模擬實驗，判斷被測試的電路是否正常，同時也驗證了故障征兆。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷4）部件互換診斷部件互換診斷是將懷疑有故障的電子部件用正常的電子部件替代，以判斷故障原因。如果更換部件后故障消失，則證明判斷正確，故障部位確實在該處；反之，若更換部件后故障仍存在，則證明故障不在此處，該部件正常，應(yīng)查找其他故障原因。若故障有好轉(zhuǎn)但未完全排除，可能除了此故障外還存在其他故障點，需要進一步查找。這種方法簡單易行，效率較高，經(jīng)常在缺少被修車型技術(shù)資料或檢測工具的情況下使用。但此方法要求準備較多原車零部件的備件，會使庫存增加，加大維修成本。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷3．發(fā)動機電控系統(tǒng)電路及電控元件故障診斷1）電路故障檢測與診斷電控系統(tǒng)電路的常見故障是斷路或短路。此類故障常使用高阻抗數(shù)字萬用表的電阻擋或電壓擋進行診斷。（1）選擇測量點。需要把線束連接器端子作為測量點時，則應(yīng)拆開線束連接器。如果必須在線束連接器處于插接狀態(tài)時測量參數(shù)（如傳感器輸出信號電壓），則應(yīng)先將線束連接器上的橡膠防水套向后脫出，將萬用表測量表筆從后端以適當角度插入并觸及端子，進行檢查。

任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷（2）斷路故障的檢查。圖9-44所示為一典型傳感器斷路的檢查線路，拆開3個線束連接器A、B、C中的任意兩個，分別測量端子1-1和2-2之間的電阻。若電阻值為0Ω，說明兩測點間無斷路，若電阻為∞，說明兩測量點之間斷路。圖9-44斷路故障的檢查（3）短路故障的檢查。電路短路故障可通過測量連接器端子與車身或搭鐵線之間是否導通（電阻為0Ω）來檢查。檢查與搭鐵線的導通情況：①脫開連接器C和A，測量連接器A的端子1和2與車身之間的電阻，如圖9-6所示。若連接器A的端子1與車身搭鐵線的電阻為0Ω，說明導通短路；若連接器A的端子2與車身搭鐵線的電阻為∞，說明不導通。②脫開連接器B，分別測量連接器A和B的端子1與車身搭鐵線之間的電阻。若連接器A的端子1與車身搭鐵線的電阻為∞，說明不導通；若連接器B的端子1與車身搭鐵線的電阻為0Ω，說明導通短路即連接器B的端子1與車身之間有短路搭鐵故障。圖9-6短路的檢查任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷2）主要部件故障檢測與診斷電控系統(tǒng)各組成部件、傳感器本身及配線出現(xiàn)故障是造成電控系統(tǒng)故障的主要原因，可見掌握各部件發(fā)生故障時所產(chǎn)生的現(xiàn)象及其對發(fā)動機及車輛的影響，對迅速查找故障原因極為重要。表9-5所示為發(fā)動機電控系統(tǒng)主要部件、配線故障及其故障現(xiàn)象。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷二、任務(wù)實施———發(fā)動機綜合故障診斷與排除1．準備工作（1）將實訓車輛停放在檢修區(qū)域，確保人員和設(shè)備的安全。（2）檢查實訓室通風系統(tǒng)設(shè)備工作是否正常。（3）準備診斷儀、常用診斷與檢測設(shè)備、常用工具一套、相關(guān)維修手冊。2．技術(shù)要求與注意事項提供一臺已經(jīng)設(shè)置好故障的車輛，教師作為客戶，來模擬汽車維修接待的過程。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷3．操作步驟（1）認真聽取客戶對故障現(xiàn)象的描述并填寫客戶所述故障分析檢查表，見表9-6。任務(wù)2發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障診斷（2）讀取故障碼，并記錄故障碼，并根據(jù)故障碼分析可能的故障原因。故障代碼：______________________________________________________。可能的故障原因：_______________________________________________。（3）讀取數(shù)據(jù)流，并把數(shù)據(jù)流填入表