分类：电子论文 时间：2022-01-22 热度：643
摘要：发动机是汽车的核心设备，是保证汽车正常行驶的动力来源。汽车发动机的表现跟性能、故障率息息相关，虽然汽车发动机技术不断发展，但是通过实践调查汽车发动机故障发生率仍然比较高，因此本文结合多年实践调查结果，采取相关案例分析的方式详细阐述汽车发动机维修经验及故障诊断技巧，以此为汽车发动机维修提供实践经验。
关键词：汽车;发动机;故障诊断;维修
0 引言
汽车发动机是汽车的心脏，是汽车正常行驶的动力源。其主要是将发动机的热能转化为机械能和动能，因此汽车发动机的性能直接关系到汽车的整体质量。由于汽车发动机内部构造复杂，因此导致发动机故障的原因也是多样化的。实践证明及时诊断发动机故障对于保障汽车安全运行、延长汽车使用寿命具有重要的意义。现结合多年工作经验，详细阐述汽车发动机诊断技巧与维修经验，以此为培养汽车维修人才提供实践参照。
1 汽车发动机运行原理
汽车发动机也称之为内燃机，其主要是燃料在气缸内燃烧，产生的热能通过一定的原理转化为机械能。活塞是汽车发动机运行的关键设备，其主要是通过活塞在气缸内的活动实现热能的转化：进气行程。活塞在气缸内自上运行到下止点时，进气门打开，排气门关闭，气缸内的真空会将新鲜的空气吸进气缸内;压缩行程。压缩行程就是进气门和排气门都关闭后，活塞从下止点上行移动到上止点，将气缸内的新鲜空气进行压缩，活塞距离上止点位置的远近直接决定了气缸内的压缩压力。该环节主要是将混合气进行压缩以此保证混合气更加均匀，便于燃烧，提高发动机的动能;做功行程，完成上述步骤后，进气门和排气门都会关闭，火花塞跳出，高压电火花将混合气体点燃，混合气体点燃后会瞬间爆发出强大的压力，将活塞从上推到下止点;排气行程，活塞才下止点到上止点，进气门就会关闭，而排气门则会打开，气缸内的已经燃烧的废气就会由活塞推向上部，经过排气门和排气管排出。
2 汽车发动机常见故障诊断与维修方法
汽车发动机构造复杂，汽车发动机故障发生的原因多样。结合多年工作经验，汽车发动机常见故障主要集中在以下方面：
2.1 润滑油消耗异常诊断及维修方法
2.1.1 润滑油消耗异常的原因
润滑油是保障发动机正常运行的关键，也是汽车保养的重要项目之一。汽车润滑减摩、辅助冷却降温以及密封防漏、减震缓冲等作用。润滑油消耗异常是大众汽车常见的故障，结合实践调查导致润滑油消耗异常的原因：一是可能与发动机活塞密封有关，例如活塞密封性出现问题会导致活塞与气缸之间的缝隙过大，从而出现烧机油的现象。二是可能与发动机零部件磨损严重有关。发动机内部处于高速运转的状态，同时基于高温因素的影响导致发动机零部件存在磨损的现象，而如果没有及时检修发动机零部件就会因零部件磨损而导致零部件之间的缝隙较大，导致润滑油流出，导致润滑油消耗比较大，出现“烧油”问题。三是润滑油的质量不合格，导致机油消耗异常。
2.1.2 润滑油消耗异常的诊断维修方法
发动机润滑油消耗异常表现为机油更换周期缩短，需要驾驶人经常添加机油。结合多年工作经验对于润滑油异常的故障主要采取以下诊断方法：首先检查汽车发动机底壳周围是否存在漏油迹象，如果存在漏油迹象则表明固定螺丝出现松动，需要汽车检修人员将油底壳螺丝进行固定即可。如果油底壳固定螺丝没有松动则需要检查发动机曲轴的前后端是否存在漏油，如果该部分存在漏油则要检查曲轴的前后油封、曲轴带轮与油封接触面是否存在磨损等问题。随后检查润滑系统的其他部件是否存在漏油迹象，如果有的话则要检查密封垫是否出现损坏。如果在检查过程中发现存在多处漏油点，但是又找不到具体的位置，则需要检查曲轴箱强制通风装置，观察通风管道中的流量控制阀是否存在积碳等问题。当然如果发动机没有漏油迹象，检修人员则要检查排气管的废气颜色。
例如一辆行驶里程约 7.4 万 km、搭载 1.6L 发动机的 2010 款的大众斯柯达明锐汽车，油压力报警灯在汽车刚启动时不亮，但是在行驶几千米后机油压力灯出现异常，但是当驾驶人踩踏加油踏板，并且提高发动机转速后，机油压力报警灯就会熄灭。通过询问车主定期会更换机油。因此检修人员根据以往的经验，在接车后首先检查机油液位与机油品质，在确定机油品质没有问题后，怀疑是由于机油滤器造成的，因此更换机油滤清器，但是更换完毕之后，故障仍然存在，进一步检查发现当机油报警灯亮时，机油压力处于低压状态(70kPa)，提高转速后该故障消失，因此初步判定是由于机油泵磨损，造成泵油压力不足或者是曲轴与大、小轴瓦之间配合间隙过大造成的。为此检修人员遵循汽车诊断检修原理，采取由简入繁的原理首先更换机油泵，通过更换机油泵之后该故障得到彻底消失。分析原因主要是由于汽车在刚启动时，润滑油的黏度较高，其可以泵入足够的机油，但是当汽车启动一段时间后，机油就会变得稀薄，这样就会导致泵入的机油不足，从而使机油压力偏低，以致报警灯点亮，因此需要更换机油泵。
2.2 发动机怠速不稳故障诊断与维修
2.2.1 发动机怠速不稳的原因
发动机怠速不稳是发动机常见故障，也是维修最复杂的。其原因主要是由于导致汽车发动机怠速不稳的原因比较多。按照汽车怠速不稳发生的规律可以看出其在冷车时有节奏的不稳、在热车时有节奏的不稳以及无规律的剧烈抖动。对于怠速不稳可以从以下角度观察：一是观察发动机缸体抖动的程度、观察机油尺把晃动的程度;二是从发动机转速表或者数据块观察。三是原地启动发动机，坐在车内感受车身的抖动。
导致怠速不稳的原因是多方面的：一是进气系统。进气系统是导致汽车发动机怠速不稳的重要因素。例如当进气歧管出现泄漏后会导致不该进入的空气进入到进气歧管，这样容易导致混合气过浓或者过稀，从而会引起发动机出现剧烈抖动。另外节气门和进气道积垢过多也会造成发动机出现怠速不稳，比如当进气门积垢过多时，空气通道截面积就会发生变化，这样控制单元就无法精准控制怠速进气量，由此很容易引起混合气的浓度，进而出现燃烧不正常的问题;二是燃油系统。燃油系统原因主要包括，喷油器故障、燃油压力故障、喷油量失准。例如当空气流量计出现故障后就会导致控制单元发出错误的指令，这样使得喷油量不正确，从而影响到混合气的浓度，导致怠速不稳;三是点火系统。近年来基于汽车技术的不断发展，点火模块与点火线圈制成一体，但是如果出现点火触发信号缺失的问题就会影响到汽车的怠速不稳。当然除了上述原因之外，配气机构故障也是导致怠速不稳的重要因素。例如在装有液压挺杆的发动机上，如果通往汽缸盖的机油道上安装泄压阀，当压力高于 300kPa 就会打开，但是当该阀出现堵塞后，由于压力过高导致液压挺杆就会伸长过多，从而导致气门关闭不严，导致汽车怠速。
2.2.2 汽车怠速不稳的诊断技巧与维修方法
对于汽车怠速不稳的诊断要遵循先外后内，代码优先的原则。首先汽车检修人员要对汽车外观进行检查，观察汽车怠速不稳是正常怠速抖动还是负荷怠速抖动，例如汽车空调处于打开状态，汽车怠速抖动现象就比较明显。是否存在电线插接器出现松动等问题。如果通过外观检查没有找到怠速不稳的原因后，则需要查询分析故障码，通过故障代码分析分析汽车怠速不稳的故障原因。其次就是要检查点火正时以及各缸火花塞，分火头是否出现异常。若是分火头烧蚀较为严重，漏电或者是火花塞积炭较多，这些情况都会让火电压低，从而给让发动机怠速不稳。汽车发动猛攻就怠速不稳的故障最简单的维修方法就是清洗一下节气门的积炭，还可以对节气门位置传感器进行调整，或者是更换等多种维修方法。
例如一辆行驶 12 万 km、搭载 1.8T 发动机自动变速器的 2010 年大众迈腾汽车，用户反映汽车在刚启动时发动机怠速不稳，出现剧烈抖动现象，当行驶 10min 后该故障消失，怠速平稳。通过对车主的反映，汽车怠速不稳主要是汽车刚启动时，车热后该故障消失。因此基本可以判断造成汽车怠速不稳的原因可能与点火、喷油、漏气等故障有关。因此检修人员使用诊断仪对汽车进行检测。通过检测发现系统存在 2 个故障码，见图 1 所示。对发动机数据流进行读取发现，怠速时汽车的高压燃油泵的燃油压力在 4MPa，表明其出于正常状态。读取氧传感器的调节数据为+17%，说明混合气过稀;读取 14、15、16 组数据流发现，多缸存在无规律失火的现象。
以上数据说明故障很可能是发动机混合气过稀引起的。因此可以基本确定汽车怠速不稳故障主要是由于喷油器故障、进气系统漏气等问题。确定好大致问题后，检修人员采取相应的原则，首先检查碳罐电磁阀，通过检查其处于正常状态。随后检修人员将节气门软管进行拆除，堵住节气门进气口后，发动机仍然能够运转，说明进气系统出现泄漏。随后检查人员对进气道、进气歧管、曲轴箱通风阀等进行检查并没有发现漏气点。为此表明故障可能属于进气歧管总成故障。因此检修人员将进气歧管总成进行拆除检查，发现进气道密封垫两侧的颜色反差较大，而且失去弹性(图 2 所示)，故障原因是进气道密封垫在凉车时出现“冷缩”现象，导致密封不严。更换进气道密封垫，故障排除。
2.3 汽车加速不良故障诊断与维修方法
2.3.1 汽车加速不良的原因
汽车加速不良是常见故障，其主要表现为汽车驾驶人在踩踏加速踏板后，发动机加速迟缓或者踩下加速踏板后发动机转速不但不上反而下降。通过分析导致汽车加速不良的原因主要是由于点火提前角不正确，燃油压力过低，进气系统漏气，节气门位置传感器或空气流量计故障，喷油器工作不良，EGR 系统工作不良。
2.3.2 汽车加速不良的诊断技巧与维修方法
对于汽车加速不良的诊断主要从以下方面入手：起动发动机后，“检查发动机”警告灯是否熄灭。警告灯不熄灭的，根据故障码 检查故障原因和部位。警告灯熄灭，检查供给系系统油压、喷油器工作情况及汽油品质，检查点火正时是否延迟过大。如果点火正时延迟过大，检查爆震传感器及 ECU 是否正常。检查 EGR 系统是否正常。
一辆行驶里程为 6700km 的一汽大众迈腾出现 EPC 报警灯亮，加速不良、油耗指示不准的问题。检修人员首先检查发动机地怠速平稳情况，汽车没有抖动现象。利用检测设备对汽车发动机进行自诊断，发现存在故障代码。
根据故障代码信息可以判定导致汽车加速不良的原因是：燃油低压供油系统故障、燃油高压供油系统故障、进气系统漏气以及燃油压力传感系统故障。随后检修人员进行检查，通过分析燃油压力在怠速情况下属于正常状态，但是在路试加速过程中出现了动力不足的问题，加油时的燃油压力比较低，而且用油压表检测低压系统的压力为 600kPa，检查燃油控制单元的线路等没有发现故障点，检查高压泵的线路也是正常的。检测进气系统无漏气现象。更换燃油压力传感器后(见图 3)，试车故障排除。分析原因主要是由于当燃油压力传感器信号失真后，就会造成行驶中燃油压力传感器数据指偏低报警。
2.4 发动机温度过高的诊断技巧与维修
2.4.1 汽车发动机温度过高的原因
汽车在行驶过程中容易发生温度过高的现象，如果发动机温度过高就会产生“烧开锅”的现象，从而影响发动机的正常工作，甚至会导致发动机报废。结合实践调查导致汽车行驶温度过高的原因主要包括以下方面：节温器故障、散热器故障、风扇不转、水箱堵塞以及散热器表面过脏(图 4 所示)等。
2.4.2 汽车发动机温度过高的诊断技巧与维修方法
汽车仪表盘提示，冷却液温度异常时，应停车检查，看冷却液是否泄漏。应注意，热车时不能马上停机，也不能马上加注冷却液，而是等发动机温度正常后再操作。如果冷却液不少，应排除发动机节温器，风扇散热故障。
一辆行驶里程仅有 410km 的 2015 年大众速腾 GP 轿车，在行驶过程中发动机仓突然冒白烟，并且发动机室内地板有水渍。基本判断属于温度过高导致冷却液“开锅”。通过检测并未发现冷却液各连接部位渗漏，并且散热风扇运行正常。分析可知该车的行驶里程仅为 411km，并且该故障为偶发性的，因此重点对散热风扇的电路进行检查，查阅相关资料可知，该车的散热风扇是通过占空比(PWM)进行控制的，正常情况下 PWM 大于 10%时，散热风扇开始工作。通过检查发现冷却温度数据并没有达到散热风扇工作条件时，散热风扇会低速运转，因此更换主散热风扇，更换后汽车发动机温度过高问题得到消除。
3 结束语
总而言之，汽车发动机维修经验以及故障诊断的技巧多种多样，在实际维修过程中，还是需要根据汽车故障的实际情况来选择维修的方式，只有这样才能够对汽车发动机的故障诊断有一个正确的判断，从而找到故障原因，针对其进行解决，从而保证汽车行驶的安全性。——论文作者：卜乔生 BU Qiao-sheng;李敏 LI Min
参考文献：
[1]黄狄刚.浅谈雪佛兰汽车故障分析——以科鲁兹维修案例为例[J].中国设备工程，2020(10)：52-53.
[2]吴华杰.基于高职汽修技能大赛的迈腾 B8 发动机故障诊断案例分析[J].科技创新与生产力，2020(10)：78-81.
[3]苏庆列.EA888 发动机动力不足故障维修案例分析[J].内燃机与配件，2019(05)：123-125.
[4]张梅红.迈腾发动机启动后自动熄火维修案例分析[J].科技创新与应用，2016(06)：103.
[5]池振坤，石京杰，李杨，徐敏，林伟.汽车发动机怠速抖动故障分析与排除[J].内燃机与配件，2021(11)：144-145.
[6]肖裕.试论汽车发动机冷却系统故障检测及维修方法[J].时代汽车，2021(11)：166-167.
[7]尹爱勇，董国贵.汽车发动机常见故障及其维修策略[J].农机使用与维修，2021(09)：99-100，103.
文章名称：汽车发动机故障诊断技巧与维修经验
