汽车检测与维修毕业设计论文-本田雅阁汽车动力不足的检测与维修方案设计.doc

目 录

第一部分 设计任务与调研 1
第二部分 设计说明 2
第三部分 设计成果 3
第四部分 结束语 14
第五部分 致谢 15
第六部分 参考文献 16

第一部分 设计任务与调研
1. 设计任务
本设计方案通过对汽车发动机结构及分类分析，发动机动力不足的诊断与分析及维修案例等三大部分论述的。
2.设计的思路与方法
设计思路：根据指导老师提供的课题在网上和图书馆查阅相关文献，对发动机动力不足的故障检修询问相关4s店的师傅、整理文献和相关问卷，对汽车发动机动力不足进行故障检测分析及排除并说明论证方案的可行性。
3.参考文献及图片
本设计方案采用了汽车检测与维修技术，汽车故障诊断技术教材，汽车发动机系统检修，发动机维修手册等相关书籍及百度图片。
4.调研的目的和总结
调研目的：对汽车发动机动力不足的调研，明确了解汽车发动机的工作原理，了解分析发动机动力不足的故障检测及维修排除。
调研总结：通过调研可以进一步了解了发动机动力不足的故障检测分析及排除，从而达到毕业设计的目的。
第二部分 设计说明
随着我国居民生活水平的不断提高，汽车行业也迅速发展开来。而发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。由于高负荷、高参数，发动机的工况条件更加苛刻，引起发动机机件的损伤和失效，从而影响发动机的可靠运行。本文介绍了汽车发动机的结构与维修，汽车发动机主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸垫等零件组成。分析研究汽车发动机动力不足的故障现象、原因、探索汽车发动机动力不足的故障的排除方法和维修工艺具有重大而现实的意义。本文通过本田雅阁汽车发动机动力不足的故障进行探讨，从而正确排除故障。

第三部分 设计成果

第一章 汽车发动机结构
1.现代汽车发动机主要是提更动力,实现汽车平稳、安全、舒适、经济行驶。汽车发动机主要由气缸体、气缸盖、曲轴箱、气缸垫等组成。如下图:

图1-1 汽车发动机

2.汽油发动机的结构
汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。
曲柄连杆机构组成：由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆曲轴和飞轮等机件组功能：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。
配气机构组成：由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等组件等组成。功能：配气机构的功用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。

图1-2 发动机配气机构
燃料供给系统组成：化油器式由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器等组成。电控燃油喷射式由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成功能：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。
点火系统组成：传统式由蓄电池、发电机、点火线圈、断电器、火花塞等组成。普通式和传统式点火系统类似，只是用电子元件取代了断电器。电子点火式全部是全电子点火系统，完全取消了机械装置，由电子系统控制点火时刻，包括蓄电池、发电机、点火线圈、火花塞和电子控制系统等。功能：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。
冷却系统组成：水冷式由水套、水泵、散热器、风扇、节温器等组成。风冷式由风扇和散热片等组成。功能：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。
润滑系统组成：由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器等组成。功能：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。
启动系统组成：由启动机及其附属装置组成。功能：要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。

第二章 发动机动力不足的原因分析
1.发动机动力不足的故障现象
发动机无负荷运转时基本正常，但带负荷运转时加速缓慢，上坡无力，加速踏板踩到底时仍感到动力不足，转速提不高，达不到最高车速。
2.发动机动力不足的故障原因
(1) 气门调整不当，不能全开。
(2) 空气滤清器堵塞。
(3) 燃油压力过低。
(4) 气缸缺火。
(5) 点火正时不当或高压火花弱。
(6) 空气流量计或进气歧管真空度传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器故障。
(7) 喷油器堵塞或雾化不良。
(8) 废气再循环装置工作不良。
(9) 气缸压缩压力过低或配气正时失准。
(10) 排气受阻，在发动机加载时，进气歧管真空度明显偏低。
3.发动机动力不足的故障分析
1. 确认汽车行驶无力是由发动机动力不足引起的
汽车加速时提速很慢，上坡时汽车行驶更加缓慢的现象，不要一下子就归罪于发动机，要注意如果传动系打滑或行驶系“罢劲”，均会使汽车提速迟钝，易被误解为发动机动力性能不佳。为确认汽车提速迟钝是否由发动机造成，可按以下办法鉴别。
(1)在公路上把汽车车速提起来，然后突然收回加速踏板并立即将变速手柄推入空档。如果汽车借惯性滑行距离较长，证明汽车传动及行驶部分无“罢劲”故障。如果滑行车速降速明显，则为汽车行驶“罢劲”。
(2)汽车上坡时按常规换档后，应注意发动机转速是否与车速匹配。若车速降速明显，而发动机的转速很高，则说明传动系打滑。
(3)对带有牵引力控制系统的车辆来说，则应关闭牵引力控制系统再试车一次。如果关闭牵引力控制系统后，汽车动力充足的话，故障就出在牵引力控制系统而非发动机。例如牵引力控制系统由于传感器依然工作并产生充足的电压，所以在这时并没有出现故障码，要注意到其中所含的噪声干扰。这种汽车装备有牵引力调节装置和防抱死制动系统，而EBCM将噪声干扰误以为轮速的增加。这样的话，EBCM就会始终给这个车轮施加一定的制动力，以致驾驶员抱怨这种车动力不足。另外，驾驶员信息屏会显示“Traction Active”，而你可觉察到汽车正在施加制动。
(4)大负荷时感觉发动机无力，在已知自动变速器没故障时也可做一下失速试验，看失速转速是否过低。
2. 发动机动力不足的本质原因分析
燃油发动机动力性能不佳主要由以下几个方面促成：
(1)空燃比不良或供给量不足。
(2)点火性能不良。
(3)对电控燃油喷射式发动机，电控系统失常。
(4)发动机调整或装配不当，或发动机本身机械状态不佳。对燃油发动机混合气的空燃比不当，混合气过稀或过浓，均会影响发动机的动力性能。若混合气过浓，排气管必冒黑烟；若混合气过稀，则会造成燃烧缓慢，严重时会导致气管回火放炮。但若空燃比失调不太严重，则上述症状便不十分明显。可燃混合气供给量不足也不是靠直觉可以察觉的。造成空燃比不良或混合气供给量不足的主要原因是燃油供给不足或空气供给受阻，所以应检查油路及空气滤清器。点火性能不良主要是指高压火花弱、缺火、高速大负荷时断火、点火不正时等。发动机调整或装配不当，或发动机本身机械状态不佳，主要是机械磨损或装配调整不正确从而致使进、排气性能不佳，气缸压力下降等，如正时带错齿、凸轮磨损、气门间隙不正确、气门积炭严重、气门弹簧过软导致高速运转时气门漂浮、缸套与活塞环磨损等。电控系统失常是指电控系统的传感器、执行器或ECU出现某些问题导致喷油控制、点火提前角控制、进气控制、增压控制、可变配气相位及气门升程控制、可变排气控制等出现问题。
3. 燃油供给情况的检查
(1)燃油供给系的原因：由于油箱盖通气孔赌赛，使油箱内产生真空，燃油不易吸出，油箱开关、燃油滤清器及油箱之间的油管部分堵塞，化油器道量孔部分堵塞，所供给的油量只能够维持发动机怠速和低速运转，但当加打油门时，不能满足所需的供应，导致混合气过稀、发动机工作无力。
(2)化油器调整不当，浮子室油面过高或过低，造成可燃气体过浓或过稀，过浓的可燃混合气导致燃烧不完全，消声器放炮。冒黑烟，发动机过热，转速增加缓慢，功率下降；过稀的可燃混合气导致化油器回火，时发动机功率下降。
使用低辛烷值的汽油，使用的汽油存放过久，由于挥发变质导致辛烷值过低，容易引起爆震，时发动机功率下降加速性差，所以会导致发动机的动力出现问题，影响发动机工作。
(4)燃油中加的机油过多，时可燃混合气燃烧不彻底，火花塞等部位积碳，油耗增加，增速缓慢，动力相应降低；燃油中的机油过低，虽然一时加速正常，但气缸及其它机件磨损加剧，发动机过热，动力降低。
(5)油路中存有水和空气，将影响燃油畅通。

图2-1 发动机燃油供给系统结构和工作原理图
4.小结
造成上述故障的具体原因有：燃油系统油压过高或过低，喷油器喷油不良，传感器信号错误，点火能量小，点火正时不正确，气缸压缩压力低，排气管堵塞等。发动机加速不良一般有两种现象：一种是踩下加速踏板，发动机加速迟缓；另一种是踩下加速踏板，发动机转速不但不上升反而下降。踩下加速踏板，节气门开度增加，进气量增加，发动机ECU根据进气量和节气门位置传感器信号和信号变化率，修正增加喷油量。如果踩下加速踏板，进气量急剧增加，但由于传感器信号出错，喷油器喷油量不增加或增加量不足，或点火能量弱，就会使发动机转速下降。
起动后‘检查发动机’警告灯是否熄灭

根据故障码检查故障原因和部位
检查系统油压
不熄灭 熄灭

检查喷油器喷油雾化状况

检查汽油品质，是否污染

检查爆燃传感器系统是否使点火延迟过大超过10°~20°

否 是
断开爆燃传感器，并将传感器线束接头打铁，监视是否仍有爆燃滞后
检查ECR系统操作是否正常

检查进气系统是否堵塞

更换发动机ECU
检查爆燃传感器是否良好
无 有
检查三元催化进化器是否堵塞

良好 不良
检查空气流量计、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、氧传感器信号是否正常
更换爆燃传感器

正常 不正常
检查传感器本身、导线、接插件和相关部位
检查加速时的点火高压与能量

图2-2 发动机动力不足与加速不良的诊断步骤图

第三章 发动机动力不足故障诊断与维修
发动机动力不足是指发动机在无负荷时（如怠速时）运转基本正常，但有负荷运转时，加速缓慢，上坡无力，即使将加速踏板踩到底，仍感觉动力不足。发动机加速不良是指踩下加速踏板后，发动机转速缺乏及时的响应，有迟滞现象或加速轻微。
发动机动力不足、加速不良一般是由燃油压力过低、喷油器喷油不良、点火高压低或能量小、点火正时不正确、气缸压缩压力低及排气管堵塞等原因造成。通常可以按以下方法检查确定具体的故障原因：
1、 进行故障自诊断，检查有无故障码出现。有条件的话，需用专用诊断仪读取动态数据流，或用万用表检查数据。影响动力性的传感器和执行器有：冷却液温度传感器、空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、点火器、喷油器等。按所显示的故障码或数据流分析故障，查找故障原因。
2、 将加速踏板踩到底，检查节气门能否全开。如果不能完全打开，调整节气门拉索或踏板。
3、 检查进气系统是否堵塞或漏气。如果进气系统堵塞或漏气，必然影响发动机的充气效率，造成发动机动力和加速性能下降。具体应该检查空气滤清器、进气管道及各种真空软管有无堵塞或漏气。
4、 检查排气系统是否堵塞。排气系统的背压一般控制在2.5个大气压以内，如果由于排气管堵塞而造成排气系统的背压过大，必然造成气缸内残余的废气含量增大，从而造成混合气的燃烧速度下降，气缸的有效压力降低。造成排气系统背压增大的原因主要有排气管堵塞、排气消音器变形或三元催化转换器等，应检查这些部件。
5、 检查燃油系统供油是否正常。查燃油系统的压力。如果燃油系统的压力不正常，特别是燃油系统压力过低时，在单位时间内喷油器的喷油量就会减小，从而造成混合气过稀，发动机的动力性将大大下降，造成发动机动力不足、加速不良。检查喷油器的运行情况。如果喷油器的孔径因为积炭堵塞或者磨损而发生变化，那在燃油系统压力和喷油脉冲宽度不变的情况下，喷油器的实际喷油量将减小，导致发动机动力不足。此外，若喷油雾化不好，将影响混合气的燃烧质量，导致发动机动力不足或加速不良。如果汽油质量不好或进入杂质，燃烧后输出的功率将比较小，造成发动机加速不良或者动力不足。
图3-1 燃油压力检测
6、 检查点火系统、点火部件工作以及点火正时是否正常。火花塞的点火能量和点火提前角的大小对发动机性能的发挥特别关键，如果点火能量下降、点火正时过晚，将使发动机的有效压力减小，输出功率下降、加速时反应迟缓。具体应该检查点火正时是否正确、火花塞型号是否正确、火花塞间隙是否合适、火花塞高压线电阻是否在规定范围、点火线圈电阻是否正确、蓄电池电压是否合适或蓄电池接线柱是否有虚接或氧化等。如果点火正时过晚，还应该检查曲轴位置传感器、空气流量传感器、爆震传感器、发动机冷却液温度传感器以及发动机控制模块等是否有问题。如果发现问题则维修或更换相应部件。
7、 检查废气再循环系统的操作是否正常。如果在发动机加速或者大负荷运行过程中，废气再循环控制系统还处于流通状态，将造成气缸内废气的含量过大、新鲜混合气的含量减小，混合气的燃烧速度减小，发动机的动力下降、加速迟缓。
8、 检查气缸压力。在压缩行程终了时，气缸内的压力对混合气的燃烧质量影响很大。如果压缩终了时气缸内的压力小，混合气的燃烧速度就低，发动机的有效功率就越小，越不利于发动机动力性能的发挥，造成发动机动力不足，加速不良。造成气缸压缩压力下降的原因有气缸和活塞之间的间隙过大、气缸垫的密封性下降、气门漏气、配气相位失准、进气阻力过大等。
9、 检查发动机的凸轮轴、缸盖、活塞等机械部件。发动机的凸轮轴主要控制配气相位并带动凸轮轴位置传感器的信号盘转动，以便正确反应凸轮轴的旋转角度。如果在凸轮轴安装过程中错位、或者凸轮轴驱动轮和凸轮轴之间松旷，将造成配气相位失准，影响发动机性能的发挥。
10、 检测空气流量计、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、氧传感器、爆燃传感器信号。
第四章 实际案例分析
一辆本田雅阁八代2011款汽车，R20A3发动机。故障现象：发动机动力不足，加速无力。
故障诊断与排除：该车进入维修站时，怠速平稳，挂P档时，加油感觉动力不足；挂D档运行，提速无力，提不起高速，即加速不良。该车在以前维修时，清洗全部的喷油器，更换汽油滤清器、汽油泵、油压调节器，问题依然没有解决，且又更换了全部火花塞、高压线及点火线圈，故障依旧，始终找不到正确原因。
该车无故障代码，用SCANNER—MT2500检测数据流，各传感器数据正常，怠速时，打开空调或原地打转向，发动机怠速提升，说明怠速控制系统正常。用SUN500检测各缸高压火强度正常，点火动态波形也正常，尾气排放数据HC和CO含量偏低，空燃比为19.5：1以上，混合气明显偏稀，分析是喷油量不足造成。拆下并重新清洗各缸喷油器、怠速通道、节气门体，重新发动车，发动机动力仍不足。检查三元催化转换器正常，排气通畅。进一步检查系统油压稍低，由于已经更换了汽油滤清器、油泵和油压调节器，因而分析是否是油箱有杂质将油泵进油口堵塞或油箱盖单向阀损坏，导致工作时油箱内形成真空。使油泵泵油不良，于是首先更换了一个同车型油箱盖，上车路试，动力仍然不足，于是拆下油箱，发现油箱内有不少杂质，但是油泵滤网未堵塞，清洗油箱，重新试车故障依旧。又重新检测各传感器数据流，水温传感器、进气歧管压力传感器等正常，在此情况下，仔细分析，由于系统油压不足，主要原因还是油路问题，由于油泵已更换新件，因而又检查进油管路上是否有挤压，结果正常，检查汽油滤清器是否又有堵塞，于是又拆下更换了新的汽油滤清器，拆下后发现汽油滤清器装反，重新按正确方向装好汽油滤清器，上车路试，发动机动力充足，怠速有力，急加速优良，并且高速正常。路试完后，重新用SUN500检测尾气排放量数据HC、CO和O2数据皆正常，怠速和中、高速时，空燃比（14.6～14.9）：1，尾气排放数据正常。该车功能全部恢复。
该车故障很明显是由于汽油滤清器装反所致，因为汽油滤清器有单向通畅的特点，方向装反，阻碍了汽油的流动，从而造成供油不足。分析原因，这种车型的汽油滤清器由于两端端口基本相同，并且由于原来就安装错了，维修时没有仔细观察，所以导致了这一问题的复杂化。

第四部分 结束语
本文介绍了汽车发动机的工作原理、结构和检修方法，内容包括汽车发动机的基础知识，发动机的组成及其常见故障现象，对发动机动力不足的故障分析及排除方法。发动机是汽车的核心，好与坏直接影响着汽车的性能和它的使用寿命，所以正确使用与维护发动机尤为重要。通过此次论文的撰写，也让我对汽车发动机有了更清晰深刻的了解，巩固了我的专业理论知识，也培养了我独立思考和分析解决问题的能力，为即将步入工作岗位打下了基础。

第五部分 致谢

经过几个月的努力，我的论文终于到了结尾阶段，我此时此刻的心情更是不言而喻的。对于此次论文能够顺利完成，要特别感谢我的指导老师乔老师，正是由于她的谆谆指导，时时刻刻地提醒我们要以认真的态度来完成，不遗余力地对我们的设计进行指导，同时也给我们仔细地说明了论文的内容和格式，才让我顺利的完成了论文。最后向尊敬的导师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢！

第六部分 参考文献

[1]冯健璋.《汽车发动机及汽车理论》，北京：机械工业出版社，2003.
[2]汪立亮.《发动机构造与维修》，四川：高等教育出版社，2009.
[3]张子波.《汽车发动机构造与维修》，北京：高等教育出版社，2006.
[4]阳小良.《汽车检测与维修技术》，湖南：湖南大学出版社，2011.

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