浅谈电控发动机故障诊断与研究

2015-10-21刘洋

科学与技术 2015年2期

刘洋

摘要：随着汽车的普及，它开始走进了我们的生活，汽车现在的发展十分迅速，由于化油器的种种缺点，以不能在满足汽车发展的需要，新一代的电喷技术体现了它独有的优点。本文概括了现代汽车点喷发动机的一些相关术语、基本构造。包括四冲程发动机、汽油喷射系统的工作原理、润滑部位和润滑油路、冷却系的工作原理等。

【关键词】推理策略；电控发动机；故障诊断；点火系

一现代汽车发动机的基本构造及工作原理

现代汽车用的发动机多为往复活塞式内燃机，简称活塞式内燃机。它是将燃料在气缸内燃烧，使其热能直接转化成机械能的机器。发动机是汽车的动力来源，其质量的优劣，直接影响着汽车的性能、可靠程度和寿命。汽油机是汽车发动机的传统机型，由于其工作柔和、噪声低、运转平稳、升功为了使汽车发动机最佳化运行，制造厂要设计、制造出高质量的产品，汽车的使用者还必须正确使用、经常维护。发动机使汽车的主要动力来源，对于发动机的维护，有着十分重要的作用。发动机的维护，只就影响着汽车动力、性经济性等等各个方面的性能指标。对于电子喷射发动机来说，日常维护和检修，更是起着决定性的作用。

下面来介绍一下现代发动机使用电控汽油喷射技术的优点：

（1）进气系统无喉管和预热的影响；无流动损失和掉头换向、抢气的影响；无雾化不良和分配不均的影响。

（2）因而充气效率好、燃烧条件好、热效率高。

（3）利用电脑ECU计量控制，均匀点喷，随机修正，能使空燃比（A/F）控制在14.7最佳区域内。

获得了更佳的“动力性”、“经济性”、“净化性”。

二现代发动机的构造

发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构型式多种多样，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异。

汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成（无点火系）。

1.曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。

2.配气机构

配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸，并将燃烧产生的废气及时排出气缸。

3.燃料供给系

由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。

汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

4.冷却系

机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作温度。

5.润滑系

润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。

6.点火系

汽油机点火系由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。

三现代电喷发动机的故障诊断与维修

（一）电喷发动机常见故障与诊断

1、发动机的ECU（电子控制单元）虽然可靠性很高，轻易不会出现问题，但是对那些使用年限较长的老车（行驶里程超过15000Okm，尤其是使用条件恶劣者）难免会出现这样或那样的故障。

如某个集成块损坏，ECU固定脚螺栓松动，某电子元件焊脚接头开焊以及电阻、电容元件失效等，都可能造成发动机起动困难、怠速不稳、油耗增大、动力性差、排放劣化等恶果。出现这些故障时，依规应送特约维修部门去检测和修理；实在没有条件时，可采用置换比较的方法去验证，即借用同型号车上相应的完好元、器件，换装后进行效果比较以确定故障原因。

2、插接件联接故障。电控系统的电路中有很多插接件，常常因为使用时间长造成插件老化，或由于多次拆裝使插件接头松动而接触不良导致发动机工作不稳定（时好时坏）。这是因为ECU中的一个接脚接触不良，或气流传感器插件中与电动油泵开关相联的插头接触不良而造成发动机不易甚至不能起动。还有其它种种故障也都是源于“接触不良”或“短路”，譬如一台车的发动机两缸不工作，竟是仅仅因为电控喷油阀的电源插线脱落而致。可见，插接件虽小，却轻视不得。

3、传感器故障。汽车用传感器虽结构不尽相同，但大致是以下几种类型，如热敏电阻式、真空压力式、电磁式、机械传动式等。由于传感器中的易损零件损坏，如弹片弹性弱、真空膜片破损、回位弹簧疲软、断裂或脱落，都将及时、准确地反馈发动机的工况，从而使得电子控制系统工作失常甚至失效，继而导致发动机工作不协调，甚至根本不能工作。

四发动机分解前的检验

为做到对发动机有针对性地修理，在发动机解体前应对发动机进行外部和动态的检测。检测的内容为检查发动机的密封情况、异响、气缸压力等内容，根据检查结果，判断发动机的磨损状况并确定修理作业的内容及深度。

认真做好发动机分解前的检验工作，可以降低修理成本，提高修理作业的效率。

1.检查发动机外部密封部位泄漏情况

检查发动机各个结合面的密封情况，可以帮助确定发动机分解后对泄漏部位的修理内容；检查发动机所有胶管的密封和老化情况，可以确定是否更换；检查发动机漏油情况，确定油封和轴颈配合情况。

2.异晌的判断

起动发动机，操控油门踏板逐渐提高发动机转速，注意倾听发动机有无以下异响：

发动机敲缸响多发生在气缸严重磨损需要大修时，该响声一般发生在冷车怠速与怠速稍高的转速时，响声随转速呈有规律地变化，响声比较清脆；

气门脚响多发生在气门调整不当、气门调整螺钉松动时，该响声一般发生在怠速到中低速阶段，响声尖锐清脆并随转速变化，转速升至中高速时，响声逐渐被发动机噪音所掩盖；

发动机窜气响发生在气缸拉缸故障时，该响声在怠速稍高时比较明显，响声随转速升高且有规律变化，发动机转速再度升高时，响声开始不清晰；

3.测量气缸压力

测量气缸压力，可以确定气缸密封程度。如果各缸压力均低于规定，说明气缸磨损严重，需要进行大修；如果某个气缸压力偏低，可能该缸存在着拉缸或气门密封不严等故障；如果相邻两气缸压力过低且压力相同时，表明这两气缸间的缸垫可能损坏。