1 目录目录 前前 言言 . 1 1 1 1 故障现象故障现象 . 1 1 1.1 问诊 . 1 1.2 试车 . 2 2 2 发动机控制系统概述发动机控制系统概述 . 2 2 2.1 汽车发动机控制系统的功用 . 2 2.2 汽车发动机控制系统的分类 . 3 2.3 汽车发动机控制系统的组成 . 4 3 053 05 年锐志故障诊断流程年锐志故障诊断流程 . 5 5 3.1 故障可能原因分析 . 5 3.2 故障诊断流程图 . 7 3.3 检查步骤 . 8 4 4 汽车发动机加速不良故障排除流程汽车发动机加速不良故障排除流程 . 8 8 4.1 准备工作 . 8 4.2 拆卸步骤 . 9 5 5 毕业设计总结毕业设计总结 . 9 9 6 6 致致 谢谢 . 1010 参考文献参考文献 . 1010 1 / 11 汽车发动机汽车发动机加速不良加速不良故障检修方案设计故障检修方案设计 前前 言言 汽车是一个复杂的机械系统，它由数千种的零件所构成。汽车发动机一般都采用往复活塞式内燃机，其结构复杂，工作条件恶劣，在长期使用过程处于各种的环境中承受着各种应力如外部的环境应力、 内部功能应力和运动应力以及总成部件等由于结构和使用条件如道路气候使用强度行驶工况等不同， 发动机技术状况参数将以不同强度发生变化或性能参数劣化， 最终表现为声响异常， 流体泄漏，温度过高，动力下降，油耗过大，工况突变，外观异常，机体振动等。发动机的故障的维修水平在汽车修理中最为重要， 因此要有很高的维修技术和理论要求随着汽车的逐步普及，汽车维修行业已成为一个迅速崛起的庞大行业，并且在社会上越来越得到广大人民重视。随着汽车新技术的不断发展，新技术日新月异，随之而来.的汽车问题也对汽车维修行业提出了更高更新的要求。如何迅速而又准确地定位发动机出现故障，在检测诊断发动机故障中是非常重要的。汽车发动机在运行过程中这些参数的变化趋势与它的工作性能和故障状况及其发展趋势密切相关。 本毕业设计方案针对 05 款锐志汽车发动机加速不良故障现象分析其故障原因并制定检修流程再进行故障排除， 对以后丰田锐志汽车相关故障的检修有借鉴意义。 1 1 故障现象故障现象 1.1 问诊 2019 年 11 月 13 日星期三，顾先生驾驶一辆丰田锐志行驶在高速公路上时提不上速，加速至 60km/h 时车身会有抖动现象，车速提高后车身仍有轻微抖动，加速过程中发动机转速过高，加速缓慢，已行驶 5 万公里，上次保养在半年前，未发现故障现象。 2 / 11 图 1.1 丰田锐志 1.2 试车 经路试发现， 车速在 60km/h 以下时， 加速尚可， 但是一旦车速超过 60km/h，再加速，发动机转速就会突然上升到接近 5000r/min，同时感觉车辆提速慢。经检测仪检测数据流得知， 变速器已经由 5 档降低到 3 档， 最高车速只有 120km/h。并且有轻微抖动。 2 2 发动机发动机控制控制系统概述系统概述 2.1 汽车发动机控制系统的功用 汽车在运行时，各传感器不断检测汽车运行的工况信息，并将这些信息实时地通过输入接口传送给 ECU。ECU 接收到这些信息时，根据内部预先编写好的控制程序，进行相应的决策和处理，并通过其输出接口输出控制信号给相应的执行器，执行器接受到控制信号后，执行相应的动作，实现某种预定的功能。汽车传感器布置在汽车的不同位置， 主要作用是向汽车控制系统提供汽车运行的各种工况信息，如发动机转速、节气门开度、冷却液温度等。相同功能的传感器在不同车上也有不同的结构形式。传感器向汽车电子控制单元提供的电信号主要有两种：模拟信号和数字信号。 图 2.1 锐志发动机 3 / 11 2.2 汽车发动机控制系统的分类 （1）可分为喷油控制系统，强制惰转节油器控制系统，调节及保持速度的涡轮增压器系统。应用最多的是电子点火和喷油联合系统。这种系统的核心部分是微型计算机。输送入计算机的信息是由传感器提供的，传感器控制吸入的空气量、曲轴的转速及其角度，冷却用液体的温度及进入发动机导管空气的温度。 （2）可分为点火控制系统，按其控制方式不同可分为传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统三种。 传统点火系统 传统点火系统是由电源、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞等组成。 传统点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和断电器的作用，将电源提供的 12V 低压直流电转变为高压电，再通过分电器和高压线分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。 电子点火系统 电子点火系统主要由点火线圈、点火器、信号发生器、分电器、高压线、火花塞等组成。 电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件（晶体三极管）组成的点火器将电源提供的低压电转变为高压电，再通过分电器和高压线分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。 微机控制点火系统 微机控制点火系统又称电控点火系统，主要由电控单元（ECU）、 点火器、传感器、点火线圈、分电器、高压线、火花塞等组成。电控点火系统与上述两种点火系统相同，也以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并由电控单元根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻，点燃可燃混合气。 （3）可分为冷却控制系统 风冷却系统 冷却介质是空气，利用气流使散热片的热量散到大气中 组成：风扇、导流罩、散热片、气缸导流罩、分流板。 4 / 11 工作情况：缸体、缸盖均布置了散热片，气缸、缸盖都是单独铸造，然后组装到一起，缸盖最热，采用铝合金铸造，且散热片比较长，为了加强冷却，保证冷却均匀，装有导流罩、分流板 分类：采用一个风扇时，装在发动机前方中间位置；采用两个风扇时，分别装在左右两列汽缸前端。 特点：结构简单、质量较小、升温较快、经济性好。难以调节，消耗功率大、工作燥声大。 水冷却系统 冷却介质是“水”，通过冷却水的不断循环，从发动机水套中吸收多余的热量，并散发到大气中 组成：水泵、水套、散热器、百叶窗、风扇、分水管、节温器、水温表 图 2.2 控制系统 2.3 汽车发动机控制系统的组成 电控燃油喷射系统(EFI)由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成、电控点火系统(ESA)怠速控制系统(ISC)排放控制系统天、进气控制系统、增压控制系统、巡航控制系统、报警提示、自诊断与报警系统、失效保护和应急备用系统. 电子控制系统（简称电控系统）是指采用计算机等电子设备作为控制装置的自动控制系统。任何一种电子控制系统其主要组成都可分为信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三大部分。 5 / 11 信号输入装置是各种传感器。传感器的功用是采集控制系统所需的各种物理、化学信息，并将其转换成电信号通过线路输送给 ECU。电子控制单元（ECU）是一种综合控制电子装置。其功用是接受各传感器提供参考（基准）电压，接受传感器或其他装置输入的电信号并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。执行元件是受 ECU 输出指令控制，具体执行某项控制功能的装置。 图 2.3 控制系统组成 3 3 0505 年锐志年锐志故障诊断流程故障诊断流程 3.1 故障可能原因分析 3.3.1 影响喷油量和空燃比的电控系统故障 （1）使用空气流量传感器的进气系统发生较严重的泄漏，充气系数增加，混合气过稀，造成怠速高，而急加速不良。 （2）进气压力传感器的真空通道被积碳堵塞，造成混合气过稀，大负荷动力不足，急加速不良。 （3）进气压力传感器的真空软管破裂，造成怠速高，急加速不良。 （4）热丝、热膜或叶片式空气流量传感器被积碳污染，造成混合气过稀。 （5）水温传感器、进气温度传感器、氧传感器、节气门位置传感器、发动机 ECU 及相关线路等故障。 6 / 11 （6）制动器有拖滞现象 3.3.2 喷油系统故障 （1）喷油器堵塞、使喷油量减少，导致混合气过稀，造成怠速抖动，急加速不良。 （2）燃油泵及燃油管路故障，造成燃油压力过低或燃油流量过低，导致混合气过稀，造成怠速抖动，急加速不良。 （3）燃油压力调节器故障，造成燃油压力过高，导致火花塞积碳、加速排气管放炮等现象。 3.3.3 点火系统故障 分析： （1）点火正时不对，造成缓加速正常，急加速不良。 （2）点火线圈故障造成高压火花微弱。 （3）爆震传感器故障。 （4）点火器、高压总线等故障造成高速失火或火花弱。 3.3.4 汽缸压缩力与进气充量不足等机械方面故障 （1） 燃烧室密封不良:燃烧室积碳过多， 造成进气门充气量减少和关闭不良;积碳过多导致气门杆和气门导管卡滞，造成气门关闭不严;气门间隙过小，或排气门烧蚀造成气门关闭不严;汽缸壁、活塞、活塞环磨损;气门正时失准，高速进气量不足。 （2）进、排气不通畅，包括空气滤清器堵塞、三元催化器堵塞、节气门卡滞或拉线松脱、可变辅助进气系统及进气增压系统故障等造成进气量减少，充气系数不足。 7 / 11 3.2 故障诊断流程图 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 图 3.1 故障诊断流程图 丰田锐志发动机加速不良故障 诊断仪是否有故障码 按故障码诊断故障 制动器是否有拖滞现象 维修 检查点火正时是否正常 维修 检查燃油系统压力是 否正常 维修 检查节进气管是否漏气 维修 检查喷油器喷油是否 正常 维修或更换 更换 进气温度传感器及电路是否正常 火花塞和气缸压力是 否正常 发动机 ECU 是否正常 维修或更换 冷却液传感器是否正常 节气门位置传感器是否正常 更换 维修 维修或更换 丰田锐志发动机加速正常 8 / 11 3.3 检查步骤 电控发动机出现故障后，首先应判断故障是否由电控系统引起。此时应观察组合仪表中的发动机故障报警灯是否点亮，如果发动机故障报警灯不亮，大多数情况下故障与电控系统无关。这时先确认发动机各工作机构、燃油供给、冷却和润滑等系统工作是否正常。如果发动机故障报警灯点亮并闪烁故障诊断代码，说明汽油喷射电控系统有故障，则应进行电控系统故障自诊断，按指引查找相关电气元件及线路，直至把故障诊断找出来，恢复电控系统正常的技术状况。如果发动机故障报警灯不亮或显示正常代码，而故障又确实存在，就应分别从供油与燃油喷射控制、点火、进排气(压缩力)等方面全面进行检测和诊断。 （1）自诊断，检查有无故障码，并注意观察动态数据流。 （2）检查点火正时。 （3）测量各缸高压线电阻并拆检各缸火花塞。 （4）检查进气系统是否漏气。用真空表测量并结合在进气歧管附近喷化清剂来检查。 （5）检查燃油压力。怠速和加速时均应符合要求。 （6）用示波器检查 MAPS、TPS 的输出电压波形，如有异常，应更换。 （7）拆卸、清洗喷油器，检查喷油器在加速工况下的喷油量，如有异常应更换喷油器。 （8）检查 EGR 系统的工作情况。 （9）检查排气管是否堵塞。 以上程序须全部检查完成，确保排除同时存在几个故障原因的故障。 参照流程图并使用专用的工具经细致的检测， 最终确定喷油器是导致发动机加速不良的原因。 4 4 汽车发汽车发动机加速不良动机加速不良故障排除流程故障排除流程 4.1 准备工作 常用工具 套筒扳手、开口扳手、电烙铁、常用量具、万用表; 专用工具 :故障诊断仪、示波器、气缸压力表等;油料、材料:机油、润滑脂、清洗液、电工胶布等:设备:车辆、举升机等; 9 / 11 资料 维修手册、维修工单、电路图、安全操作规程; 4.2 拆卸步骤 拆卸喷油器要防止损坏接插件内的导电针柱和喷油孔。 喷油器总成不能在任何清洗剂中清洗。 拆卸时，应固定好燃油总管，防止损坏其他部件。更换喷油器必须使用相同型号和相同流量的喷油器。 拆卸步骤如下： (1)释放燃油系统压力。 (2)拆掉进气歧管。 (3)拆掉电气接插件和燃油总管。 (4)拆下止动夹，从燃油总管上取下喷油器。 4.3 安装步骤： (1)更换 0 形圈，O 形圈必须换用新件。 (2)喷油管接上燃油总管。 (3)安装电气接插件和燃油总管。 (4)安装进气歧管。 5 5 毕业设计总结毕业设计总结 毕业设计是作为我在大学学习阶段的最后一个环节， 是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对我的学习能力和独立工作能力也是一个培养， 同时毕业设计的水平也反映了学校教育的综合水平，因此学校十分重视毕业设计这一环节，加强了对毕业设计工作的指导和动员教育。在学期初进行了毕业设计动员，强调了毕业设计的重要性；学期末，安排了毕业设计答辩中。 这次的毕业设计工作总体来说，时间较长，毕业设计内容也较充实，每个同学都有各自重点深入的部分。设计期间，我们自觉独立进行设计，有问题时在同学之间会进行讨论、争论，师生之间也常进行研讨，通过这种方式，我觉得收获 10 / 11 很大，有收获就有不足，由于在以前所学专业基础知识的不全面，或者理解有错误，在毕业设计过程中对自己所做课题用到有些设计规范及计算原理等不清楚，更不清楚其它未用的有关知识，类似问题较多，这些不仅反映了我们缺乏实际经验也反映出我们在专业知识的掌握上的不全面。在这半学期里，我们不断学习、不断积累并且不断的提高。在潘达老师的悉心指导下，我们从最初的开题报告开始做起，进行设计方案的确定；这次的毕业设计，是对我这四年来所学的专业知识是否踏实的检验，让我对这四年中所学知识进行了综合，也让我温习了一些已经快要淡忘的专业知识，并且还学到了一些实际工程经验。与此同时，我也充分认识到自身的许多不足：基础知识学得不够扎实，缺乏综合运用及理论联系实际的能力等 6 6 致致 谢谢 在此我衷心的感谢对我进行指导和帮助的老师，在我方案完成的过程中，老师倾注了大量的心血和汗水，在方案的选题、资料的搜集和理顺方案思路等方面， 我得到了老师悉心细致的教诲和无私的帮助， 谢谢您给我的帮助和支持! 同时，也感谢几年来传授我知识的所有老师，是他们指导和帮助我，传授给我知识，引导我提升技能，是他们教会了我如何学习，教会了我做人的道理，正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我感谢。 最后， 向在百忙中抽出时间对方案进行评审并提出宝贵意见的各位专家老师表示衷心地感谢。 参考文献参考文献 1 汽车检测故障诊断技术/王洪佩，谢建新，刘宏南主编.一北京:北京工业大学出版社，2017.11 2 2016 款丰田锐志维修手册 3 汽 车 维 修 业 务 接 待 / 曾 鑫 主 编 . 一 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社 ，2013.11 (2018.1 重印) 4 汽车发动机电控系统检修/朱良主编.-北京:人民邮电出版社，2013.6( 2018.7 重印) 11 / 11 5 混合动力汽车构造与维修/陈社会主编.北京；机械工业出版社 2017.5（2018.9 重印）