汽车发动机不起动故障检测与维修毕业论文.doc
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1、 盐城纺织职业技术学院毕业论文 汽车发动机不起动故障检测与维修 班 级 汽电1011 专 业 应用电子 所 在 系 机电工程系 指导老师 完成时间2012 年12月10日至 2013 年6月16 日目 录摘要2Abstract3第1章 起动系统的简介41.1起动系统的作用41.2起动系统的构成和性能41.3 起动机的构成与功能5第2章 发动机起动的相关认知72.1如今趋势72.2起动机的两个重点要素72.3发动机低温起动技术82.4汽车冷起动的影响因素分析92.5发动机高温气动技术11第3章 上海别克GS轿车发动机不能起动故障检测与排除133.1故障现象133.2故障分析133.3汽车起动故障
2、诊断的基本方法143.4检查排除143.5分析总结17第4章 本田雅阁2.4起动系的常见故障诊断及排除184.1故障症状描述184.2本田雅阁2.4起动系的工作原理184.3起动系故障诊断及检测194.4起动系的检查过程与结果分析194.5故障排除20第5章 帕萨特B5发动机不能起动故障检修215.1故障现象215.2故障动系工作原理215.3故障思路分析215.4故障原因225.5故障检查225.6故障排除24第6章 起动系统电路发展前景25小 结26致 谢27参考文献28摘 要 静止的发动机进入工作状态,必须先用外力转动发动机曲轴,使活塞开始上下运动,气缸内吸入可燃混合气,并将其压缩、点燃
3、,体积迅速膨胀产生强大的动力,推动活塞运动并带动曲轴旋转,发动机才能自动地进入工作循环。发动机的曲轴在外力作用下开始转动到发动机自动怠速运转的全过程,称为发动机的起动过程。完成起动所需要的装置叫起动系。通过发动机起动机的电路故障的检测和诊断的讲述。让我们知道起动系统的组成和其功用。并对起动系统的常见故障现象、故障部位、故障机理、故障的检测、诊断和排除有了一定的认识。明确了检测和诊断的基本思路。通过理论与实践结合,把起动系统常见的故障检测与诊断作了说明。通过实验掌握起动机的试验方法,掌握起动机不运转故障的判断排除方法,掌握起动机运转无力故障的判断与排除方法,以便于以后快速、准确地查找故障发生的原
4、因和部位。关键词:起动机 起动系的维护 起动电路 起动系统的典型故障AbstractStationary engine to enter into a working state, must use external force to rotate the engine crankshaft, piston begins to move up and down, the cylinder suction combustible gas mixture, and the compression, ignition, the volume of rapid expansion to produce
5、 strong power to push the piston motion, and drives the crankshaft to rotate, the engine can automatically enter the work cycle. The crankshaft of the engine under the action of external force began to turn to the automatic engine idling operation of the entire process, known as the engines starting
6、 process. Finish start need device called a starter system. The engine starter circuit fault detection and diagnosis on. Let us know the starting system and its function. On the starting system of the common faults, fault location, fault mechanism, fault detection, diagnosis and exclusion of a certa
7、in understanding. The detection and diagnosis of the main train of thought. Through the combination of theory and practice, the starting system common fault detection and diagnosis are described.Through the combination of theory and practice, the starting system common fault detection and diagnosis
8、are described. Through experiments in starter test method, master the starter not running fault exclusion method, master the starter powerless running fault diagnosis and removal method, in order to quickly, accurately locate fault cause and location.Key words: starting engine starting system mainte
9、nance startup circuit starting system of the typical fault 第1章 起动系统的简介1.1起动系统的作用 发动机必须依靠外力带动曲轴旋转后,才能进人正常工作状态,通常把汽车发动机曲轴在外力作用下,从开始转动到怠速运转的全过程,称为发动机的起动。起动系的作用就是供给发动机曲轴足够的起动转矩,以便使发动机曲轴达到必需的起动转速,使发动机进入自行运转状态。当发动机进入自由运转状态后,便结束任务立即停止工作。发动机常用的起动方式,有人力起动、辅助汽油机起动和电力起动机起动。人力起动是用手摇或绳拉,属于最简单的一种,现代汽车上仍有部分车型将人力手摇
10、起动作为后备方式保留,有些车型则已取消。辅助汽油机起动方式只在少数重型汽车上采用。电力起动机起动是由直流电动机通过传动机构将发动机起动,它具有操作简单,起动迅速可靠,重复起动能力强等优点。现代汽车上均采用这种方式,电力起动机简称为起动机,均安装在汽车发动机飞轮壳前端的座孔上,用螺栓紧固。1.2起动系统的构成和性能 现代汽车发动机起动系统的构成及其电气线路见图1.2。发动机从停止转入工作状态,必须借助外力带动曲柄连杆机构运动,完成可燃混合气的压缩,才能开始点火燃烧或者自燃。产生外力使发动机从静止状态进入工作状态的装置或者系统即是发动机的起动系统。起动系统的部件均安装在发动机上或其附近, 与发动机
11、有关部件连接传动。采用单线制低压直流电, 标称电压为12 V 或24 V。发动机的起动性能与环境温度有密切关系, 环境温度降低, 起动性能变差。另外, 还与发动机燃烧原理和燃烧方法等有关, 一般汽油机的起动性能比柴油机的起动性能好。发动机的起动性能可以用一般起动性能和低温起动性能来表示。汽油机在环境温度不低于(-103) 、柴油机在环境温度不低于(- 53) 时具有的起动性能称为一般起动性能; 发电机在环境温度为(-205) 或更低时具有的起动性能称为低温起动性能。为了保证起动机起动成功, 提高发电机低温起动性能是起动装置设计与研究的重要课题。1.起动继电器触点 2.起动继电器线圈 3.开关
12、4、5.起动机开关接线柱 6.点火线圈附加电阻短路接线柱 7.导电片 8.接线柱 9.起动机接线柱 10.接触盘 11.推杆 12.固定铁心 13.吸引线圈 14.保持线圈 15.活动铁心 16.复位弹簧 17.调节螺钉 18.连接片 19.拨叉 20.定位螺钉 21.滚柱式单向离合器 22.驱动齿轮 23.限位螺母 24.附加电阻线( 白线1. 7 )图1.2 起动机电气线路1.3 起动机的构成与功能起动机的构成如图1.3所示。 1.前端盖 2. 机壳 3. 电磁开关 4. 调节螺钉 5. 拨叉 6. 后端盖 7. 限位螺钉 8. 单向离合器 9. 中盖 10. 中枢 11. 磁极 12.
13、磁场绕组 13. 电刷图 1.3 起动机构造 其中串激式直流电动机的作用是产生驱动转矩。传动机构的作用是,发动机起动时使起动机驱动齿轮移动和飞轮齿环啮合将起动机转距传给发电机曲轴;在发动机起动后,使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。电磁开关用来接通和切断电动机与蓄电池之间的电路,在汽油车上,还具有接入和短接点火线圈附加电阻的作用。电磁开关按结构可分为螺线管式和继电器式两类。 第2章 发动机起动的相关认知2.1如今趋势现代汽车对起动机的要求是:体积小、重量轻、性能可靠、功率大、寿命长。因此起动机在结构设计方面进行了一次又一次突破传统的全新设计,再加上新工艺的产生,新材料、新技术的应用;使起动机的体
14、积、重量、电机性能和使用寿命都达到了越来越满意的程度。汽车起动机把蓄电池的电能转化为机械能,克服发动机阻力矩,将静止状态的发动机发动起来,使汽车能够进入正常运行。因此,其质量优劣将直接影响到汽车整车的起动和使用性能。汽车起动机同时又是一个有一定技术含量的机电一体化部件,其内部一般包括串激式直流电动机、传动机构和控制装置等。由于起动机的功能重要而工作条件较差,故对其设计、加工、装配工艺及性能检测均有较高的要求。目前, 我国减速型起动机的发展非常迅速, 其产量已经达到汽车起动机年总产量的60%以上,并且还在逐年递增。但其质量水平难以显著提高,因为这与起动机相关技术的发展息息相关。2.2起动机的两个
15、重点要素1. 足够大的起动力矩2. 发动机起动可分为两个阶段: 一是曲轴从静止状态过渡到起动转速; 一是保持这一转速到发动机着火起动。若要完成上述两个阶段, 保证发动机顺利起动, 则必须克服发动机曲轴旋转时的各种阻力. (1)摩擦阻力, 它包括零件摩擦面间的摩擦阻力, 驱动附件的阻力, 换气过程中气体流动损失等;(2) 气缸内压缩气体的反作用力;(3) 运动部件的惯性力。试验表明, 当第一次燃烧爆发后气体功小于阻力功时, 发动机在2 一3 次爆发后就停机了, 所以由外面施加到发动机曲轴上的力矩, 必须大于全部阻力矩之和。柴油机由于压缩比高, 摩擦面大, 单缸工作容积大, 运动件惯性大, 并且要
16、求有较高的起动转速, 所以在与汽油机同样的功率下, 比汽油机要求具有更大的起动功率, 一般比汽油机所需起动功率大23倍。1. 足够高的起动转速起动机传给发动机的转速要大于发动机的最低转速,若低于这个转速,汽油泵供油不足,气流速度过低,可燃混合气形成不充分,还会使压缩行程的散热损失和漏气损失增加,导致发动机不能起动。为保证迅速可靠地起动, 对于汽油机必须在压缩行程终了、点火以前在气缸中形成能够着火的可燃混合气; 柴油机要求压缩终了时的空气温度比柴油的自燃温度高2 0 以上。为获得上述条件, 要求起动转速足够高, 一般要求汽油机最低曲轴转速为5070r/min , 柴油机为200300r/min。
17、2.3发动机低温起动技术 汽车在冬季使用时,因气温较低,活塞压缩行程之后,空气(或可燃混合气)的温度较低,发动机着火困难,加之低温时润滑油粘度大,起动阻力大,发动机起动更加困难。冷起动危害严重,耗时耗油,尾气污染严重,而且冷起动一次机件的磨损量相当于正常行驶300km,损失惊人。为保证低温条件下迅速可靠地起动发动机,在多数柴油机和少数汽油机上设有低温起动预热装置,以提高进入气缸的空气(或可燃混合气)的温度。发动机根据预热起动方式的不同可分为进气预热和发动机预热。 为了提高发动机的起动性能,起动系统中可装备专用起动装置,如低温起动装置(燃油蒸发器、注起动液装置及预热塞和加热器等)和保温装置(发动
18、机罩、散热器保温装置及蓄电池保温器等) 。目前获得广泛应用的低温起动装置, 它是对发动机进气道加热的PTC(热敏陶瓷)进气预热起动器。使用该装置加上低温性能好的蓄电池,可以使具有一般起动性能的发动机, 在环境温度为-35以下,使发动机起动成功。该装置预热排量46 L柴油机只需要48min 时间,加热器额定功率不高于960W,恒温功率小于280 W,峰值电流6075 A,恒温电流小于10 A。我公司研发的L系列、D系列柴油机,目前普遍采用的低温起动预热装置共分三种: 电热塞(用于涡流机型) 、火焰预热塞(主要规格: 电压12 V、24 V,功率(25010)W, 电流(201) A、空气加热器(
19、主要规格: 电压12V、24V, 功率380W, 电流35A) 。实践证明前两种低温起动预热装置, 能获得较理想的低温起动性能。已受到市场的一致好评。预热起动器电气原理图1-指示灯 2-预热控制器 3-继电器 4-加热器2.4汽车冷起动的影响因素分析1.燃油品质 汽油在储存、运输过程中,容易和空气发生氧化反应,生成胶状物质,或者汽油本身胶质的含量就很高,这些胶质随汽油通过车辆的燃油供给系统进入燃烧室内部,然后和汽油一同燃烧后,就会使燃油供给系统中的喷油器、发动机的燃烧室、活塞环槽、火花塞、进气门背部、进气道等部位产生很多积炭。2.发动机燃油喷射系统(1)空气供给系统 怠速转速采用节气门直接控制
20、的发动机控制系统没有设置旁通空气道,其供气系统主要由空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、进气温度传感器等组成。空气经滤清器滤清后,经节流阀体流入动力腔,再分配给各缸进气歧管。进入发动机气缸的空气量多少由ECU根据安装在进气道上的空气流量传感器检测的进气量信号求得。(2)燃油供给系统 供油系统用来向发动机提供混合气燃烧所需的燃油。主要由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、油压调节器、喷油器等组成。目前,为了改善汽车的低温冷起动性能,设计并采用了冷起动软件程序来增大喷油量。(3)燃油喷射电子控制系统 燃油喷射电子控制系统主要通过ECU收集并分析各种传感器采集到的信
21、号,来控制执行器油泵和喷油器的工作,使发动机处于最佳工作状况。3.火花塞 火花塞是汽车发动机点火系统中的一个主要元件,凡是汽油发动机上都有火花塞,一缸一个,个别的高速汽油发动机每缸还装有两个火花塞。火花塞的作用是把点火线圈产生的高压电引入发动机汽缸,在火花塞电极的间隙之间产生火花点燃混合气。目前常用的火花塞分为电阻火花塞、波金火花塞和铱金火花塞。当车子行驶到一定的公里数,火花塞会产生积炭及电极间隙增大,积炭会使发动机油耗增大,火花塞间隙增大会造成起动困难。因此,经常检查保养火花塞,能延长发动机寿命。保养时,首先应定期清理空气滤清器,以避免灰尘随混合气进入燃烧,这样可防止火花塞受腐蚀。其次,车主
22、也可以自行拆下火花塞,清理点火头上的污垢、积炭。特别需要注意的是,在拆装火花塞时,要注意火花塞进出时不要让粉尘进入缸内,应预先在拆卸火花塞时将周围清理干净。缸内如有机油,还应及时更换活塞环或其他零部件,以免火花塞积炭造成电极短路。 火花塞的工作环境就在高达摄氏2000以上的高温气体燃烧室内,自然其吸收的热量若无法透过适当的排放,势必会造成高温氧化及熔蚀(烧毁),因此在火花塞的设计上便不得不考虑散热的特性。因此针对火花塞所承受的热负荷(热量)的散失程度或能力,来表示其承受热负荷的特性,称之为热值。而影响热值的重要因素在于绝缘瓷体的长度,也就是说当绝缘瓷体暴露在火焰中的表面积较小,所直接承受的热量
23、也较少,而经过绝缘瓷体至外壳的散热途径也比较短,反而透过引擎本体所散的热比较多,因此火花塞尖端的温度也不会上扬,所以称为冷式。因为其着重高速运转,大马力输出的引擎,其火花塞热量极易累积升高,为防止电极烧掉,所以采用散热较快的冷式火花塞。 如果遇到经常性的冷车发动(跑短程),怠速空转及长期低速行驶时,在火花塞温度较低,混合汽又较浓的情形下,将非常容易导致火花塞的电极与电极附近积碳,结果会造成失火(不跳火,可不是发生火灾啊),燃烧不完全等现象,但是当火花塞的温度上升至摄氏500以上时,积碳将会迅速燃烧成灰烬,并且恢复正常的跳火状态,这个现象我们称为火花塞的自行清净作用,而火花塞的温度是随车速的增加
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