汽油机出厂试验常见故障分析

作者:张 静 姜海涛 万瑞生 杨厚忠 文章来源:奇瑞汽车股份有限公司 发布时间:2013-11-27
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汽车及工程机械的快速发展,为人民的生活带来了许多便利。在对汽油机进行台架出厂测试时,一些故障现象在困扰着我们,因此让我们对常见故障进行分析并找出对应的解决措施。

发动机运行状态的好坏直接影响到整个汽车的安全性和可靠性。随着汽车发动机电控系统工作性能的不断完善,自动化程度的不断提高,再加上工作环境的恶劣,使其故障发生的概率也越来越大,并且其诊断难度也在提高。

发动机由过去单一的机械结构为主体的产品到目前以机、电、液相结合的复杂的产品,使其故障诊断问题发生了质的变化。发动机电控系统结构的复杂性,使电气线束增多、故障率增加且故障诊断难度提高,给发动机故障诊断带来了越来越多的困难,对工艺维护人员、设备维护人员和现场操作人员提出了越来越高的技术要求。

汽油机出厂试验常见故障及排除方法

1. 发动机怠速不稳、容易熄火

(1)故障现象描述:

发动机怠速时,不能稳定运转,发动机抖动。

(2)故障分析

发动机抖的可能原因有:个别气缸不工作、混和气过稀、混和气过浓和火花塞不工作等,其中混和气过浓或过稀都和喷油器相关。

(3)故障解决方案

当出现这种故障现象时,可采用以下办法进行诊断:

①检查各缸火花塞、高压线是否工作不良。若有高压线断路、漏电或火花塞积碳过多都会使点火高压低、能量小,从而使发动机工作不良,混和气燃烧不充分,怠速不稳。

②检查水温传感器在不同温度下的电阻值是否符合标准值。

③检查氧传感器工作是否正常。如果氧传感器失效,就不能反馈给发动机控制模块正确的信号,使喷油量不能得到修正,怠速时供给发动机过浓或过稀的混和气,造成怠速工作不稳。

④在怠速运转中拔下怠速控制阀线束插头,检查怠速控制阀工作是否正常,是否有卡滞或堵塞。

⑤检查喷油器线束接头。若有损坏,喷油器工作异常,容易造成混和气过稀或过浓,从而导致发动机运转不平稳,混和气浓度过浓。

⑥检查火花塞点火间隙。点火间隙过大或者过小,都会引起发动机不能点火的故障。

⑦检查发动机正时。发动机正时错位,会导致点火时刻的变化,引起发动机燃烧室燃烧不充分,发动机运转不平稳,怠速时有黑烟排出,更有甚者排出的发动机废气在排气管中燃烧,引起发动机后燃,使三元催化转化器失效。

2. 发动机不能起动或起动困难

(1)故障现象描述

发动机起动困难是指发动机热试时,不能正常运转,发动机不能起动或需要连续多次起动或长时间转动才能起动。

(2)故障分析

使发动机正常起动必须具备足够的点火能量、正确的点火正时、恰当浓度的混和气以及正常的气缸压缩压力等条件。如果有其中一个条件不能满足,就会引起发动机不能起动或起动困难。

(3)故障解决方案

当出现这种故障现象时,可采用以下办法进行诊断:

①起动时,人工控制节气门开度,发动机能起动,说明故障为怠速控制系统问题,或进气管漏气或者堵塞,或燃油供给系统有问题(如混和气过浓)。

②检查火花塞间隙是否在规定的范围内。

③检查喷油器是否正常工作,如喷油器不能正常工作,更换喷油器后进行测试。如果更换后,问题没有得到解决,则应该检查喷油器的线束是否有连接错误。

④检查EGR系统的密封、连接和操作是否正常。在发动机起动过程和怠速运转过程中,废气再循环系统应处于完全关闭的状态,如果EGR阀在发动机起动过程或怠速运行过程中错误打开,将造成实际参与燃烧的新鲜空气量减少,混和气过稀,而这会导致发动机起动困难或不能起动。

⑤检查发动机正时。发动机正时错位,会导致点火时刻的变化,引起发动机不能起动或起动困难,燃烧室燃烧不充分,发动机运转不平稳,怠速时有黑烟排出,更有甚者排出的发动机废气在排气管中燃烧,引起发动机后燃,使三元催化转化器失效。

⑥如果采取以上措施后,问题仍未得到解决,那么应该对以下问题进行排查:

检查水温传感器在不同温度下的电阻值是否符合标准值;

进气歧管绝对压力(或质量空气流量传感器)是否符合标准值;

曲轴位置传感器间隙和电阻值。

3. 发动机排气冒黑烟的原因及诊断排除

(1)故障现象描述:

发动机运转时,发动机抖动,有黑烟冒出。

(2)故障分析

发动机冒黑烟的原因为:发动机燃油系统喷油量过多,通常有以下原因:

①水温传感器故障;

②空气流量计或进气管压力传感器故障;

③燃油压力过高;

④冷起动喷油器工作失常;

⑤喷油器漏油或卡滞;

⑥氧传感器故障;

发动机抖动的可能原因有:个别缸不工作、混和气过稀、混和气过浓或火花塞不工作等,其中混和气过浓或过稀都和喷油器相关。

(3)故障解决方案

当出现这种故障现象时,可采用以下办法进行诊断:

①起动时,人工控制节气门开度,发动机能起动,但伴随发动机抖动并有黑烟冒出,说明故障为:燃油供给系统有问题,供给的混和气过浓。检查喷油器是否正常工作,如喷油器不能正常工作,更换喷油器后进行测试。

②检查各缸火花塞、高压导线。若有高压线断路、漏电或火花塞积碳过多都会使点火高压低、能量小,从而使发动机工作不良,混和气燃烧不充分,发动机抖动。

③检查水温传感器在不同温度下的电阻值是否符合标准值。

④检查氧传感器工作是否正常。如果氧传感器失效,就不能反馈给发动机控制模块正常的信号,使喷油量不能得到修正,供给发动机过浓或过稀的混和气,造成发动机工作不稳。

⑤检查喷油器线束街头。若有损坏,喷油器工作异常,容易造成混和气过稀或过浓,从而导致发动机运转不平稳,混和气浓度过浓。

⑥检查火花塞点火间隙。点火间隙过大或者过小,都会引起发动机不能点火的故障。

4. 发动机排气冒蓝烟的原因及故障的诊断排除

(1)故障现象描述:

发动机热试开始一段时间后,发现发动机排气管冒蓝烟,并伴随有发动机加速无力。

(2)故障分析

发动机排气冒蓝烟,是因为发动机的机油进入气缸或排气管燃烧所致,如果在发动机出现排气冒蓝烟的故障时,同时还伴有发动机动力不足、加速无力、气缸压缩压力明显低于标准等现象,则说明该发动机的气缸或活塞环有问题,应检查气缸和活塞环的技术状况。

(3)故障解决方案

当出现这种故障现象时,可采用以下办法进行诊断:

①检查缸体与缸盖结合面是否有机油渗漏,检查缸体和缸盖的表面是否有明显的磕碰、划伤的痕迹,如果有务必对产品的问题来源进行追溯。

②检查发动机缸体的缸孔内径是否符合产品要求。可以采用三坐标进行检测,缸孔内径大会造出活塞环密封不严,造出发动机动力不足;活塞环和刮片布油不均匀,造出发动机烧机油。

③检查缸盖密封垫片是否漏装或装反。

④检查活塞连杆机构的装配状态,是否有漏装和错装的情况。

⑤检查活塞坏的装配状态,是否符合规范。活塞环装配不符合要求,容易造成密封不严,刮油和布油不均匀,影响整车动力性的同时,容易造出发动机烧机油,发动机排气呈蓝色。

⑥检查活塞环的质量是否符合要求。活塞环必须在规定的技术范围内,硬度、材质、活塞环界面形状等,活塞环的质量影响发动机运行的质量和寿命。

5. 发动机异响的原因及故障排除

(1)故障现象描述:

发动机热试开始后,发动机运转时有异常噪声。

(2)故障分析

如果发动机运转时噪声规律,说明声音有按照周期发出的,跟发动机的曲轴转角有一定的关系,可以排除非正常状态的噪声发声原理。

如果噪声发出的位置是在发动机缸盖上,说明是气门发出的噪声,发动机的气门噪声发出的状况及可能存在的原因有以下几条:

①发动机刚起动时有2~3s噪声,以后就不再有声音。

其原因是机油号数不正确或机油压力轻度不足。机油牌号不正确,机油粘度值不同,流动性不同,造成发动机刚开始运转时,供油不足,造成部件干摩擦,引发噪声。

②怠速时有噪声,但微加速时,不再有声音。

其原因是机油压力不足或机油管路有漏气。

③怠速时没有噪声,只有急加速时才有噪声。

其原因是可变气门机构有故障,排气尾管或三元催化转换器阻塞。

④慢慢加速到中、高速时才会有气门噪声。

其原因是液压挺柱不良或气门弹簧不良。液压挺重或气门弹簧的抗拉、抗扭系数如果超出产品设计要求的范围,在中、高速时不能够有效的快速变形,出现高速卡滞的现象。

如果发动机刚开始运转时,即发出规律的敲击缸体的声音。其原因是由于活塞环漏装,活塞敲击缸孔造成。

如果发动机在加速时,在发动机排气管有“嘭嘭嘭”声音,类似于放炮。其原因可以判定是发动机部分混和气在排气管中燃烧。

(3)故障解决方案

当出现这种故障现象时,应判定发动机噪声发出的状况,根据故障现象确定具体的故障原因,可采用以下办法进行诊断:

①检查机油牌号,观察机油压力的测试值。

②检查机油管路是否有漏气。

③检查排气尾管和三元催化器是否有阻塞。

④检查气门正时、气门间隙是否正确。

⑤检查液压挺柱或气门弹簧是否有发软现象。

⑥拆开发动机缸体,检查是否有活塞环漏装。

总结

汽油机出厂试验是对发动机性能的最后检查,因此,汽油机故障的排除显得尤为重要。本文针对汽油机在热试台架上的常见故障进行阐述,着重介绍发动机热试时的常见故障,旨在提高发动机出厂试验故障解决的效率,结合现有生产线出现的发动机故障进行分析,最终得出了各类故障的故障原因和排除方法。汽油机出厂试验常见故障及排除方法的分析为后续发动机热试时的故障排除提供了参考和借鉴依据。

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