摘要：發(fā)動機是燃油汽車的核心部件，發(fā)展至今已有上百年歷史，其性能隨著科技的發(fā)展而越來越優(yōu)良，這就要求人們對其故障檢測與維修技術也相應的提升。發(fā)動機故障檢測維修是保證汽車正常運行的關鍵環(huán)節(jié)，需要相關技術人員在充分理解汽車發(fā)動機原理的基礎上，分析其常見故障出現(xiàn)的機理，進而能夠高效地檢測和排障。基于此，闡述了汽車發(fā)動機結構與工作原理，分析了常見的故障形式與主要檢修技術，并給出了保養(yǎng)措施。

關鍵詞：汽車發(fā)動機；故障檢測；維修技術

中圖分類號：U472.9? 收稿日期：2023-10-22

DOI：1019999/jcnki1004-0226202406029

1 前言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，汽車成為人們出行的主要交通工具。發(fā)動機是汽車啟停及動力系統(tǒng)的核心部件，其運行的穩(wěn)定性直接影響整車的性能表現(xiàn)。發(fā)動機由于長時間使用而不斷磨損，如果不及時維護容易出現(xiàn)故障。另外，質量環(huán)境與人為操作等因素的影響，也會導致汽車故障問題頻發(fā)，如果發(fā)動機得不到及時檢測維修會引發(fā)安全事故。發(fā)動機隨著其技術的發(fā)展，結構也變得日益復雜，導致出現(xiàn)機械與電路計算機程序等系列故障，集成系統(tǒng)的應用加大汽車故障解決的難度，發(fā)動機檢修需要了解常見故障類型找出部位及原因，選擇適合的故障檢測方法提高維修效率。目前有關汽車發(fā)動機故障檢修技術研究不夠完善，深入系統(tǒng)研究發(fā)動機故障檢修技術具有重要意義。

2 汽車發(fā)動機原理與故障檢修技術的發(fā)展

21 汽車發(fā)動機結構與原理

汽車是復雜的機械系統(tǒng)，發(fā)動機是將能量轉換為機械能的機器，發(fā)動機動力裝置決定汽車經濟穩(wěn)定性。外燃機是燃料在機器外部鍋爐內燃燒加熱水產生高溫水蒸氣送往機器內轉變?yōu)闄C械能［1］。汽油機是通過將汽油噴入進氣管道與空氣混合后吸入發(fā)動機氣缸。汽車發(fā)動機結構包括曲柄連桿與配氣機構。曲柄連桿機構主要由機體組，活塞連桿組部分，如圖1所示。配氣機構主要由氣門組與傳動組組成，應保證氣門對氣缸的密封性［2］；配氣機構功能是按發(fā)動機氣缸內工作循環(huán)定期啟閉進排氣門，點火系統(tǒng)是在火花塞兩電極間產生電火花的設備。

22 現(xiàn)代發(fā)動機故障檢修技術的發(fā)展

汽車的基本技術性能與發(fā)動機性能聯(lián)系，發(fā)展汽車故障診斷技術是提高維修效率的迫切需要。汽車的基本技術性能包括動力性、燃油經濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性以及通過性等。這些性能都與發(fā)動機有著直接或間接的關聯(lián)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車檢測技術大量應用聲光電理化結合的檢測診斷技術。單純憑經驗進行維修不適合現(xiàn)代汽車技術要求，目前廣泛采用狀態(tài)維修制度減少不必要的拆卸。隨著信息技術的發(fā)展，汽車發(fā)動機故障維修廣泛應用系統(tǒng)診斷技術等。

國內汽車發(fā)動機故障診斷技術起步較晚，近年來一些科研院所研究汽車故障診斷取得一定成果。發(fā)動機診斷系統(tǒng)向在線實時方向發(fā)展［3］。目前汽車故障診斷方法包括人工神經網絡法等，模糊集理論與混沌理論結合為故障分析開辟新的途徑。電控系統(tǒng)診斷技術發(fā)展趨勢是應用汽車局部網加強診斷技術研究。目前我國汽車維修通常應用SRS安全自動空調系統(tǒng)，加速滑動調節(jié)缸與自動診斷系統(tǒng)等，汽車故障診斷通過電子控制元件完成，通過代碼格式記錄汽車故障信息為維修人員檢測提供重要參考依據。汽車電控系統(tǒng)中ECU發(fā)揮自診斷功能，維修人員確保汽車處于通電狀態(tài)ECU可將存在持續(xù)故障信息存儲于系統(tǒng)中，關閉汽車發(fā)動機后通過貸年限短接故障檢測插座，觀察記錄儀表燈閃爍獲取錯誤代碼頻率。

3 汽車發(fā)動機常見故障檢修技術

發(fā)動機是為汽車提供動力的重要驅動部件，汽車基本技術性能與發(fā)動機相關性能密切聯(lián)系，汽車發(fā)動機出現(xiàn)故障會影響車輛正常使用［4］。隨著汽車發(fā)動機技術不斷發(fā)展其結構日趨復雜化，集成系統(tǒng)應用加大汽車故障解決的難度，需要研究總結汽車發(fā)動機常見故障與檢測維修技術，保證汽車發(fā)動機的正常運行。

31 汽車發(fā)動機故障檢修方法

汽車性能包括動力性經濟性與可靠性方面，動力性主要指汽車的動力輸出能力，如加速性能、爬坡能力等；經濟性主要指汽車在行駛過程中的燃油消耗、維修成本等；可靠性主要指汽車各部件的耐用程度和故障率。發(fā)動機故障類型分為電控機械與電氣系統(tǒng)，零件要具有很高的耐磨性與機械強度，零件磨損是汽車技術性能變差的主要原因，汽車運行中配合零件摩擦副工作表面相互接觸使工作層磨耗出現(xiàn)異常時導致磨損［5］。汽車發(fā)動機零件配合摩擦類型包括干摩擦與液體摩擦，汽車零件摩擦件相互運動會導致磨料與粘附磨損。

發(fā)動機工作中通過外力轉動曲軸推動活塞運動，汽油發(fā)動機故障有多種類型，包括機體組故障、潤滑系統(tǒng)故障等。電控系統(tǒng)故障人工檢測需要結合經驗選擇合適的故障檢測技術，蓄電池問題出現(xiàn)儀表燈不顯示等情況需采用電子診斷技術及時了解電子點火器運行情況［6］。如圖2所示，發(fā)動機電氣故障現(xiàn)象為啟動困難等可能是分電器蓋漏電等造成缺火；發(fā)動機起動出現(xiàn)曲軸反轉加速伴有金屬敲擊聲表明點火時間早。冷卻系統(tǒng)故障包括發(fā)動機過熱漏水等，出現(xiàn)冷卻液溫度偏大需要測量機油油量。故障診斷儀具有讀取清除故障碼等功能。發(fā)動機故障診斷檢修注意接頭是否松動脫落，逐個檢查元件工作性能排除。

32 發(fā)動機常見故障形式

汽車是復雜的機電液綜合系統(tǒng)，發(fā)動機是汽車構造的重要部分，由于發(fā)動機結構復雜零件多，運行中故障多難以排除，發(fā)動機運轉產生聲音信號反映出狀況性能，要充分利用信息技術提高發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測能力。汽車發(fā)動機運行中部分常發(fā)故障發(fā)生頻率高，需要重點加強常見故障的維修。汽車發(fā)動機故障根據專家知識系統(tǒng)分為確定性與不確定性故障，確定性故障包括啟動困難、喘振與怠速不穩(wěn)等，不確定性故障主要是異響類故障。發(fā)動機常見故障包括啟停故障、線路系統(tǒng)故障、變速箱失效等。

a.啟停功能是發(fā)動機裝置運行的基礎，行駛中發(fā)動機發(fā)生啟停故障會造成嚴重的交通事故。啟停裝置故障原因包含電路故障導致供電量不足等，發(fā)動機內部打火中以蓄電池為驅動源，蓄電池電量不足導致電源處供電量無法補充產生故障。

b.7DCT雙離合變速箱采用德國斯圖加特某廠生產濕式離合器，7DCT雙離合變速箱設置經濟運動與手動模式。變速箱體異常振動表現(xiàn)為車輛怠速時駕駛員感覺車底部振動，由于外力沖擊油底殼變形影響車輛正常使用。

c.我國現(xiàn)有燃油發(fā)動機冷卻系統(tǒng)以水冷機構為主機位，溫度超過極限導致發(fā)動機內部金屬產生熱形變現(xiàn)象。水冷卻系統(tǒng)故障是高溫下冷卻水產生大量水蒸氣，發(fā)動機降溫使得水泵循環(huán)出現(xiàn)故障導致發(fā)動機無法運轉。

33 發(fā)動機主要故障檢測維修

發(fā)動機是由許多機電液等子系統(tǒng)組成的復雜機電設備，各子系統(tǒng)結構與功能無嚴格的邏輯關系。發(fā)動機系統(tǒng)工作中由于各種因素引起系統(tǒng)結構劣化失效，造成原始故障表現(xiàn)為多個子系統(tǒng)故障［7］。汽車發(fā)動機停止運轉易引發(fā)嚴重交通安全事故，主要原因包括電源電路與點火開關故障。汽車發(fā)動機故障診斷難點是故障與原因不存在簡單對應關系，難以采用人工經驗方法判斷故障原因，必須通過綜合多個傳感器信息才能確定準確的故障原因。發(fā)動機常見故障包括啟動溫度異常與噪聲等，發(fā)動機電控系統(tǒng)故障包括驅逐位置傳感器等，故障檢測需根據工況確定工作異常原因。

發(fā)動機常見故障表現(xiàn)為冷卻系統(tǒng)狀況不良有以下幾點：

a.發(fā)動機啟停系統(tǒng)故障概率較高，蓄電池電量不足導致電源故障。發(fā)動氣缸內未充分燃燒氣體進入曲軸箱內導致零部件潤滑困難，應定期更換機油避免引發(fā)故障。

b.發(fā)動機處于啟動狀態(tài)溫度升高，要借助智能儀器排除溫度異常故障，發(fā)生溫度異常故障表明發(fā)動機狀態(tài)異常。發(fā)動機溫度過高主要原因包括水泵故障、排風扇運行故障等，溫度檢查時應避免高溫直射，發(fā)動機降溫后檢查節(jié)溫器等。

c.檢測發(fā)現(xiàn)發(fā)動機出現(xiàn)異常聲音，可能由于發(fā)動機供油不足與周圍零部件碰撞產生異常振動，駕駛人員發(fā)現(xiàn)噪音故障后要及時檢修。

d.發(fā)動機異味主要原因有汽車部件老化等，需要及時檢查相關零部件的損壞情況。加速無力需檢查進氣與供油情況，需要每年定期更換空氣濾芯，可以根據油品標高適當縮短更換周期。

4 汽車發(fā)動機故障處理與維護保養(yǎng)

我國汽車故障診斷技術研究水平相比英美法國家水平存在很大差距。發(fā)動機是汽車的核心部件，由于汽車維護保養(yǎng)不及時等問題導致發(fā)動機系統(tǒng)故障頻發(fā)。維修人員要熟練掌握發(fā)動機結構特點，加強發(fā)動機日常維護保養(yǎng)，有效提高發(fā)動機故障維修水平。

a.汽車機械系統(tǒng)故障特點是運行為動態(tài)過程，汽車機械系統(tǒng)故障具有離散型連續(xù)性、隨機性等特性。故障診斷是模式分類與識別問題，汽車發(fā)動機內部存在多個激振源，分析振動信號包含內部零件狀態(tài)信息可以判定性能。當前機械設備振動診斷法成為廣泛采用的故障診斷方法，故障診斷特征提取方法成為信號分析法結合的故障特征提取方法、信號處理方法向小泡包分析法等方法轉變。

b.發(fā)動機通常采用往復式活塞式內燃機，發(fā)動機技術狀況參數(shù)以不同規(guī)律發(fā)生變化。發(fā)動機故障檢測要遵循先外后內的原則，診斷程序為找出機械電氣電控故障原因，注意空氣濾清器是否及時清理等問題。發(fā)動機運轉時高壓未燃燒氣體進入曲軸箱形成油泥，針對啟停故障檢測要找到故障原因，充電后裝回原位解決故障?？梢詰{經驗判斷發(fā)動機噪音故障原因，根據智能檢修設備判斷故障原因，利用ECU檢測法對發(fā)動機詳細檢查。

5 結語

隨著我國汽車制造業(yè)的快速發(fā)展，對行業(yè)技術水平提出更高的要求，發(fā)動機是汽車構造的重要部分，是將旋轉性和往復性運動結合的機械設備。由于汽車發(fā)動機種類較多結構復雜，不同故障產生原因不同，很多發(fā)動機故障問題造成不同異常聲響。日常使用中要注意定期保養(yǎng)維護，要了解故障類型原因采取相應的維修技術。汽車發(fā)動機故障檢修技術研究隨著汽車技術不斷進步完善，建立科學完善的汽車故障檢修體系成為發(fā)動機故障診斷的必然要求。

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作者簡介：

司坤，男，1981年生，講師，研究方向為汽修技術、汽修工具以及應用。