汽车维修技术中发动机故障检测和维修技术研究

摘要：发动机是燃油汽车的核心部件，发展至今已有上百年历史，其性能随着科技的发展而越来越优良，这就要求人们对其故障检测与维修技术也相应的提升。发动机故障检测维修是保证汽车正常运行的关键环节，需要相关技术人员在充分理解汽车发动机原理的基础上，分析其常见故障出现的机理，进而能够高效地检测和排障。基于此，阐述了汽车发动机结构与工作原理，分析了常见的故障形式与主要检修技术，并给出了保养措施。

关键词：汽车发动机；
故障检测；
维修技术

中图分类号：U472.9  收稿日期：2023-10-22

DOI：1019999/jcnki1004-0226202406029

1 前言

随着社会经济的快速发展，汽车成为人们出行的主要交通工具。发动机是汽车启停及动力系统的核心部件，其运行的稳定性直接影响整车的性能表现。发动机由于长时间使用而不断磨损，如果不及时维护容易出现故障。另外，质量环境与人为操作等因素的影响，也会导致汽车故障问题频发，如果发动机得不到及时检测维修会引发安全事故。发动机随着其技术的发展，结构也变得日益复杂，导致出现机械与电路计算机程序等系列故障，集成系统的应用加大汽车故障解决的难度，发动机检修需要了解常见故障类型找出部位及原因，选择适合的故障检测方法提高维修效率。目前有关汽车发动机故障检修技术研究不够完善，深入系统研究发动机故障检修技术具有重要意义。

2 汽车发动机原理与故障检修技术的发展

21 汽车发动机结构与原理

汽车是复杂的机械系统，发动机是将能量转换为机械能的机器，发动机动力装置决定汽车经济稳定性。外燃机是燃料在机器外部锅炉内燃烧加热水产生高温水蒸气送往机器内转变为机械能［1］。汽油机是通过将汽油喷入进气管道与空气混合后吸入发动机气缸。汽车发动机结构包括曲柄连杆与配气机构。曲柄连杆机构主要由机体组，活塞连杆组部分，如图1所示。配气机构主要由气门组与传动组组成，应保证气门对气缸的密封性［2］；
配气机构功能是按发动机气缸内工作循环定期启闭进排气门，点火系统是在火花塞两电极间产生电火花的设备。

22 现代发动机故障检修技术的发展

汽车的基本技术性能与发动机性能联系，发展汽车故障诊断技术是提高维修效率的迫切需要。汽车的基本技术性能包括动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性以及通过性等。这些性能都与发动机有着直接或间接的关联。随着汽车工业的发展，汽车检测技术大量应用声光电理化结合的检测诊断技术。单纯凭经验进行维修不适合现代汽车技术要求，目前广泛采用状态维修制度减少不必要的拆卸。随着信息技术的发展，汽车发动机故障维修广泛应用系统诊断技术等。

国内汽车发动机故障诊断技术起步较晚，近年来一些科研院所研究汽车故障诊断取得一定成果。发动机诊断系统向在线实时方向发展［3］。目前汽车故障诊断方法包括人工神经网络法等，模糊集理论与混沌理论结合为故障分析开辟新的途径。电控系统诊断技术发展趋势是应用汽车局部网加强诊断技术研究。目前我国汽车维修通常应用SRS安全自动空调系统，加速滑动调节缸与自动诊断系统等，汽车故障诊断通过电子控制元件完成，通过代码格式记录汽车故障信息为维修人员检测提供重要参考依据。汽车电控系统中ECU发挥自诊断功能，维修人员确保汽车处于通电状态ECU可将存在持续故障信息存储于系统中，关闭汽车发动机后通过贷年限短接故障检测插座，观察记录仪表灯闪烁获取错误代码频率。

3 汽车发动机常见故障检修技术

发动机是为汽车提供动力的重要驱动部件，汽车基本技术性能与发动机相关性能密切联系，汽车发动机出现故障会影响车辆正常使用［4］。随着汽车发动机技术不断发展其结构日趋复杂化，集成系统应用加大汽车故障解决的难度，需要研究总结汽车发动机常见故障与检测维修技术，保证汽车发动机的正常运行。

31 汽车发动机故障检修方法

汽车性能包括动力性经济性与可靠性方面，动力性主要指汽车的动力输出能力，如加速性能、爬坡能力等；
经济性主要指汽车在行驶过程中的燃油消耗、维修成本等；
可靠性主要指汽车各部件的耐用程度和故障率。发动机故障类型分为电控机械与电气系统，零件要具有很高的耐磨性与机械强度，零件磨损是汽车技术性能变差的主要原因，汽车运行中配合零件摩擦副工作表面相互接触使工作层磨耗出现异常时导致磨损［5］。汽车发动机零件配合摩擦类型包括干摩擦与液体摩擦，汽车零件摩擦件相互运动会导致磨料与粘附磨损。

发动机工作中通过外力转动曲轴推动活塞运动，汽油发动机故障有多种类型，包括机体组故障、润滑系统故障等。电控系统故障人工检测需要结合经验选择合适的故障检测技术，蓄电池问题出现仪表灯不显示等情况需采用电子诊断技术及时了解电子点火器运行情况［6］。如图2所示，发动机电气故障现象为启动困难等可能是分电器盖漏电等造成缺火；
发动机起动出现曲轴反转加速伴有金属敲击声表明点火时间早。冷却系统故障包括发动机过热漏水等，出现冷却液温度偏大需要测量机油油量。故障诊断仪具有读取清除故障码等功能。发动机故障诊断检修注意接头是否松动脱落，逐个检查元件工作性能排除。

32 发动机常见故障形式

汽车是复杂的机电液综合系统，发动机是汽车构造的重要部分，由于发动机结构复杂零件多，运行中故障多难以排除，发动机运转产生声音信号反映出状况性能，要充分利用信息技术提高发动机状态监测能力。汽车发动机运行中部分常发故障发生频率高，需要重点加强常见故障的维修。汽车发动机故障根据专家知识系统分为确定性与不确定性故障，确定性故障包括启动困难、喘振与怠速不稳等，不确定性故障主要是异响类故障。发动机常见故障包括启停故障、线路系统故障、变速箱失效等。

a.启停功能是发动机装置运行的基础，行驶中发动机发生启停故障会造成严重的交通事故。启停装置故障原因包含电路故障导致供电量不足等，发动机内部打火中以蓄电池为驱动源，蓄电池电量不足导致电源处供电量无法补充产生故障。

b.7DCT双离合变速箱采用德国斯图加特某厂生产湿式离合器，7DCT双离合变速箱设置经济运动与手动模式。变速箱体异常振动表现为车辆怠速时驾驶员感觉车底部振动，由于外力冲击油底壳变形影响车辆正常使用。

c.我国现有燃油发动机冷却系统以水冷机构为主机位，温度超过极限导致发动机内部金属产生热形变现象。水冷却系统故障是高温下冷却水产生大量水蒸气，发动机降温使得水泵循环出现故障导致发动机无法运转。

33 发动机主要故障检测维修

发动机是由许多机电液等子系统组成的复杂机电设备，各子系统结构与功能无严格的逻辑关系。发动机系统工作中由于各种因素引起系统结构劣化失效，造成原始故障表现为多个子系统故障［7］。汽车发动机停止运转易引发严重交通安全事故，主要原因包括电源电路与点火开关故障。汽车发动机故障诊断难点是故障与原因不存在简单对应关系，难以采用人工经验方法判断故障原因，必须通过综合多个传感器信息才能确定准确的故障原因。发动机常见故障包括启动温度异常与噪声等，发动机电控系统故障包括驱逐位置传感器等，故障检测需根据工况确定工作异常原因。

发动机常见故障表现为冷却系统状况不良有以下几点：

a.发动机启停系统故障概率较高，蓄电池电量不足导致电源故障。发动气缸内未充分燃烧气体进入曲轴箱内导致零部件润滑困难，应定期更换机油避免引发故障。

b.发动机处于启动状态温度升高，要借助智能仪器排除温度异常故障，发生温度异常故障表明发动机状态异常。发动机温度过高主要原因包括水泵故障、排风扇运行故障等，温度检查时应避免高温直射，发动机降温后检查节温器等。

c.检测发现发动机出现异常声音，可能由于发动机供油不足与周围零部件碰撞产生异常振动，驾驶人员发现噪音故障后要及时检修。

d.发动机异味主要原因有汽车部件老化等，需要及时检查相关零部件的损坏情况。加速无力需检查进气与供油情况，需要每年定期更换空气滤芯，可以根据油品标高适当缩短更换周期。

4 汽车发动机故障处理与维护保养

我国汽车故障诊断技术研究水平相比英美法国家水平存在很大差距。发动机是汽车的核心部件，由于汽车维护保养不及时等问题导致发动机系统故障频发。维修人员要熟练掌握发动机结构特点，加强发动机日常维护保养，有效提高发动机故障维修水平。

a.汽车机械系统故障特点是运行为动态过程，汽车机械系统故障具有离散型连续性、随机性等特性。故障诊断是模式分类与识别问题，汽车发动机内部存在多个激振源，分析振动信号包含内部零件状态信息可以判定性能。当前机械设备振动诊断法成为广泛采用的故障诊断方法，故障诊断特征提取方法成为信号分析法结合的故障特征提取方法、信号处理方法向小泡包分析法等方法转变。

b.发动机通常采用往复式活塞式内燃机，发动机技术状况参数以不同规律发生变化。发动机故障检测要遵循先外后内的原则，诊断程序为找出机械电气电控故障原因，注意空气滤清器是否及时清理等问题。发动机运转时高压未燃烧气体进入曲轴箱形成油泥，针对启停故障检测要找到故障原因，充电后装回原位解决故障。可以凭经验判断发动机噪音故障原因，根据智能检修设备判断故障原因，利用ECU检测法对发动机详细检查。

5 结语

随着我国汽车制造业的快速发展，对行业技术水平提出更高的要求，发动机是汽车构造的重要部分，是将旋转性和往复性运动结合的机械设备。由于汽车发动机种类较多结构复杂，不同故障产生原因不同，很多发动机故障问题造成不同异常声响。日常使用中要注意定期保养维护，要了解故障类型原因采取相应的维修技术。汽车发动机故障检修技术研究随着汽车技术不断进步完善，建立科学完善的汽车故障检修体系成为发动机故障诊断的必然要求。

参考文献：

[1]邱祖汉汽车发动机的故障检测和维修技术探讨[J]专用汽车，2023（1）：72-74

[2]鲍晓汽车发动机故障检测及维修技术探讨[J]专用汽车，2022（12）：83-85

[3]张立敬 汽车发动机故障检测与维修技术要点[J]机械工业标准化与质量，2022（11）：52-55

[4]赵杰汽车发动机故障检测及维修技术探讨[J]装备制造技术，2022（6）：164-166+189

[5]宗亮宇汽车发动机故障检测与维修技术要点分析[J]农机使用与维修，2022（5）：105-107

[6]徐志斌分析汽车发动机故障检测与维修技术要点[J]时代汽车，2022（1）：172-173

[7]张丽华汽车发动机冷却系统故障检测与维修技术的分析[J]内燃机与配件，2021（24）：139-141

作者简介：

司坤，男，1981年生，讲师，研究方向为汽修技术、汽修工具以及应用。

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