目录一、凯美瑞2AZ-FE型发动机的组成与原理错误!未定义书签。

（一）凯美瑞2AZ-FE型发动机的组成.. 错误!未定义书签。

（二）凯美瑞2AZ-FE型发动机的工作原理 (8)二、常用工具设备的功能与使用 (11)（一）专用工具的功能与使用 (11)（二）常用检测设备功能与使用 (14)三、凯美瑞2AZ-FE型发动机的检测与诊断 (16)（一）常见故障及产生原因 (16)（二）典型故障的诊断维修流程 (17)（三）故障诊断方法探讨 (18)（四）典型故障诊断维修实例 (20)结束语 (28)参考文献 (29)凯美瑞2AZ-FE型发动机结构及故障检修摘要:本篇论文以丰田凯美瑞轿车发动机的结构及常见故障为主题，阐述了该款汽车发动机的具体结构与组成，以及其工作原理。

介绍了拆装该发动机的专用工具和常用检测工具。

最后列举了凯美瑞2AZ-FE型发动机的具体故障，并进行了理论分析及诊断。

关键词：凯美瑞； 2AZ-FE型发动机；结构；原理；专用工具；故障检修一、凯美瑞2AZ-FE型发动机的组成与原理（一）凯美瑞2AZ-FE型发动机的组成1、发动机概要凯美瑞2AZ-FE型发动机的规格，见表1。

表1 2AZ-FE型发动机规格（SLLC 保养时间表: 第一次 160000 km，然后每隔 80000 km。

）2、发动机特性（1）缸体缸体和缸盖由铝合金制造；整体的薄铸铁气缸盖垫；水套装置：改善了水温的均匀性，如图1。

图1 汽缸体与水套装置（2）塑性拧紧螺栓（如图2）缸盖螺栓: 70N·m + 90°；曲轴轴承盖螺栓: 40N·m + 90°连杆螺栓: 25N·m + 90°；平衡轴室螺栓: 22 N·m + 90°缸盖螺栓长度: 141.3 到144.2 mm；曲轴轴承盖螺栓直径R: 7.2 到 7.5 mm 连杆螺栓直径R: 7.0 到 7.3 mm；平衡轴室螺栓长度: 58.3 到 60.3 mm长度直径图2 塑型螺栓(3)活塞只有标准尺寸供应，如图3。

图3 活塞3、气门正时机构（1）正时链的自动张紧装置正时链直接驱动两根凸轮轴；弹簧和发动机机油压力保持平衡；棘齿型不能返回；安装时有正时标记，如图4。

图4 气门自动张紧装置和正时机构（2）气门机构VVT-i系统在进气门侧用来改善从低速到中速范围内的扭距,以及改善在高速时的输出功率。

VVT-i控制器控制进气门的时间开度：进气门的时间开度: +3°BTDC(上止点) 到 43°BTDC；进气门的关闭角度: 25°ABDC 到 65°ABDC ，如图5。

图5 VVT-i（3）气门升程用在无调整垫片的气门，如图6。

图6 气门挺柱4、润滑系统（1）概要机油泵由曲轴通过链条来驱动；全流通型；机油泵带安全阀, 机油滤清器带旁通阀；活塞有机油喷嘴润滑，如图7。

图7 润滑系统（2）机油泵机油泵由曲轴通过链条来驱动, 是安装在曲轴箱内部的简单装置；有匹配标记并可进行调整的链条(张紧)，如图8。

图8 机油泵及其驱动方式5、驱动皮带（1）更换和安装带自动张紧器的驱动皮带，用SST顺时针慢慢转动皮带张紧器达3秒钟以上，如图9。

（a（b）图9 皮带的更换与安装（a）专用工具的使用；（b）皮带的安装方法6、平衡轴（1）概要平衡轴能减少振动；平衡轴的被动齿轮是树脂齿轮,目的是抑制齿轮躁声,实现宁静的运转，（活塞在上下运动时的速度是不同得,这个差异产生惯性力,导致发动机振动。

）如图10。

图10 平衡轴（2）安装要点平衡轴的齿轮标记对齐；第一缸活塞压缩上止点时把平衡轴安装在曲轴箱的缸体上，如图11。

图11 平衡轴的安装要点7、点火系统DIS(直接点火系统)；火花塞（铱金火花塞: 每 100,000km更换），如图12。

（a）（b）（c）图12 点火系统（a）点火线圈；（b）火花塞；（c）铱金8、燃油系统无燃油回油管；油泵集合了汽油滤清器,燃油压力调节器,燃油传感器；当SRS气囊展开时油泵会自动断油，如图13。

图13 燃油系统9、发动机控制系统，见表2。

表2 发动机控制系统系统要点EFI 控制燃油喷射量和时间ESA 控制点火时间ETCS-i 控制节气门开度VVT-i 控制进气凸轮轴气门的开闭时间油泵控制控制油泵工作当SRS气囊展开时油泵会自动断油空调切断控制在发动机运转时依空调压力大小来控制空调压缩机ON/OFF冷却风扇控制控制冷却风扇工作空燃比传感器和氧传感器加热控制维持空燃比传感器和氧传感器的温度在适当的水平燃油蒸发排放控制控制清除燃油蒸气流量发动机停机用无效的钥匙试着起动发动机时将停止喷油和点火故障诊断当发动机ECU侦查到故障时,发动机ECU将故障诊断结果记录下来；这个故障诊断和北京地区的规格是有差别(DTC和故障灯亮)失效-安全当发动机ECU侦查到故障时,发动机ECU将控制发动机停机或者按照预先储存的程序来控制发动机10、充电系统交流发电机（交流发电机皮带轮没有用单向离合器)；IC调节器控制输出电压，如图14。

图14 发电机1-带轮；2-转子(线圈)；3-定子（线圈）；4-整流器；5-IC 调节器；6-"B" 端子11、起动系统起动机(行星减速机构-起动机的伸缩导向机构) 的起动机，如图15。

图15 起动系统（二）凯美瑞2AZ-FE型发动机的工作原理2AZ-FE的工作过程可分为：进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程。

1、进气行程活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。

此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。

在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr 逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。

由于进气系统存在阻力，进气终点 (图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。

进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K，如图16。

图16 进气行程2、压缩行程曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，汽缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。

到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K，如图17。

图17 压缩行程3、做功行程做功行程时，进气门和排气门依然关闭，当活塞位于压缩行程接近上止点（即点火提前角）位置时，由火花塞产生电火花点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。

燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa，温度TZ达2 200～2 800K。

高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余用于对外做功。

随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达 b 点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1 200～1 500K。

在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°，如图18。

图18 做功行程4、排气行程排气行程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。

排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。

由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05～1.20)p0。

排气终点温度Tr=900～1100K。

活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气，如图19。

图19 排气行程二、常用工具设备的功能与使用（一）专用工具的功能与使用1、拆卸曲轴皮带轮用SST固定曲轴皮带轮，再用SST拆卸曲轴皮带轮，如图20。

图20 曲轴皮带轮的拆装1-SST（曲轴皮带轮夹具、配对凸缘卡箍）；2-SST（拉器C固定）；3-曲轴皮带轮2、拆卸二号油底壳油底壳使用密封胶密封，因此使用SST刮下密封胶。

（注意：拆卸二号油底壳以前，不要倒置发动机，否则，留在油底壳上的淤泥和金属微粒便可能进入活塞和气缸，从而损坏气缸的内壁。

所以，在油底壳拆卸以前不要倒置发动机。

）如图21。

图21 拆卸二号油底壳1-SST（油底壳密封切刀）；2-二号油底壳；3-一号油底壳3、拆卸气门设置SST，使其与气门和弹簧座底部在同一直线上；上紧SST，使其压缩弹簧并拆卸两块气门锁片；松开SST，拆卸弹簧座和弹簧，然后将气门朝燃烧室的方向往外拉拆卸气门，如图22所示。

图22 气门的拆卸1-SST(气门弹簧压缩器）；2-气门锁片；3-气门；4-气门弹簧；5-气门弹簧座4、拆卸气门导管衬套将气缸盖加热到80 ℃到100 ℃ (176到 212°F) 之间，以便拆卸。

（注意：过度加热将使气缸盖变形。

）将SST 放在气门导管衬套上，然后使用锤子敲打SST，从而使衬套通过燃烧室敲出，如图23。

图23 气门导管衬套的拆卸1-SST（气门导管衬套的拆卸和更换)；2-气门导管衬套；3-加热器5、安装气门杆油封安装气门杆油封用适量的发动机机油涂气门杆油封的唇部；将气门杆油封固定到SST 上；将气门杆油封直接推入气门导管衬套中。

（注意：进气侧与排气侧的气门杆油封颜色不一样，反向安装可能导致故障。

气门杆油封不能再次使用。

保证使用一个新的气门杆油封。

）如图24。

图24 气门杆油封的拆卸1-SST（气门杆油封更换装置）；2-气门杆油封；3-弹簧座6、拆卸活塞销将活塞径直放入SST 中（注意：如果SST 和活塞倾斜，活塞便可能破裂。

）；使用一个液压机将SST 往里推并拆卸活塞销，如图25。

图25 拆卸活塞销1-SST（活塞销拆卸更换工具）；2-连杆；3-活塞销；4-轴承；5-活塞；6-液压机7、安装油封在发动机后部油封挡圈和正时链条盖上安装油封。

将SST 靠紧油封，然后使用锤子将SST轻轻地敲入油封中，（注意：敲入油封以前，在油封唇部涂上油脂。

油封不能再次使用。

拆卸油封后，确保使用新的更换。

）如图26。

图26 安装油封1-SST（油封更换工具)；2-油封；3-汽缸体；4-正时链条盖8、水泵皮带轮拆卸对正SST 卡爪和维修孔，调节间距把SST 安装到带轮上；夹住SST，拆卸和安装皮带轮固定螺栓，如图27。

图27 水泵皮带轮的拆卸1-SST（活动销扳手臂组件）；2-对正间距（二）常用检测设备功能与使用1、汽车专用万用表功用是测量交流电压、直流电压；测量电阻；测量交流电流、直流电流等等，如图28。