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汽车发动机的维修和检测

浙江同济科技职业学院毕业设计开题报告设计题目汽车发动机的维修和检测专业班级学生姓名指导教师2018.1—2018.6目录摘要 (2)引言 (3)第一章现代汽车发动机技术 (4)(一)提升发动机经济性和降低排放 (4)(二)完善发动机与变速箱的匹配 (5)(三)电气化 (5)(四)代用燃料 (6)第二章发动机故障类型 (7)(一)无法启动发动机 (7)(二)发动机出现异常响声 (7)(三)排气管放炮故障 (8)(四)发动机缺缸 (8)第三章发动机检测方法 (9)(一)对汽车发动机性能进行检测的必要性 (9)(二)汽车发动机性能检测方法 (9)第四章发动机维修方法 (10)(一)汽车发动机主要故障问题分析 (10)1.1曲轴磨损破坏问题 (10)1.2燃油系统损坏问题 (10)1.3冷却系统破坏问题 (10)1.4滤芯堵塞问题 (11)1.5无法启动发动机 (11)(二)加强汽车发动机维修及保养的相关措施 (11)2.1曲轴箱的维修和保养 (11)2.2燃油系统的维修和保养 (12)2.3发动机冷却系统的维修和保养 (12)2.4汽车润滑油和燃油的合理选择 (12)2.5维修发动机无法启动的故障 (13)总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)摘要在汽车整体构造中,发动机是其最为核心的组成元件,能够为汽车的正常运行提供充足的动力源泉。

若是发动机质量和功能出现任何问题,都会给汽车的安全运行带来很大的影响,因此,做好汽车发动机的定期保养和维修工作,至关重要。

在实际维修和保养过程中,相关技术工作人员必须对汽车发动机的构造、性能等进行全面的了解,找出具体故障成因,这样才能运用现代化的维修方法和保养技术对症下药。

本文也会针对现代汽车发动机的维修与检测技术进行详细的探讨。

引言中国已成为全球最大的石油消费国和最大的石油进口国,石油对外依赖度达到68%。

中国也是世界上最大的温室气体CO2排放国和城市雾霾最严重的国家。

2009年以来,我国已连续多年成为世界第一汽车产销大国,汽车是石油的主要消耗者,也是造成CO2排放和雾霾的主要原因之一。

能源和环保不仅是中国的问题,也是全世界的挑战。

因此节能减排已成为汽车产业可持续发展的必然选择。

面对中国汽车保有量的快速增加和环境压力的日益严峻的现状,2016年中国发布了号称世界最严格的国六排放法规,制定了四阶段乘用车燃料消耗限值和双积分管理办法。

欧盟、美国、日本等世界各经济体和国家,也同样制定了日益严格的油耗(或CO2限值)和排放法规。

法规是一支无形的指挥棒,一方面导致车型选择的轻量化和小型化,以及动力选择的小排量化和多元化;另一方面又极大地促进了技术进步,特别是油耗法规和排放法规同时执行,由于二者之间有时存在难以调和的矛盾,促使汽车工程师千方百计地寻找各种新技术措施来同时满足油耗法规和排放法规的要求。

这些技术措施概括起来包括,提高发动机自身的燃料经济性和排放性能,完善发动机与变速箱及汽车传动系统的匹配、电气化和代用燃料四个方面,汽车动力系统这四个方面技术的不断提升和优化组合,是汽车发动机未来的发展方向。

所以,为了延长汽车的使用寿命,就要将汽车发动机的维修和保养工作作为重点任务,在掌握发动机故障问题的基础上,对应的采取维修和保养技术,这样才能尽早恢复发动机的应用性能,使其为汽车的安全使用提供可靠的保障。

第一章现代汽车发动机技术2016年中国发布了号称世界最严格的国六排放法规,制定了四阶段乘用车燃料消耗限值和双积分管理办法。

欧盟、美国、日本等世界各经济体和国家,也同样制定了日益严格的油耗(或CO2限值)和排放法规。

由于二者之间有时存在难以调和的矛盾,促使汽车工程师千方百计地寻找各种新技术措施来同时满足油耗法规和排放法规的要求。

这些技术措施概括起来包括,提高发动机自身的燃料经济性和排放性能,完善发动机与变速箱及汽车传动系统的匹配、电气化和代用燃料四个方面,汽车动力系统这四个方面技术的不断提升和优化组合,是汽车发动机未来的发展方向。

(一)提升发动机经济性和降低排放为满足日益严格的油耗和排放法规要求,当前企业在发动机开发中主要从以下几方面提升发动机的效率和降低排放:①改善燃烧和排放:350bar缸内直喷、低压冷却EGR、米勒/阿特金森循环和GPF逐步成为技术主流,PFI仅在小排量发动机上继续应用,部分发动机采用双PFI或PFI+GDI。

高压缩比、可变压缩比和HCCI技术日趋成熟,利用负阀叠开和离子电流检测技术可以有效扩大HCCI工作范围,有望在下一代发动机上实现批量生产,②充气策略:单涡轮双涡管增压器或可变几何面积增压器、双VVT、分段式VVL成为企业广泛采用的技术,部分发动机采用了CVVL、可变进气歧管、甚至停缸技术。

电子增压器随着48V技术的引入,正引起发动机开发人员的关注。

③发动机能量管理:改善发动机附件控制,提高能量利用效率,如变排量机油泵、智能发电机、缸盖集成排气管、电子节温器、变排量水泵、电子水泵、独立冷却系统、超越皮带轮等,最大程度降低发动机的能量损耗低摩擦技术:包括低张力活塞环、液压滚子摇臂、低张力气门弹簧、低粘度机油、激光珩磨技术、低摩擦轴承、缸孔等离子电弧加工技术、偏置曲轴、活塞表面涂层等。

⑤轻量化技术:塑料进气管、塑料缸盖罩、铝合金缸体、铝合金缸盖、结构设计优化减重。

通过采取上述措施(当然不需要全部,也不是上述措施的简单堆积)和适度小型化(Down-sizing),性能优秀的汽油机,例如大众的1.5TSI发动机热效率可以提高到37.5%,本田思域搭载的L15B更是达到了38%,如果进一步提高压缩比和稀薄燃烧技术的先进发动机,热效率可以达到42%以上。

这样的发动机性能完全可能满足2020年,甚至2025年的油耗和排放法规要求。

(二)完善发动机与变速箱的匹配完善发动机和变速箱及整成传动系统的匹配,采用降低发动机转速的策略(Down-speeding),让发动机更多地工作在最经济的工况点附近,对降低发动机油耗效果同样非常显著。

在这一点上,经济性和动力性的匹配要求是矛盾的。

主要措施就是采用多档手动、自动变速箱,如6MT,8/9/10AT、7DCT或者CVT变速箱,降低发动机转速,进而提高发动机的平均有效压力BMEP,使发动机更多地工作在高BMEP、低比油耗的最佳经济区域。

(三)电气化近年来,内燃机汽车、纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等的技术水平随着电气化技术的发展取得了长足进步。

常规内燃机与不同功率、不同拓扑结构的电机配合,成为当今汽车界竞相开发的热点。

主要方式包括:12V起停(S/S)、48V微混、以及高电压混合动力车辆(HEV)、插电式混合动力车辆(PHEV)、增程式电动汽车(REV)等,低、低负荷的高比油耗区域尽可能让电机工作,而让发动机更多地工作在低比油耗的经济区域,结合米勒/阿特金森循环,发动机可以实现更高的热效率。

同时,通过制动能量回收,进一步提高能量利用率,如博世公司的12V发电机能量回收系统(GRS)和48V增强能量回收系统(BRS),而HEV、PHEV和REV可以回收更大比例的制动能量。

内燃机和电机已经成为不可分割的整体,为汽车提供驱动力。

采用12V怠速和滑行起停技术节油率在3%到5%,48V节油率在10%到20%(取决于拓扑结构)。

综上,引入HEV技术车辆的工况油耗可以降低到4.4升/100公里的水平,例如本田Insight;采用插电混合动力,工况油耗可以降低到3升/100公里以内,甚至2升/100公里以内,例如上汽荣威eRX5;采用增程式驱动系统,工况油耗可以降低到1.2升/100公里,例如雪弗兰沃蓝达。

这样的油耗性能完全可以满足2025年和2030年的法规要求。

(四)代用燃料近几年,汽车行业最热的话题无疑是新能源动力与传统内燃机之争。

内燃机行业是不是日薄西山了,能不能用到本世纪中叶,其中一个主要原因是石油能源探明储量非常有限。

随着新的石油形成机理的发现和广泛接受,即石油不是古生物遗体形成的,而是地壳中的主要成分甲烷在一定的地质条件下形成的。

因此在一定条件下石油也是可再生的。

同时,代用燃料也在快速发展,一方面是作为降低对石油依赖的重要战略,另一方面,对于欧洲以CO2排放为控制目标,代用燃料是降低CO2排放的重要措施。

内燃机燃料的多元化是未来的发展趋势。

因此代用燃料的研究,一直是内燃机研究的重要方。

下面是几种具有重要战略影响的代用燃料:乙醇:主要以粮食为原料生产,是一种可再生燃料,乙醇在汽油机上的应用技术已经非常成熟。

目前在巴西已广泛使用,在中国添加10%乙醇的燃油已经应用多年。

第二章发动机故障类型汽车组成部件众多,发动机无疑是最重要的一部分,但是由于发动机的运行环境相对于汽车的其他部件来说较差,且最为常用,所以,汽车发生故障的大多数来源都是发动机,一旦发动机出现了问题,汽车就不能正常使用,不仅给用户带来麻烦,也会造成一定的财产损失。

由于发动机在汽车组成中占有重要的地位,因此,对汽车发动机故障维修技术的研究有重大意义。

发动机是汽车非常重要的一个构成要件,是汽车启动以及实际运行的重要动力装置,汽车发动机最完美的一种状态就是能够始终处于一种高效运转状态,而且在制动的过程中可以将回收能量存储起来。

但是随着汽车使用年限的不断增加,加上外部环境的影响经常会导致汽车发动机或多或少的出现故障,可能是某个零件损坏,电子元件失效,又或者间隙松旷,这些原因都有可能会导致发动机无法正常启动,甚至会出现增加油耗、异常噪音、排放劣化等诸多问题,为此一定要及时采取相应的维修措施,保证汽车的安全行驶。

(一)无法启动发动机如果要确保电喷发动机的正常、高效运行,一定要掌握正确的点火时间、充足的点火电压和能量、正常的汽缸压力和恰当的空燃比。

一般主要由点火系统控制点火时间、点火能量以及点火电压,燃油供给系统确保合适的空燃比,机械系统确保正常的汽缸压力。

由此可见,防盗系统、机械系统、燃油系统以及点火系统等故障是导致发动机无法正常启动与运行的主要原因。

(二)发动机出现异常响声发动机一般会发出恶性响声、良性响声以及正常响声等几种类型。

如果发动机的某个系统或者机构故障,极易导致发动机出现异响。

比如:连杆轴承或者曲轴松旷、机油严重欠缺、发动机太热、太早点火或者汽缸垫烧穿等各方面都有可能会导致发动机出现不同的声响。

出现这种响声很可能会导致发动机出现机械损失,进而缩短发动机使用寿命。

(三)排气管放炮故障排气管出现放炮故障主要是因为少数缸不工作、太晚点火、没有完全燃烧混合气或者混合气太稀或者太浓等多方面原因导致。

混合气在排气管中继续燃烧进而导致排气管放炮出现故障,长时间如此的话会使汽车耗油量增加,也会明显缩短汽车使用寿命。

(四)发动机缺缸汽车较为常见的一种故障就是发动机缺缸,假如一台发动机的机械状况良好,点火能量也比较充足,并且空燃比比较正常的情况下,可能不会出现缺缸现象。

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