淺談現代發動機故障診斷與分析的過程研究

孫長勇 王學軍 徐長釗 張薇薇

摘 要：發動機是汽車結構中的心臟，是汽車行駛過程中的動力來源，其運行狀態是否良好直接影響著汽車的性能，因此研究現代發動機故障診斷與分析的過程，能提高汽車發動機維修的質量和速度，也能減少維修的成本，同時對今后研究發動機故障打下良好的基礎。

關鍵詞：故障診斷;過程研究;基本原則

中圖分類號：U472.4? 文獻標識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）13-216-03

Research On Process Of Fault Diagnosis And Analysis For Modern Engine

Sun Changyong， Wang Xuejun， Xu Changzhao， Zhang Weiwei

（ Shandong Huayu Institute of Technology， Shandong Dezhou 253034 ）

Abstract： Engine is the heart of automobile structure and the power source in the process of automobile running. Whether the running state of engine is good or not directly affects the performance of automobile， it can improve the quality and speed of automobile engine maintenance， reduce the cost of maintenance， and lay a good foundation for the research of engine failure in the future.

Keywords： Fault Diagnosis; Process Research; Basic principles

CLC NO.： U472.4? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）13-216-03

1 現代發動機故障診斷與分析過程研究的重要性

隨著社會經濟的快速發展，人們無論是在精神層面還是物質層面的要求不斷提高。汽車已由原來的奢侈品轉成了人們普通的交通、運輸工具，從注重實用逐步轉變為舒適、安全。人們的需求得到相應的滿足，但是在使用過程中也同時出現了諸多的問題，同時也給維修行業提出更高的技術要求。

目前汽車發動機上運用了大量的電子控制元器件以及計算機、網絡控制領域，從安全、排放，舒適等方面都有了很大的提高。伴隨著高新技術在汽車發動機系統的應用，現在汽車發動機故障診斷的方法與定位也與原來有了很大區別。汽車發動機的故障診斷是需要進行一個嚴謹、完整的分析過程，才能制定出一個故障診斷的初步方案，而不像原來一樣是一個相對機械的過程。在診斷過程中，根據出現的故障現象而制定診斷方案是必然的，但僅限于故障現象而不進行實際的測試驗證會給維修帶來很多的麻煩，也給客戶帶了很高的維修成本。

從汽車發動機故障診斷對汽車發動機實際維修的重要性和必然性來討論故障判斷過程中的流程問題，對于汽車維修人員來講，具有一個完整、準確的診斷流程在診斷汽車障礙過程中會起到事半功倍的作用。在現代汽車發動機故障維修診斷過程中，具有一個完整、準確的診斷流程還是不夠的，還應有扎實的理論專業基礎，過硬的技術手段和足夠的維修資料。因此在汽車發動機故障診斷中，假設必須要求被驗證，驗證需要制定詳細、完整的計劃方案，“假設的速修理理念”并不適用于現在的汽車發動機維修，這就需要人們不斷更新維修的理念和方法。

2 現代發動機故障診斷與分析過程的基本原則

汽車發動機是汽車結構中的心臟，是汽車行駛過程中的動力來源，其運行狀態是否良好直接影響著汽車的性能。一旦汽車發動機發生故障，將會減少了發動機運行使用的壽命和增加了運營成本，同時也對我們的安全駕駛造成巨大的隱患。因此針對現在發動機故障診斷與分析的過程，制定相應的原則：

2.1 確定汽車發動機是否存在故障

汽車發動機在實際運行中，隨著汽機組行駛里程的增加，其技術狀況必然要發生一定的變化，那么，哪些變化是正常變化？哪些變化為故障現象？這是正確進行汽機組故障診斷首先要解決的問題。在發動機故障中，有些故障的現象比較明顯，有些卻并不大明顯。對于現象明顯的故障，一般不需要進行專門的試驗或測試就可以確定發動機存在故障;而對另外一些故障現象不大明顯，必須通過專門的試驗基至是測試方法進行確定。

2.2 進行故障性質的確定

當汽車發動機存在故障時，首先觀察汽車發動機電控系統自診斷故障指示燈的狀況，若此故障燈在汽車發動機運轉過程中點亮或閃爍，則說明汽車發動機電控系統存在故障，自診斷系統能夠監測到的故障，故障一般與電控系統有關。此時可通過一定方法調取電腦內存儲的故障代碼，根據故障代碼查找故障原因。

如果汽車發動機確實存在故障，而儀表板上的汽車發動機故障指示燈在汽車發動機運轉時未點亮，則說明汽車發動機故障為電控單元自診斷系統不能辨識的故障，此時應按傳統汽車發動機那樣，根據故障現象，作出初步診斷結果，并分析可能出現的故障原因，按照由外向內、由簡到繁的原則進行深入診斷。切記此種情況下，不能隨意對電控系統亂拆亂卸，只有在確定故障在電控系統時，才首先檢查電控系統，否則均應先查其他部分。

2.3 進行直觀檢查

為了減少排除汽車發動機故障的工作運行量，盡量避免弄巧成拙，避免把問題復雜化，應本著先簡后繁、由表及里、先易后難的程序進行檢查、分析、判斷。為此，應先從檢查各導線插頭是否有松動、接觸不良、斷路、短路入手，然后觀察各進氣管路、真空管路、油路是否有漏氣、漏油現象，在這些簡單易行的檢查確認無誤后，再進行下一步檢查工作運行。

2.4 區分故障所在的系統

為減少汽車發動機故障排除的工作運行量，當汽車發動機出現異常反應后，可用減掉1/2的方法，把懷疑的對象縮小在1/2的范圍之內。為此，首先確認是油路還是電路部分有故障。汽車發動機的故障絕大部分是由油路或者是電路部分出現故障造成的，因此，汽車發動機出現故障后，如能十分有把握地肯定是油路還是電路部分的故障，一舉就可減掉1/2的工作運行量，把精力集中在1/2的范圍內。

3 現代發動機故障診斷與分析過程的案例分析

3.1 故障現象

一輛2009款天津一汽威姿汽車，已經行駛了16萬公里，汽車發動機加速時自行熄火，熄火后發動機啟動困難，發動機故障指示燈亮，并且汽車儀表中的冷卻液溫度表指示高溫（如圖1）。

3.2 故障診斷方案的制定與分析

通過汽車的故障現象，意識到可能汽車本身存在多個故障原因?？紤]問題比較麻煩，先用電腦檢測儀讀取故障碼，此時出現了兩個故障碼：冷卻液溫傳感器和氧傳感器（如圖2）。本著先簡單后復雜的維修原則，先檢查汽車儀表指示高溫的故障。

首先對冷卻系統進行外部檢查，發現發動機冷卻系統中的膨脹水箱幾乎沒有冷卻液，進步檢查發動機冷卻系統冷卻液的剩余量，發現冷卻液不足，那確定發動機冷卻系統有泄漏的地方，至此可以判斷汽車高溫造成的原因是發動機冷卻液不足引起的。查找泄漏處，發現水泵處有滲漏的痕跡，此時汽車高溫故障已經確定。

發動機水溫傳感器是一種負溫度系數的熱敏電阻傳感器，當發動機冷卻液溫度傳感器信號電壓高于4.85V或低于0.15V時，發動機ECU即認為發動機溫度出現異常，以故障代碼的形式存儲它。如果發動機冷卻液溫度傳感器信號被中斷或損壞，發動機ECU將失去發動機冷卻液溫度的修正功能，燃油混合氣混合程度發生變化，導致汽車發動機的啟動性能變差，從而使汽車發動機怠速運轉的自適應能力也隨之變差，造成汽車發動機加速時發“闖”，并且發動機自行熄火，熄火后發動機啟動困難。

檢查到此處，故障基本排除，但為什么存在氧傳感器的故障碼。由于冷卻液的缺少，發動機高溫，那氧傳感器故障是否與此有關。

發動機氧傳感器相當于燃油混合氣的集中開關，基于發動機燃油混合氣的空燃比變換，向發動機ECU輸送高電平或低電平信號，所以其又被稱為燃油空氣混合比例傳感器。在發動機正常工作時，發動機ECU向發動機氧傳感器提供一個恒定電壓。當發動機燃油混合氣濃度偏濃時，發動機氧傳感器電阻小，經氧傳感器與發動機ECU內部電阻分壓后，發動機ECU將接受到一個高電平約0.9V，當發動機燃油混合氣濃度偏稀時，發動機氧傳感器電阻大，經氧傳感器與發動機ECU內部電阻分壓后，發動機ECU將接受到一個低電平約0.1V。當發動機氧傳感器正常工作時，輸出電壓在高電平與低電平之間以每分鐘不低于10次的頻率變動。

也就是說，當發動機當發動機水溫過高，水溫傳感器向發動機ECU輸入水溫高的信號，從而導致發動機ECU控制噴油器減少噴油，燃油混合氣濃度太低，導致氧傳感器檢測信號電壓過低，低于低電平0.1V，造成發動機氧傳感器出現故障碼。

3.3 故障排除

檢查水泵滲漏的原因，發現密封損壞，更換，并加滿了發動機冷卻液，同時用電腦分析儀清除故障碼。著車實驗，故障現象消失，再用電腦分析儀讀取故障碼，無故障碼，故障排除。

3.4 診斷維修小結

根據上述案例故障的分析過程，故障原因很簡單，但是故障現象很復雜，對維修人員帶來誤解，同時增加制定方案的難度和麻煩，因此要熟悉現代發動機故障診斷與分析過程的專業理論知識和診斷手段、方法，會給帶來事半功倍的效果。

4 結論

隨著現代發動機迅速的發展，汽車故障的診斷與分析是一個復雜而繁瑣的過程。通過研究現代發動機故障診斷與分析的過程，不但能提高汽車發動機維修的質量和速度，也能減少維修的成本。同時研究內容符合目前現在發動機故障維修的要求，適應發動機智能化、電子化的發展，為以后汽車維修打下良好的基礎。

參考文獻

[1] 謝銳波.汽車發動機冷卻系統檢測與維修探討[J].內燃機與配件， 2016：51-53.

[2] 嵇偉.汽車發動機常見故障診斷與分析.出版社機械工業出版社， 2015.

[3] 稽偉.轎車發動機故障診斷與分析.機械工業出版社，2013.7.

[4] 王福忠.汽車維護與故障排除[M].中國勞動社會保障出版社.

[5] 仇雅莉，錢錦武.汽車發動機構造與維修[M].北京：機械工業出版社， 2015.

[6] 黃虎，夏令偉.現代汽車維修[M].上海：上海交通大學出版社，2011.