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4.活塞到达底部,排气阀打开,活塞往上运动,尾气从汽缸由排气管排出。
注意:
发动机最终产生的运动是转动的,活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动,
这样才能驱动汽车轮胎旋转。
1.2发动机的结构
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机,还是柴油机;
无论是四行程发动机,还是二行程发动机;
无论是单缸发动机,还是多缸发动机。
要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。
(1)曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成,在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,
通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
(2)配气机构
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,
使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。
配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组,气门传动组和气门驱动组组成。
(3)燃料供给系统
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,
并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。
(4)润滑系统
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,
减轻机件的磨损,并对零件表面进行清洗和冷却。
润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
(5)冷却系统
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
(6)点火系统
在汽油机中,气缸内的可燃混合气是电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、
点火线圈和火花塞等组成。
(7)起动系统
要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,
气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。
因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。
完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系统。
汽油机由以上两大机构和五大系统组成,
即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系和起动系组成;
柴油机由以上两大机构和四大系统组成,
即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和起动系统组成,柴油机是压燃的不需要点火系。
二.丰田发动机的常见故障
2.1电控发动机
2.1.1简介
电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系统。
电控发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。
其中包括许多传感器,执行元件和ECU,电控发动机不仅要完成化油器所要完成的任务,
而且要完成化油器难以完成的任务。
例如,使可燃混合气的空燃比浓度能控制在所需要的范围内。
化油器式发动机油路和电路划分的非常清楚,互相影响不大,
而电控发动机燃油供给系统增加了电子控制部分,这就使得油路和电路相互联系,
它不仅影响发动机燃油系的工作,而且还影响发动机的正常运行,由于电控发动机电子控制装置的增加,
这就使发动机的整个结构更为复杂。
2.1.2结构组成
(1)电子控制单元ECU
电控单元ECU是发动机电子控制系统的核心。
它完成发动机各种参数的采集和喷油量、喷油定时的控制,决定整个电控系统的功能。
(2)传感器
传感器(Sensor)将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实的传递到ECU。
换句话说,ECU所了解到的只是一个由诸多信号所构成的发动机。
所以,传感器信息的准确性、再现性与即时性就直接决定控制的好坏。
(3)执行器
电控系统要完成的各种控制功能,是靠各种执行器来实现的。
在控制过程中,执行器将ECU传来的控制信号转换成某种机械运动或电器的运动,
从而引起发动机运行参数的改变,完成控制功能。
2.1.3工作原理
以发动机转速和负荷作为反映发动机实际工况的基本信号,
参照由试验得出的发动机各种情况相对应的喷油量和喷油定时脉谱图来确定基本的
喷油量和喷油定时,然后根据各种因素(水温、油温、压力等)对其进行各种补偿,
从而得到最佳的喷油量和喷油正时或点火定时然后通过执行器进行控制输出。
2.2发动机的常见故障诊断
电控汽油喷射发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。
它可以精确控制空燃比,使燃烧充分,显著减少排气污染。
同时,由于发动机工作稳定性得到加强,从而降低了噪音。
其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、
进气温度等信号输入电脑,由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角,
并输出控制信号给喷油阀和点火器,使得发动机在各工况下得到最佳性能。
2.2.1汽车电控发动机常见故障及排除方法
当汽车电控发动机工作不正常,而自诊断系统却没有故障码输出时,尤其需要依靠操作人员的检查、判断,
以确定故障的性质和产生故障的部位。
电控发动机常见故障总结为以下:
(1)发动机不能发动
1)故障现象:
打开点火开关,将点火开关拨到起动位置,发动机发动不着。
2)故障产生的可能原因:
a.起动系统故障使发动机不能转动或转动太慢:
①蓄电池存电不足,电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重;
②电路总保险丝断;
③点火开关故障;
④起动机故障;
⑤起动线路断路或线路连接器接触不良。
b.点火系统故障:
①点火线圈工作不良,造成高压火花弱或没有高压火花;
②点火器故障;
③点火时间不正确。
c.燃油喷射系统故障:
①油箱内没有燃油;
②燃油泵不工作或泵油压力过低;
③燃油管泄漏变形;
④断路继电器断开;
⑤燃油压力调节器工作不良;
⑥燃油滤清器过脏。
d.进气系统故障:
①怠速控制阀或其控制线路故障;
②怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气;
③空气流量计故障。
e.ecu故障。
3)诊断排除方法和步骤。
①打起动档,起动机和发动机均不能转动,应按起动系故障进行检查。
首先,检查蓄电池存电情况和极柱连接和接触情况;
如果蓄电池正常时,检查起动线路,保险丝及点火开关;
②踏下油门到中等开度位置,再打起动机.如果此时,发动机能够发动,
则说明故障为怠速控制阀及其线路故障或者是进气管漏气,
如果踏下油门到中等开度位置时,仍然发动不着,应进行下一步骤的检查;
③进行外观检查。
检查进气管路有无漏气之处;
检查各软管及其连接处是否完好;
④检查曲轴箱通风装置软管有无漏气或破裂;
⑤检查高压火花。
如果高压火花不正常,应检查高压线,点火线圈,分电器和电子点火器;
⑥检查点火顺序是否正确,检查点火正时及各缸的点火顺序,检查各缸火花塞的工作情况;
⑦检查点火正时。
如点火正时不正确,应进一步检查点火正时的控制系统;
⑧检查供油系统的供油情况。
在确认油箱有油的情况下,检查燃油管中的供油压力;
⑨检查装在空气流量计上的燃油泵开关的工作情况;
⑩ecu的供电情况和工作情况,确定是否是ecu的故障。
(2)发动机失速故障
发动机工作时,转速忽高忽低,这种现象即为发动机失速现象,其故障被称为发动机失速故障。
2)故障原因:
造成发动机转速忽高忽低的原因有燃油喷盘系统的故障,也有点火控制系统的故障,
还有进气系统的故障。
常见的故障原因有以下几点:
①进气系统存在漏气处,如各软管及连接处漏气pvc阀漏气egr系统漏气,
机油尺插口处漏气,机油滤清器盖漏气等;
②空气滤清器滤芯过脏;
空气流量计工作不正常;
③燃油喷射系统供油压力不稳.如油管变形,系统线路连接接触不良,燃油泵泵油压力不足。
④燃油压力调节器工作不稳定,燃油滤清器过脏,断路继电器触点抖动等;
⑤点火正时不正确;
冷起动喷油器和温度正时开关工作不良;
⑥ecu故障。
3)诊断排除方法和步骤:
①检查进气管路有无漏气现象,检查各软管及连接接头处、
pvc阀管子、egr系统,机油尺插口,机油滤清器盖;
②检查供油压力检查油箱中燃油是否过少,检查燃油管内的压力是否不稳,
具体方法与检查发动机不能发动时相同;
③检查空气滤清器滤芯是否过脏;
④检查点火提前角;
检查各缸火花塞工作情况;
⑤检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关的工作情况;
检查喷油器的喷油情况;
⑥检查空气流量计的输出电压及与发动机工作的变化关系;
⑦检查ecu的工作情况。
(3)发动机怠速不良故障
发动机在中等以上转速运行时工作正常,当转速为怠速或接近怠速时,
出现怠速不稳甚至熄火的现象,即为怠速不良故障。
造成怠速不良通常是由于进气系统和喷油控制系统的原因,个别时候也会因发动机机械故障造成怠速不良。
常见引起怠速不良的原因有:
①进气系统有漏气处;
②冷起动喷油器和温度一时间控制开关工作不正常;
③喷油系统供油压力不正常;
④喷油器故障引起喷射雾化质量差;
⑤ecu故障。
①检查进气管、pvc阀软管、机油尺处是否漏气;
②检查空气滤清器滤芯是否过脏;
③检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关是否正常;
④检查燃油系统压力是否过低;
⑤检查喷油器喷射情况;
⑥必要时检查汽缸压力和气门间隙;
⑦检查ecu。
(4)混合气稀故障
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