丰田凯美瑞发动机故障检测与维修分析汽修毕业.docx
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丰田凯美瑞发动机故障检测与维修分析汽修毕业
广西工业职业技术学院
毕业论文
课题名称：
丰田凯美瑞发动机故障检测与维修分析
专业：
汽车检测与维修
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2目录......................................................................
4要....................................................................摘
5言.....................................................................引
6汽车的组成.........................................................第1章
6发动机的组成......................................................1.1
7底盘的组成........................................................1.2
8........................................................1.3车身的组成
8....................................................1.4电器设备的组成
9丰田凯美瑞的发动机.................................................第2章
9..............................................2.1发动机的燃油喷射系统
18.................................................2.2发动机的点火系统
24......................................章点火系统的常见故障及检查方法第3
3.1汽车点火系统原理与故障排除.......................................24
3.2点火系统高压配电部分常见故障及检查...............................85
3.3点火系统的故障诊断...............................................38
3.4点火正时的检测与调整.............................................38
第4章丰田凯美瑞发动机的故障诊断与维修..................................30
4.1故障1：
丰田凯美瑞轿车发动机有着火迹象，但不能运转起来............30
4.2故障2：
凯美瑞发动机故障灯点亮分析................................31
4.3故障3：
丰田凯美瑞汽车自行熄火故障排除............................32
总结...................................................................33
致谢...................................................................34
参考文献.................................................................35
摘要
本文通过对汽车的了解去分析汽车。
利用个知识点对汽车的故障进行诊断，
文中对汽车分析的比较全面，还对汽车的故障进行了一些举例。
提出了不同于传统化油器式发动机的故障诊断方法，主要新的故障诊断方法可以提高电喷发动机故障诊断的准确性。
本文以丰田凯美瑞轿车为研究对象，对凯美瑞轿车发动机的结构及工作原理进行介绍于分析，对其个别常见的故障进行了举例分析。
关键词:
汽车构造的了解丰田凯美瑞的检修实例故障
引言
发动机是汽车的动力源，是汽车的心脏，汽车的一些基本技术性能都直接或间接地与发动机的相关性能相联系。
因此发动机综合性能的检测对整车性能的了解至关重要。
步入21世纪，伴随着汽车功能越来越完善，汽车维修技术含量也越来越高，电控燃油喯射发动机就是在这一前提下产生的，电控燃油发动机是在原来的机械部件的基础上，增加了一套电子控制系统，该系统由子控制单元、执行原件和多个传感器组成，电控发动机在工作的时候，各种信号系那个和交叉参透，对进气量、喯油脉宽和点火正时进行准确控制。
此时，一旦发动机出现了故障，复杂的系统信号数据和模糊的症状界限，会影响我们的判断，让我们很难找到故障的正确位置，同时，电控发动机的控制系统一般都是一个总成，在发成局部故障，其他的元件工作正常的情况下，为一个局部故障而更换一个总成，这是很不换算的，因此，我们要全面透彻的了解电控发动机各组成部分的工作原理，了解其各项功能于作用，根据具体的故障现象结合相关的技术知识、经验，制定出切实可行而又经济的维修方案，达到排除故障的目的。
第1章汽车的组成
1.1发动机的组成
发动机由两大机构、五大系统组成
一、曲柄连杆机构它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成该机构主要由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆曲轴和飞轮等机件组成。
功能：
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。
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。
二、配气机构
配气机构它由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等组件等组成。
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
三、燃料供给系
燃料供给系统由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器等组成。
电控燃油喷射式由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。
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；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
四、润滑系
润滑系统它由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器等组成。
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。
并对零件防腐防锈、密封，及清洗和冷却的作用。
五、冷却系
冷却系统水冷式由水套、水泵、散热器、风扇、节温器等组成。
风冷式由风扇和散热片等组成。
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。
．
六、点火系
传统式由蓄电池、发电机、点火线圈、断电器、火花塞等组成。
点火系统电子点火式全部只是用电子元件取代了断电器。
普通式和传统式点火系统类似，包括蓄电由电子系统控制点火时刻，是全电子点火系统，完全取消了机械装置，功能：
在汽油机中，气池、发电机、点火线圈、火花塞和电子控制系统等。
火为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点花塞头部伸入燃烧室内。
火系。
七、起动系要使发动机由静止状态过渡到工它由起动机及其附属装置组成。
起动系统
气缸内的可燃混使活塞作往复运动，作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，工作推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动机才能自行运转，合气燃烧膨胀作功，循环才能自动进行。
1.2底盘的组成汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。
传动系一
传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮，产生驱动力，使汽车能在一定速度上行驶。
传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。
二行驶系
汽车的车架、车桥、车轮和悬架等组成了行驶系。
三转向系
机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
转向操纵机构
转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
转向器
转向器（也常称为转向机）是完成由旋转运动到直线运动（或近似直线运动）的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。
目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。
．
转向传动机构转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转
以保证汽车转向节，使两侧转向轮偏转，且使二转向轮偏转角按一定关系变化，向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
四制动系液压制动传动机构主要由制动踏板、推杆、制动主缸、制动轮缸和管路组成。
车身的组成1.3
汽车车身结构从形式上说，主要分为非承载式和承载式两种。
非承载式非承载式车身的汽车有刚性车架，又称底盘大梁架。
承载式承载式车身的汽车没有刚性车架，只是加强了车头，侧围，车尾，底
板等部位，车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。
半承载式还有一种介于非承载式车身和承载式车身之间的车身结构，被称为半
承载式车身。
1.4电器设备的组成照明系统、起动机、点火系统、电器设备的组成由蓄电池、交流发电机、汽车电气设备总线发动机电控汽油喷射系统、仪表及辅助电气设备、车用空调、路。
汽车电器设备的作用是在车辆启动时为其提供足够的动力，使车辆可以正借用车用蓄电池池来为车上的用电设备提常起步；而在车辆熄火或是停驶之后，供必要电源因此,用交流发电机为车用电器提供能源,其供电方式是和蓄电池并联的必须要有一个电压调节器,以防过充电而损坏蓄电池
点火系统
蓄电池、点火触发装置、点火正时控制装置、高压产生器（高压线圈）、高压电分配装置、高压导线及火花塞。
作用汽车照明系统由电源、照明灯具、控制装置等组成。
其作用主要是间
道路照明、车厢内部照明、车辆宽度标示、仪表与夜间检修等。
二、汽车前照灯的结构及类型前照灯（俗称头灯）主要用于夜间行车道路照明，有些车型也兼作超车信号灯。
主要由灯泡、反射镜和配光镜三部分组成。
1、用远、近光变换。
屏偏转一个角度，使近光的光形分布不对称，达到防止眩目的目的。
前照灯由车灯开关控制，远光与近光的变换由变光开关控制，若作为超车信号时，由超车灯开关控制。
1、雾灯：
采用波光较长的黄色、橙色或红色。
其穿透能力强，用来在雨雾天气行车时道路的照明和发出警示。
2、牌照灯：
用于夜间照亮汽车牌照，并作为汽车尾部的灯光标志，装于汽车尾部的牌照上方。
3、顶灯：
用于车内照明，有些车型，此灯兼门灯警告灯，当门关闭不严时灯亮，
提醒驾驶员注意，装于驾驶室或车厢顶部。
4、仪表灯：
用于仪表照明，装于汽车仪表板上。
由车灯开关控制。
5、行李箱灯：
用于夜间行李箱打开时照明，由车灯开关和行李箱门控开关控制
水箱控制
作用及控制原理
水箱风扇电机安装在发动机冷却水箱后面的护风圈上,见图10-121。
其功能是：
除冷却发动机水箱中的循环水外,也同时冷却空调系统的冷凝器。
由于二者并装在一个位置上,所以水箱风扇电机不但由发动机循环水的双温开关控制,还要受空调系统中的空调三档开关控制。
水箱风扇电机共有低、高两档转速,是通过串接变速电阻实现的。
风扇电机的两档转速通过双温开关及空调三档开关控制。
当发动机冷却水温度达到95℃,双温开关的一对触点闭合,或当开启空调系统时,风扇自动以2560r/min速度运转；当冷却水温度达到102±3℃,双温开关的另一对触点闭合,或当空调压力达到16±1bar时,空调三档开关的一对触点闭合,风扇自动以3000r/min速度运转。
防抱死制动系统（ABS）
车轮防抱死制动系统是指在制动过程中,自动调节车轮制动力,防止车轮抱死以取得最佳效能的装置。
1.ABS的作用
汽车按常规制动,在车速较高、路面较滑时,车轮很容易抱死。
前轮抱死,会失去转向能力；后轮抱死,会出现侧滑,造成交通事故。
ABS技术是解决这些问题的有效措施。
1空调系统的组成
空调系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、干燥储液器及管路等组成，
制冷原理简介2.2
用户按操作程序启动汽车空调系统之后，压缩机在发动机带动下开始工作，1）
，一种环保型制冷剂，不会破坏臭氧层、无毒性、无刺激、不驱使制冷剂（R134a在密封的空调系统中循环流动，压缩机将气态制冷剂压缩成高燃烧、无腐蚀性）温高压的制冷剂气体后排出压缩机。
冷凝成高降温,2）高温高压制冷剂气体经管路流入冷凝器后，在冷凝器内散热、温高压的液态制冷剂流出。
高温高压液态制冷剂经管路进入干燥储液器内，经过干燥、过滤后流进膨胀3）
阀。
高温高压液态制冷剂经膨胀阀节流，状态发生急剧变化，变成低温低压的液4）
态制冷剂。
低温低压液态制冷剂立即进入蒸发器内，在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气5）
热量，使空气温度降低，吹出冷风，产生制冷效果，制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂。
6）低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入，进行压缩，进入下一个循环，只要压缩机连续工作，制冷剂就在空调系统中连续循环，产生制冷效果；压缩机停止工作，空调系统内制冷剂随之停止流动，不产生制冷效果。
第2章丰田凯美瑞的发动机
2.1发动机的燃油喷射系统
2.1喷射正时的控制
1.同时喷射
各缸喷油器同时打开，同时关闭。
（1）同时喷射控制电路：
一根电源线，一个驱动回路。
（2）同时喷射信号波形：
曲轴转一圈，喷油一次，一工作循环，喷油两次，根据曲轴位置信号确定喷射时刻。
．
（3）同时喷射正时图：
各缸同喷，一缸两喷，有储存。
（4）优点和缺点
优点：
控制回路简单，成本低，易维修。
缺点：
有储存，喷射时刻不是最佳，各缸混合气不均匀。
高速无影响，低速时因各缸雾化不同，怠速不稳。
2.分组喷射
（3）分组喷射正：
各组同喷，一缸一喷，有储存，基准缸1、4，非基准缸3、2。
（4）优点和缺点
优点：
控制回路简单，成本低，易维修，性能比同时喷射提高。
缺点：
有储存，怠速不稳。
3.顺序喷射
按点火顺序各缸在最佳时刻独立喷射。
（1）顺序喷射控制电路：
一根电源线，各缸独立驱动回路。
（2）顺序喷射信号波形：
各缸一个工作循环喷油一次，根据曲轴位置信号和凸轮轴位置信号确定喷射时刻。
．
（3）优点和缺点
优点：
喷射时刻最佳，各缸混合气雾化好，性能最好。
缺点：
控制回路复杂，成本高。
喷油量（脉宽）的控制
1.起动时喷油量的控制
冷车起动时，温度低，转速低，应加浓；
起动喷油脉冲宽度（ms）＝由发动机冷却液温度决定的喷油脉冲宽度（ms）＋无效喷射时间（ms）
根据起动装置的开关信号和发动机转速信号（一般400r/min以下）判定起动工况。
（1）通过冷起动喷油器加浓
冷起动喷油器安装在节气门后总进气歧管上，一个；温度－时间开关安装在发动机缸体上；
喷油器不受ECU控制，由温度－时间开关控制，喷射时间决定于水温和接通时间;只在冷起动时起作用，热起或起动后不喷油。
工作原理：
1）冷却液温度低于50℃时且起动开关ON（<15s），触点闭合，喷油；
冷却液温度越低，加热时间越长，喷油越多，最长喷射时间7.5s。
2）冷却液温度高于50℃（热起）时，或起动ON>15s，或起动OFF，触点断开,不喷油。
（2）微机（ECU）控制起动加浓
水温决定基本喷油脉宽，再进行进气温度修正和蓄电池电压修正；
为避免火花塞“淹死”，发动机每转一转分多次喷射，实现异步喷射；
为避免火花塞“淹死”，ECM有清除溢流（CleaningFlood）功能。
图水温－喷油时间图图起动时喷油时间的确定
（3）修正系数
1）水温修正
起动后加浓：
发动机低温起动后数十秒内，进行起动后加浓；水温越低，修正系数越大，随后逐渐衰减。
暖机加浓：
从起动后持续到水温正常；修正系数随水温的升高而衰减。
过热加浓：
高温热起动时汽油温度高，产生汽化，需进行过热修正；当水温达一设定值时，加浓修正。
图起动后加浓图暖机加浓图过热加浓
2.起动后喷油量的控制
喷油脉冲宽度（ms）＝基本喷油脉冲宽度（ms）×修正系数＋无效喷油时间
（1）基本喷油脉冲宽度（ms）：
由进气质量流量和发动机转速确定。
1）基本喷射持续时间随进气质量流量增大和发动机转速减小而增长；
2）叶片式空气流量传感器、卡门漩涡式空气流量传感器和进气压力传感器检测的进气流量是体积流量，需进行进气温度修正和大气压力修正，基本喷射持续时间随进气温度降低和大气压力增大而增长；
3）热线式和热膜式流量传感器检测的是质量流量，不需进气温度和大气压力修正。
（2）与发动机温度相关的喷油脉宽修正
1）刚起动后喷油脉宽的修正
2）暖机时喷油脉宽的修正
）高温时喷油脉宽的修正3．
4）与发动机温度相关的喷油脉宽修正电路
（3）加速时喷油脉宽修正
加速加浓：
负荷变化率越大，加浓量越大；水温越低，加浓越大。
图加速时负荷变化率修正
图加速时水温修正
（4）减速时喷油脉宽修正
减速减油：
负荷变化率越大，减油量越大；水温越高，减油越大。
．
（5）空燃比反馈修正（短时燃油修正）
在怠速和部分负荷的稳定工况，氧传感器检测排气中氧含量，ECM判断混合气成分，调整空燃比在理论值14.7左右，从而使三元催化效果最佳，达到最佳的排放性能。
即燃油闭坏控制。
图空然比反馈控制过程
（8）断油控制
超速断油：
为了爆震安全，发动机转速和车速超过某一最高速度时，断油。
缺火断油：
ECM检测到某缸火花塞不点火，为了保护三元催化转换器，将该缸喷油器断油。
减速断油：
发动机在某一高转速，节气门突然关闭，急减速断油。
当发动机转速降至某一转速时和节气门打开，恢复供油。
（9）蓄电池电压修正
无效喷射持续时间＝开阀时间－关阀时间
蓄电池电压越大，无效喷射持续时间越短，应减小喷油脉冲宽度。
2.2.发动机的点火系统
电子点火系统有一个点火用电子控制装置，通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器（发动机负荷传感器）、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态，在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角，按此要求进行点火。
然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正，使发动机工作在最佳点火时刻。
．
电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分:
带有爆震传感器，能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统；不带爆震传感器，点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。
点火系统结构
蓄电池点火系统1.
、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关及）组成：
电源（蓄电池或发电机1）起动机短路gg起动机火线接柱控制电路。
2）工作原理：
起动时：
蓄电池正极gg分电器触点点火线圈低压接柱点火线圈‘开关'接柱g低压线圈g导电片g点火线圈点火开关g起动后：
发电机‘电枢'g电流表g搭铁g蓄电池负极。
分g低压线圈g点火线圈低压接柱g‘电源'g热变电阻点火线圈‘开关'ggg中央高压线分火头g蓄电池负极。
高压电路：
高压线圈gg电器触点搭铁蓄电池点火系的主要元件：
点火gg火花塞旁电极搭铁。
g分缸线火塞中心极汽油机运行时带动断电器凸轮转线圈、分电器、电容器、火花塞、高压线等。
动，使断电器不断闭合与断开，在触点闭合式，蓄电池提供电流，电流从蓄电池电流流经点火线断电器触电，返回到蓄电池负极。
正极经点火线圈的一次绕阻、一当断电器触点被顶开时，圈的一次绕阻时，铁心中产生一个储能用的强磁场，而在二次绕阻中就感应出点次电流迅速衰减以至消失，铁心中的磁通随之减小，在由此输送到各个相应的火这一电压由高压线输送到分电器，火所需的高电压。
花塞上，产生电火花。
．
2.有触点晶体管点火系统
主要不同断电器触点
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