丰田发动机故障检测与维修.doc
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1、哈哈尔尔滨滨剑剑桥桥学学院院 毕毕 业业 论论 文文 论文题目:论文题目: 丰田发动机故障检测与维修 学学 生:生: 岳鹏 指导教师:指导教师: 戴耀辉 副教授 专专 业:业: 交通工程 班班 级:级: 高级轿车诊断与维修 08-2 班 2012 年 5 月 哈尔滨剑桥学院 毕 业 论 文 任 务 书 题目名称题目名称:丰田发动机故障检测与维修 立题意义立题意义 对丰田发动机故障进行检测,找到方便,快捷,节省的维修方法 技术条件与要求技术条件与要求 在充分调研的基础上以经济实用为目标进行论文撰写要求符合学院的 规范与规定 任务内容(包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求)任务内容(
2、包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求) 主要内容:发动机的结构工作原理和丰田发动机的常见故障检测与维修 课题研究进度安排: 11 月 29 日 选题 11 月 30 日 12 月 31 日 接受指导教师的指导 1 月 01 日 2 月 05 日 拟定论文大纲 2 月 06 日 3 月 31 日 搜集、查阅、整理相关资料 4 月 01 日 4 月 26 日 初稿形成 4 月 27 日 4 月 30 日 初稿审定 5 月 1 日 5 月 8 日 第一次修改 5 月 9 日 5 月 13 日 第一次审定 5 月 14 日 5 月 18 日 第二次修改 5 月 19 日 5 月 22 日
3、 定稿 5 月 23 日 5 月 26 日 论文评阅小组评审论文 5 月 26 日 毕业论文答辩 完成工作量和要求:完成一篇 10000 字以上论文,要求 15 个文献以上 2 个英文文献。 专业负责人意见专业负责人意见 签名: 年 月 日 哈尔滨剑桥学院 毕毕 业业 论论 文文 审审 阅阅 评评 语语 一、指导教师评语一、指导教师评语 是否同意答辩:是否同意答辩: 同意答辩同意答辩 不同意答辩不同意答辩 指导教师(签名)指导教师(签名) 职职 称称 年年 月月 日日 二、评阅人评语二、评阅人评语 是否同意答辩:是否同意答辩: 同意答辩同意答辩 不同意答辩不同意答辩 评阅教师(签名)评阅教师(
4、签名) 职职 称称 年年 月月 日日 哈尔滨剑桥学院 毕毕 业业 论论 文文 答答 辩辩 评评 语语 及及 成成 绩绩 三、答辩委员会评语三、答辩委员会评语 四、毕业设计成绩四、毕业设计成绩 签签 字(盖章):字(盖章): 五、答辩委员会主任单位:五、答辩委员会主任单位: 答辩委员会主任职称:答辩委员会主任职称: 答辩委员会主任签字:答辩委员会主任签字: 年年 月月 日日 I 丰田发动机故障检测与维修 摘 要 发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学 能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车的动 力来自发动机。发动机是汽车的心脏,
5、为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、 环保性。 汽车发动机作为汽车的核心部分,是一个汽车的灵魂,汽车发动机的好坏直 接影响到汽车的价值与功能。丰田汽车作为汽车产业里的一大分支在汽车行业里有着举 足轻重的作用。本文主要研究丰田汽车发动机常见故障,对其进行分析和解决。对使用 和维护汽车有着很现实的意义。 关键词关键词:丰田汽车,发动机,故障检测,维修 II Toyota engine fault detection and maintenance Abstract The engine is a form of energy conversion for mechanical energy
6、 of the machine. Its function is to the liquid or gas chemical energy into heat energy by burning, and then the heat through the expansion into mechanical energy and foreign power output. The power of the car from the engine. The engine is the heart of the car, the car to provide power for walking,
7、car of the power, economy and environmental protection. Car engine as the core part of the car, is a car, the soul of automobile engine has a direct influence on the value and function of the car. Toyota car industry as a branch in automobile industry has a pivotal role. This paper makes a study of
8、the Toyota engine common fault, and carry on the analysis and solve. To use and maintenance car has a realistic significance Keywords: Toyota;engine;failureanalysis;overhaul 目 录 摘要摘要 I Abstract II 1 1 绪论绪论.1 1.1 发动机故障检测的重要性.1 1.2 发动机故障产生的主要原因和表现1 1.3 发动机故障诊断技术.1 1.4 发动机故障检测与维修的意义.1 2 2 丰田公司的简介丰田公司的简
9、介.2 3 3 丰田发动机的工作原理和结构丰田发动机的工作原理和结构 3 3.1发动机的工作原理 .3 3.2 发动机的结构.3 4 4 丰田发动机的常见故障丰田发动机的常见故障 5 4.1 电控发动机.5 4.1.1 简介.5 4.1.2 结构组成.5 4.1.3 工作原理.6 4.2 发动机的常见故障诊断.6 4.2.1 汽车电控发动机常见故障及排除方法.6 4.2.2 控发动机故障诊断与排除流程图.8 4.2.3 检测与维修时的注意事项11 5 5 丰田发动机常见故障和维修案例丰田发动机常见故障和维修案例 .13 5.1 丰田皇冠轿车高转速动力不足13 5.2 丰田凯美瑞停车后难以启动1
10、5 5.3 丰田佳美发动机故障指示灯亮17 5.4 丰田皇冠发动机怠速过高18 结论结论 .20 致谢致谢 .21 参考文献参考文献 .22 哈尔滨剑桥学院毕业论文 1 丰田发动机故障检测与维修 1 绪论 1.1 发动机故障检测的重要性 汽车是一个复杂的机械系统,它由数千种的零件所构成,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。 它产生的故障占全车的比例最高(在全车中约占 19.8%),单位里程的配件消耗(在全车中约 占 75.6%)、保修工时消耗(在全车中约:1124.0%)汽车发动机也占首位,发动机的故障诊断 和维修水平在汽车修理中
11、最为重要,因此发动机综合性能的检测对报车性能的了解至关 重要。 1.2 发动机故障产生的主要原因和表现 汽车发动机一般都采用往复活塞式内燃机,其结构复杂,工作条件恶劣,在长期使 用过程处于各种的环境中,承受着各种应力,如外部的环境应力、内部功能应力和运动 应力以及总成、部件等由于结构和使用条件,如道路、气候、使用强度、行驶_I 二况等 的不同,发动机技术状况参数,将以不同规律和不同强度发生变化,或性能参数劣化, 最终将导致故障。发动机故障是指发动机部分或完全丧失工作能力的现象,通常表现为 声响异常、流体泄漏、温度过高、动力下降、油耗过大、工况突变、外观异常、机身振 动等。 1.3 发动机故障诊
12、断技术 发动机故障诊断技术,是在汽车不解体或不完全解体的前提下,依靠先进的传感器 技术与检测技术,采集发动机的各种具有某些特征的动态信息,并对这些信息进行各种 分析和处理、区分、识别并确认其异常表现,预测其发展趋势,查明其产生原因、发生 部位和严重程度,提出针对性的维修措施和处理方法,并提供公正的、科学的数据。主 要对汽车 的动力性、经济性、安全性、可靠性以及噪声、污染排放等状况进行检测。 1.4 发动机故障检测与维修的意义 哈尔滨剑桥学院毕业论文 2 随着汽车用途日益广泛,保有量急剧增长,及其结构和技术不断进步,使汽车检测 与诊断技术必须改变比较原始的检测方法,以新的检测诊断技术和方法来保证
13、汽车运行 的安全、节能、降低车辆排放和噪卢,减少运用、维修成本,以延长经济使用寿命。 2 丰田公司的简介 丰田汽车公司简称“丰田”(TOYOTA),创始人为丰田喜一郎。1895 年,丰田喜一 郎出生于日本,毕业于东京帝国大学工学部机械专业。1929 年底,丰田喜一郎亲自考察 了欧美的汽车工业。1933 年,在“丰田自动织布机制造所”设立了汽车部。丰田喜一郎的 同学隈部一雄从德国给他买回一辆德国 DKW 牌前轮子驱动汽车,经过两年的拆装研究, 终于 1935 年 8 月造出了一辆 GI 牌汽车。该车是二冲程双缸,木制车身,车顶用皮革缝 制。 1934 年,丰田喜一郎决定创立汽车生产厂。1937
14、年成立了“丰田汽车工业株式会社”, 地址在爱知县举田盯,初始资金 1200 万日元,员工 300 多人。 1936 年底至 1937 年初,丰田制造的卡车因质量差销售一直不景气。日本发动了侵华 战争后,陆军大批采购卡车,丰田公司的所有库存车一售而空,丰田公司赚了大钱。 1950 年 4 月,丰田汽车乐售公司成立,1950 年 6 月,朝鲜战争爆发,美军 46 亿日 元的巨额订货,丰田迅速发展起来。1952 年 3 月 27 日,丰田喜一郎因患脑溢血去世。 1974 年,丰田与日野、大发等 16 家公司组成了丰田集团,同时与 280 多家中小型企业组 成协作网。1982 年 7 月,丰田汽车工业
15、公司和丰田汽车销售公司重新合并,正式更名为 丰田汽车公司。 丰田的产品范围涉及汽车、钢铁、机床、电子、纺织机械、纤维织品、家庭日用品、 化工、建筑机械及建筑业等。1993 年,总销售额为 852.83 亿美元,位居世界工业公司第 5 位。全年生产汽车 445 万辆,占世界汽车市场的 9.4。目前,丰田是世界第三大汽车 公司,在世界汽车生产业中有着举足轻重的作用。 丰田是世界十大汽车工业公司之一,日本最大的汽车公司,创立于 1933 年。早期的 丰田牌、皇冠、光冠、花冠汽车名噪一时,近来的克雷西达、凌志豪华汽车也极负盛名。 丰田公司的三个椭圆的标志是从 1990 年初开始使用的。标志中的大椭圆代
16、表地球,中间 由两个椭圆垂直组合成一个 T 字,代表丰田公司。它象征丰田公司立足于未来,对未来 的信心和雄心。 哈尔滨剑桥学院毕业论文 3 3 丰田发动机的工作原理和结构 3.1发动机的工作原理 发动机是汽车的动力源,是汽车的心脏部分,能量转换机器。发动机最早诞生在英国, 所以,发动机概念也源于英语,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。随着科技的进 步,人们不断地研制出不同用途多种类型的发动机,发动机是将化学能转化为机械能的 机器,它的转化过程实际上就是工作循环的过程,简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃 料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞往复的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与 连杆相连的
17、曲柄,围绕曲轴中心作往复的圆周运动,而输出动力的。分析一下这个过程: 一个工作循环包括有四个活塞行程(所谓活塞行程就是指活塞由上止点到下止点之 间的距离的过程):进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。 四行程汽油机经过进气、压缩、作功和排气行程完成一个工作循环。 理解 4 冲程 活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下: 1活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气 2活塞往 顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。 3当活塞到达顶部时,火花塞放 出火花来点燃油气混合气,爆炸使得活塞再次向下运动。 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
18、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1 3.2 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。 哈尔滨剑桥学院毕业论文 4 (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
19、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
20、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 K 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
21、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 哈尔滨剑桥学院毕业论文 5 动机的起动系。 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、润滑系、 冷却系、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、润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系2 4 丰田发动机的常见故障 4.1 电控发动机 4.1.
22、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。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(包括电控系) 更为复杂。 电控发动机不仅要完成化油器
23、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(包括电 控系)更为复杂。 4.1.2 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 哈尔滨剑桥学院毕业论文 6 传
24、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。 4.1.3 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 机各工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(如水温、
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