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1、目 录第一部分 设计任务与调研 1第二部分 设计说明22.1汽油发动机的结构和工作原理22.1.1汽车汽车发动机的概况22.1.2捷达汽车发动机的组成22.1.3捷达汽车电控燃油喷射系统的组成42.1.4 捷达汽车发动机的工作原理42.2 捷达汽车油耗过高的故障现象及诊断方案5第三部分 设计成果93.1 2005款捷达王汽车油耗过高93.2 捷达王汽车油耗过高10第四部分 结束语12第五部分 致谢13第六部分 参考文献14第一部分 设计任务与调研一、毕业设计的任务 1.掌握捷达汽车汽油发动机整体组成、部件及总体布置； 2.了解捷达汽车油耗过高的故障原因分析； 3.完成捷达汽车油耗过高的故障诊断
2、方案设计。二、设计的思路、方法等1通过检索相关专著、论文、汽车维修手册、培训材料等资料，收集与捷达汽车 油耗过高的故障诊断方案毕业设计相关的材料；2经过分析、归纳、整理，系统分析捷达汽车油耗过高的故障原因；3进行现场实践，对捷达王汽车汽油发动机进行实车研究；4开展方案设计，通过系统分析法和现场验证，比较各种方案，逐步优化设计方案、明确设计故障诊断方案5验证故障分析诊断思路的逻辑性和有效性,结合捷达王汽车油耗过高的维修实践进行检验，进一步修改完善设计，验证科学性与实用价值。三、与本课题相关的资料参考以下书籍： 1李清明.汽车发动机电子控制系统.北京:机械工业出版社,2007.4. 2栾琪文.一汽
3、大众维修资料大全维修手册.辽宁:科学技术出版社,2013. 3谷朝峰.一汽大众车系维修案例精选.北京：机械工业出版社,2011. 4刘汉军.国产大众系列轿车维修手册.北京:金盾出版社,2009.四、 调研的目的和总结 通过调研，收集足够的、真是的和有效的信息，为本次毕业设计提供充分的理论基础及参考依据。调研的部门为汽车企业、汽车公司、汽车专业人士等一切与本次毕业设计相关的单位或个人，获得的信息有些是学术性的，也有些是实用性的。第二部分 设计说明1 汽油发动机的结构和工作原理1.1汽车汽油发动机的概况 汽油发动机是以汽油作为燃料的发动机。由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，
4、经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。汽油机的特点是转速高，结构简单，质量轻，造价低廉， 运转平稳。 与柴油发动机相比，汽油机具有噪声低，运转平顺、冬季易于启动、发动机有效转速范围大（1000-7000rpm）、响应速度快等特点。汽油机的缺点是热效率低于柴油机，油耗较高，点火系统比柴油机复杂，可靠性和维修的方便性也不如柴油机。1.2捷达汽车发动机的组成 1.2.1曲柄连杆机构 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成 1.机体组：气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱、汽缸套及油底壳 2.活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆 3.曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、扭转减振
5、器、平衡轴 主要是由发动机机体、曲轴、连杆、活塞等机件组成承担能量装换的功能。 图1 曲柄连杆机构 1.2.2配气机构 发动机配气机构（内燃机配气机构）是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出1 。在压缩与作功行程中，关闭气门保证燃烧室的密封。 图2 配气机构1.2.3燃料供给系统 是由进排气装置和燃油供给装置组成。主要是用来给发动机提供清洁的空气；将燃烧后的废气排出汽缸；将柴油以高压雾状喷入燃烧室内，使之蒸发，混合并燃烧。 图3 燃料供给系统 1.2.4冷却系
6、统 发动机的冷却必须适度，如果冷却过度，将使传热损失增加，发动机燃油经济性变差，此外还会引起下述不良后果：燃油蒸发雾化不良，燃烧恶化；低温下机油粘度增大，使摩擦损失增大；温度过低还会使气缸的腐蚀磨损加剧。这些问题都将导致发动机输出的有效功率下降，经济性变坏，使用寿命减少。现代发动机中，冷却系统带走的热量约等于发动机燃料实际放热量的四分之一到三分之一左右。 图4 冷却系统1.2.5润滑系统 主要由机油泵、油底壳、机油滤清器、机油冷却器、主油道等组成。主要功用是润滑，还具有冷却零件表面、对零件表面进行清洁、防止零件腐蚀、还有密封作用。 图5 润滑系统1.2.6启动系统 因发动机不能自行由静止转入工
7、作状态，必须用外力转动曲轴，直到曲轴达到发动机开始燃烧所必需的转速，保证混合气的形成、压缩和点火能够顺利进行。发动机由静止转入工作状态的全过程，称发动机的启动。完成发动机启动过程所需的一系列装置称发动机启动装置。 图6 启动系统1.3捷达汽车电控燃油喷射系统的组成1.3.1空气供给系统 质量流量式喷射系统的空气系统有空气滤清器、空气流量计、节气门体、空气阀以及稳压箱等构成。功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。原理：空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量计、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各缸。 1.3.2 燃油供给系统 燃料系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、
8、调压器以及喷油器构成。功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。原理：电动燃油泵将汽油自油箱内吸出，经滤清器过滤后，由压力调节器调压，通过油管输送给喷油器，喷油器根据电脑指令向进气管喷油。燃油泵供给的多余汽油经回油管流回油箱。 1.3.3 控制系统 控制系统主要有传感器、输入/输出电路以及微机等组成，ECU是控制系统的核心。ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间，再根据其他传感器对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油或断油。1.4捷达汽车汽油发动机工作原理汽油发动机完成一次能量转换并对外输出功率，需要完成进气、压缩、做功和排
9、气4个共组过程，称为一个工作循环。每一个工作过程对应一个活塞冲程，完成一个工作循环需要4个活塞冲程的柴油机，称为四冲程汽油发动机。四冲程汽油发动机完成一个工作循环，曲轴旋转720（两圈），活塞上下运动各两次。1.4.1进气行程在这个过程中，发动机的进气门开启，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而使气缸内的压力将到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力，这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸，同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充分混合。在进气终了时，气缸内的气体压力约为0.0750.09MPa。而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。1.4.2压缩
10、过程为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，即需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程，即压缩行程。此时混合气压力会增加到0.6-1.2MPa，温度可达600-700K。1.4.3做功行程在这个过程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，此时燃气的压力和温度迅速增加。其所能达到的最大压力可达3-5MPa,相应的温度则高达2200-2800K。高温高压的燃气推动活
11、塞由上止点向下止点运动，通过连杆使曲柄旋转并输出机械能，除了维持发动机本身继续运转外，其余即用于对外做功。在活塞的运动过程中，气缸内容积增加，气体压力和温度都迅速下降，在此行程终了时，压力降至0.3-0.5MPa，温度则为1300-1600K。 1.4.4排气行程当作功行程接近终了时，排球门开启，考废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，强制降废气强制排到大气中，这就是排气行程。在此行程中，气缸内压力稍微高于大气压力，约为0.105-0.115MPa。当活塞到达上止点附近时，排气行程结束，此时的废气温度约为900-1200K。 2捷达汽油发动机油耗过高故障现象及诊断方案2.1
12、捷达汽车油耗过高的故障现象2.1.1 电子控制系统故障引起汽油发动机油耗过高的故障现象 氧传感器失效，怠速抖动、冒黑烟，最高车速60km/h 油耗过高。2.1.2燃油供给系故障引起捷达王汽车油耗过高的故障现象 喷油器损坏或堵塞时会产生怠速缺缸，加速无力，加速无力，排气管放炮，加速时有供油不足的感觉，引起的油耗过高。2.2捷达汽车油耗过高的故障分析2.2.1电子控制系统引起油耗过高的故障分析当氧传感器损坏或线路有故障时，容易产生下列故障：废气排放超标；怠速不稳；空燃比不正确；油耗上升。氧传感器失效后，会使发动机怠速运转不稳，油耗增加，排气管冒黑烟。常见故障是氧传感器因堵塞中毒而失效。 产生上述故
13、障的原因主要有以下几点。 1.氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗都可能使其碎裂而失效。处理时要特别小心，发现问题要及时更换。 2氧传感器内部进入油污或尘埃等沉积物时，阻碍外部空气进入氧传感器内部，会使传感器的输出信号改变，不能正确修正空燃比。表现为油耗上升，排放浓度明显增加，此时将沉积物除净就会使其恢复正常工作。 3氧传感器中毒，尤其是在以前使用加铅汽油，使氧传感器铅中毒而失效。另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使传感器失效。因此，要使用质量高的燃油和润滑油。2.2.2燃油供给系统引起油耗过高的故障原因分析 1.作为燃油供给系统关键部件之一的喷油器，它的工作好坏将严重的影响发动机的性能。汽车行驶一段时间后，燃油系统就会形成一定的沉积物。沉积物的形成和汽车的燃油直接有关：沉积物会堵塞喷油器的针阀、阀孔，影响
