汽車發動機故障診斷與修復中國交通教育研究會職業教育分會汽車運用工程專業委員會組織編寫上海景格科技股份有限公司技術支持趙宏劉新宇主編王芳于曉喜孫廣珍副主編高職汽車檢測與維修專業資源庫合作建設教材課件制作：楊麗慧汽車發動機各系統認知汽缸體及汽缸蓋故障診斷與修復活塞連桿組故障診斷與修復曲軸飛輪組故障診斷與修復配氣機構故障診斷與修復學習任務一學習任務二學習任務三學習任務四學習任務五學習任務六冷卻系統故障診斷與修復發動機傳感器故障診斷與修復電子油門系統故障診斷與修復發動機點火系統故障診斷與修復發動機燃油系統故障診斷與修復學習任務九學習任務十學習任務十一學習任務十二學習任務七學習任務八潤滑系統故障診斷與修復發動機總成裝配與試驗發動機怠速控制系統故障診斷與修復學習任務十三學習任務十四學習任務十五學習任務十六發動機進氣控制系統故障診斷與修復發動機排放控制系統故障診斷與修復發動機廢氣渦輪增壓系統故障診斷與修復學習任務十七發動機綜合故障診斷與修復

學習任務七活塞連桿組故障診斷與修復潤滑系統故障診斷與修復任務描述學習目標知識準備操作指引任務實施12345任務小結任務小結6

任務描述車主李先生反映，最近汽車在行駛一定里程后，潤滑油報警燈閃亮，待停車休息一段時間后，恢復正常。又經過行駛一段里程后又閃亮。維修人員檢查潤滑油數量，正常。懷疑是潤滑油質量或潤滑油牌號不對，需進一步檢查以便確認故障原因。引起此故障的可能原因是：潤滑油變質或油量不足；機油泵故障；機油壓力開關故障。現在需要對潤滑系統進行進一步檢測。

學習目標（1）認識發動機潤滑系統的組成、結構與功用；（2）了解潤滑系統的潤滑方式和潤滑油路；（3）能運用檢測設備進行潤滑系統主要零部件的檢修；（4）能對潤滑系統進行正確維護；（5）能診斷排除潤滑系統故障；（6）能正確選擇潤滑油。（7）具備信息查詢和手冊使用的基本能力；（8）能夠按照企業5S要求和安全生產規范進行操作；（9）能與同學密切合作，規范安全的完成學習活動；（10）養成自主學習、操作規范的工作作風及環保意識。建議學時：４學時

知識準備

潤滑系統的功用就是在發動機工作時連續不斷地把數量足夠、溫度適當的潔凈機油輸送到全部傳動件的摩擦表面，并在摩擦表面之間形成油膜，實現液體摩擦。減小摩擦阻力和磨損，保證發動機正常工作。除此之外，還清洗摩擦表面，帶走磨屑和其他異物，起清洗作用；機油在潤滑系內循環還可帶走摩擦產生的熱量，起冷卻作用；在運動零件之間形成油膜（如活塞與汽缸），可以提高它們的密封性，有利于防止漏氣或漏油，起密封作用；在零件表面形成油膜，可防止零件腐蝕生銹，對零件表面起保護作用；潤滑油還可用作液壓油，如在液壓挺柱內起液壓作用；在運動零件表面形成油膜，可以吸收沖擊并減小振動，起減振緩沖作用，延長機件的使用壽命以達到提高發動機工作可靠性和耐久性的目的。一、發動機潤滑系統功用

知識準備

發動機工作時，由于各運動零件的工作條件的不同，所要求的潤滑強度也不同，因而需采取不同的潤滑方式。現代汽車發動機多采用壓力潤滑與飛濺潤滑相結合的綜合潤滑方式。1．壓力潤滑壓力潤滑是指利用機油泵將一定壓力的潤滑油輸送到摩擦面間隙中，形成油膜潤滑的方式。壓力潤滑主要用于承受載荷和相對運動速度較高的摩擦面，如主軸承、連桿軸承、凸輪軸承、搖臂軸等處。二、發動機的潤滑方式

知識準備2．飛濺潤滑飛濺潤滑是指利用發動機工作時運動零件飛濺起來的油滴或油霧潤滑摩擦表面的方式。飛濺潤滑主要用于外露表面、載荷較輕的摩擦表面，如汽缸壁、活塞銷、凸輪、挺柱、偏心輪等。3．潤滑脂潤滑是通過潤滑脂嘴定期加注潤滑脂來潤滑零件工作表面的潤滑方式。主要用于負荷小、摩擦力不大，露于發動機體外的一些附件的潤滑面上，如水泵、發電機、啟動機等部件軸承的潤滑。二、發動機的潤滑方式

知識準備1．潤滑系統組成發動機潤滑系統主要由機油泵、機油濾清器、機油散熱器、油底殼和集濾器等零部件、溫度表和潤滑油管道等。(1)機油泵提供足夠高的壓力，保證進行壓力潤滑和潤滑油在潤滑系統內能循環流動。(2)機油濾清器用來濾除潤滑油中的金屬磨屑、機械雜質和潤滑油氧化物。它包括機油粗濾器和機油細濾器。(3)機油散熱器用來降低潤滑油的溫度。潤滑油在循環過程中由于吸熱而溫度升高，若潤滑油溫度過高，則其黏度下降，不利于在摩擦表面形成油膜；此外，還會加速潤滑油老化變質，縮短潤滑油使用期。(4)油底殼存儲潤滑油的容器。(5)集濾器用來濾除潤滑油中粗大的雜質，防止雜質進入機油泵。三、潤滑系統的組成及油路

知識準備2．潤滑系統油路現代汽車發動機潤滑系統的組成及油路布置方案大致相同。只是由于潤滑系統的工作條件和具體結構的不同而稍有差別。圖7-1所示為某六缸轎車發動機潤滑系統示意圖。三、潤滑系統的組成及油路圖7-1六缸發動機潤滑油路

知識準備2．潤滑系統油路發動機曲軸的主軸頸、連桿軸頸、凸輪軸軸頸、搖臂軸等采用壓力潤滑；活塞、活塞環、活塞銷、汽缸壁、氣門、挺柱、推桿等采用飛濺潤滑。潤滑系統由機油泵、機油濾清器、機油冷卻器、集濾器等組成。此外，潤滑系統還包括機油壓力表、溫度表和機油管道等。現代汽車發動機潤滑系統的油路大致相同。發動機工作時，機油泵將油底殼中的潤滑油經集濾器過濾后吸入，并形成一定壓力后向機油濾清器供油。如果所供機油油壓太高或流量過大，則潤滑油經機油泵上的溢流閥返回機油泵入口。壓力和流量正常的潤滑油經濾清器濾清之后進入發動機主油道。機油濾清器蓋上設有旁通閥，若機油濾清器堵塞，油壓升高，則潤滑油不經過濾清器，而由旁通閥直接進入主油道。主油道的潤滑油通過七條分油道，分別潤滑七個曲軸主軸頸。三、潤滑系統的組成及油路

知識準備

2．潤滑系統油路然后，潤滑油經曲軸上的斜油道，從主軸頸流向連桿軸頸潤滑曲柄銷。主油道的另四條分油道直通凸輪軸軸承，潤滑四個凸輪軸軸頸。同時潤滑油從凸輪軸的第一軸頸處，經上油道通入氣門搖臂軸的空腔內，然后從搖臂上的油道流出滴落在配氣機構其他零件的工作表面上。另外，在機油濾清器上還裝有潤滑油壓力開關。潤滑油壓力若低于規定值，則潤滑油開關觸點閉合，報警燈閃亮，同時蜂鳴器鳴響報警。三、潤滑系統的組成及油路

知識準備1．機油泵現代汽車發動機潤滑系統所使用的機油泵可分為齒輪式和轉子式兩種。1）齒輪式機油泵齒輪式機油泵的工作原理如圖7-2所示。它主要由主動軸、主動齒輪、從動軸、從動齒、輪殼等組成。四、潤滑系主要部件的構造圖7-2齒輪式機油泵示意圖1-進油腔；2-主動齒輪；3-出油腔；4-卸壓槽；5-從動齒輪；6-泵體

知識準備1．機油泵1）齒輪式機油泵兩齒輪外嚙合，裝在殼體內，齒輪與殼體的徑向和端面間隙都很小。當齒輪按圖示方向旋轉時，進油腔1處由于嚙合著的齒輪逐漸脫開，密封工作腔容積逐漸增大，腔內形成一定的真空，油底殼中的潤滑油便被吸入到進油腔來。隨后又被輪齒帶到出油腔3。出油腔的容積由于輪齒逐漸進入嚙合而減小，使潤滑油壓力升高，潤滑油便經出油口被壓入發動機機體上的潤滑油道。在發動機工作時，機油泵齒輪不停地旋轉，潤滑油便連續不斷地流入潤滑油道，經過濾清之后被送到各潤滑部位。當輪齒進入嚙合時，封閉在輪齒徑向間隙內的潤滑油，由于容積減小，壓力急劇升高，使齒輪受到很大的推力，并使機油泵軸襯套的磨損加劇和功率消耗增大。為此在泵蓋上加工一道卸壓槽4，使輪齒徑向間隙內被擠壓的潤滑油通過卸壓槽流入出油腔。四、潤滑系主要部件的構造

知識準備1．機油泵2）轉子式機油泵轉子式機油泵如圖7-3所示。主要由內、外轉子，機油泵體及機油泵蓋等零件組成。內轉子固定在機油泵傳動軸上，外轉子自由地安裝在泵體內，并與內轉子嚙合轉動。內、外轉子之間有一定的偏心距。轉子式機油泵的優點是結構緊湊，供油量大，供油均勻，噪聲小，吸油真空度較高。四、潤滑系主要部件的構造圖7-3轉子式機油泵

知識準備2．機油濾清器機油濾清器是用來濾清潤滑油中的金屬屑、機械雜質及機油本身氧化的產物，如各種有機酸、瀝青質以及碳化物等，防止它們進入零件的摩擦表面而將零件拉毛、刮傷，使磨損加劇，以及防止潤滑系統通道堵塞而出現燒壞軸瓦等嚴重事故。潤滑油流到摩擦表面之前，經過濾清器濾清的次數越多，則潤滑油越清潔。但濾清次數越多，潤滑油流動阻力也越大。為解決濾清與油路通暢的矛盾，在潤滑系統中裝有幾個不同濾清能力的濾清器：集濾器、粗濾器、細濾器。它們分別串聯和并聯在主油道中。與主油道串聯的濾清器稱為全流式濾清器；與主油道并聯的濾清器，稱為分流式濾清器。四、潤滑系主要部件的構造

知識準備2．機油濾清器1）集濾器集濾器采用濾網式結構，安裝與機油泵進油管上。大多數汽車都采用固定式集濾器，位于油面下面吸油，這樣可防止吸入泡沫，且結構較簡單。浮筒式集濾器結構如圖７－4所示。四、潤滑系主要部件的構造圖7-4浮筒式集濾器

1-罩；2-濾網；3-浮子；4-油管；5-固定管

知識準備2．機油濾清器2）粗濾器機油粗濾器如圖7-5所示。用以濾去潤滑油中粒度較大(直徑為0.05～0.1mm以上)的雜質。它對潤滑油的流動阻力較小，通常串聯在機油泵與主油道之間，屬于全流式濾清器。粗濾器根據濾芯的不同，有各種不同的結構型式。傳統的粗濾器多采用金屬片縫

隙式，由于質量大，結構復雜，制造成本高等缺點，金屬片縫隙式粗濾器已基本被淘汰；現代汽車發動機普遍采用紙質式粗濾器。四、潤滑系主要部件的構造圖7-5機油粗濾器

知識準備2．機油濾清器3）機油細濾器有過濾式和離心式兩種類型。過濾式存在著濾清與通過能力之間的矛盾，而離心式具有濾清能力高、通過能力大且不受沉淀物影響等優點。如圖7-6所示為EQ61001型發動機的離心式機油細濾器。機油細濾器用以濾去潤滑油中粒度較小(直徑0.001mm以上)的雜質。由于它對潤滑油的流動阻力較大，故多做成分流式，與主油道并聯，屬于分流式濾清器。四、潤滑系主要部件的構造

知識準備四、潤滑系主要部件的構造圖7-6離心式機油細濾器1-殼體；2-鎖片；3-轉子軸；4-止推軸承；5-噴嘴；6-轉子體端套；7-濾清器蓋；8-轉子蓋；9-支承墊；10-彈簧；11-壓緊螺套；12-壓緊螺母；13-襯套；14-轉子體；15-擋板；16-螺塞；17-調整螺釘；18-旁通閥；19-進油限壓閥；20-管接頭B.濾清器進油孔；C.出油孔；D.進油孔；E.通噴嘴油道；F.濾清器出油口

知識準備3．機油散熱器在高性能大功率的強化發動機上，由于熱負荷大，必須裝設機油冷卻器。機油冷卻器布置在潤滑油路中，其工作原理與散熱器相同。發動機機油冷卻器分為風冷式和水冷式兩類。風冷式機油冷卻器很像一個小型散熱器，利用汽車行駛時的迎面風對機油進行冷卻。這種機油冷卻器散熱能力大，多用于賽車及熱負荷大的增壓汽車上。但是風冷式機油冷卻器在發動機起動后需要很長的暖機時間才能使機油達到正常的工作溫度，所以普通轎車上很少采用。

水冷式機油冷卻器外形尺寸小，布置方便，且不會使機油冷卻過度，機油溫度穩定，因而在轎車上應用較廣。四、潤滑系主要部件的構造

知識準備4.潤滑脂潤滑脂是將稠化劑摻入液體潤滑劑中所制成的一種穩定的固體或半固體產品，其中可以加入旨在改善潤滑脂某種特性的添加劑。潤滑脂在常溫下可附著于垂直表面而不流淌，并能在敞開或密封不良的摩擦部位工作，具有其他潤滑劑所不能代替的特點。因此，在汽車的許多部位都使用潤滑脂潤滑。1）機油功用機油在運動零件的所有摩擦表面之間形成連續的油膜，以減小零件之間的摩擦；潤滑油在循環過程中流過零件工作表面，可以降低零件的溫度；機油可以帶走摩擦表面產生的金屬碎末及沖洗掉沉積在汽缸活塞、活塞環及其它零件上的積炭；機油附著在汽缸壁、活塞及活塞環上的油膜用，起到密封作用；機油有防止零件發生銹蝕的作用。四、潤滑系主要部件的構造

知識準備4.潤滑脂2）機油分類機油按照用途分為汽油發動機機油和柴油發動機機油，這兩種機油按照黏度級別和質量級別又分為很多種，選用機油時主要從這兩個級別來考慮。有些發動機機油可以適用于汽油發動機和柴油發動機，但多數情況下這兩種機油是不通用的。按黏度級別分：按黏度級別SAE(美國汽車工程師學會)發動機機油又分單級和多級。冬季用油有6種；夏季用油有4種，冬夏通用油有16種。如SAE30、SAE40為單級油，SAE10W－30、SAE15W－40為多級油。其中，“W”代表冬季，前面的數字越小說明低溫黏度越低，發動機冷啟動時的保護能力越好；“W”后面的數字則是機油耐高溫性的指標。四、潤滑系主要部件的構造

知識準備4.潤滑脂2）機油分類按SAE法分類機油，冬季用油有6種；夏季用油有4種，冬夏通用油有16種。冬季用油牌號分別為：0W、5W、10W、15W、20W、25W，符號W代表冬季，W前的數字越小，其低溫粘度越小，低溫流動性越好，適用的最低氣溫越低；夏季用油牌號分別為：20、30、40、50，數字越大，其粘度越大，適用的最高氣溫越高；冬夏通用油牌號分別為：5W／20、5W/30、5W／40、5W／50、10W／20、10W／30、10W／40、10W／50、15W／20、15W／30、15W／40、15W／50、20W／20、20W／30、20W／40、20W/50，代表冬用部分的數字越小，代表夏季部分的數字越大者粘度越高，適用的氣溫范圍越大。四、潤滑系主要部件的構造

知識準備

4.潤滑脂2）機油分類按質量級別分：按機油質量等級API（API是美國石油學會）等級劃分為兩大類，“S”系列代表汽油發動機用油；“C”系列代表柴油發動機用油；當“S”和“C”兩上字母同時存在，則表示此機油為汽柴通用型。如“S”在前，則主要用于汽油發動機。反之，則主要用于柴油發動機。（１）汽油發動機潤滑油。分為SC～SL等級別，第二個英文字母表示質量級別。字母越往后質量級別越高，價格也越高。（２）柴油發動機潤滑油。分為CD～CH等級別，第二個字母表示質量級別。按照發動機負荷等條件，各級潤滑油的適用范圍有很大區別。例如APISJ／CD，表示潤滑油相當于汽油發動機SJ級，相當于柴油發動機CD級。四、潤滑系主要部件的構造

知識準備4.潤滑脂3）潤滑油的選用根據汽車發動機的強化程度選用合適的潤滑油使用級；根據地區的季節氣溫選用適當粘度等級的潤滑油。4）合成機油合成機油是利用化學合成方法制成的潤滑劑。其主要特點是有良好的黏度—溫度特性，可以滿足大溫差的使用要求；有優良的熱氧化安定性，可長期使用不需更換。使用合成機油，發動機的燃油經濟性會稍有改善，并可降低發動機的冷起動轉速。目前，合成機油的價格比從石油提煉出來的機油貴。但是，隨著生產規模的擴大和制造工藝的改進，合成機油的價格將會越來越便宜。未來將是合成機油的時代。四、潤滑系主要部件的構造

操作指引（1）場地設施：舉升機一臺，工作臺一件。（2）設備設施：發動機臺架、速騰/邁騰汽車整車一輛、機油泵一個。（3）工量具：常用、專用工具一套、油壓測試套件一套等。（4）耗材：機油等。1.組織方式2.操作要點（1）穿戴干凈整潔的工作服。（2）遵守場地安全規定，注意用電安全。（3）正確使用工量具。（4）正確使用油壓測試套件等設備。

任務實施1．機油的檢查與更換1）機油檢查（1）發動機機油溫度至少60℃。（2）車輛必須水平放置。（3）發動機停轉后等待幾分鐘，讓機油能流回到油底殼內。（4）拔出機油標尺，用一塊干凈的抹布擦干凈，然后再把標尺重新插入，直到極限位置。（5)接著再次拔出機油尺，標出機油油位。

任務實施1．機油的檢查與更換1）機油檢查（6）游標尺的標記如圖7-7所示。圖中1為最高標記；2為最低標記；a為區域到最高標記之間的范圍。不需要添加發動機機油；b為區域內的油位，可以添加發動機機油；c區域為最低標記之間的范圍，最少應添加0.5L發動機機油。（7）油位不允許超過最高標記，以免發生三元催化轉化器損壞的危險。圖7-7油尺標記

任務實施1．機油的檢查與更換2）機油更換如果在維修發動機時，在機油內發現大量的金屬屑以及其他雜質，必須徹底清洗油道，還要更換機油冷卻器，更換新的機油濾清器。邁騰、速騰汽車發動機機油的規格：使用VW標準50000、50101或00規定的發動機機油，僅在特殊情況下可使用符合APISF或SG級別的多用機油。在工廠里用VW標準50300規定的發動機機油給發動機加注，該發動機機油油較長的保養周期。VW標準50000、50100或50200規定的發動機機油允許繼續使用，這些機油必須每隔12各月或15000km更換一次。必須對保養周期顯示器進行相應的編程。

任務實施2．機油泵的檢修將泵殼和泵蓋分開，檢查下列項目：（1）檢查內、外轉子之間的徑向間隙。標準值為0.02～0.16mm，維修極限0.20mm。如果此間隙超過使用極限，則應更換內、外轉子。（2）檢查泵殼與轉子之間的軸向間隙，標準為0.02～0.07mm；維修使用極限為0.12mm。如果此間隙超過使用極限，則應更換外轉子組或泵殼。（3）檢查泵殼與外轉子之間的間隙，標準為0.10～0.19mm；維修極限為0.21mm。如果此間隙超過使用極限，則應更換內、外轉子組或泵殼。（4）檢查轉子與泵殼有無燒灼或損壞，并視情況進行更換。（5）從機油泵上拆下舊的油封，換上新的油封。在裝用新的油封時，應用專用工具輕輕敲打，直到油封到達油泵的底部。（6）機油泵裝復后，應檢查其轉動情況，應無卡滯，且轉動自如。如無問題。則可在機油泵上安裝定位銷和新O形圈，涂上液態密封膠，即可往發動機缸體上安裝。

任務實施3．檢查機油壓力和油壓開關1）檢測條件（1）發動機油位正常。（2）機油溫度至少80℃（冷卻器風扇必須運行過一次）。（3）點火開關打開后，機油壓力指示燈應該點亮。（4）裝有自動檢查系統的車輛上，顯示屏應該顯示“正常”。2）檢測過程（1）拆下油壓開關，并將其旋入檢測裝置。（2）將檢測設