邁騰B8發動機故障檢測與維修探析

摘要：發動機是驅動汽車的重要傳動部件，隨著汽車發動機技術的不斷發展，發動機的結構越來越復雜，發動機的故障會影響車輛的正常運行，并在道路上引發事故。此外，集成系統的使用給車輛的故障排除帶來困難，并增加了電路等一系列故障的可能性，因此有必要研究汽車發動機的故障檢測和維修方法，以保證汽車發動機的正常運行。在此基礎上，介紹了汽車發動機的結構和原理，總結了最常見的汽車發動機故障類型的原因，并針對邁騰B8汽車發動機故障提出檢測和維修的方法。

關鍵詞：汽車維修；發動機故障；檢測技術

中圖分類號：U472? 收稿日期：2023-05-24

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.08.033

1 前言

近年來，中國汽車工業蓬勃發展，汽車已經成為人們不可缺少的交通工具。由于汽車發動機是汽車的動力源，是汽車的核心，汽車發動機診斷、檢測和維修技術水平低下，導致汽車安全運行存在一定障礙，改進汽車發動機診斷、檢測和維修技術，對提高汽車安全性、質量、可靠性具有重要意義。我國對發動機故障檢測的研究起步較晚，在20世紀70年代逐步發展，隨著20世紀末汽車工業的快速發展，對汽車故障診斷和檢測的適當設備的研究也逐漸展開。時至今日，汽車發動機故障診斷和檢測技術已成為汽車工業中最重要的問題和挑戰之一。

2 汽車發動機結構原理

在汽油發動機中，燃料被注入進氣歧管，混合物被送入發動機氣缸。柴油機使用噴射泵將柴油注入發動機氣缸，通過熱混合物的自燃和熱膨脹做功。發動機根據決定車輛經濟性的汽缸布置，分為WV發動機和水平對置發動機，包括二沖程和四沖程內燃機。汽車發動機的結構包括曲軸和齒輪，主要是燃料供應系統、潤滑和冷卻系統以及點火系統。曲軸機構主要由殼體組、曲軸飛輪組和活塞桿組組成，它們為曲軸提供燃燒場并將膨脹壓力轉化為扭矩[1]。氣門組包括氣門導管和彈簧等部件，它們要將氣門固定在氣缸密封圈上，齒輪組包括齒輪、搖臂和導桿等，曲軸機構的功能是打開和關閉進氣門和出氣門以確保燃燒室的嚴密性，有規律的壓縮和膨脹循環。點火系統是汽油發動機的一個重要部分，通常位于火花塞的兩個電極之間，以產生電火花，它包括交流發電機、電池和點火線圈。燃氣-柴油內燃活塞式發動機將燃料的化學能轉化為機械能以產生動力，柴油發動機的熱效率更高、更經濟。蒸汽機和柴油機的工作原理不同，柴油機采用壓燃式。活塞在發動機汽缸中的往復運動是由活塞銷和連桿端部的連接所執行的。

3 汽車發動機常見的故障類型

3.1 發動機啟停故障

發動機故障通常發生在啟動發動機時，發動機電路或油路的任何異常都可能導致發動機無法正常啟動。發動機在蓄電池電量不足時也可能無法正常啟動。駕駛員在發動機不能正常啟動的情況下，應首先檢查汽車發動機的電源線路，并檢查汽車發動機的電池容量[2]、停機系統、起動機及起動機線路。

3.2 發動機噪聲故障

當發動機運轉時，經常會發出一定的噪音，如果發動機發出的噪聲是一種持續的、有規律的噪聲，表示汽車發動機運轉正常，如果汽車發動機發出刺耳的噪聲，說明汽車發動機內部零件摩擦，這時可以通過使用聽診器，識別發動機異響部位，更換損壞部件來排除故障。

3.3 發動機油耗故障

許多車主發現，車輛燃油消耗越來越多。消耗量增加的主要原因是發動機運行時，系統各傳感器信號失真、噴油及點火系統性能下降，導致燃料沒有與空氣充分混合，燃燒不充分。潤滑油消耗量增加的主要原因是發動機內部零件的不正常磨損。

3.4 發動機尾氣故障

由于燃料和空氣在發動機中混合不均勻而導致燃燒不充分，易導致出現尾氣刺鼻，冒黑煙的情況。如果發動機中的活塞環或油環在運行過程中嚴重磨損，可能會出現藍色尾氣，如果駕駛員使用劣質燃料，也會出現白色排氣[3]。

3.5 發動機拉缸活塞故障

由于汽車發動機的內部結構，如果活塞和氣缸之間的距離太小，活塞很容易被擠出來。如果駕駛員在駕駛過程中沒有注意到發動機過熱，異物很容易卡在發動機汽缸內，導致發動機拉缸。

3.6 發動機抖動故障

如果車輛內部顯示屏上的冷卻液溫度警告燈突然亮起，這說明車輛的冷卻系統出現了問題，往往此時發動機也會出現抖動，車輛維修人員可以檢查發動機抖動情況，如果發動機抖動沒有規律，可能是車輛的點火系統出現了問題。車輛的點火系統就是點火器及火花塞，可以通過點火器跳火測試及互換的方法檢查點火器。檢查火花塞時的，如果點火器正常工作時，火花塞不點火，可能是火花塞內部有大量積碳或已經損壞。

4 汽車發動機故障的常用檢測方法

4.1 經驗檢測法

在汽車運行過程中不可避免地出現各種故障，但這些故障逐漸積累起來，形成了一個完善的檢測系統。由于缺乏現代化的技術檢測設備，大多數故障必須依靠人工檢測，通過在實踐中的積累，維修人員可以進一步學習檢測專業知識，并根據發動機的外觀等，對發動機故障進行預評估、檢測。為了使檢測和維修更加有效，要對許多工具做出有效的替代，例如，如果發動機有積碳問題，檢測人員的專業知識可以準確定位發動機損壞位置[4]；當然，經驗性檢測方法的性質并不意味著其應用是普遍的，它們也需要相應的理論培訓和實踐經驗。通常情況下，經驗方法對于簡單的問題可能很準確，可以減少檢測和維修發動機故障的時間。

4.2 ECU診斷檢測法

由于汽車工業的日益智能化，ECU（電子控制單元）現在的應用越來越廣泛。ECU在汽車使用中扮演著“大腦”的角色，許多復雜的功能都要依靠ECU來控制和完成，大大降低了人為干預的程度。例如，自動氣候控制、空氣清潔、語音助手和自動駕駛都與ECU的支持和保護密不可分。在汽車發動機的故障檢測領域，ECU的功能和作用也不能被忽視。這意味著大多數汽車在出廠時都在ECU中配備了相關參數，并在關鍵部位安裝了傳感器，以便在發生故障時通過ECU向用戶發出警報。因此，通過ECU進行發動機故障檢測已經成為更快速、更準確地獲取故障信息的最常用方法之一。

5 發動機故障檢測與維修方式

5.1 進氣管真空度檢測

發動機進氣歧管的負壓是最敏感的部件之一，許多發動機故障都是由于負壓變化造成的。汽車維修人員應使用能確定真空度大小的專用真空表檢查發動機進氣歧管的真空度。這主要是為了確定當發動機出現故障時，進氣歧管中的真空度偏差的影響。將故障對負壓值的影響與邁騰B8發動機的負壓值作為參考進行了比較。正常怠速時進氣歧管真空值為61 MPa，混合氣不正常時對進氣歧管真空值的影響可以忽略不計，氣門嚴重泄漏時對進氣歧管真空值的影響最大。列出各種故障對進氣歧管真空值的影響，有利于車輛維修人員確定發動機故障的原因，有效提高車輛維修人員的工作效率，最大限度地保證車輛安全。

5.2 點火波形檢測

如果發動機不能啟動，必須檢查點火系統，可能存在點火故障、點火不正常。汽車修理工可以使用示波器檢查點火系統，示波器可以用來確定發動機各個汽缸中發生的情況。如果示波器的電壓很高，那么發動機缸體中的火花塞可能已經斷開；如果示波器的電壓很低，那么發動機缸體中可能有很多積碳，火花塞已經磨損或者缸體中的火花塞已經斷開。維修人員可以用示波器檢查車輛的發動機組，甚至可以測量點火線圈、火花塞和發動機高壓線，以幫助維修人員確定是否有問題[5]。

6 具體案例分析

6.1 故障了解與確認

a.故障現象

邁騰B8，客戶稱該車之前發生過嚴重事故，維修后可以正常使用，近期停車后，重新啟動，車輛無法啟動。接到故障車輛車后試車，車輛無法啟動，起動機不轉，儀表顯示異常，踩下制動踏板指示燈、EPC燈不顯示（圖1）。

b.車輛驗證

經和客戶一起試車，驗證結果客戶描述的問題屬實。

c.初始檢查

先后檢查線束插頭連接、檢查是否存在加裝件等，結果未發現異常。

6.2 診斷檢查

a.將診斷儀（431）與車輛連接，掃描全車系統，發現01發動機控制系統、02變速箱電子裝置系統缺失（圖2）。

b.查閱維修信息按照維修手冊推薦的診斷流程&步驟操作。

由于上述步驟未能找到故障原因，接下來按照手冊中相關故障的診斷流程進行系統測試：

a.檢查J623電源電路正常。斷開J623的T91插頭，測量J623電源系統電壓為12.45V正常（圖3）。

b.檢查J743變速器電源電路正常。

c.檢查動力網CAN系統，利用示波器對比CANH波形變成一條直線，正常值應為3.5～2.5V跳動的矩形波，異常，判定為CANH-CANL互短。異常波形和正常波形分別如圖4-圖5所示。

d.斷開J623和J533插頭，測量動力網CAN線路，T91/79-T20e/16電阻＜1 Ω正常，T91/80-T20e/6電阻電阻＜1 Ω正常，T91/79-T91/80＞10 kΩ正常。

e.測量J623本體T91/79-T91/80間電阻＜1 Ω，異常，J623內部短路。

6.3 驗證客戶描述的問題是否修復

更換J623，故障排除，車輛恢復正常。

6.4 故障機理分析

J623本體T91/79-T91/80之間短路，導致動力網CAN通信失敗，所以起動機不工作，P擋閃爍，儀表EPC燈不點亮。更換J623本體后，上述故障排除，起動車輛，運行正常。

7 發動機故障診斷的注意事項

a.為防止因電壓下降而損壞ECU和傳感器，不要在發動機運行時斷開蓄電池導線。

b.當發動機警告燈亮起時，不要斷開蓄電池。斷開電池將清除ECU中的相應數據。

c.在排除車輛故障時，關閉點火裝置，斷開蓄電池負極，并鎖上鑰匙，以確保維修人員的人身安全。

d.在排除故障時，應使用車輛專用的萬用表檢查控制單元和傳感器。

e.電池連接不當可能會導致單元燒毀，引起火災。

f.控制單元和傳感器必須密封，不能受潮，控制單元和傳感器不能用水清洗。

g.如果控制單元出現故障，不要擅自拆解，如果誤診了故障，擅自拆卸控制單元，控制單元的密封將被破壞。

8 汽車發動機故障檢測與維修發展趨勢

發動機故障診斷與檢測技術是以汽車發動機的基本結構特點、內燃機的理論基礎、計算機控制技術和整車性能指標為規范，以及綜合汽車試車技術和相關測試設備為基礎［6］。現在，汽車發動機的各種安全模塊都是由傳感器監測的，如果在車輛運行時，任何模塊的信號超出了規定的范圍，電路就會自動檢測模塊的故障，并及時發出錯誤信息。適當的計算機設施、先進的傳感器技術、人工智能算法對汽車發動機各種故障的預測、自動分類和診斷能力越來越強。在汽車發動機故障診斷系統的基礎上，持續監測車輛和各部件的性能，哪怕只是一個螺絲松動，都有助于及時發現安全隱患，確保車輛安全可靠地運行，但目前該系統仍處于實驗階段，尚未得到廣泛使用。未來，應在此技術的基礎上開發車輛損傷自動診斷系統，這對提高車輛損傷的診斷和準確檢測能力至關重要，也是汽車工業未來發展的焦點之一。

9 結語

汽車的故障診斷是一個系統的過程，只有了解汽車控制機制，結合故障現象，使用現代診斷設備，并對數據進行審查和分析，才能準確確定具體的故障位置。

參考文獻：

[1]劉國平.豐田凱美瑞M20C發動機故障檢測與維修[J].內燃機與配件，2020（17）：129-130.

[2]陳林.汽車發動機故障檢測與維修[J].中國寬帶，2021（2）：162.

[3]張立敬.汽車發動機故障檢測與維修技術要點[J].機械工業標準化與質量，2022（11）：52-55.

[4]聶斐，尹華，張雨辰.基于“1+X”證書的“汽車發動機故障檢測與維修”課程設計與實施[J].時代汽車，2021（13）：53-54.

[5]李麗.發動機故障檢測與維修技術分析[J].百科論壇電子雜志，2020（14）：1634.

[6]宗亮宇.汽車發動機故障檢測與維修技術要點分析[J].農機使用與維修，2022（5）：105-107.

作者簡介：

李顯貴，男，1973年生，研究生，研究方向為汽車檢測與維修技術、新能源汽車檢測與維修技術、二手車鑒定與評估。