技师论文 - 凯美瑞2AZ型发动机结构及故障检修 - 图文

目 录

一、凯美瑞2AZ-FE型发动机的组成与原理 错误！未定义书签。 （一）凯美瑞2AZ-FE型发动机的组成 . 错误！未定义书签。 （二）凯美瑞2AZ-FE型发动机的工作原理 ............... 8 二、常用工具设备的功能与使用 ........................ 11 （一）专用工具的功能与使用 ........................ 11 （二）常用检测设备功能与使用 ...................... 14 三、凯美瑞2AZ-FE型发动机的检测与诊断 ............... 16 （一）常见故障及产生原因 .......................... 16 （二）典型故障的诊断维修流程 ...................... 17 （三）故障诊断方法探讨 ............................ 18 （四）典型故障诊断维修实例 ........................ 20 结束语 .............................................. 28 参考文献 ............................................ 29

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凯美瑞2AZ-FE型发动机结构及故障检修

摘要:本篇论文以丰田凯美瑞轿车发动机的结构及常见故障为主题，阐述了该款汽车发动机的具体结构与组成，以及其工作原理。介绍了拆装该发动机的专用工具和常用检测工具。最后列举了凯美瑞2AZ-FE型发动机的具体故障，并进行了理论分析及诊断。

关键词：凯美瑞； 2AZ-FE型发动机； 结构； 原理； 专用工具； 故障检修

一、凯美瑞2AZ-FE型发动机的组成与原理

（一）凯美瑞2AZ-FE型发动机的组成 1、发动机概要

凯美瑞2AZ-FE型发动机的规格，见表1。

表1 2AZ-FE型发动机规格

发动机 缸数和排列 气门正时机构 燃烧室形状 平衡轴 机油泵 进气歧管 燃油系统 排量 [cm3] 缸径x行程 [mm] 压缩比 最大输出功率 [kW @ rpm] 最大扭距 [N·m @ rpm] 点火顺序 燃油标号 机油等级 发动机冷却液型号 2AZ-FE 4-缸直线排列 带VVT-i的双顶置凸轮轴16-气门, 正时链 屋脊型 有 链条驱动 Cross-Flow EFI (SFI) 2,362 88.5 x 96.0 9.8 123 @ 6,000 224 @ 4,000 1-3-4-2 93 或更高 API 级别 SL, SM, “Energy-Conserving”, or ILSAC SLLC (超长冷却液) （SLLC 保养时间表: 第一次 160000 km，然后每隔 80000 km。）

2、发动机特性 （1）缸体

缸体和缸盖由铝合金制造；整体的薄铸铁气缸盖垫；水套装置：改 善了水温的均匀性 ，如图1。

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图1 汽缸体与水套装置

（2）塑性拧紧螺栓（如图2）

缸盖螺栓: 70N·m + 90°；曲轴轴承盖螺栓: 40N·m + 90° 连杆螺栓: 25N·m + 90°；平衡轴室螺栓: 22 N·m + 90°

缸盖螺栓长度: 141.3 到144.2 mm；曲轴轴承盖螺栓直径R: 7.2 到 7.5 mm 连杆螺栓直径R: 7.0 到 7.3 mm；平衡轴室螺栓长度: 58.3 到 60.3 mm

长度

图2 塑型螺栓

直径

(3)活塞

只有标准尺寸供应，如图3。

图3 活塞

3、气门正时机构

（1）正时链的自动张紧装置

正时链直接驱动两根凸轮轴；弹簧和发动机机油压力保持平衡；棘齿型不能

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返回；安装时有正时标记，如图4。

图4 气门自动张紧装置和正时机构

（2）气门机构

VVT-i系统在进气门侧用来改善从低速到中速范围内的扭距,以及改善在高 速时的输出功率。 VVT-i控制器控制进气门的时间开度：进气门的时间开度: +3°BTDC(上止点) 到 43°BTDC；进气门的关闭角度: 25°ABDC 到 65°ABDC ，如图5。

图5 VVT-i

（3）气门升程

用在无调整垫片的气门，如图6。

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图6 气门挺柱

4、润滑系统

（1）概要

机油泵由曲轴通过链条来驱动；全流通型；机油泵带安全阀, 机油滤清器带旁通阀；活塞有机油喷嘴润滑，如图7。

图7 润滑系统

（2）机油泵

机油泵由曲轴通过链条来驱动, 是安装在曲轴箱内部的简单装置；有匹配标记并可进行调整的链条(张紧)，如图8。

图8 机油泵及其驱动方式

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5、驱动皮带 （1）更换和安装

带自动张紧器的驱动皮带，用SST顺时针慢慢转动皮带张紧器达3秒钟以上，如图9。

（a） （b）

图9 皮带的更换与安装

（a）专用工具的使用；（b）皮带的安装方法

6、平衡轴 （1）概要

平衡轴能减少振动；平衡轴的被动齿轮是树脂齿轮,目的是抑制齿轮躁声,实现宁静的运转，（活塞在上下运动时的速度是不同得,这个差异产生惯性力,导致发动机振动。）如图10。

图10 平衡轴

（2）安装要点

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平衡轴的齿轮标记对齐；第一缸活塞压缩上止点时把平衡轴安装在曲轴箱的缸体上，如图11。

图11 平衡轴的安装要点

7、点火系统

DIS(直接点火系统)；火花塞（铱金火花塞: 每 100,000km更换），如图12。

（a） （b） （c）

图12 点火系统

（a）点火线圈；（b）火花塞；（c）铱金

8、燃油系统

无燃油回油管；油泵集合了汽油滤清器,燃油压力调节器,燃油传感器；当SRS气囊展开时油泵会自动断油，如图13。

图13 燃油系统

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9、发动机控制系统，见表2。

表2 发动机控制系统

系统 EFI ESA ETCS-i VVT-i 油泵控制 空调切断控制 冷却风扇控制 空燃比传感器和氧传感器加热控制 燃油蒸发排放控制 发动机停机 故障诊断 控制燃油喷射量和时间 控制点火时间 控制节气门开度 控制进气凸轮轴气门的开闭时间 控制油泵工作 当SRS气囊展开时油泵会自动断油 在发动机运转时依空调压力大小来控制空调压缩机ON/OFF 控制冷却风扇工作 维持空燃比传感器和氧传感器的温度在适当的水平 控制清除燃油蒸气流量 用无效的钥匙试着起动发动机时将停止喷油和点火 当发动机ECU侦查到故障时,发动机ECU将故障诊断结果记录下来；这个故障诊断和北京地区的规格是有差别(DTC和故障灯亮) 当发动机ECU侦查到故障时,发动机ECU将控制发动机停机或者按照预先储存的程序来控制发动机 要点 失效-安全

10、充电系统

交流发电机（交流发电机皮带轮没有用单向离合器)；IC调节器控制输出电压，如图14。

图14 发电机

1-带轮；2-转子(线圈)；3-定子（线圈）；4-整流器 ；5-IC 调节器；6-\端子

11、起动系统

起动机(行星减速机构-起动机的伸缩导向机构) 的起动机，如图15。

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图15 起动系统

（二）凯美瑞2AZ-FE型发动机的工作原理

2AZ-FE的工作过程可分为：进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程。

1、进气行程

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，进气终点 (图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K，如图16。

图16 进气行程

2、压缩行程

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曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，汽缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K，如图17。

图17 压缩行程

3、做功行程

做功行程时，进气门和排气门依然关闭，当活塞位于压缩行程接近上止点（即点火提前角）位置时，由火花塞产生电火花点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa，温度TZ达2 200～2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余用于对外做功。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达 b 点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1 200～1 500K。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°，如图18。

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图18 做功行程

4、排气行程

排气行程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05～1.20)p0。排气终点温度Tr=900～1100K。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气，如图19。

图19 排气行程

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二、常用工具设备的功能与使用

（一）专用工具的功能与使用 1、拆卸曲轴皮带轮

用SST固定曲轴皮带轮，再用SST拆卸曲轴皮带轮，如图20。

图20 曲轴皮带轮的拆装

1-SST（曲轴皮带轮夹具、配对凸缘卡箍）；2-SST（拉器C固定）；3-曲轴皮带轮

2、拆卸二号油底壳

油底壳使用密封胶密封，因此使用SST刮下密封胶。（注意：拆卸二号油底壳以前，不要倒置发动机，否则，留在油底壳上的淤泥和金属微粒便可能进入活塞和气缸，从而损坏气缸的内壁。 所以，在油底壳拆卸以前不要倒置发动机。）如图21。

图21 拆卸二号油底壳

1-SST（油底壳密封切刀）；2-二号油底壳；3-一号油底壳

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3、拆卸气门

设置SST，使其与气门和弹簧座底部在同一直线上； 上紧SST，使其压缩弹簧并拆卸两块气门锁片；松开SST，拆卸弹簧座和弹簧，然后将气门朝燃烧室的方向往外拉拆卸气门，如图22所示。

图22 气门的拆卸

1-SST(气门弹簧压缩器）；2-气门锁片；3-气门；4-气门弹簧；5-气门弹簧座

4、拆卸气门导管衬套

将气缸盖加热到80 ℃到100 ℃ (176到 212°F) 之间，以便拆卸。（注意：过度加热将使气缸盖变形。）将SST 放在气门导管衬套上，然后使用锤子敲打SST，从而使衬套通过燃烧室敲出，如图23。

图23 气门导管衬套的拆卸

1-SST（气门导管衬套的拆卸和更换)；2-气门导管衬套；3-加热器

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5、安装气门杆油封

安装气门杆油封用适量的发动机机油涂气门杆油封的唇部；将气门杆油封固定到SST 上；将气门杆油封直接推入气门导管衬套中。（注意：进气侧与排气侧的气门杆油封颜色不一样，反向安装可能导致故障。气门杆油封不能再次使用。保证使用一个新的气门杆油封。）如图24。

图24 气门杆油封的拆卸

1-SST（气门杆油封更换装置）；2-气门杆油封；3-弹簧座

6、拆卸活塞销

将活塞径直放入SST 中（注意：如果SST 和活塞倾斜，活塞便可能破裂。）；使用一个液压机将SST 往里推并拆卸活塞销，如图25。

图25 拆卸活塞销

1-SST（活塞销拆卸更换工具）；2-连杆；3-活塞销；4-轴承；5-活塞；6-液压机

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7、安装油封

在发动机后部油封挡圈和正时链条盖上安装油封。将SST 靠紧油封，然后使用锤子将SST轻轻地敲入油封中，（注意：敲入油封以前，在油封唇部涂上油脂。 油封不能再次使用。 拆卸油封后，确保使用新的更换。）如图26。

图26 安装油封

1-SST（油封更换工具)；2-油封；3-汽缸体；4-正时链条盖

8、水泵皮带轮拆卸

对正SST 卡爪和维修孔，调节间距把SST 安装到带轮上；夹住SST，拆卸和安装皮带轮固定螺栓，如图27。

图27 水泵皮带轮的拆卸

1-SST（活动销扳手臂组件）；2-对正间距

（二）常用检测设备功能与使用

1、汽车专用万用表

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功用是测量交流电压、直流电压；测量电阻；测量交流电流、直流电流等等，如图28。

图28 万用表

2、IT-Ⅱ

功用：读取故障、清除故障、读取数据流、重置记忆、主动测试、定制等等,如图29。

（a） （b） （c）

图29 IT-Ⅱ

（a）IT-Ⅱ；（b）和（c）IT-Ⅱ连接方法

3、气缸压力表

气缸压力表的功用是检测发动机气缸的压力。

使用方法：（a）暖机并停止发动机；（b）断开喷油器连接器；（c）拆下点火线圈；（d）拆下火花塞；（e）检查气缸压缩压力：①将压力表插入火花塞孔中②完全打开节气门③起动发动机时，测量压缩压力。 压缩压力：1360KPa；最小压力：980KPa；各气缸之间的差值：100KPa（备注：请使用电力充足的蓄电池，以使发动机转速达到250rpm或更高；用同样方法检查其他气缸的压缩压力；测量必须尽可能快。）如图30。

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图30 气缸压力表的使用

4、燃油压力表

功用是测量燃油系统压力。

使用方法：（a）标准电压：11-14V；（b)释放燃油系统压力；（c）断开负极端子；(d)取下输油管接口；（e）将油压表安装在油管接口处；（f）重新接上负极端子；(g）；使用IT-Ⅱ按以下步骤：DIAGNOSIS/ENHANCED OBD/ACTIVE/FUEL PUMP/SPD；（h）测量燃油压力。燃油压力：发动机怠速304至343KPa；发动机熄火后5分钟 147KPa或更高如。如图31。

图31 燃油压力的测量

三、凯美瑞2AZ-FE型发动机的检测与诊断

（一)常见故障及产生原因 1、发动机不能起动

可能原因：点火系统故障、燃油供给系统故障、起动系统故障、蓄电池故障。

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2、冷车起动困难

可能原因:冷车起动困难的根本原因是混合气过稀或过浓。故障原因有喷油器故障、水温传感器故障、进气温度传感器故障、喷油器雾化不良、进气管积碳、点火能量不够、火花塞故障、怠速控制阀故障。 3、热车起动困难

可能原因：水温传感器故障、进气温度传感器故障、多个喷油器漏油或严重雾化不良、喷油器故障、怠速控制阀故障、油压过高、点火能量不足。 4、怠速转速过低

可能原因：怠速控制阀故障、节气门位置传感器信号不正确等。 5、怠速转速过高

可能原因：水温传感器故障、进气温度传感器故障、节气门位置传感器、空气流量计(或进气歧管绝对压力传感器）故障、开关信号故障、怠速控制阀故障、节气门体故障、喷油器故障、发动机控制单元故障或匹配设定有问题。 6、发动机加速不良、动力不足

可能原因：燃油系统油压过高或过低、喷油器喷油不良、传感器信号错误、点火能量小、点火正时不正确、气缸压缩压力低、排气管堵塞等。 （二）典型故障的诊断维修流程

发动机正常运行的必要条件是有足够的点火高压与能量、适当的混合器空燃比、正确的点火时刻、正常的气缸压缩压力。若其中一个条件不能满足，发动机将运行不良。在发动机故障的诊断过程中，故障原因与故障现象不可能完全有对应关系，一个故障现象可能对应几个故障原因，也可能一辆汽车同时存在多个故障，表现为一个故障现象。就故障而言，有综合性故障、间歇性故障、单一性故障等。因此，排除故障要遵守故障诊断注意事项，从故障诊断的基本步骤入手，分析故障现象并判断故障的根本原因。下面我们以发动机不能起动为例，介绍它的诊断维修流程，如图32。

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电控燃油喷射发动机不能起动 按规定程序调取故障码 有故障码,按故障码诊断故障 无故障码，检查高压火花 火花正常，发动机启动时有无着火征兆 无火花或火花弱，点火系统故障 无，检查燃油泵是否工作 有，检查空气滤清器滤芯 正常，检查进气管有脏污，空气滤清不工作，燃油泵或工作，检查喷油 无漏气 器故障 其电路故障 器是否工作 无漏气，检查火花塞跳火情工作，检查燃油进气管漏气故障 不工作，喷油器或况 系统压力 其电路故障 不正常，火花塞 故障 正常，检查燃油系统压力

图32 发动机不能起动的诊断维修流程

（三）故障诊断方法探讨

1、详细的汽车诊断参数

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汽车诊断参数是诊断技术的重要组成部分。在不解体的条件下直接测量结构参数十分困难，因此必须通过状态参数进行描述。此时用来描述系统、零件和过程性质的状态参数称为诊断参数。一个结构参数的变化可能引起很多状态参数的变化。究竞选择哪些状态参数作为诊断参数，应从技术上和经济上综合分析来确定。

2、合理使用汽车诊断方法

汽车在工作过程中，各种零件和总成都处于装配状态，无法对其零件进行直接测试，例如汽缸的磨损量、曲轴轴承的间隙等，在发动机不解体的情况下是无法测量的。因此，对汽车进行诊断时都是采用间接测量，如通过振动、噪声、温度等物理量的测量，来间接诊断汽车的技术状况。由于采用间接测量方法进行判断，必然会带来一些“不准确性”，例如，发动机工作时，曲轴主轴承的工作状态可分为正常状态和不正常状态两种情况，如果采用机油温度作为判断轴承工作状态的特征，并将油温分为“正常” 、“过高”两种情况，则可能会产生误判。因为机油温度过高，固然可能是由于轴承运转失常所致，但也可能是其它原因(如机油粘度不合适、机油量不足、机油散热器不良等)造成机油温度上升。“故障树” 分析法， 是根据汽车的工作特征和技术状况之问的逻辑关系构成的树枝状图形，来对故障的发生原因进行定性分析，并能用逻辑代数运算对故障出现的条件和概率进行定量估计。这是一种可靠性分析技术，它普遍应用于汽车等复杂动态系统的分析。汽车故障的发生带有随机性，属于偶然性事件，如若建立树枝图，并用它来分析故障，则有助于弄清楚故障发生的机理，除可进行定性分析外，还可以根据树枝图中影响故障发生因素的出现概率，定量地预测出故障发生的可能性(即故障发生的概率)除此之外，汽车诊断方法还有其它的一些方法，概括起来有：经验法、推理法、对比法、替换法、分析法、仪器辅助诊断方法等。对于汽车维修工来说，具体使用哪一种方法，就要看汽车的故障与原因了。

3、灵活运用维修案例

在汽车修理过程中，很多修理工喜欢看案例，但不能照搬案例，那样的话还不如不使用案例，所以要灵活地使用汽车修理案例。在使用案例过程中要遵循以下原则： 一要看经典案例， 目的是了解具有代表性的故障现象与规律；二要看描述生动完整的案例， 目的是了解故障诊断思路以及是如何归纳、推理、总结

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的：三要看典型案例，目的是了解某一车型的同故障的易发性；四要学习案例的写作与表述，我们很多维修人员会干不会说，会说不会写。其实写作过程非常有利于思维的条理性锻炼。

总之，对待案例千万不能生搬硬套，要举一反三。综上所述，在汽车的诊断过程中，遵循一定的原则很重要，使用正确的诊断方法，对于汽车维修人员来说，能够起到更好的效果。

（四）典型故障诊断维修实例

1、2006款凯美瑞发动机怠速发抖故障检修 （1）车辆信息

车型: 凯美瑞2. 4G；发动机型号: 2. 4L 2AZ- FE；行驶里程: 108500km （2）故障现象

车主反映，该车较长时间没有保养，最近闲置了半个月。故障是着车后发动机怠速抖动严重，稍踩油门发动机抖动加剧且随即熄火。 （3）故障诊断分析

着车后发动机回火，排气管伴有节奏性的突突声，发动机抖动很严重。从这些故障现象我们初步判断为发动机缺缸故障。首先用IT-Ⅱ故障检测仪读取故障代码，却无故障代码显示；观察数据流，数据流也正常。则从发动机非电控部分入手。为了确定是哪个气缸缺缸，我们采用逐缸断火试验法，拔下第一缸的缸线后，发动机工作状态没有任何改变；接着又拔下第二缸的缸线，发动机的工作状态也没有任何改变；当拔下第三缸的缸线后，发动机抖动加剧，随即熄火；拔下第四缸的缸线后，发动机也立即熄火。我们可以判断出这台发动机的一、二缸没有工作。究竟是什么原因使这两个缸没有工作呢？

遵守从易到难的基本原则, 首先我们进行点火系统检测,因发动机能够启动, 那么点火线圈是没有问题。我们取出四个缸的火花塞进行跳火试验, 拆下第一、二缸的火花塞, 发现火花塞污染严重, 表面积碳很多。这是因为这两个气缸缺缸,气缸中的可燃混合气没有充分燃烧而污染了火花塞。对这两个火花塞进行简单清洁后, 再用搭铁方法, 使火花塞六棱螺母和发动机缸盖接触, 断开四个缸的喷油信号线, 然后起动发动机转动, 这时发现第一缸火花塞的陶瓷绝缘体部分向缸盖漏电而发出蓝色的火花, 第二缸的火花塞火花正常。更换一缸的火花塞后,

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起动发动机, 一、二缸缺缸故障还在。

难道是油路故障? 于是进行了逐个气缸断火试验, 则其它气缸工作状态良好, 故排除整体燃油油压过低故障。所以只考虑一、二缸喷油器故障, 起动发动机, 把听诊器置于一、二缸喷油器上方, 能听到喷油器发出清脆均匀且有节奏的嗒、嗒声, 因此凭经验可以判断喷油器工作正常。

通过以上两个系统的检测之后, 均未能找到发动机缺缸故障原因。我们又把注意力放在缸压不足的方面, 拆下火花塞, 断开各缸油路, 接上气缸压力表, 运转发动机3-4圈, 测得发动机一、三、四缸缸压正常, 二缸却无缸压。

为了查清无缸压的故障原因, 我们打开气缸盖罩, 一边转动曲轴皮带轮, 一边观察各凸轮与气门调整垫片的运动关系。转动曲轴一周后, 发现第二缸的一个进气门调整垫片被凸轮推下后不能随凸轮转动而上移。用磁棒吸引该气门的调整垫片, 调整垫片上下运动自如。难道是气门弹簧折断了? 我们又把气缸盖拆了下来, 并用专用工具拆下该气门, 发现气门弹簧正常, 气门杆、导管衬套及气门座圈位置积碳非常严重, 重新把气门杆装入导管衬套中, 气门卡滞在导管衬套中不能往复运动, 这是因为过多积碳使气门杆与导管衬套间的配合间隙过小, 第二缸缺缸故障终于发现。检查第一缸的四个气门都正常, 那么为什么也不能正常工作呢? 从维修资料中找到2AZ- FE发动机做功顺序是1- 3- 4- 2, 采用了VVT- i连续可变气门, 正时系统和轻量化的树脂塑料进气歧管, 每个气缸有个独立的长筒式进气口, 利用惯性增压效应提高发动机低、中速时的进气量。当第一缸开始进气行程时, 第二缸正处在压缩行程, 因第二缸的一个进气门卡滞在导管衬套中而常开, 第二缸中的混合气随活塞上行而从进气口排出。排出的气体与要进入第一气缸的气体在进气歧管中相遇, 排出气体的惯性阻碍第一缸的进气, 阻力随发动机转速的提高而增大。在做缸压检测时, 因发动机转速较低, 第一缸进气所受的影响较小。当发动机起动后, 较高的发动机转速使第二缸从进气门排出的气流惯性较大, 从而阻碍了第一缸的正常进气, 使第一缸因进气不充分而缺缸。

（4）故障排除

查明故障原因后, 我们对发动机全部气门进行了清洗, 并对气门的密封性进行了检测。检测表明所有气门符合要求, 然后按要求对发动机进行了装配, 起

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动发动机工作正常, 故障得到排除。 （5）故障总结

该车出现的故障是因为发动机没有及时进行维护, 发动机的工况变差, 气缸内产生了大量的积碳。过多的积碳使第二缸进气门卡死而常开, 从第二缸常开的进气门排向进气歧管的气流与第一缸的进气逆流而阻碍其进气, 从而造成发动机一、二缸缺缸故障。该发动机出现的这一故障现象, 如果正确使用与及时维护, 故障是完全可以避免的。

2、丰田凯美瑞车发动机故障指示灯常亮 (1)车辆信息

车型: 凯美瑞240V；发动机型号: 2. 4L 2AZ- FE；行驶里程: 3万km (2)故障现象

一辆行程为3万km的2006年产丰田凯美瑞至尊版轿车2.4L，客户反映轿车行驶时故障指示灯常亮。

(3)故障诊断分析

用IT-Ⅱ检测并读取故障代码，故障代码为P0171，其含义是“系统状态过淡（1列）”。再用IT-Ⅱ诊断仪检测故障代码P0171的定格数据流，检测结果如表3，发现氧传感器的信号电压超出正常范围，只有0.11V。故障代码和数据流都反映了空燃比不正常—混合气过稀。

表3 数据流 参数 Throttle Motor DUTY O2S B1 S2 AFS B1 S1 Total FT #1 Short FT #1 Long FT #1 数值 16.4% 0.11V 3.37V 0.382 19.5% 26.5% 首先拆下氧传感器进行检查，发现氧传感器表面很黑，将氧传感器清洁干净后再装上车，此时发动机故障指示灯依旧亮起，判断为氧传感器有故障。 （4）故障排除

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更换氧传感器并清除故障代码，再起动发动机并看数据流，空燃比数据恢复正常，发动机故障指示灯也不亮了。驾驶车辆进行路试，经过反复试车，大约行驶了80km，故障灯没有亮过，故障消失。

（4）故障总结

重视故障诊断仪的使用，重视数据流的分析。

3、广丰凯美瑞怠速不稳 （1）车辆信息

车型: 凯美瑞240G；发动机型号: 2. 4L 2AZ- FE；行驶里程: 3万km （2）故障现象

发动机怠速不稳，偶尔出现熄火现象。 （3）故障诊断分析

节流阀体或步进电机故障；进气系统故障；线路故障；汽缸压力不足；油 路系统故障；其他故障。连接IT-II检查发动机控制系统，系统无故障码。根据经验，当发动机节流阀体脏污后也有同样现象，而该车行驶里程比较长。因此，清洗节流阀体，但清洗后故障依旧。当发动机冷却液温度上来以后故障现象更为明显。再次连接IT－ II，发现怠速开关始终处于OFF状态。按照控制原理，当加速踏板全松开时，怠速开关应该处在ON 状态。再次询问驾驶员，原来该驾驶员曾经在其他地方调整过节流阀体。因为该车是电子节气门不可调整的，如有破坏必须更换。

（4）故障排除

按照修理手册的要求更换了节流阀体后，启动试车故障消除，一切恢复正常。 （5）故障总结

电子节气门的作用是控制发动机的进气流量，决定发动机的运行工况。驾驶员通过操作加速踏板来操纵节气门开度。加速踏板和节气门的连接方式有两种：刚性连接和柔性连接。传统节气门采用刚性连接，即通过拉杆或拉索传动连接加速踏板和节气门的机械连接方式，因此节气门开度完全取决于加速踏板的位置，即驾驶员的操作意图，但从动力性和经济性角度来看，发动机并不总是完全处于最佳运行工况，而且驾驶员的误操作也给安全性带来隐患。在混合动力车中，由于发动机和电池组成多能源动力系统，刚性连接方式不能实现各动力源之间的能

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量分配管理。因此，它必将被柔性连接方式所取代。柔性连接方式取消了传统的机械连接，通过电控单元控制节气门快速精确地定位，因此又称为电子节气门。它的优点在于能根据驾驶员的需求愿望以及整车各种行驶状况确定节气门的最佳开度，保证车辆最佳的动力性和燃油经济性，并具有牵引力控制、巡航控制等控制功能， 提高安全性和乘坐舒适性。

4、广丰凯美瑞发动机抖动严重 （1）车辆信息

车型: 凯美瑞240G；发动机型号: 2. 4L 2AZ- FE；行驶里程: 3万km （2）故障现象

车辆正常行驶中过坑后，发动机抖动严重，有时熄火。 （3）故障诊断分析

点火不良；供油不畅；进气系统漏气；其他故障。试车，故障出现，用IT-II检查发动机控制系统，显示无故障码，自动变速器控制系统也正常。启动发动机，在怠速状态下读取发动机数据流，没有发现异常，于是再次试车，松加速踏板后，踩制动踏板过坑时故障再次出现，此时能明显感觉到发动机动力不足，但是踩加速踏板过同一地点时却不会出现该问题。对比踩加速踏板和不踩加速踏板这两种情况，说明发动机之所以会熄火，主要是瞬间动力不足造成的。导致发动机动力瞬间不足的原因主要有燃油压力过低，喷油器工作不良。加减速时油压正常，同时清洗了喷油器，但是试车时故障依旧。怀疑点火系统工作不正常，在检查点火线圈时，无意中压了一下进气软管，发动机转速马上有了明显的波动。拆下进气软管发现波纹管处裂开。 （4）故障排除

更换进气软管后反复试车，故障排除。 （5）故障总结

进气系统包含了空气滤清器、进气歧管、进气门机构等。空气经空气滤清器过滤掉杂质后，流过空气流量传感器经进气道进入进气歧管与喷油器喷出的燃油混合后形成混合气，由进气门进入汽缸内点火燃烧，产生动力。发动机运转时，每一循环所能获得的空气量多少，是决定发动机动力大小的基本因素，而发动机的进气能力乃是由发动机的“容积效率”及“充填效率”来衡量。“容积效率”

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的定义是每一个进气行程中，汽缸所吸入的空气在大气压力下所占的体积和汽缸活塞行程容积的比值。之所以要用在所吸入空气在大气压力下所占的体积为标准，是因为空气进入汽缸时，汽缸内的压力比外面的大气压力低，而且压力值会变化，所以采用在1 个大气压的状态下的体积作为共同的标准。并且由于在进行吸气行程时，会遭受各种的进气阻力，加上汽缸内的高温作用，因此将吸入汽缸内的空气体积换算成1个大气压的状态时一定小于汽缸的体积，也就是说，自然吸气发动机的容积效率一定小于1。进气阻力的降低、汽缸内压力的提高、排气回压降低、进气门面积加大都可提高发动机的容积效率，而发动机在高转速运转时则会降低容积效率。空气的密度是因进气系统入口的大气状态（温度、压力）而有所不同，因此容积效率并不能表现实际进入汽缸内空气的质量，于是我们必须靠“充填效率”来说明。“充填效率”的定义是：每一个进气行程中所吸入的空气质量与标准状态下（1个大气压、20℃、密度：1.187kg/m2）占有汽缸活塞行程容积的干燥空气质量的比值。在大气压力高、温度低、密度高时，发动机的“充填效率”也将随之提高。容积效率所表现的是发动机构造造成发动机性能的差异，“充填效率”表现的则是运转当时大气状态所引起发动机性能的变化。另一项影响容积效率的重要因素是进气歧管的长度，由此也引发了与容积效率有关的“脉动”及“惯性”两种效应。发动机除了在极低的转速外，进气门前的压力在进气期间会不断的产生变动，这是由于进气门的开、闭动作，使得进气歧管内产生一股压缩波以音速的大小前后波动。假如进气歧管的长度设计正确，能让压缩波在适当的时间到达进气门，则混合气可借由本身的波动进入汽缸，提高发动机的容积效率，反之，则会导致容积效率下降，此现象称为进气歧管的脉动效应，又称“共振效应”。进气门打开，空气流入汽缸内时，由于惯性的作用，即使活塞已经到达下止点，空气仍将继续流入汽缸内，若在汽缸内压力达最大时，关闭进气门的话，容积效率将成最大，此效应称为惯性效应。若想得到最佳的容积效率，须同时考虑脉动效应及惯性效应，也就说，在汽缸压力达到最大，关闭进气门的同时，前方进气歧管内的压缩波也同时达到最高的位置。较长的进气歧管在发动机低转速时的容积效率较高，最大扭力值会较高，但随着转速的提高，容积效率及扭力会急剧降低，不利高速运转。较短的进气歧管则可提高发动机高转速运转时的容积效率，但会降低发动机的最大扭力及其出现时机。若要兼顾发动机

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高低转速的动力输出，维持任何转速下的容积效率，唯有采用可变长度的进气歧管。

5、凯美瑞副厂件引起的故障 （1）车辆信息

车型: 凯美瑞240G；发动机型号: 2. 4L 2AZ- FE；行驶里程: 4万km （2）故障现象

客户来店检查车辆，在启动发动机以后，从发动机舱内传出沉闷的“嗡嗡”的异响声音。

（3）故障诊断分析

经试车确认，在启动发动机约10多秒以后，异响声音就出现了,异响产生的部位大致在发动机舱，逐渐踩下加速踏板提高发动机转速时，声音越来越大,在车内也能感觉到有轻微的震动，但在车外无法听到异响。因为启动发动机后异响就出现，并且有轻微的震动感，故先检查底盘及排气系统。检查结果：排气系统正常，排气管没有发现变形及与其他部件干涉，底盘件也没有发现异常, 怀疑与进气系统相关。用听诊器对进气歧管等相关部件进行检查，检查结果：进气系统没有问题, 怀疑与发动机及转动部件相关。于是拆卸外部组合皮带，启动发动机后异响还是存在，排除发动机外部转动部件的因素。用听诊器继续对发动机机体相关部位进行检查，未见异常，怀疑与燃油系统相关，用听诊器对喷油器及燃油管道进行检查，发现在喷油器支架位置“嗡嗡”的异响声音很明显，并进一步确认在燃油脉动衰减器上声音最大，故怀疑燃油脉动衰减器有故障。更换一正常工作的部件后，刚开始异响没有出现，但大约在2 min 后异响又开始出现，再次确认位置，还是在脉动衰减器处响声最大。检查燃油管道的安装状况，安装正确。然后检查燃油压力，连接好燃油压力表，启动发动机后，燃油压力表指针马上超过表上的最大刻度，故油压调节控制有故障。检查燃油泵及油压调节器，在拆卸燃油泵总成的时候，发现客户车辆上的燃油滤清器为非正厂配件，如图1 所示。询问客户得知，前几天在外面换过滤清器，故怀疑可能是它造成的。 （4）故障排除

更换燃油滤清器，检查燃油压力正常，再试车故障消除。

（5）故障总结

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回顾整个的故障诊断过程，虽然都是按照一般诊断方法进行的，但要逐项的检查和排除，势必要花费较长的时间，最后在找到故障点的时候，才询问客户得知前几天有在外维修的经历，如果在客户来店的时候，技师能再详细、多方面的问诊，应该能很快的缩短维修时间。同时这又是一起因客户在非4S店更换零部件引起的故障，故在平时的工作中要随时在这方面加以引导客户，以提高车辆入库率。

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结束语

回首两年前，那时我还是一个懵懂、莽撞的孩子，怀着好奇而又激动的心情走进了南交院的的校门。而如今我已经是一个合格的交院毕业生，经过两年的学习，用脱胎换骨来形容我自己并不为过。可是我还想给自己一个总结，因为总结过去可以拨开时间的迷雾，清晰的回首所走过的路，从而为将来的人生旅程准备一些教训和经验。

因为我的身份是学生，学习始终是我生活中的主线，所以我觉得有必要先总结下我的学习生活。大学学习是迥然不同于以往的一种新形式，它赋予了学习者更大的自主性和更广阔的思维空间，同时也对学习者提出了更高的要求。在这种半开放式的教学模式下，要求学习者必须有明确的学习目的，有更强的选择辨别能力和更强的自学能力。对于这个方面，我应该感谢大学这两年的学习生涯，在这期间的历次挫折与成功，使我真正知道了怎样进行自我学习，怎样有选择有目的的学习，随之而来的是自己自学能力和学习效率的提高。而学习之外的课外活动的参与，同时也是对所学知识的一种巩固和加强，它不仅提高了我的动手能力，拓宽了我的知识面，而且在不断的探索过程中，也促使自己学习更多更新的东西，这更进一步丰富了自己的理论知识。

在交院校园的生活中,所得不仅仅是知识上的东西,校园严谨踏实的学风,求实创新的气氛,同时也潜移默化的影响着我的学习和思维,所有这些能力和思维模式的获得,事我三年学习的最大收获, 在一个人成长的过程中，需要的不仅是知识的积累，还需要正确的思想基础和正确的人生观、价值观。这也必将影响我未来一生的发展。

在这我要感谢我的论文指导老师李贵炎老师，谢谢他的指导与帮助，帮我很顺利地写好论文。

我下决心；一定在汽车行业作出成绩，闯出自己的一片天空，为实现自己理想而奋斗加油！

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参考文献

[1] 皮治国.丰田凯美瑞汽车维修一本通[M].江苏：江苏科学技术出版社，2010年1月

[2] 杨宇光.丰田汽车维修手册[M].天津：天津科学技术出版社，2006年 [3] 唐拥林、胡年.2006款凯美瑞发动机怠速发抖故障检修[U].农机使用与维修.2009年第5期，P109

[4] 朱红芳.丰田凯美瑞发动机故障指示灯常亮[U].汽车维护与修理.2010年6月，P34

[5] 苏为坚.广丰凯美瑞怠速不稳[U].汽车维修技师.2009年第5期，P63

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4tyg.html