毕业设计-奥迪a6l柴油机无法启动故障维修方案设计 - 图文

湖南机电职业技术学院汽车工程学院毕业设计

湖南机电职业技术学院

毕业设计

设计题目 奥迪A6L柴油机无法启动故障维修方案设计 学生姓名

专业班级 汽检测与维修技术1309班 指导教师 学院院长 评阅人

2015 年 9 月 8 日

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摘要

现代柴油机汽车市场发展迅猛，随着世界能源危机和环境污染问题的日趋严重。车用发动机柴油化已成为当今汽车行业不可阻挡的发展趋势。与汽油发动机相比，柴油机具有优良的燃油经济性能和改进潜力很大的排放性能。

本设计以奥迪A6L为主题，奥迪A6L2.7T柴油版轿车是一汽-大众奥迪品牌在国内推出的一款柴油版车型。首先我们要了解奥迪A6L柴油发动机的内部构造及技术，通过资料和老师指导，理论联系实际，然后对奥迪柴油发动机无法起动进行机理分析，了解柴油机的工作原理和常见的故障。柴油发动机无法起动的主要原因包括：柴油机启动系统出现故障、供油系统出现问题、汽缸压力异常达不到柴油机启动的要求、ECU及传感器故障、机械发生故障，从而导致柴油机无法正常工作，我们要对故障原因一一进行分析、诊断和排查，根据故障诊断流程图一步步检查，找到故障原因，对故障部位进行排除。

关键词：柴油发动机、无法起动、故障维修设计

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目录

摘要................................................................ 2 第一章柴油机无法起动机理分析................................................................................ 4

1.1柴油发动机起动系统..................................................................................... 4 1.2柴油发动机汽缸压力..................................................................................... 4 1.3柴油发动机供油系统..................................................................................... 5 第二章柴油机无法启动故障原因分析........................................................................ 6

2.1起动机不转或转动困难................................................................................. 6 2.2柴油机动力不足无法启动............................................................................. 6 2.3中央控制单元ECU.......................................................................................... 9 2.4传感器........................................................................................................... 10 2.5其他原因....................................................................................................... 10 第三章柴油发动机无法启动故障诊断与排除.......................................................... 11

3.1故障因果图................................................................................................... 11 3.2故障诊断流程图........................................................................................... 12 3.3故障诊断与排除........................................................... 错误！未定义书签。 第四章奥迪A6L柴油机无法启动实车案例............................................................... 13

4.1故障现象....................................................................................................... 22 4.2故障诊断检查与排除................................................................................... 22 4.3故障总结....................................................................................................... 23 结束语.......................................................................................................................... 24 谢辞.............................................................................................................................. 25 参考文献...................................................................................................................... 26

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第一章 柴油机无法起动机理分析

柴油机不能起动是柴油机使用过程中的常见故障之一。柴油机的起动是指发动机曲轴在外力作用下开始转动,直到发动机开始自动进入怠速运转的全过程。

影响柴油机无法启动的因素有启动系统因素、气缸压力因素、供油系统因素等。只要其中一个因素不能正常工作，柴油机就不能正常启动。

1.1柴油发动机起动系统

发动机正常起动的条件是要达到最低起动转速,车型不同,最低起动转速要求也不同，柴油发动机一般为(150～300)转/分。影响最低起动转速主要有两方面原因：蓄电池的性能和起动机的性能。

蓄电池要经常保持充足电量，要经常检查,发现存电不足应立即充电。蓄电池性能与电解液的纯度、放电电流、电解液温度及电解液的相对密度密切相关。 起动机俗称“马达”，由直流电动机、传动机构和控制机构三大部分组成。

发动机必须依靠外力带动曲轴旋转后，才能进入正常工作状态，通常把汽车发动机在外力作用下，开始转动到怠速运转的全过程，称为发动机的起动。起动系统的作用就是供给发动机曲轴转动转矩，使发动机达到必须的起动转速，以便使发动机进入自行运转状态。当发动机进入自由运转状态后，便结束任务立即停止工作。

如果蓄电池或起动机出现故障，发动机根本无法启动。

1.2柴油发动机汽缸压力

柴油机正常起动应该保证气缸压力正常,它是发动机实现顺利起动的前提条件,气缸压力由压缩比、气缸密封性及配气机构技术状况三方面因素共同决定。 压缩比是气缸总容积与燃烧室容积之比。在发动机技术良好的情况下,压缩比越大,压缩终了时气缸内的压力、温度就越高,压缩压力越高,功率也越大,越便于发动机的起动。

汽缸压缩不良,是指在柴油机压缩终了时，汽缸内的气体温度、压力达不到柴油的自燃温度，不能使可燃混合气正常着火燃烧。柴油机压缩不良与进、排气

配气机构技术状况，与配气机构零件的制造偏差或使用过程中的磨损、变形及装配、调整不当等有关，使发动机的进排气量及配气相应发生变化，影响发动机起动要求。

如果发动机气缸压力达不到发动机所需要的条件，发动机无法启动或启动后

门的密闭程度、活塞环及活塞与缸套之间的磨损间隙大小紧密相关。

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熄火。

1.3柴油发动机供油系统

柴油机供油系统的作用是：向气缸内供给燃烧所需要的燃油。

柴油机供油系统（图1.3-1）由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器和回油管等组成。

柴油从柴油箱被输油泵吸出，并产生一定的压力，经柴油滤清器滤去杂质后进入喷油泵，喷油泵将低压油提高油压，经高压油管和喷油器将高压油喷入燃烧室。由于输油泵的供油量较大，多余的柴油一部分由喷油器回油管流回到输油泵或柴油箱，另一部分经限压阀和回油管流回柴油箱；如果供油系统出现故障，发动机无法启动。柴油发动机喷入气缸内的柴油品质、喷油正点必须符合技术要求,才能保证发动机正常起动。

从上述分析,我们清楚地认识到影响发动机起动的决定因素有气缸压力、供油系统、启动系统等。在我们以后的实践中对分析起动问题有一定的帮助。

图1.3-1柴油机供油系统

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第二章 柴油机无法启动故障原因分析

2.1起动机不转或转动困难

影响起动机不转或转动困难的原因主要是：蓄电池因素和启动电机因素。 蓄电池有问题主要是电力不足，从而导致柴油机启动困难或不能启动 。基本现象是：按下启动按钮后，启动电机有动作，但柴油机基本不转或转动困难。

如果启动电路有问题，同样可能导致柴油机不能启动。 启动电路虚接，不认真检查是不能发现的，粗略一看，线路完好无损，但启动电机就是不动作；启动电路断线，想要启动根本不可能。 启动电路虚接或断线，导致柴油机不能启动的基本现象是：按下启动按钮后，启动电机没有动作。

启动电机有问题，柴油机自然启动困难或不能启动。启动电机损坏或启动电机的继电器、电刷或其它电器元件损坏，导致启动电机不能正常工作，柴油机当然不能启动。启动电机齿轮损坏启动电机出轮损坏，虽然启动电机动作正常，可以听见启动电机旋转的声音，但是柴油机曲轴没有任何反应，导致发动机无法启动。

2.2柴油机动力不足无法启动

2.2.1进气系统

空气滤芯太脏：空气滤芯太脏或使用了劣质的空气滤芯，严重影响进气量，使燃油不能完全燃烧，导致柴油机功率不足。如果柴油机空转无烟，带负荷工作后冒黑烟，且负荷越大黑烟越严重，则应该检查一下空气滤芯的状况。

进气管堵塞或进气不畅：由于某些原因，造成进气管堵塞或进气管路太长，也可能因产生进气不足而导致柴油机功率下降，其状况与空气滤芯太脏相似。如果进气管路完全堵死，柴油机将不能起动。

排气不畅或排气管堵塞，会使柴油机排气背压增加，严重影响柴油机的输出功率。并可能伴有柴油机过热等异常现象。如果排气管完全堵死，柴油机也将不能起动。

增压器故障：如果增压器轴承磨损、压力机及涡轮的进气管路被污物阻塞或漏气，也都可使柴油机的功率下降。当增压器出现上述情况时，应分别检修或更换轴承，清洗进气管路、外壳，揩净叶轮，拧紧接合面螺母和卡箍等。

2.2.2供油系统

柴油滤芯问题：柴油滤芯太脏或使用了劣质的柴油滤芯，将减小燃油的通过量，导致大负荷时柴油机动力不足，并伴有严重的转速下降。

油路系统空气问题：如果燃油油路系统密封不严，有漏气现象，会使空气进入油路系统中，柴油机因供油不足而导致动力不足，转速下降，排气无烟，严重时可能使作业时柴油机熄火。

喷油器故障：喷油器故障，主要是喷油嘴故障，比如：喷油嘴雾化不良、严重滴油、喷针卡死或弹簧断裂等，都将导致该缸燃烧不完全而大量冒黑烟。其基本现象是：柴油机起动即冒烟，开始白烟，随温度升高逐步转变为黑烟，柴油机功率不足。

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喷油泵故障：

1）柱塞和出油阀故障：柱塞或出油阀磨损，会使喷油泵泵油压力下降，柴油机供油量及供油压力不足，喷油嘴雾化不良，将导致柴油机输出动力不足。如果柱塞磨损严重，可能造成柴油机进入机油而导致机油油面升高并是柴油机严重冒黑烟。2）整体供油量不足：如果供油量不足，也将导致柴油机动力不足，其基本现象是：柴油机起动及空转正常，部分负荷工作正常。但大负荷工作时即显动力不足，转速下降，排气无烟。

调速器故障：调速器有问题，直接影响调速性能，柴油机可能因为调速齿杆动作不到位或齿杆发卡等原因而使供油量不足，导致动力不足，转速下降。

喷油提前角问题：喷油提前角不对，燃油进入燃烧室的时间不正确，将导致燃烧不完全，所以柴油机表现为动力不足，黑烟严重。如果提前角太大，燃油进入燃烧室的时间太早，不仅柴油机动力不足，可能还导致柴油机工作粗暴。如果提前角太小，燃油进入燃烧室的时间太迟，除了导致柴油机不利不足外，还将导致柴油机后燃严重，排气严重冒黑烟，排气管烧红及柴油机过热等问题。

回油螺钉故障：高压泵上的低压油路回油螺钉是高压泵柱塞腔保持一定压力的关键零件，具有单向阀的作用。其作用是保持柱塞腔的燃油具有一定的压力，以便燃油迅速充满快速运动的柱塞中。如果此螺钉的单向阀有问题或密封不严，就会造成低压油路压力不足，柱塞付充油不足，柴油机就会因供油不足而导致动力不足。

输油泵故障：输油泵的作用是将燃油以一定的压力输入高压泵柱塞腔。如果此部件有问题，会使低压不足，其结果与回油螺钉故障相似。某些柴油机的输油泵故障也可能使机油油面升高。

2.2.3曲柄连杆机构故障

连杆轴瓦与曲轴连杆轴颈表面划伤：此种情况的出现会伴有不正常声音及机油压力下降等现象，这是由于机油油道堵死、机油泵损坏、机油滤芯堵死，或机油液压过低甚至没有机油等原因造成的。此时，可拆卸柴油机侧盖，检查连杆大头的侧而间隙，看连杆大头是否能前后移动，如不能移动，则表示已咬毛，应检修或更换连杆轴瓦。

活塞环严重磨损：活塞环或缸套严重磨损，将使气缸压缩压力降低，进而降低了压缩终了时的缸内气体的压力和温度，使燃油不能及时燃烧，将导致功率不足。除此之外，柴油机还会烧机油，严重冒蓝、黑烟。

活塞环粘连或个别气缸轻微“拉缸”，增加了运动阻力，导致动力下降。不仅如此，还将导致柴油机严重冒烟、具有敲缸声和热机起动困难等问题。

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图2.2.3-1曲柄连杆机构

2.2.4操作系统

停机电磁铁问题：停机电磁铁动作不到位，柴油机可以起动，且空转正常，但大负荷作业时即显动力不足，转速下降，连续作业可能导致柴油机熄火。

油门调节系统问题：油门调节系统问题，如限位装置螺栓太长，油门不到位，直接的结果就是柴油机动力不足和转速下降。

2.2.5缸盖组有故障

气门间隙不正确：气门间不对，直接影响柴油机的进气和排气，进而直接影响柴油机的动力输出。除此之外，可能还有强烈的机械噪音。

气门密封不严：由于排气漏气引起进气量不足或进气中混有废气，继而导致燃油燃烧不充分，功率下降。

气门弹簧故障：气门弹簧损坏会造成气门回位困难，气门漏气，燃气压缩比减少，从而造成柴油机动力不足。

喷油器安装孔漏气：喷油器安装孔漏气或铜垫损坏会造成缺缸工作或单缸工作力度不足，使柴油机整体动力不足。

气缸垫漏气：气缸盖（图2.2.5-1）与机体的接合面漏气会使缸体内的气进入水道或油道，造成冷却液进入柴油机体内，若发现不及时会导致“滑瓦”或冒黑烟，从而使柴油机动力不足。由于气缸垫损坏，变速时会有一股气流从缸垫冲出，柴油机运转时处会有水泡出现。

通过以上分析，简单的叙述了柴油机动力不足难以启动的诸多原因，只要找到了故障的原因，故障的排除就很简单了。

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图2.2.5-1汽缸盖

2.3中央控制单元ECU

一般来说，ECU比较可靠，不易出现故障，正常使用情况下，10万千米的故障率不高于千分之一，但当发动机工作时间过长（行驶里程超过15万千米）时，ECU的故障率就明显增加，故障的原因主要是：

1.焊点松脱。 2.电容元件失效。 3.集成块损坏。

4.电控单元固定脚螺栓松动。 5.电子元件损坏。

ECU一旦出现故障，会造成柴油发动机不能启动或难以启动、无高速、耗油量大等现象。

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2.4传感器

车用传感器一般分为热敏电阻式、真空压力式、机械传动式和压电式等几种，相对而言，传感器在电控汽油喷射系统中易出现故障，故障原因主要是：

1.弹性元器件失效。 2.真空膜片破损。 3.接触部位磨损或烧蚀。 4.外围线路故障等。

传感器负责向ECU提供发动机工况，因此，一般出现故障时，将直接影响ECU准确信息的来源，对发动机的控制也将失控或控制不正常。

2.5其他原因

环境温度或海拔高度：如果环境温度或海拔高度太高，空气稀薄，将降低进入气缸的气体密度，降低了油气混合气的比例，使燃油不能充分燃烧，其结果就是柴油机表现为动力不足。

燃油质量：柴油质量低劣，热值低，也是造成柴油机动力不足的原因之一。 设备因素：如果车辆的变速箱、减速箱、传动系统或工程机械的液力变扭系统、液压系统等出了问题，也可能使柴油机在运行显得动力不足，严重时可能会熄火。

检查各连接插件，是否有松动、老化及接触不良。 检查真空软管和其他管道是否老化、松动或泄露。

发动机正时带、曲轴断裂，或者发动机其他结构断裂也会影响汽车启动。检查发动机机油泵、发动起水泵是否工作正常。

检查各执行元件，机械部件是否正常工作，有无断裂、损坏。

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第三章 柴油发动机无法启动故障诊断与排除

3.1故障因果图

柴油机无法启动 启动系统 供油系统 气缸压力 蓄电池故障 起动机故障 喷油器不喷油 油泵不工作 燃油压力低 气缸压力低 蓄电池亏点 接线柱松动 启动齿轮损坏 启动电路有问题 喷油器电路故障 喷油器损坏 油泵损坏 油泵电路故障 油路泄露、堵塞 油压调节器损坏 气门密封有问题 活塞环密封不严

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3.2故障诊断流程图

柴油机无法起动 读取故障码 无 有 根据维修手册，排除故障及故障码 否 打开点火开关，检查ECU是否工作正常 是 有 检查曲轴传感器有无出现故障 无 否 检查发动机各线束是否正常 是 检查各传感器针脚是否接触不实 是 排除或更换 排除或更换 排除或更换传感器 排除ECU故障 否 检查喷油器是否工作正常 否 发现喷油器回油大 更换4个喷油器总成，故障排除

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第四章 奥迪A6L2.7TDI发动机系统

2009年8月上市的奥迪A6L 2.7TDI轿车，是一汽-大众奥迪品牌在国内推出的一款柴油版车型。该车搭载2.7 L V6涡轮增压缸内直喷柴油发动机（图4），先进的技术及制造工艺，使得这款发动机无论在动力性还是燃油经济性（百公里6.8 L左右）及排放性（欧IV)上都表现得极为出色。下面将对这款柴油发动机进行简单介绍。

图4 奥迪A6L2.7 L V6涡轮增压缸内直喷柴油发动机

4.1奥迪柴油发动机机械部分

奥迪2.7TDI柴油发动机的缸体由GGV-40 (蠕虫状石墨铸铁)构成，缸心距为 90 mm。曲轴箱在曲轴中心处分开，由梯形架（图4.1）将曲轴固定在曲轴箱上。上下曲轴箱分开，同时为加强刚度，曲轴箱下体由铝材料制成。发动机采用紫外线-激光照射珩磨加工方法，从而使缸筒表面更加精细，改善了运行表面的摩擦特性，并因此减少了机油消耗。

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图4.1奥迪柴油发动机缸体

4.1.1曲柄连杆机构

图4.1.1曲柄连杆机构

该发动机曲轴由调质钢锻造而成，采用四道主轴承支撑在主轴承支架上，裂

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断式连杆通过喷镀轴承（上部）和三材料轴承（下部）与曲轴相连，四道主轴承形成了一个轴承架，可以加强发动机整体的强度。采用无阀袋的箱式活塞（图4.1.1-1），燃烧室位于活塞中间，喷入的机油通过环形通道对活塞进行冷却。无阀袋的箱式结构可减少有害气体的排放，同时采用内部环形油道，降低活塞的工作温度。

图4.1.1-1活塞

4.1.2气缸盖

为了减小噪声，该发动机采用分离的气缸盖罩（图4.1.2），并且凸轮轴间驱动采用直齿圆柱齿轮。曲轴通过链条驱动进气凸轮轴，进气凸轮轴通过圆柱齿轮驱动排气凸轮轴。发动机燃烧噪声通过各种措施已经减小很多，但机械齿轮噪声变得相对明显起来，为进一步克服这种噪声，提高发动机的运行平稳性。这款发动机采用了一种简单且有效的结构。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u4vr.html