论文大众EA888发动机常见故障与检修

大众EA888发动机常见故障与检修 目 论大众EA888发动机常见故障与维修 学 院 北京电子科技职业学院 系 部 汽车服务系 专 业 汽车检测与维修技术 班 级 11汽修5-2 姓 名 纪岩 指导教师 刘敏杰 2015年 11月 1 目 录 摘要???????????????????????????????????????????????????????????????1 一、绪论???????????????????????????????????????????????????????????1 二、EA888发动机综述????????????????????????????????????????????????2 (一)发动机的分类???????????????????????????????????????????????2 (二)大众EA系列发动机的分类????????????????????????????????????3 (三)EA888发动机的组成????????????????????????????????????4 (四) EA888发动机的使用价值????????????????????????4 三、EA888发动机的结构特点与工作原理??????????????????????????????5 (一)进气可变气门正时???????????????????????????????????????5 (二)缸内直喷系统??????????????????????????????????????6 (三)水冷涡轮增压技术???????????????????????????????????????????6 (四)进气歧管翻板???????????????????????????????????????????6 (五)可变排量机油泵???????????????????????????????????????????7 四、EA888在使用过程中主要问题原因分析与检修??????????????7 (一)常见的故障现象与成因分析??????????????????????????????????8 (1)发动机正时链条跳齿故障??????????????????????????????????8(2)EA888发动机“烧机油”??????????? ??????????????9 五、结论??????????????????????????????????????????????????????????10 六、谢辞??????????????????????????????????????????????????????????10 七、参考文献??????????????????????????????????????????????????????11 2 论大众EA888发动机常见故障与维修 摘要 在汽车的发展历史中，一个动力好，油耗低的发动机一直是人们追求的目标。随着电控技术在汽车领域的广泛应用，发动机技术得到了飞速的发展。在轿车日益普及，非熟练驾驶员大量增加的今天，汽车的发动机的可靠性跟燃油经济性应有着更加重要的意义。大众的EA888发动机应用改变了市场的格局，它继承上一代EA888发动机的油耗低 动力强的特点 还对其进行了改进 新EA888发动机的最大变化在于将排气歧管集成在缸盖内，这样的设计对于发动机的热效率有着积极的作用，利用排气温度可以让发动机的升温速度更快以致使其尽快达到工作温度，冬天可使车内尽快得到暖风。另一方面，发动机的冷却系统也会牵制排气温度，最终控制增压后的进气温度，从而减轻中冷器的散热压力。随着大众EA888发动机在中国的大量的应用(大众速腾、迈腾、帕萨特、CC等)，许多问题被暴露出来，这引起了人们对于这种优秀的发动机的质疑，在通过深入的研究之后，如何对其出现的一些特有故障的检修变成为关注的焦点，所以如何对其故障进行有针对性的原因分析与检修，就成为要这种变速器更好的为人们服务所必须要进行的一项重要工作。 关键词:1.8TSI、2.0TSI、大众EA888发动机、发动机检修 缸内直喷 一、绪论 大众EA888系列发动机诞生于2006年，相对于EA111、EA113等系列的发动机则 要“年轻”得多。EA888发动机是大众全新设计的一款发动机，集合缸内直喷、涡轮 增压、可变气门正时等一系列先进技术于一身，实现了动力与经济环保的结合。EA888 系列发动机包括1.8L和2.0L两种排量: 1.8TSI最大功率为118kw(160PS)—5000-6200rpm，最大扭矩为250Nm— 1500-4500rpm; 2.0TSI最大功率可达147kw(200PS)—5100-6000rpm，最大扭矩为280Nm— 1700-5000rpm。 这两种排量的发动机的机械结构基本一致，不同的是曲轴与活塞的连杆的长度，2.0TSI比1.8TSI的连杆有所缩短，曲轴半径加大，以增加排气量。而两者的活塞顶部结构也有 3 所不同，主要是为了调节燃烧室的工作容积，从而保证一致的压缩比，实现相同的燃烧效果。 首批国产EA888系列发动机装备到一汽-大众迈腾和上海大众明锐车型上。EA888系列发动机作为大众的主力发动机之一，现已搭载到大众旗下多种车型上，包括一汽-大众CC、速腾、上海大众途观、帕萨特等。 二、 发动机综述 (一)发动机的分类 首先我们来了解一下发动机的分类: 按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低;柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。 按照行程分类 内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720?)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360?)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。 按照冷却方式分类 内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。 按照气缸数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。 按照气缸排列方式分类 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的;双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180?(一般为 4 90?)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180?称为对置式发动机。 按照进气系统是否采用增压方式分类 内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自然吸气式;柴油机为了提高功率有采用增压式的。 而EA888就是涡轮增压发动机的一种。而且它的高明之处正是因为他采用了世界上先进的缸内直喷技术跟可变气门正时系统。这两项技术在节油的同时还可把发动机的动力输出发挥到最佳工况。 (二)大众EA系列发动机分类 大众的EA111系列发动机是大众公司小排量发动机的主力，有1.2L、1.4L、1.6L三种排量。大众的EA111系列发动机融合了缸内直喷、涡轮增压等先进技术，具有小排量、高功率、低油耗等性能优势。材质有铸铁缸体和铝制缸体两种类别，但引进到国内，并搭载在多款大众车型的1.4L和1.6升发动机均为铝制缸盖、铸铁缸体。 在2012日内瓦国际车展上，大众集团正式发布了全新EA211发动机技术。EA211在111的基础上进行了技术革新，包括1.2L、1.4L、1.6L.EA211新加入的亮点技术——气缸关闭系统(ACT主动气缸管理系统)主要是在发动机处于中低负荷运转状态下时，会自动关闭第二缸和第三缸，从而用来降低燃油的消耗。 EA888系列发动机包括1.8L和2.0L两种排量，这两种发动机均采用了进气可变气门正时技术，能有效提高进排气效率。还有缸内直喷技术。全新的发动机一体技术。 (三)EA888发动机的组成 大众EA888发动机依旧是两大机构五大系统的组成，曲柄连杆机构 配气机构 冷却系 润滑系 燃料系 启动系 点火系 (四)EA888发动机的使用价值 EA888发动机发展到目前，已经有三代了。在第一代上，搭载了涡轮增压、直喷、可变正时技术等主要技术;在第二代上搭载了涡轮增压、直喷、可变正时、AVS(可变气门升程)等这些主要技术;在第三代发动机上，除了搭载了上述主要技术外，还新增了混合喷射(缸内直喷+歧管喷射)、缸盖集成排期歧管等技术。同时EA888发动机还获得了沃德十佳发动机称号。 综合以上特性，EA888系列发动机的科技带来了新的发展方向。同时正是这款发动机出色而稳定的表现，带来极大的驾驶乐趣，在当前小排量涡轮增压发动机占主导地位的时代，成为了欧洲乃至全世界的一个重大突破。凭借新款EA888发动机，大众汽车继续领先行业。 5 三、EA888发动机的结构特点与工作原理 (一)进气可变气门正时 [2]EA888发动机采用了进气可变气门正时技术，能有效提高进排气效率。主要是通过位于进气凸轮轴的叶片式液压调节器来实现气门正时可变。 叶片式调节器由外壳体、内部叶片转子以及位于叶片转子内部的锁销组成。外壳体与外部的正时齿轮固定，由曲轴带动。而内部的叶片则直接与进气门凸轮轴固定，并与之一同旋转。 工作原理主要是通过凸轮轴调节阀控制相应管道中的液压机油，来驱动调节器中的叶片，进而带动凸轮轴旋转，实现气门开闭的提前或延迟，可调范围达到60?的曲轴转角。 (二)缸内直喷系统 [3]燃油供给系统是实现缸内直喷最为关键的一部分，燃油要喷入压力非常高的气缸内，就必须具备足够的喷射压力。 高压燃油泵是燃油加压的关键环节，EA888发动机的燃油泵是一个结构简单的单柱塞泵，靠进气凸轮轴上的四方(四点式)凸轮来驱动。四点式凸轮可使油泵供油行程和各缸相应喷油过程同步，各缸喷油均匀性和重复性比较好。 高压燃油泵产生最大的油压为150bar，根据发动机工况需要，通过对油压控制阀的调节，燃油压力可在50bar-150bar之间调节。采用6喷孔喷油器，喷嘴锥角为50?，更有利于汽油与空气的充分合。 6 (三)水冷涡轮增压技术 发动机的涡轮增压器和排气管采用了集成式的设计，这样可以一定程度上减少多余零件的体积和重量，使得这套系统相对稳定可靠。 涡轮增压冷却系统，主要由冷却循环泵把冷却液从辅助冷却器中输送至增压空气冷却器和废气涡轮增压器中。主要包括两个循环通道，一个是经过涡轮增压器，对涡轮增压系统进行冷却;另一个是经过进气歧管内的冷却器，对增压空气冷却。 (四)进气歧管翻板 通过控制进气歧管翻板的开闭，可以满足发动机在不同工况下的充气需求。如发动机在低速工况时，通过进气歧管翻板关闭下进气通道，可以减少气流通过的横截面，来增加 7 气流流速，结合活塞顶的特殊设计，有效形成强烈的进气涡流，有利于混合气的形成与雾化。 同样地，当发动机进入高速工况采用均质混合气模式时，进气歧管翻板开启下进气通道，增大气流通过的横截面，以获得更多进气，提高发动机的输出功率。 (五)可变排量机油泵 传统的机油泵工作中，随着发动机转速的增加，机油压力也不断增大，机油的压力主要是通过机油泵内部的限压阀限制，但是这时的机油本仍然运行在最大输出量，不仅消耗发动机的动力，而且输入的能量转化为热能，加速了机油的老化。 EA888发动机采用可变排量机油泵，主要是通过调节泵齿轮的供油量来实现机油压力的调节。怎样来实现的?主要是通过机油泵内部两个泵齿轮相对移动来实现的。两个泵齿轮无位移(正对着)，供油能力最大;两个泵齿轮最大轴向位移(偏移)，供油量最小。 (六)双对旋平衡轴 EA888发动机采用了双平衡轴，位于气缸体的下端两侧，由曲轴和链条驱动。利用两根平衡轴自身的旋转产生的离心力正好与曲轴产生的离心力方向相反，可以抵消掉大部分的振动，从而增强发动机动平衡状态特性，降低噪音。 大众EA888发动机同样集合了缸内直喷、水冷涡轮增压、可变气门正时等先进技术，拥有更低的油耗、排放以及更强劲的动力输出，与EA111 1.4TSI发动机相比，EA888发动机采用了双平衡轴、气门滚珠摇臂与发电启动一体机等技术，使发动机运转更为平顺、噪音进一步降低。 四、EA888发动机在使用过程中主要问题原因分析与检修 (一)常见的故障现象与成因分析 1.发动机正时链条跳齿故障 出现现正时链条跳齿，是因为正时链条涨紧器失效，导致链条松动，在被曲轴链轮驱动的时候无法完全贴合两个凸轮轴链轮，发生正时链条跳齿。 8 正时链条跳齿后，无法按照车辆设计时的发动机管理逻辑运行，一般表现为:发动机噪音和异响，油耗过高，机油消耗过高，发动机无法启动，发动机动力不足，尾气排放不达标等问题。发动机无法启动有可能是ECU判断正时故障，进入保护状态(车主比较走运)，还有一种可能是气门已经顶上了活塞，发动机无法启动。 后果最严重是发动机顶缸无法启动，需要更换气门，活塞，等大部分发动机配件。维修费用高达4万元，维修发动机需要好几周，期间只能找其他车辆代步。维修时相应配件无库存的话还要等配件。 2.EA888发动机“烧机油” 9 EA888由于设计缺陷，使得旋风分离器下方的压力阀芯弹簧力太大或阀芯卡滞，从而导致曲轴箱气体压力集聚慢慢变大。异常增大的曲轴箱压力将机油压来溢出密封圈外，迫使发动机多处密封机油泄漏。同时也会引起PCV阀直接打开排放高压废气，而EA888的PCV阀体位置刚好放在凸轮轴正上方，运转中PCV阀打开导致被凸轮轴甩溅起的污秽机油直接从打开的PCV阀里往外喷入发动机进气系统。此同时，当旋风分离器下方压力阀芯被高压打开时，猛然打开的阀芯导致大量废气冲入旋风分离器，这也导致液态机油被吸出油气管道，大量夹杂的液态机油无法在单一的旋风分离器分离干净，使液态机油排放到歧管内或涡轮端空气大管内，最后机油污染发动机进气系统，一部分则进入汽缸燃烧造成“烧机油”的情况。 结论，为什么大众油分离器会造成异常机油消像EA888这样采用二级油分离器的设计，本应该减少曲轴通风的机油消耗才对，实际上EA888的油分离器的第二级旋风精油分离器，就结构上对高速和速度均匀的油雾确实能起到很好的分效果，但是当发动机在怠速状态时，进气管端负压差极大，用力的抽吸曲轴箱废气，而此时限压阀也会闭上以差少含油雾废气进入发动机。由于怠速时进气歧管气流随各缸的吸气呈脉动状态，所以限压阀也会随着脉动的压力有节奏的开闭，而这时二级旋风分离器里的油雾也随着脉动的气流被吸进了发动机。因为旋风式分离器对平稳气流有显著分离效果，而在脉动的气流下，分离效率极低，所以途观等装备EA888发动机的车，在堵车等怠速工况多的行车环境下会有更高的机油消耗表现。 五、结论 大众汽车公司的EA888发动机是发动机史上的新星也是明星，它引领了一个新的时代，一个经济性能、动力性能兼备的时代，一个打破了鱼和熊掌不可兼得的时代。虽然在使用中一些问题故障逐渐暴露出来，但这也不会掩盖EA888发动机耀眼的光芒，本文中只是简单介绍了这种发动机和在已知的故障中有特点的两个典型故障的诊断与排除，我想在通过深入广泛的对其进行研究之后，在通过符合中国使用环境的检修和改进之后，这款发动机终将成为发动机历史上优秀的继承者。 六、谢辞 在论文完成之际，我首先向帮助和指导我的刘老师及各位专业课老师表示衷心的感谢并致以崇高的敬意。 在论文工作中，遇到了方方面面的问题，一直得到刘老师和杨老师的亲切关怀和悉心 10 指导，使我的论文工作有条不紊的进行。各位老师以他们渊博的学识、严谨的治学态度和求实的工作作风给我留下了深刻的印象，我将终身难忘。再一次向他们表示衷心的感谢，感谢他们为学生营造的浓郁学术氛围，以及在论文撰写中给与的诸多帮助～值此论文完成之际，谨向各位老师致以最崇高的谢意～ 在学校的学习生活即将结束，回顾几年来的学习经历，面对现在的收获，我感到无限欣慰。在此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢～ 11 七、参考文献 1 谷朝峰《一汽大众车系维修案例精选(发动机与自动变速器篇)》北京机械工业出版社2012 2 关文达 《汽车构造》出版社: 机械工业出版社 2012 3 钱锦武《汽车发动机构造与维修》，北京科学技术出版社 2009 4 战吉平，丰敦文，郑逢仁.汽车维修.[M].北京. 人民交通出版社，2011. 5 李曙光，刘自立，陈依双.1.8TSI发动机燃油供给系故障维修分析.[J]. 12