日产天籁发动机常见故障分析

毕 业 论 文

课题名称日产天籁发动机常见故障分析

姓 名：郑鹏鹏 学 号：201002110306

所在系： 汽车工程系

专业年级： 汽车检测与维修技术2010级

指导教师：张少洪 职 称：副教授

二0一三年四月十日

东风日产天籁发动机常见故障分析

【摘要】  在上百年的汽车发展长河中，有一个始终绕不开的技术话题，那就是发动机。汽车要在道路上行驶必须先有动力，而动力的来源就是发动机。发动机性能的好坏是决定汽车行驶性能的最大因素。不论在什么时代，评价一辆车的好坏，都离不开对发动机的考量。在发动机之外，大家才会更多的考虑车辆的外观、内饰、人性化的技术配置等要素。这也使得汽车企业不惜投入重金进行发动机的研发，并诞生了包括日产V6系列在内的诸多传奇级发动机。

【关键词】 东风日产、发动机、v6、燃油供给、点火、润滑、冷却、怠速

一 序言

东风日产天籁发动机的概述

早在1988年，日产以羽毛的开发理念开始了全新v6发动机的研制，旨在打造一款以轻量化设计的目标，追求高性能高效率，以最柔最舒适的释放强大动力的发动机，从而为消费者提供完全收放自如的驾驶乐趣。此后，通过不断革新和升级，这款发动机连续十四年获得美国权威汽车杂志“ward‵s Auto World ”请选的“十佳发动机”，创造了工业史上的一个奇迹。迄今为止，只有日产VQ发动机连续十四年获得此项殊荣。

日产V六系列发动机之所以得到传奇般的殊荣，与其卓越的性能密不可分。V6发动机有着共同的结构特点：v型6缸自然吸气汽油发动机。这是一个象征着车辆身份的的发动机形式，比直列4缸机型拥有更好的平顺性和动力储备，又比v8发动机体积更小，重量更轻，能耗更低。从发动机结构的角度讲，v6系列发动机60度的气缸夹角和120度的曲柄角度，能够使曲轴形成上下左右完全对称的结构，从而在运转的时候达到最佳的平衡性能。偏置设计的缸体，从力学角度更利于曲轴发力，同时避免发动机熄火后产生“死点”现象，更加容易启动。在业内流行的dohc双顶置凸轮轴搭配每缸4气门的设计基础上，v6系列发动机还搭配了cvtcs连续可变正时气门技术，可以更具转速高低调整气门开闭的正时时刻，从而匹配最适应发动机工况的进、排气过程，让发动机“呼吸”的更急顺畅。

除了v6系列发动机强大的性能，真正支撑v6系列发动机成功的力量，是日产积淀已久的技术储备、强大的研发实力、以及精益求精的造车态度。正是这种不断追求进步的理念，让v6发动机这张王牌能够在世界汽车发动机历史上持续书写属于自己的传奇

二 燃油供给系统常见的故障分析诊断

1 燃油供给系统工作原理

(1)燃油喷射控制

基本喷油控制：喷油器的喷油量，即喷油器开启时间的长短由ECU决定，基本喷油量是预先存储在ECU中的ROM存储器中的。（ECU决定的标准是曲轴位置传感器和空气流量器）

改变喷油量，增油(减油)修正：在暖机、起动发动机、加速时需增油；在减速时，需减油。在不同工况下，通过对喷油量进行修正以改善发动机性能。

混合比反馈控制：混合比反馈控制系统设计能够精确地把混合比控制到理论范围之内，因而三元催化转换装置能减少CO、HC、和NO的排放。在尼桑蓝鸟车中，此系统用排气歧管中的排气传感器检查空燃比，控制单元根据传感器的电压来调节喷油脉宽，使混合比控制在理论混合比的范围之内（在减速、大负荷、怠速、排气传感器或其电路故障、排气传感器激活不足、发动机处于低温等特殊工况下时，ECU停止反馈控制，发动机出于开环控制）。

混合比自学习控制：混合比反馈控制系统监视来自排气传感器的混合比信号，次反馈信号随即被送到ECU去控制燃油喷射量，以便使基本混合比尽量接近理论混合比，但不一定能控制到原设计值。因此本系统定量检测基本和理论混合比之差，然后用此差值计算出“燃油喷射持续时间”以便补偿两个混合比之差。

燃油喷射正时：天籁发动机使用了两种形式的喷射系统—同时喷射和顺序喷射。前者在每个发动机工作循环中，同时向六个缸喷两次油；在顺序喷射中，在发动机的工作循环里燃油按点火顺序依次喷到各缸中。但在发动机启动时或发动机有故障时，使用同时喷射。

断油：在减速或发动机工作在极度高速的状态下时，将切断每缸的喷油。

（2）燃油泵控制

打开点火开关后，ECU驱动燃油泵几秒钟以便改进发动机的启动性。如果ECU收到一个来自曲轴转角传感器的180度信号，它就知道发动机正在运转，就是燃油泵工作。如果打开点火开关后收不到180度信号，则认为发动机不转，ECU停止燃油泵工作，以免电瓶放电。ECU并不直接驱动燃油泵，它控制通断燃油泵继电器，继电器再控制燃油泵。

2 常见故障现象列举分析

（1） 系统不供油

故障现象：发动机不能启动或在运转过程中自动熄火，不能再次启动。

故障原因：①油箱燃油不足

②油管及接头漏油

③汽油滤芯严重堵塞

④燃油压力调节器膜片破裂

⑤燃油泵电机损坏，熔断器、继电器损坏或线路断路、接触不良等。

⑥ 喷油器线圈、继电器、熔断器损坏或控制线路不良等。

⑦ 冷却液温度传感器信号失常、曲轴位置传感器无信号、启动开关信号未传入ECU等，使ECU未进行喷油控制。

⑧ECU有故障。

故障诊断与检修

①先进行故障自诊断，检查有无故障代码。如有，则按所显示的故障代码查找故障原因。要特别注意会影响喷油控制的传感器（如转速及曲轴位置传感器，冷却液温度传感器等）有无故障。在检测控制线路时，可采用故障模拟征兆法轻轻振动熔断器盒、轻轻晃动各线束连接器，看有无接触不良现象。

②检查油箱是否有油，燃油管路及接头是否有破损之处。

③测量系统油压。先泄压，然后在进油管和燃油分配管之间安装燃油压力表，用起动机带动运转，观察燃油压力表的度数。若压力正常，则故障在喷油器及其控制线路，可能是喷油器熔断器、继电器损坏或ECU故障。也有可能是ECU未接收到启动信号、转速信号等，没有对喷油器实施喷油控制，对此，应检查相应传感器、开关等；若无油压或油压比较低，则故障在燃油供给系统。

④检查燃油滤清器，若严重堵塞应换新件。

⑤检查燃油压力调节器，拔下燃油压力调节器真空管，如有油流出或滴油，说明燃油压力调节器膜片破换，应更换。若燃油压力过低，可夹住燃油压力调节器回油管切断回游；若燃油压力上升，可能是燃油压力调节器膜片或弹簧性能下降，回油阀门开度一直较大导致系统油压严重降低。

⑥若上述检查均正常，则为燃油泵不供油。应检查燃油泵及其相关控制线路，视情况进行检修。

（2） 混合气过稀

故障现象：踩下油门踏板后发动机转速不能马上上升，有滞后现象，加速反应缓慢，或在加速过程中发动机转速有轻微的波动，有时出现“回火”、“放炮”现象。

故障原因：①燃油泵性能不良。

②燃油压力调节器性能下降。

③节气门位置传感器或空气流量传感器、进气歧管绝对压力传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器、氧传感器信号不良。

④废气再循环系统工作不良。

⑤进气歧管、真空管泄露等。

⑥汽油滤清器堵塞，管路泄露。

⑦喷油器堵塞。

⑧ ECU故障

故障诊断与检修：

①进行故障自诊断，看有没有故障代码。空气流量计、节气门位置传感器等故障都会影响发动机的加速性能。用专用仪器观察数据流，按故障码和数据流查找故障原因。如有故障码，则按故障码提示排除故障。

②检查进气系统有没有漏气，真空管有没有脱落、破裂等。

③检查供油管路及接头，看有没有泄露现象。

④安装燃油压力表，检查燃油压力。东风日产天籁发动机在怠速时的燃油压力应为250kpa，加速时应上升到350以上。如燃油压力低，则检查燃油压力调节器，汽油滤清器、燃油泵等。

⑤检查汽油滤清器，堵塞则更换。

⑥检查燃油压力调节器。拔下燃油压力调节器真空管，如有滴油现象，表示调节器膜片破坏，需更换。若燃油压力较低，应检查燃油压力调节器的工作性：起动发动机并怠速运转，观察油压表的度数，应为250kpa左右；踩下油门，增大节气门开度加速，燃油压力表度数应该在350kpa左右；拔下油压调节器的真空管必须提高到380kpa左右；关闭点火开关，监察系统密封性及保持油压，在10分钟后油压应不低于230kpa，若达不到，则说明燃油压力调节阀关闭不严，系统密封性不好，管路泄漏，也有可能是燃油泵的单向阀损坏。

⑦若油压调节器正常，则需要检查燃油泵，可能是燃油泵供油不足造成系统压力过低，检修或更换燃油泵。

⑧若系统燃油压力正常，应拆卸、清洗各喷油嘴，并用专用仪器检查喷油嘴的喷油量。如有异常则必须给予更换。

三 点火系统常见故障的分析诊断

1 点火系统工作原理:

随着汽车工业的发展，汽车点火系统也在不断地更新进步。天籁发动机的点火系统是采取现在比较先进的微机控制点火方式。它可以通过各种传感器感知多种因素对点火提前角的影响，使发动机在各种工况和使用条件下的点火提前角与相应的最佳点火提前角比较接近，并且不存在机械磨损等问题。克服了离心点火提前角调整装置和真空点火提前角装置的缺陷。

天籁发动机点火系统一般由传感器、微机控制器、点火执行器等组成。发动机工作时，各传感器不断地将检测到的信号，如发动机的负荷、转速、冷却液的温度、节气门的状态以及是否发生爆震等与发动机工况有关的信息，经接口电路输入微机控制器。控制器根据发动机的转速和负荷信号，按存储器中存储的程序以及与点火提前角和初级电路等有关的数据，计算出与该工况对应的最佳点火提前角和初级电路导通时间，并根据冷却液的温度加以修正。最后根据计算结果和基准点火信号，在最佳时刻向点火控制器发出控制信号，接通点火线圈的初级电路，经过最佳点火时间后，再发出控制信号，切断点火线圈的初级电路，使点火线圈的初级线路中产生高压电，并经分点火器送往火花塞，点燃混合气。曲轴每转2圈，各缸火花塞按点火次序轮流点火一次。发动机工作时，上述过程周而复始。

2 常见故障现象列举分析：

故障现象（常见的故障现象有两类）:

（1）火花塞不点火，发动机不能启动，或发动机在运行中突然熄火并再也不能启动。

（2） 点火的火花弱，发动机启动困难，发动机运转不平稳。

故障原因：（1）点火微机控制器存在故障，导致无信号输出而不能使点火控制器工作。

(2)点火控制器存在故障或性能不良，不能及时通断点火线圈。

(3)点火线圈存在故障，不能产生点火高压，或点火高压太低，点火能量不够。

(4)火花塞故障。火花塞承受高温、高压冷热高频交变、燃油废气的侵蚀等，工作环境恶劣，随着运行里程的增加会逐渐使性能变差，产生电极烧损，积碳、积油等损伤。

(5)点火系统的高、低压线路故障。线路接头、插座链接牢固才能保证接触可靠、传递信息准确。由于发动机本身运转时的振动和汽车在不平路面上运行时的振动，会引起高、低压线路接触不良。另外，高压线损坏、漏电都会导致点火系统的不正常工作。

(6)与微机点火系统工作有关的传感器失效，如发动机转速传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、氧传感器等的失效，都会引起点火系统的不正常工作。

(7) 与微机点火系统有关的控制线路断路或短路，将导致控制信号异常，使点火系统工作不正常。

故障诊断与检修：

微机点火系统故障——检查火花塞：拔下高压线，使高压线端距离发动机缸体5mm左右，启动发动机，查看跳火情况：若跳火正常，则检查微机控制器与点火控制器之间的线路；若跳火不正常，则进行下一步——检查点火线圈与点火发生器是否正常。若不正常则更换，若正常，则进行下一步——检查高压线是否正常。若不正常则更换；若正常，则进行下一步——拔下点火控制器线束连接器，启动发动机，用电压表检查ECU与点火控制器之间的线路电压。若不正常，则检查曲轴位置传感器；若正常，则进行下一步——检查点火控制器的电源电压是否为9-14V。若不是，检查线路；若是，则进行下一步——检查点火线圈初级线路是否短路或断路。若是，则检修线路；若不是，则进行下一步——检查点火线圈是否正常。若正常更换点火控制器；若不正常更换点火线圈。

四 润滑系统常见故障的分析诊断

1 润滑系统的功用及组成

(1) 润滑系统的功用

发动机工作时，很多转动零件都是在很小的间隙下做高速相对运动的，如曲轴主轴颈与主轴承，凸轮轴颈与凸轮轴承，活塞、活塞环与汽缸壁面，配气机构各运动副及传动齿轮副等。尽管这些零件的工作表面都经过精细的加工，但放大来看表面是不平的。若不对这些表面进行润滑，他们之间将产生强烈的摩擦。润滑系统的作用就是在发动机工作时连续不断的将数量足够、温度适当的机油输送到各个摩擦表面，并在摩擦表面形成油膜，实现液体摩擦。从而减小摩擦阻力，降低摩擦功耗，减轻机件磨损，已达到提高发动机工作靠性和耐久性的目的。

(2) 润滑系统的组成

各个发动机由于传动件的工作条件不尽相同，所以有不同的润滑方式，天籁发动机的润滑方式为组合润滑。润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器等组成。此外，天籁的发动机润滑系统还包括机油压力表，温度表和机油管道等。

2 常见故障现象列举分析

（1） 机油压力过低检测

故障现象： 发动机在正常温度下，机油压力表读数始终低于标准值。

故障原因：①机油液面过低，黏度过低或变质，有汽油、冷却液等进入。

②机油压力指示有误。如机油压力表、传感器、油压开关、油压指示灯和压力报警器失效等。

③油底壳漏油，放油螺丝漏油，机油管道及接头漏油、堵塞等。

④机油泵工作不良，机油泵进油滤网堵塞等。

⑤既有限压阀调整不当、卡滞或限压阀弹簧过软、折断等。

⑥机油集滤器、滤清器堵塞，密封垫漏油，旁通阀堵塞等。

⑦发动机各轴承轴颈配合间隙过大，轴承盖松旷，造成泄油量过大，导致机油压力过低。

故障排除：①试车检查，利用机油压力表，报警灯或报警器确诊。

②检查机油液面，机油黏度及油质。

③区分压力指示系统和润滑系统油路故障：若怀疑指示系统有故障，可检查机油压力表与传感器的连接情况，若正常，拆下传感器导线，打开点火开关，使导线与机体搭铁。若机油压力表指针急速上升，说明机油压力表良好，如机油压力表指针不动或微动，说明机油压力表失效。若机油压力表良好，应检查传感器的工作性能。

④检查机油滤清器的滤芯、旁通阀是否堵塞，机油滤清器是否漏油等。

⑤拆检机油泵，检查机油泵齿轮副的端面间隙、径向间隙和齿合间隙，并进行机油压力等性能检测。

⑥检查曲轴主轴承和连杆轴承、凸轮轴轴承的配合间隙。

（2）机油压力过高检测

故障现象：发动机在正常的工作温度下，机油压力表读数始终高于规定值。

故障原因：①机油粘度过大，机油量过多。

②机油压力表，传感器及机油压力指示装置失效。

③机油压力限压阀调整不当或卡滞。

④机油滤清器滤芯堵塞，且旁通阀开启困难。

⑤机油通道、汽缸体主油道堵塞、积碳过多。

⑥发动机各轴承间隙过小。

故障排除：

①试车检查，根据故障征兆进行分析和诊断。

②检查机油液面高度，若机油液面正常，应检查机油黏度、牌号是否符合要求。

③检查机油压力指示装置。若接通点火开关就有压力指示，则说明机油压力表或传感器有故障。

④检查、调整限压阀。

⑤拆检发动机，检查、清洗机油通道，并用压力空气吹通。同时检查曲轴主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承等各配合间隙是否过小。

五 冷却系统常见故障的分析诊断

1 冷却系统的功用及组成

(1) 冷却系统的功用

使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围之内。冷却系统即要防止发动机过热，又要防止发动机冬天过冷。在发动机冷启动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。

在发动机工作期间，最高燃烧温度可达到2500摄氏度，即使在怠速或中等转速下，燃烧室的温度也在1000摄氏度以上。因此，与高温燃气接触的发动机零件受到强烈的加热。在这种情况下，若不进行适当的冷却，发动机将会过热，工作过程恶化，零件强度降低，机油变质，零件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性的全面下降。

(2) 冷却系统的组成

天籁发动机采用强制循环水冷系统，即通过水泵提高冷却液的压力，强制冷却液也在发动机循环流动。其组成包括百叶窗、水泵、散热器、冷却风扇、节温器、副水壶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其它的附加装置。

1 常见故障现象列举分析

天籁冷却系统常见故障部位和故障原因 表如下

故障现象：运转中的汽车，冷却液温度表指针经常指在100摄氏度以上或长时间处在红区，冷却液温度报警灯闪烁，并伴有冷却液沸腾现象，且发动机易发生爆燃或早燃、熄火困难等。

故障原因：造成发动机过热的原因很多，涉及发动机的各个组成系统（启动系统除外）还与发动机的正常使用有关，具体情况如下：

①冷却液中积垢过多，导致冷却性能过低。

②冷却液液面过低，循环量不足，或冷却系统严重泄漏。

③冷却温度表指示失误或报警指示有误，如传感器损坏、线路搭铁、脱落或指示表失灵等。

④水泵泵水量不足，水泵皮带过松或油污打滑，轴承松旷，水泵轴与叶轮脱转，水泵叶轮、叶片损坏，水泵密封面、冷却液封渗漏，冷却系统内有空气等。

⑤温控开关、风扇电机损坏，叶片变形等。

⑥散热器芯管堵塞、漏液、积垢过多或散热器片变形导致散热效果下降。

⑦节温器失效，不能正常打开，致使冷却液大循环工作不良。

⑧压缩比过大，气缸压力过高、爆燃或进排气不畅等

⑨使用不合理，如经常长时间、超负荷工作等。

⑩空调冷却器温度过高影响冷却系统散热。

故障诊断与检修

在诊断过程中，应视具体故障征兆进行分析和判断发动机自身状况和冷却液指示、报警装置不一致时，可能是冷却液指示、报警装置出现故障。就车诊断时，将感应器中心电极与发动机机体搭铁，若搭铁后温度表指针摆动，说明温度表良好，感应器有故障，否则说明冷却液温度表有故障。

若是发动机点火系统、供给系统、机械系统或润滑系统等工作不良导致过热，往往在过热之前出现明显的故障征兆，应注意观察并及时排除。

⑴检查冷却液。若液面过低，则检查有无泄漏，冷却液中锈皮或积垢过多时应及时清洗散热器和水套。

⑵检查百叶窗能否正常打开。

⑶是否长时间大负荷或超载运行。

⑷检查风扇运转是否正常。若风扇不转或运转过慢，可在怠速低温状况下开启空调，若风扇运转，说明热敏温控开关损坏，否则为风扇电机损坏。也可将热敏开关短接，如果风扇立即转动，说明热敏温控开关损坏；若风扇仍然不转，应检查线路熔断器、继电器、电动机等是否损坏。电动风扇有高速和低速两档：风扇1档接通温度在92~97摄氏度，断开温度在84~91摄氏度；风扇2档接通温度在99~105摄氏度，断开温度在91~98摄氏度。检测时注意风扇是否只有一个档在转动。

⑸检查散热器是否变形，出液管是否凹瘪，并触试散热器，检查其各部温度是否均匀。若散热器上下温差相差较大，有明显的上高下低现象，且出液管被吸瘪，说明散热器堵塞，应进行除垢清洗。

⑹触试散热器及上下水管，若温度较低，说明节温器没有打开，发动机没有进行大循环。应拆检节温器。也可检测汽缸盖与散热器上部的温差，若温差大，则说明节温器失效。对于节温器，应检查器开启温度和阀门行程。尼桑蓝鸟发动机节温器在冷却液温度为84摄氏度时开始打开，当冷却液温度为98摄氏度时，开启行程应不小于7mm。

⑺检查水泵。先检查水泵皮带是否过松、轴承是否松旷、水泵是否漏水等，再就车检测水泵的能力。检查时用手握住发动机的上部至散热器的回水管，加大节气门提高发动机转速，如感到水管内的流速随发动机转速的增加而加快，说明水泵工作正常；反之，则说明水泵工作不良，应更换水泵。

⑻检查发动机前后端温度，若温差较大，说明水管损坏或堵塞，应予以更换。

⑼若冷却系统正常而发动机仍然过热，则要根据发动机的其它故障征兆，检查并排除点火系统、供给系统、润滑系统或机械系统故障。

六 最常见问题的列举说明

故障症状：天籁轿车怠速时发动机抖动，发动机怠速运转不稳定，极低速行驶时发动机熄火。

故障检修：打开发动机室罩盖，发现发动机有些振动。发动机转速在2000r/min时喘息。只要能解决喘息问题，怠速不稳定的问题自然也解决了。把解决喘息问题作为主攻目标，开始诊断作业。

首先使用示波观察仪检查点火系统，结果确认点火系统没有问题。接着检查节气门开关，发现怠速接点没有接通，调整怠速开关位置，使怠速接点能够接通，发动机喘息症状即消失。但怠速时发动机依然产生“喀嗒、喀嗒”的声音。推压空气流量表的翼板，异音消失，但排气中CO的浓度过低。考虑应该增加排气中CO的浓度，试着调整怠速调整螺丝，即使把怠速调整螺丝调到底，排气中CO的浓度仍不能上升。接着调查燃油压力、水温传感器输出信号电压以及进、排气阀间隙，都没有异常。把空气流量表拆下来进行单体检查，结果证明这个零件没有问题。

按常理推断，一定是某一处漏气。把这里、那里可能进气的小孔都堵上，可是发动机运转状态仍没有变化。把发动机停下来，觉得还是某处漏进了气。决定变换一下检查方法。

把与真空有关的管子都扭一下，在持拉时发动机运转状态发生变化，难道是这里吗?再进行一次相同的操作，突然发出像吹哨一般的声音，发动机“轰”地一声停了下来。还是这根管子的问题。沿着这根管子查找，管子接在加速冲击控制阀上。加速冲击控制阀装在过滤罐上。仔细一看，加速冲击控制阀的上盖并没按要求好好嵌入，而是浮在上面。用手一推，“啪”地一声嵌合了。然后再起动发动机，这次发动机运转非常稳定。松开CO调整螺丝，调整到CO浓度为3%的点上。

结论：

30万台V6发动机新天籁刷新V6销量记录。这是东风日产发动机技术优势的市场化体现，也显示出“技术日产”这一理念的高度。从另外一个层面来讲，也可以说在目前中高级车市的引擎之战中，东风日产V6获得了完胜。作为工业品，汽车对于消费者，不仅仅只是冰冷的钢铁，单纯的技术，而是基于此之上，带给消费者不同的价值：身份、品位、性格……没有这种价值依托的基础， 没有技术本源的张扬，何谈价值，更何论市场前景。因此，我们需要更多这样的坚守者。唯有如此，我们才能看到通过良性的市场竞争，去推动着技术的蓬勃发展，去创造着更富价值感的产品……从而强力的推动着中高级车市的前进与发展

参考文献：

[1]施树明.汽车电器与电子控制.北京.人民交通出版社，2009

[2]徐支华.汽车电脑常见故障及其诊断方法[J]设备管理与维修；2009年06期

[3]徐昭.日产轿车电气系统维修手册.辽宁.科学技术出版社；2002

[4]蒋斌.机电系统故障诊断的理论与应用研究[D];浙江大学；2002

[5]栾 琪文.东风日产车系：发动机维修精华.辽宁.科学技术出版社；2013

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/b3e71f0e10661ed9ac51f307.html