第二章 丰田凯美瑞发动机零部件的故障检测与维修

2.1 曲轴的故障检测与维修

曲轴是发动机主要零件之一，通常采用高强度的球墨铸铁或优质、高强度的中碳合金钢制成。发动机工作时，曲轴作高速旋转运动，并受到周期性不断变化的气体压力、往复运动质量惯性力、旋转运动离心惯性力以及它们的力矩的共同作用。曲轴的常见损伤，一般有疲劳裂纹、轴颈磨损、弯曲变形和扭转变形等。

一、裂纹的检修。曲轴的裂纹一般出现在应力集中部位，如主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处，表现为横向裂纹。也有在轴颈中的油孔附近出现沿轴向延伸的裂纹。常用的检查方法有：磁力探伤仪检查、超声波探伤、X光探伤和浸油敲击法等。用磁力探伤仪检查时，使磁力线通过被检查的部位，如果轴颈表面有裂纹，在裂纹处磁力线会偏散而形成磁极，将磁性铁粉撒在表面上，铁粉会被磁化并吸附在裂纹处，从而显现出裂纹的位置和大小。浸油敲击法检查是将曲轴置于煤油中浸一会，取出后擦净并撒上白粉，然后分段用手锤轻轻敲击。如有明显的油迹出现，即该处有裂纹。

二、弯曲变形的检修。将曲轴的两端用V型块支承在平板上，用百分表的触头抵在中间主轴颈表面，然后转动曲轴一周，表上指针的最大与最小读数之差，即为中间主轴颈对两端主轴颈的径向圆跳动误差，其误差如大于0.10mm，应更换曲轴。

三、轴颈磨损的检修。检验曲轴轴颈磨损量，测定主轴颈及连杆轴颈的圆度和圆柱度，其目的在于决定是否需要磨修及磨修的修理尺寸。测量时，用外径千分尺先在油孔两侧测量，然后旋转90°再测量，最大直径与最小直径之差的1/2为圆度误差。轴颈两端测得的直径差的1/2为圆柱度误差。当曲轴主轴颈与连杆轴颈的圆度和圆柱度误差大于0.025mm时，应按修理尺寸进行磨修。

磨修曲轴轴颈是在专用曲轴磨床上进行。除了修复轴颈表面尺寸及几何形状精度（圆度及圆柱度），还必须注意修复轴颈的同轴度、平行度、曲柄半径以及各连杆轴颈间的夹角等相互位置精度。同时还应保证曲轴原轴线位置不变，以保持曲轴原有的平衡性。 曲轴轴颈磨削后，各轴颈的圆柱度误差、表面粗糙度、轴颈两端圆角半径应符合规定；各连杆轴颈轴线对主轴颈轴线的平行度误差、曲柄半径应符合原厂规定，各连杆轴颈轴线对曲轴正时齿轮键槽中心平面的分配角度偏差应符合厂家规定。当磨损轴颈的尺寸超出修理尺寸，必须更换曲轴。

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2.2 水泵的故障检测与维修

一、水泵的检测

1、检测泵体及皮带轮有无磨损及损伤，必要时应更换。

2、检测水泵轴有无弯曲、轴颈磨损程度、轴端螺纹有无损坏。

3、检测叶轮上的叶片有无破碎、轴孔磨损是否严重。 4、检测水封和胶木垫圈的磨损程度，如超过使用限度应更换新件。

5、检测轴承的磨损情况，可用表测量轴承的间隙，如超过0.10mm，则应更换新的轴承。

二、水泵及座的维修

水泵取出后，可按顺序进行分解。分解后应将零件进行清洗，再逐一检查，看其是否

有裂纹、损坏及磨损等缺陷，如有严重缺陷者应予更换。 水封及座的修理：水封如磨损起槽，可用砂布磨平，如磨损过甚应予更换；水封座如有毛糙刮痕，可用平面铰刀或在车床上修理。在大修时应更换新的水封组件。在泵体上具有下列损伤时允许焊修：长度在3Omm以内，不伸展到轴承座孔的裂纹；与气缸盖接合的

突缘有破缺部分；油封座孔有损伤。 水泵轴的弯曲不得超过0.05mm，否则应更换。叶轮叶片破损应予更换。水泵轴孔径磨损严重应更换或镶套修复。检查水泵轴承是否转动灵活或有异常响声，如有说明轴承有问题，应予更换。水泵装配好后，用手转动一下，泵轴应无卡滞、叶轮与泵壳应无碰擦。然后检查水泵排水量，如有问题，应检查原因并排除。

2.3 爆震传感器的故障检测与维修

一辆丰田凯美瑞轿车，在行驶时发动机检查灯亮，那就是说自诊断记忆装置中一定会保存有某种故障信息。通过检查灯的亮、灭次数，判断其表示的故障代码应该是“52”，与维修说明书进行核对，这个代码表示爆震信号系统异常。

爆震传感器安装在发动机气缸壁上，用于检测发动机是否发生爆震，从而对点火提前角进行控制。爆震传感器内部有一个振动板，在发动机发生爆震时(约7-8KHz)，这个振动板产生共振，其振动作用于压电元件，压电元件产生电压。当加速或者大负荷状态发动机产生轻微爆震时，传感器向ECU输入爆震信号。ECU接收到爆震传感器送来的爆震信号后，指示减小点火提前角，一直到爆震停止。但是，若爆震传感器自身或者配线产生故障，上述爆震控制过程就不能正常进行。此时为了保护发动机，提高发动机的运转性能，计算机

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把点火提前角固定在某个不能产生爆震的数值上，这就是所谓的“安全失效”设计。不过ECU要把发动机控制系统产生的故障码显示给驾驶员，因此，就点亮了发动机检查灯。

按照维修说明书的操作顺序检查。拨下ECU连接器，测量屏蔽网与地之间的电阻值，实测阻值几乎无穷大(基准值为1MΩ)。真次对配线进行检查，既没有短路也没有断线，均属于正常。接下来就只有对爆震传感器进行检查(必须用示波观察仪)。把示波观察仪的探头接在爆震传感器的连接端子上，用小锤子轻轻敲击发动机缸壁，操作后输出的信号波形，信号波形的峰——峰电压值只不过350mV左右，而正常的爆震传感器输号出的信号波形峰——峰电压值大约在800mV左右。至此，可判断为是爆震传感器有了故障。将氧传感器拆下进行修理或更换，经检查试验，上述现象消失。

2.4 氧传感器的故障检测

一、氧传感器的故障

1.氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气

温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。 另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说，汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不

要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。

2.积碳 由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，

若将沉积物清除，就会恢复正常工作。

3.氧传感器陶瓷碎裂 氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。

因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。

4.加热器电阻丝烧断

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对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。

5.氧传感器内部线路断脱。 二、氧传感器的检查方法 1.氧传感器加热器电阻的检查

拔下氧传感器线束插头，用万用表电阻档测量氧传感器接线端中加热器接柱与搭铁接柱之间的电阻，其阻值为4-40Ω，如不符合标准，应更换氧传感器。

2.氧传感器反馈电压的测量

测量氧传感器的反馈电压时，应拔下氧传感器的线束插头，对照车型的电路图，从氧传感器的反馈电压输出接线柱上引出一条细导线，然后插好线束插头，在发动机运转中，从引出线上测出反馈电压，其值为0.2-0.9V，如果不符合标准，应更换氧传感器。

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