發(fā)動(dòng)機(jī)異響的故障診斷與排除

1、 汽車檢測(cè)與故障診斷汽車工程學(xué)院 發(fā)動(dòng)機(jī)異響的故障診斷與排除 1.發(fā)動(dòng)機(jī)正常響聲 是一種平穩(wěn)而有節(jié)奏、協(xié)調(diào)的聲音。 2.發(fā)動(dòng)機(jī)異響聲 發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中產(chǎn)生的超出規(guī)定的響聲稱為發(fā)動(dòng)機(jī)異響。 發(fā)動(dòng)機(jī)異響的診斷方法 根據(jù)響聲的大小、發(fā)出的部位、聲響的特征、振動(dòng)的程度、出現(xiàn)的時(shí)機(jī)以及聲響變化的規(guī)律等因素初步診斷。 然后，排氣煙色與煙量的觀察，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、機(jī)油壓力的變化及使用中的其他相關(guān)情況等作全面分析與推斷， 在診斷中還要借助斷缸法與簡(jiǎn)單的診斷儀器輔助法，使異響的診斷更準(zhǔn)確。 二、影響發(fā)動(dòng)機(jī)異響的因素 發(fā)動(dòng)機(jī)的異響與配合間隙、潤(rùn)滑條件、溫度、負(fù)荷、速轉(zhuǎn)有關(guān)。 1. 配合間隙 當(dāng)潤(rùn)滑、溫度、負(fù)荷和速度等一

2、定時(shí)，異響是隨配合間隙的增大而變得明顯的。如活塞與缸套的配合間隙越大，響聲也越明顯。 2. 潤(rùn)滑條件 品質(zhì)好的潤(rùn)滑油和適宜的壓力就能產(chǎn)生較好的潤(rùn)滑油膜。潤(rùn)滑油膜越厚，機(jī)械沖擊就越小，噪聲也就越輕，異響就不易發(fā)生。 3.溫度 金屬零部件受到高溫作用引起幾何形狀變化，這種變形又影響到配合間隙變化， 潤(rùn)滑油在高溫下易變質(zhì)和變?。?rùn)滑油粘度下降），使?jié)櫥湍ず褡儽。瑵?rùn)滑性能變差。 4.負(fù)荷 負(fù)荷越大異響就越明顯。根據(jù)異響隨負(fù)荷變化的規(guī)律和特點(diǎn)就可判定故障的性質(zhì)和位置。例如：發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，就可聽(tīng)到清晰的活塞敲缸響；而不嚴(yán)重的連桿軸承響則需要急抖節(jié)氣門才能聽(tīng)到；活塞敲缸響和連桿軸承響都有在單缸斷火

3、后異響減弱或消失的特點(diǎn)，利用這一特點(diǎn)不僅能確定故障的性質(zhì)，而且還能找出故障的位置。 發(fā)動(dòng)機(jī)所以出現(xiàn)異響，是因?yàn)槊糠N異響都有其特定的振動(dòng)頻率，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度的頻率是異響頻率的整數(shù)倍時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，于是異響加劇。即每種異響在其響聲最明顯時(shí)都對(duì)應(yīng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)速度段（速度范圍）。如活塞敲缸響在發(fā)動(dòng)機(jī)的低速段最明顯；連桿軸承響在發(fā)動(dòng)機(jī)的中速段最明顯，傳動(dòng)軸不平衡響在汽車中速以上行駛時(shí)最突出，隨著車速的升高，傳動(dòng)軸的振動(dòng)也隨之加劇。 5.速度 6. 部位 異響部位一般離故障位置較近，據(jù)此可以判定是什么機(jī)構(gòu)、總成或系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而縮小診斷故障的范圍。如異響在氣門室處明顯，說(shuō)明氣門機(jī)構(gòu)有故障；在曲軸箱內(nèi)異響明顯

4、，說(shuō)明活塞、活塞銷、連桿或曲軸軸承有故障等。 三、異響鑒別 1.分清主機(jī)與附件的響聲 如果將V帶松開(kāi)后響聲消失，說(shuō)明該響聲與水泵或發(fā)動(dòng)機(jī)及其旋轉(zhuǎn)部件有關(guān)；松開(kāi)空氣壓縮機(jī)V帶后響聲消失，說(shuō)明該響聲與空氣壓縮機(jī)及其旋轉(zhuǎn)部件有關(guān)。若將V帶松開(kāi)后響聲仍不消失，應(yīng)考慮是主機(jī)及其他部件發(fā)響。 2. 分清連響與間響 連響提指曲軸每轉(zhuǎn)一周響一次，間響是曲軸每轉(zhuǎn)兩周響一次。氣門機(jī)構(gòu)所發(fā)出的響聲屬于間響，活塞連桿組間隙過(guò)大發(fā)出的響聲一般也是間響。這是由于摩擦副配合間隙較大，活塞在工作行程中產(chǎn)生的沖擊所造成的。如果活塞頂部與氣缸蓋相撞，更換活塞環(huán)時(shí)未刮缸口或燃燒室里進(jìn)人異物，所發(fā)出的撞擊聲一般都是連響。 3分清“上

5、缸”與“反上缸” 將某缸單缸斷火后，響聲減弱或消失，復(fù)火時(shí)又重新出現(xiàn)，稱該響聲“上缸”；若單缸斷火后響聲增強(qiáng)或出現(xiàn)，稱“反上缸”。配氣機(jī)構(gòu)所發(fā)出的響聲一般不“上缸”?；钊⒒钊N、連桿襯套及軸瓦由于配合間隙過(guò)大所發(fā)出的響聲一般都“上缸”?；钊衅茡p、連桿螺栓松脫、連桿軸瓦合金嚴(yán)重脫落，有時(shí)容易造成“反上缸”（某缸斷火后，由間響變?yōu)檫B響，這也是“反上缸”的一種表現(xiàn)）。 4.分清良性響聲與惡性響聲 所謂良性響聲，是指在短期內(nèi)不會(huì)對(duì)機(jī)件造成明顯損壞的響聲。例如，氣門間隙稍大所發(fā)出的碰擊聲，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)空氣濾清器發(fā)出的振動(dòng)聲等。這些響聲雖不會(huì)馬上對(duì)機(jī)件帶來(lái)?yè)p害，但容易與其他響聲混淆，造成誤判。 所

6、謂惡性響聲，是指能很快造成機(jī)件嚴(yán)重?fù)p壞的響聲。發(fā)動(dòng)機(jī)有明顯的“上缸”響聲時(shí)，應(yīng)引起足夠的注意，特別是“反上缸”響聲及汽車所發(fā)出的沉重或振動(dòng)較大的響聲，都屬于惡性響聲。若此種響聲隨著溫度、轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的升高而增大，則應(yīng)立即停車檢查。 四、異響診斷 1曲軸主軸承響 （1）故障現(xiàn)象 發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲響不明顯，急加速或負(fù)荷較大時(shí)，發(fā)出較沉重、有力、有節(jié)奏的“當(dāng)當(dāng)”聲，嚴(yán)重時(shí)機(jī)體振抖。 （2）故障原因 1）因主軸頸磨損失圓造成的主軸承配合間隙過(guò)大或配合不良。 2）潤(rùn)滑不良。 3）主軸承蓋螺栓松動(dòng)，軸承合金脫落、燒損和軸承破裂等。 4）曲軸彎曲 （3）故障診斷 1）改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速增高，響聲增大，中速

7、向高速過(guò)渡時(shí)響聲明顯，急加速異響明顯。低速時(shí)，用手微微抖動(dòng)并反復(fù)加大節(jié)氣門，同時(shí)仔細(xì)察聽(tīng)異響，如響聲隨轉(zhuǎn)速升高而增大，抖動(dòng)節(jié)氣門時(shí)在加速的瞬間響聲較明顯，一般是主軸承松曠：如在怠速或低速時(shí)響聲較明顯，高速時(shí)雜亂，可能是曲軸彎曲；如在高速時(shí)有較大振動(dòng)，油壓顯著降低，一般是主軸承松曠嚴(yán)重、燒損或減摩合金脫落。 2）負(fù)荷增大，響聲加大，負(fù)荷變化時(shí)響聲較明顯。 3）發(fā)動(dòng)機(jī)溫度變化時(shí)，異響變化不明顯。 4）單缸斷火時(shí)，響聲不變（末道主軸承響，響聲減弱），相鄰兩缸均斷火時(shí)，響聲明顯減弱。 5）發(fā)動(dòng)機(jī)跳火1次，發(fā)響2次，即每工作循環(huán)響2次。 6）潤(rùn)滑不良時(shí)，響聲加重，一般有明顯的油壓降低現(xiàn)象。 7）反復(fù)抖動(dòng)

8、節(jié)氣門，從加機(jī)油口（或曲軸箱通風(fēng)管口）處聽(tīng)診，可聽(tīng)到明顯的沉重有力的金屬敲擊聲?；蛴寐?tīng)診器觸在油底殼或曲軸箱與曲軸軸線齊平的位置上聽(tīng)診，響聲最強(qiáng)的部位即為發(fā)出異響的主軸承。 8）伴隨現(xiàn)象。主軸承異響往往會(huì)伴隨有油壓降低現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)振抖，尤其是在高速或大負(fù)荷時(shí)。 2. 連桿軸承響 （1）故障現(xiàn)象 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)異響或響聲較小，急加速時(shí)有較重且短促的“當(dāng)當(dāng)當(dāng)”明顯連續(xù)的 敲擊聲。這是連桿軸承響的主要特征，嚴(yán)重時(shí)怠速也能聽(tīng)到明顯響聲。連桿軸承響比主軸承響清脆、緩和、短促。 （2）故障原因 1）連桿軸承或軸頸磨損，使配合間隙過(guò)大或配合不良。 2）油壓過(guò)低，或機(jī)油變質(zhì)，或連桿軸頸油道堵塞，致使

9、潤(rùn)滑不良。 3）連桿軸承蓋螺栓松動(dòng)或折斷。 4）連桿軸承尺寸不符，引起轉(zhuǎn)動(dòng)或斷裂。 5）連桿軸承減摩合金脫落或燒毀。 （3）故障診斷 1）改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，怠速時(shí)聲響較小，中速時(shí)較為明顯，稍稍加大節(jié)氣門有連續(xù)的敲擊聲，急加速時(shí)敲擊聲隨之增加高速時(shí)因其他雜音干擾而不明顯。 診斷時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后由怠速向低速、由低速向中速、再由中速向高速加大節(jié)氣門進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合單缸斷火法，并在加機(jī)油口處聽(tīng)診，響聲隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，抖動(dòng)節(jié)氣門時(shí)，在加油的瞬間異響突出。響聲嚴(yán)重時(shí)，在任何轉(zhuǎn)速下均可聽(tīng)到清晰、明顯的敲擊聲。 2）負(fù)荷增大，響聲加劇。 3）發(fā)動(dòng)機(jī)溫度變化時(shí)，響聲通常不變，但有時(shí)也受潤(rùn)滑油溫度的影

10、響。 4）單缸斷火，響聲明顯減弱或消失，但復(fù)火時(shí)又能立即出現(xiàn)，即響聲上缸。但當(dāng)連桿軸承松曠過(guò)甚時(shí)，單缸斷火聲響無(wú)明顯變化。 5）點(diǎn)火1次，發(fā)響2次，即每工作循環(huán)響2次。 6）連桿軸承響聲在油底殼側(cè)面較大。如用聽(tīng)診器觸在機(jī)體上聽(tīng)診，響聲不十分清晰，但在加機(jī)油口處或曲軸箱通風(fēng)管口處直接察聽(tīng)，可清楚聽(tīng)到連桿軸承敲擊聲。 7）伴隨現(xiàn)象。連桿軸承響伴隨有油壓明顯降低現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)機(jī)體振抖，這有別于活塞銷響和活塞敲缸。可用手將螺絲刀或聽(tīng)診器抵住缸體下部或油底殼處，當(dāng)觸及相應(yīng)的故障缸位時(shí)有明顯振動(dòng)感。 3.活塞敲缸 活塞敲缸指活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)在汽缸內(nèi)擺動(dòng)或竄動(dòng)，其頭部或裙部與汽缸壁、缸蓋碰撞發(fā)出的響聲。通常專指

11、活塞與汽缸壁間隙較大，活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)撞擊汽缸壁發(fā)出的響聲。 （1）故障現(xiàn)象 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在汽缸的上部發(fā)出清晰而明顯的、有節(jié)奏的“達(dá)達(dá)達(dá)”的連續(xù)不斷的金屬敲擊聲，嚴(yán)重時(shí)響聲變沉重，即為“當(dāng)當(dāng)當(dāng)”聲響。 （2）故障原因 1）活塞與汽缸壁配合間隙過(guò)大。 2）活塞裙部腐蝕，或汽缸磨損過(guò)大。 3）油壓過(guò)低，汽缸壁潤(rùn)滑不良。 （3）故障診斷 1）怠速或低速時(shí)比較清晰，中速以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，異響減弱或消失。 2）負(fù)荷加大，響聲加大。 3）一般冷車時(shí)響聲明顯，熱車后響聲減弱或消失，即冷敲缸，嚴(yán)重時(shí)冷熱均敲缸，并伴有振抖。 4）將發(fā)動(dòng)機(jī)置于異響明顯的轉(zhuǎn)速下，進(jìn)行單缸斷火試驗(yàn)，響聲明顯減弱或消失。 5）曲軸

12、轉(zhuǎn)1圈，發(fā)響1次，且有節(jié)奏性，轉(zhuǎn)速提高響聲加快。 6）潤(rùn)滑不良響聲加重。 7）將聽(tīng)診器或聽(tīng)診桿觸在機(jī)體上部?jī)蓚?cè)進(jìn)行聽(tīng)診。若響聲較強(qiáng)并稍有振動(dòng)，再結(jié)合斷火試驗(yàn)，即可確定出異響汽缸。 8）伴隨現(xiàn)象。排氣管排藍(lán)煙、缸壓降低等。用手將螺絲刀或聽(tīng)診器抵緊汽缸側(cè)部觸試，有明顯振動(dòng)感。 發(fā)動(dòng)機(jī)敲缸包括冷態(tài)敲缸、熱態(tài)敲缸和冷熱態(tài)均敲缸。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)不響，熱車后怠速發(fā)響，并伴有機(jī)體輕微抖動(dòng)，且溫度越高，響聲越大，即為熱態(tài)敲缸。熱態(tài)敲缸要及時(shí)排除，否則轉(zhuǎn)化成拉缸事故。 熱態(tài)敲缸的故障原因?yàn)檫B桿軸頸與主軸頸不平行、連桿彎曲、連桿襯套軸向偏斜等造成的活塞偏缸，活塞配合間隙過(guò)小、橢圓度過(guò)小或反橢圓、活塞變形等造成的活塞

13、過(guò)緊，活塞環(huán)端隙、背隙過(guò)小造成的活塞環(huán)卡滯等。冷熱均敲缸的故障原因?yàn)榛钊N與連桿襯套或與連桿小頭裝配過(guò)緊，連桿軸承裝配過(guò)緊，活塞裙部圓柱度過(guò)大等，冷敲缸或熱敲缸較為嚴(yán)重時(shí)也會(huì)導(dǎo)致冷熱均敲缸。 4.活塞銷響 （1）故障現(xiàn)象 在怠速、低速和從怠速向低速抖動(dòng)節(jié)氣門時(shí)，發(fā)出響亮、尖脆而有節(jié)奏的“嘎嘎嘎”金屬敲擊聲，類似兩個(gè)鋼球相碰的聲音，呈上下雙響。略將點(diǎn)火時(shí)間提前，聲響加劇，在同樣轉(zhuǎn)速下比活塞敲缸響連續(xù)而尖銳。 （2）故障原因 1）活塞銷與銷孔、連桿襯套磨損嚴(yán)重，配合間隙過(guò)大。 2）卡環(huán)松曠、脫落。 3）潤(rùn)滑不良等。 4）活塞銷斷裂。 （3）故障診斷 1）轉(zhuǎn)速變化時(shí)，響聲也隨之周期性變化，加速時(shí)聲響

14、更大，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速稍高于怠速時(shí)比較明顯，比軸承響清脆。抖動(dòng)節(jié)氣門，從怠速向低速加速時(shí)，響聲能隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，且在轉(zhuǎn)速升高的瞬間，發(fā)出清脆、連續(xù)而有節(jié)奏的響聲。 2）溫度上升，響聲沒(méi)有減弱，甚至更明顯。有時(shí)冷車時(shí)響聲小，熱車時(shí)響聲大。 3）單缸斷火時(shí)，響聲減弱或消失。復(fù)火時(shí)響聲會(huì)明顯出現(xiàn)1響或連續(xù)2響。嚴(yán)重時(shí)，在響聲較大的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行斷火試驗(yàn)時(shí)，往往響聲不消失且變得雜亂。 4）用螺絲刀或聽(tīng)診器抵觸在發(fā)動(dòng)機(jī)上側(cè)部或汽缸蓋上察聽(tīng)，同時(shí)變換轉(zhuǎn)速，在汽缸壁上部聽(tīng)診比在下部明顯。若響聲不明顯，可略將點(diǎn)火時(shí)間提前，這時(shí)響聲會(huì)較前明顯，特點(diǎn)是上下雙響，聲音較脆。 5）根據(jù)不同征兆具體診斷： 若轉(zhuǎn)速越高，響聲

15、越大，單缸斷火時(shí)響聲反而雜亂，則故障為活塞銷與襯套間隙過(guò)大。 怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，響聲為有節(jié)奏而較沉重的響聲，提高轉(zhuǎn)速聲響不減，同時(shí)伴有機(jī)體輕微抖動(dòng)，斷火試驗(yàn)響聲加重，則說(shuō)明活塞銷自由竄動(dòng)。 若急加速時(shí)聲響尖銳而清晰，斷火試驗(yàn)響聲減輕或消失，則很可能是活塞銷折斷。 5.氣門腳響 （1）故障現(xiàn)象 怠速時(shí)，在氣門室處發(fā)出連續(xù)不斷的有節(jié)奏的“嗒嗒嗒”聲，響聲清脆有節(jié)奏，易區(qū)分。若有多只氣門腳響，則聲音雜亂，且斷火試驗(yàn)響聲無(wú)變化。 （2）故障原因 1）氣門腳潤(rùn)滑不良，或因磨損、調(diào)整不當(dāng)造成氣門間隙過(guò)大。 2）氣門間隙處兩接觸面不平。 3）氣門桿與氣門導(dǎo)管配合間隙過(guò)大。 4）搖臂軸配合松曠。 （3）故障診斷 1

16、）轉(zhuǎn)速增高響聲增大，節(jié)奏加快。怠速、低速時(shí)響聲明顯，中速以上變得模糊雜亂。 2）負(fù)荷、溫度、缸位對(duì)氣門腳響無(wú)影響，斷火試驗(yàn)異響無(wú)變化。 3）怠速下在氣門室或氣門罩處聽(tīng)診異響非常明顯，氣門腳響清脆有節(jié)奏，在發(fā)動(dòng)機(jī)周圍就能聽(tīng)到較為清晰的響聲。 4）將氣門室蓋拆下，在怠速時(shí)用適當(dāng)厚度的厚薄規(guī)插入氣門間隙處，若響聲消失或減弱即可確診為該氣門間隙過(guò)大。也可用厚薄規(guī)檢查或用手晃試氣門間隙，間隙最大的往往是最響的氣門。為進(jìn)一步確診是氣門腳響還是氣門落座響，可在氣門間隙處滴入少許機(jī)油，如瞬間響聲減弱或消失，說(shuō)明是氣門腳響；如響聲無(wú)變化，說(shuō)明是氣門落座響。 6.液壓挺桿響 (1)故障現(xiàn)象 1)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)

17、出有節(jié)奏的金屬敲擊聲，中速以上響聲減弱或消失。 用聽(tīng)診器察聽(tīng)，凸輪軸附近響聲明顯，斷火試驗(yàn)，響聲無(wú)變化。 (2)故障原因 1)挺桿與導(dǎo)孔配合面磨損嚴(yán)重。 2)挺桿液壓偶件磨損。 3)潤(rùn)滑油供油不足。 (3)故障診斷與排除 改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并用聽(tīng)診器察聽(tīng)響聲的變化。怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)頂部響聲明顯，中速以上響聲減弱或消失，斷火試驗(yàn)響聲無(wú)變化，即為液壓挺桿響。具體部位可用聽(tīng)診器根據(jù)響聲變化來(lái)判斷。在起動(dòng)時(shí)液壓挺桿有不大的響聲是正常的（潤(rùn)滑油未充分進(jìn)入液壓挺桿），發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2500r/min后繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2分鐘，若挺桿仍有響聲，應(yīng)先檢查調(diào)整機(jī)油壓力。若機(jī)油壓力正常，則應(yīng)更換液壓挺桿。 7.點(diǎn)火敲擊響 (1)故障現(xiàn)象 汽油機(jī)空轉(zhuǎn)急加速或負(fù)荷較大時(shí)，發(fā)出尖銳、清脆的“嘎啦嘎啦”的金屬敲擊響，好像幾個(gè)鋼球撞擊的聲音，隨轉(zhuǎn)速升高而逐漸消失。 (2)故障原因 汽油機(jī)點(diǎn)火敲擊響是由突爆和早燃引起的。突爆發(fā)生在火花塞點(diǎn)火之后，而早燃發(fā)生在火花塞點(diǎn)火之前，突爆可引起早燃，早燃又促進(jìn)突爆，兩者相互促動(dòng)，因此很難進(jìn)行區(qū)別。 其主要原因?yàn)榛旌蠚膺^(guò)稀、汽油質(zhì)量差、辛烷值太低、點(diǎn)火時(shí)間過(guò)