單元五汽車綜合性能檢測(cè)實(shí)訓(xùn)(一)：發(fā)動(dòng)機(jī)異響的檢測(cè)

1、水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics單元五：汽車綜合性能檢測(cè)實(shí)訓(xùn)單元五：汽車綜合性能檢測(cè)實(shí)訓(xùn)(一一) 發(fā)動(dòng)機(jī)異響的檢測(cè)水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8發(fā)動(dòng)機(jī)異響的檢測(cè) 技術(shù)狀況良好的發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)中僅能聽到均勻的排氣聲和輕微的噪聲，這是正常的響聲。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，伴隨有間歇或連續(xù)的金屬敲擊聲，連續(xù)的摩擦聲等，那就表明發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲響不正常。這種不正常的聲響，通常稱為異響。水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8發(fā)動(dòng)機(jī)異響的檢測(cè) 異響標(biāo)志著發(fā)動(dòng)機(jī)某一

2、機(jī)構(gòu)的技術(shù)狀況、發(fā)生了變化，也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)存在有某種故障。對(duì)于有異響的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象，分析產(chǎn)生的原因，找出異響的部位，準(zhǔn)確地將其診斷出來(lái)，避免可能發(fā)生的事故性損傷。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.1發(fā)動(dòng)機(jī)異響的類型及影響因素 1. .發(fā)動(dòng)機(jī)異響的類型發(fā)動(dòng)機(jī)的異響是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的不正常的響聲,主要有機(jī)械異響、燃燒異響、空氣動(dòng)力異響和電磁異響。 （1）機(jī)械異響。主要是運(yùn)動(dòng)副配合間隙太大或配合面有損傷，運(yùn)轉(zhuǎn)中引起沖擊和振動(dòng)造成的。因磨損或調(diào)整不當(dāng)造成運(yùn)動(dòng)副配合間隙太大時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)引起沖擊和振動(dòng)，產(chǎn)生聲波。如曲軸主軸承響、連桿軸承響、凸輪

3、軸軸承響、活塞敲缸響、活塞銷響、氣門響、正時(shí)齒輪響等，多是因配合間隙太大造成的。但有些異響也可能是配合面（如正時(shí)齒輪齒面）有損傷或其他原因造成的。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.1發(fā)動(dòng)機(jī)異響的類型及影響因素（2）燃燒異響。主要是發(fā)動(dòng)機(jī)不正常燃燒造成的。如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生突爆和表面點(diǎn)火時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴時(shí)，氣缸內(nèi)均會(huì)產(chǎn)生極高的壓力波。這些壓力波撞擊燃燒室壁及活塞連桿組，發(fā)出了強(qiáng)烈的類似敲擊金屬的異響。當(dāng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)化油器發(fā)出回火聲，排氣管發(fā)出放炮聲或“突、突”聲時(shí)，也屬于燃燒異響。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobi

4、le Electrics5.8.1發(fā)動(dòng)機(jī)異響的類型及影響因素 （3）空氣動(dòng)力異響。主要是在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口、排氣口和運(yùn)轉(zhuǎn)中的風(fēng)扇處，氣流振動(dòng)而造成的。 （4）電磁異響。主要是在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和某些電磁元件內(nèi)，由于磁場(chǎng)的交替變化，引起機(jī)械中某些部件或某一部分空間容積產(chǎn)生振動(dòng)而造成的。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.1發(fā)動(dòng)機(jī)異響的類型及影響因素 2. .異響的影響因素發(fā)動(dòng)機(jī)異響常與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、潤(rùn)滑條件和工作循環(huán)有關(guān)，通過(guò)對(duì)異響進(jìn)行特性分析，可找出其變化規(guī)律。 （1）轉(zhuǎn)速。一般情況下，轉(zhuǎn)速愈高機(jī)械異響愈強(qiáng)烈。但有時(shí)高轉(zhuǎn)速時(shí)各種響聲混

5、雜一起，聽診某些異響反而不易辨清。所以，診斷轉(zhuǎn)速不一定是高速，要具體異響具體對(duì)待：如聽診氣門響和活塞敲缸時(shí)，在怠速下或低速下就能聽得非常明顯；當(dāng)主軸承響、連桿軸承響和活塞銷響較為嚴(yán)重時(shí)，在怠速和低速下也能聽到。 （2）溫度。有些異響與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度有關(guān)，而有些異響與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度無(wú)關(guān)或關(guān)系不大。在機(jī)械異響診斷中，對(duì)于熱膨脹系數(shù)大的配合副要特別注意發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況，最典型的例子是活塞敲缸。在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，該響聲非常明顯，然而一旦溫度升高，響聲即減弱或消失。所以，診斷該響聲應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫下進(jìn)行。熱膨脹系數(shù)小的配合副所產(chǎn)生的異響，如曲軸主軸承響、連桿軸承響、氣門響等，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的變化對(duì)異響的影響不大，因而對(duì)

6、診斷溫度無(wú)特別要求。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度也是燃燒異響的影響因素之一。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱時(shí)，往往產(chǎn)生點(diǎn)火敲擊聲（突爆或表面點(diǎn)火）；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷時(shí)，往往產(chǎn)生著火敲擊聲（工作粗暴）。 （3）負(fù)荷。許多異響與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷有關(guān)。如曲軸主軸承響、連桿軸承響、活塞敲缸響、氣缸漏氣響、汽油機(jī)點(diǎn)火敲擊響等，均隨負(fù)荷增大而增強(qiáng)，隨負(fù)荷減小而減弱；柴油機(jī)著火敲擊聲隨負(fù)荷增大而減小。但是，也有個(gè)別異響與負(fù)荷無(wú)關(guān)，如氣門響，負(fù)荷變化時(shí)異響不變化。 （4）潤(rùn)滑條件。不論什么機(jī)械異響，當(dāng)潤(rùn)滑條件不佳時(shí)，異響一般都顯得嚴(yán)重。 （5）發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)的異響故障往往與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)有明顯的關(guān)系，尤其是曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)的異響都與

7、工作循環(huán)有關(guān)。就四行程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，凡由曲柄連桿機(jī)構(gòu)引起的聲響均為發(fā)動(dòng)機(jī)作功一次發(fā)響兩次；凡由配氣機(jī)構(gòu)引起的聲響均為發(fā)動(dòng)機(jī)作功一次發(fā)響一次。 正確掌握和利用異響的這些特點(diǎn)和規(guī)律，是進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)異響診斷的基礎(chǔ)。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.1發(fā)動(dòng)機(jī)異響的類型及影響因素 要深入研究發(fā)動(dòng)機(jī)異響與其技術(shù)狀況的關(guān)系,迅速而準(zhǔn)確地判斷故障，僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)是不夠的，必須借助于發(fā)動(dòng)機(jī)異響診斷儀。實(shí)踐證明，使用異響診斷儀是在純粹靠人聽覺(jué)判斷異響方面進(jìn)了一步，只需熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)一般構(gòu)造和操作的工人就能掌握。診斷發(fā)動(dòng)機(jī)異響所用的儀器，較常見的是異響示波器診斷儀。利用

8、異響示波器，能觀測(cè)到異響產(chǎn)生的波形。通過(guò)分析、判斷異響波形，實(shí)現(xiàn)對(duì)異響快速診斷。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.1發(fā)動(dòng)機(jī)異響的類型及影響因素 1. .儀器診斷發(fā)動(dòng)機(jī)異響的基本原理 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件配合間隙過(guò)大或配合面有損傷時(shí)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中要引起機(jī)械振動(dòng)形成聲源。當(dāng)我們把發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、氣缸蓋，油底殼等機(jī)件的外表面作為聲源的測(cè)試部位時(shí)，這些測(cè)試部位實(shí)質(zhì)上是由主聲源激發(fā)出來(lái)的二次聲源，它們的振動(dòng)規(guī)律（頻率、振幅、相位、持續(xù)時(shí)間等）既和主聲源的振動(dòng)規(guī)律有關(guān)，也和該點(diǎn)的固有振動(dòng)頻率有關(guān)。以解放CA-10B型發(fā)動(dòng)機(jī)為例，曲軸主軸承的振動(dòng)頻率較低，它在面積較大

9、因而固有振動(dòng)頻率也較低的油底殼或曲軸箱側(cè)壁上，能激發(fā)出約400Hz的低頻振動(dòng)：連桿軸承響則在離其最近的曲軸箱側(cè)壁上激發(fā)出約800Hz的振動(dòng)，活塞銷響在正對(duì)該缸活塞頂?shù)臍飧咨霞ぐl(fā)出約1200Hz的振動(dòng)；由于振動(dòng)方向的原因，活塞敲缸響則在正對(duì)該氣缸體左側(cè)（面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)）上部產(chǎn)生的振幅最大，振動(dòng)頻率約為1200Hz；配氣機(jī)構(gòu)的響聲是比較復(fù)雜的，氣門落座響在正對(duì)活塞頂?shù)母咨w上，激發(fā)出約2800Hz的振動(dòng)，而同一主聲源在正對(duì)該氣門的缸蓋上，激發(fā)出的振動(dòng)頻率會(huì)更高?？傊?，不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)各種異響的特征頻率（振幅最大的頻率）是會(huì)有差異的，這要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得。 用儀器診斷發(fā)動(dòng)機(jī)異響，就是利用振動(dòng)傳感器（拾振器）

10、把各種異響對(duì)應(yīng)的振動(dòng)信號(hào)拾取出來(lái)，經(jīng)過(guò)選頻放大后送到點(diǎn)火示波器顯示出波形，對(duì)異響進(jìn)行頻率鑒別和幅度鑒別，再輔之以單缸斷火（或單缸斷油）、轉(zhuǎn)速變換等手段，迅速、準(zhǔn)確地判斷出異響的種類、部位和嚴(yán)重程度。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.2發(fā)動(dòng)機(jī)異響儀器檢測(cè)法 2. .帶相位選擇的示波器顯示異響診斷儀 診斷儀基本上由振動(dòng)傳感器、選頻網(wǎng)絡(luò)，功率放大、相位選擇、顯示等部分組成，其原理如圖所示。 傳感器多采用壓電式加速度計(jì)。它輸出的電信號(hào)同振動(dòng)加速度成正比，可用以確定振動(dòng)加速度，速度、振幅、頻率和振動(dòng)波形。傳感器的固定常用兩種方法；一種是用強(qiáng)磁材料把

11、傳感器吸附在發(fā)動(dòng)機(jī)表面上；另種是手持探針傳感器，以一定壓力使探針接觸所要檢查的部位。 傳感器由屏蔽導(dǎo)線接入選頻網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)是一組不同中心頻率的選頻放大器。中心頻率即為發(fā)動(dòng)機(jī)各主要異響的特征頻率，它是通過(guò)頻譜分析和同步濾波器濾波反映決定的。檢測(cè)時(shí)，中心頻率靠異響選擇鍵來(lái)變換，鍵上標(biāo)有對(duì)應(yīng)的聲響部位，各種經(jīng)過(guò)選頻放大的特征頻率信號(hào)強(qiáng)度遠(yuǎn)比其他頻率信號(hào)高，特別是那些空氣動(dòng)力聲音能大大減弱，頻率選擇裝置選擇的振動(dòng)信號(hào)輸送到點(diǎn)火示波器的輸入端。 一般而言，在點(diǎn)火提前角正常的情況下，活塞銷響的異響故障波形出現(xiàn)在整個(gè)波形的前部（或中部），活塞敲缸異響故障波形出現(xiàn)在整個(gè)波形的中部（或前部），連桿軸承響出現(xiàn)在中

12、后部，曲軸軸承響出現(xiàn)在波形最后部。因各種異響對(duì)應(yīng)著不同振動(dòng)頻率，同時(shí)振動(dòng)中的振幅大小變化過(guò)程存在差異，因此顯示在示波器上的振動(dòng)波形所對(duì)應(yīng)的凸輪軸轉(zhuǎn)角和形狀有所不同。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.2發(fā)動(dòng)機(jī)異響儀器檢測(cè)法 2.發(fā)動(dòng)機(jī)異響的檢測(cè)方法 這里以國(guó)產(chǎn)QFC-5型發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試儀為例，說(shuō)明檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)異響的方法。 （1）（5）步驟同本章發(fā)動(dòng)機(jī)功率檢測(cè)1)5)。 （6）鍵入“4”，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)異響檢測(cè)，進(jìn)入“發(fā)動(dòng)機(jī)異響檢測(cè)”程序。 （7）曲軸主軸承響。選擇頻率檔1，將振動(dòng)傳感器抵在發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼中上部稍前的位置上，如圖中黑點(diǎn)所示。用抖油門的

13、方法，使發(fā)動(dòng)機(jī)在1200-1600r/min或更高的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)作變速運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察抖動(dòng)油門時(shí)各缸波形的最后部，有無(wú)明顯的頻率較低的正弦波出現(xiàn)。調(diào)整異響盒旋鈕1，使波形幅度最大、最清晰。通過(guò)功能鍵將波形存貯，以便分析判斷。必要時(shí)可進(jìn)行逐缸斷火試驗(yàn)，斷火時(shí)曲軸軸承響的異響波形基本消失。水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.2發(fā)動(dòng)機(jī)異響儀器檢測(cè)法 （8）連桿軸承響。選擇頻率擋2，將振動(dòng)傳感器抵在曲軸箱上部對(duì)正連桿軸承處。測(cè)1、2、3缸時(shí)抵在A點(diǎn)處，測(cè)4、5、6缸時(shí)抵在B點(diǎn)處，如圖所示。使發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速開始逐漸提高轉(zhuǎn)速直到2000r/min，觀察各缸波形的中

14、后部有無(wú)故障波形，調(diào)整異響盒旋鈕2，使波形幅度最大、最清晰。隨著轉(zhuǎn)速的提高，異響波形幅度明顯增加，必要時(shí)可用抖動(dòng)油門的方法觀測(cè)，并可進(jìn)行逐缸斷火，測(cè)得不同轉(zhuǎn)速時(shí)的異響波形。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.2發(fā)動(dòng)機(jī)異響儀器檢測(cè)法 （9）氣門落座響。選擇頻率擋4，將振動(dòng)傳感器抵在缸蓋上對(duì)應(yīng)進(jìn)排氣門附近，如圖所示。使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1000r/min（轉(zhuǎn)速不能太高，否則波形連在一起不易辨認(rèn)），觀察有無(wú)故障波形，調(diào)整異響盒旋鈕4，使波形幅度最大、最清晰。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.2

15、發(fā)動(dòng)機(jī)異響儀器檢測(cè)法 （10）活塞銷響。選擇頻率擋4。 將振動(dòng)傳感器抵在缸蓋上對(duì)準(zhǔn)各缸活塞處，如圖所示。使發(fā)動(dòng)機(jī)由800r/min，逐漸提高到2400r/min，觀察波形上各缸上止點(diǎn)附近有無(wú)異響波形，調(diào)整異響盒旋鈕2或3，使波形幅度最大、最清晰。必要時(shí)可在中、高速范圍內(nèi)用抖動(dòng)油門的方法觀測(cè)和斷火試驗(yàn)。 綜上所述，用示波器診斷發(fā)動(dòng)機(jī)異響時(shí)，應(yīng)遵循的一般方法是：在響聲明顯的轉(zhuǎn)速下微抖節(jié)氣門，使發(fā)動(dòng)機(jī)反復(fù)加速運(yùn)轉(zhuǎn)；選取故障部位的振動(dòng)頻率；振動(dòng)傳感器的拾振位置應(yīng)與異響位置相一致；要始終配合以聽診、單缸斷火、雙缸同時(shí)斷火等方法；觀察波形，分析、判斷異響。 水利電力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)uto

16、mobile Electrics5.8.2發(fā)動(dòng)機(jī)異響儀器檢測(cè)法 （10）活塞銷響。選擇頻率擋4。 將振動(dòng)傳感器抵在缸蓋上對(duì)準(zhǔn)各缸活塞處，如圖所示。使發(fā)動(dòng)機(jī)由800r/min，逐漸提高到2400r/min，觀察波形上各缸上止點(diǎn)附近有無(wú)異響波形，調(diào)整異響盒旋鈕2或3，使波形幅度最大、最清晰。必要時(shí)可在中、高速范圍內(nèi)用抖動(dòng)油門的方法觀測(cè)和斷火試驗(yàn)。 綜上所述，用示波器診斷發(fā)動(dòng)機(jī)異響時(shí)，應(yīng)遵循的一般方法是：在響聲明顯的轉(zhuǎn)速下微抖節(jié)氣門，使發(fā)動(dòng)機(jī)反復(fù)加速運(yùn)轉(zhuǎn)；選取故障部位的振動(dòng)頻率；振動(dòng)傳感器的拾振位置應(yīng)與異響位置相一致；要始終配合以聽診、單缸斷火、雙缸同時(shí)斷火等方法；觀察波形，分析、判斷異響。 水利電

17、力、交通工程系水利電力、交通工程系A(chǔ)utomobile Electrics5.8.3檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)結(jié)果分析 1曲軸主軸承響 若分析儀顯示屏上有瞬時(shí)波形出現(xiàn)，發(fā)出的響聲又沉重有力，說(shuō)明是主軸承響。例如圖5.57b）所顯示是主軸承響全缸波形，從圖中可以看出，有一道靠近3缸的主軸承波形幅度是最高的。再單獨(dú)顯示出各缸波形。其中3缸波形幅度最高，顯然是故障波形，如圖5.57c）所示。亦可結(jié)合經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行診斷。如當(dāng)3缸斷火或與相鄰缸雙缸同時(shí)斷火時(shí)，波形減弱或消失，這樣不僅可確診為是主軸承響，而且還可診斷出是與3缸相鄰的哪一道主軸承響。 2連桿軸承響 若屏幕上有瞬時(shí)波形出現(xiàn)，發(fā)出的響聲較主軸承輕而短促，說(shuō)明是連桿軸承響。調(diào)電位器使波形清晰，可按照主軸承響的方法進(jìn)行波形存儲(chǔ)、全缸波形重顯和缸位判斷，并可將波形打印出來(lái)。視需要可結(jié)合經(jīng)驗(yàn)法診斷。連桿軸承響的全缸波形和2缸連桿軸承響的故障波形如圖5.58b）、c）所示。 3氣門落座響 當(dāng)某個(gè)氣門落座時(shí)有異響時(shí)，