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1、发动机异响故障的诊断和排除发动机异响故障的诊断和排除 摘 要 当今社会，汽车已成为现代人们生活不可或缺的工具。汽车在为人类社会 造福的同时，也带来了大气污染、噪声和交通安全等一系列的严重问题。汽车 本身是一个复杂的系统，随着行驶里程和使用时间的增加，其技术状况逐渐变 差，出现动力性下降，经济性变差，排放污染物增加，使用的可靠性降低等现 象。因此，一方面要不断研制性能优良的汽车，另一方面要对汽车进行维护和 修理，恢复其技术状况。汽车的性能检测就是在汽车使用、维护和修理过程中 对汽车的技术状况进行测试、检测和故障诊断的一门技术。本文主要围绕发动 机异响的现象并结合相关理论知识对发动机异响发生的原因
2、和现象进行了系统 的概括和总结。本文主要包括以下内容:根据项目要求，诊断发动机异响，结合 给出的声音现象和诊断方法，成功排除故障。本文也介绍了一些常见故障的诊 断与排除实例，文中也提出一些对驾驶者的一些意见和建议，可以使驾驶者更 好的驾驶和保养车辆。 关键字：关键字：发动机异响 异响故障分析 定期检测与维护 1 1 概述概述 1.11.1 汽车行业现状汽车行业现状 据中国汽车工业协会统计，2009 年中国全年累计生产汽车 1379.10 万辆， 同比增加 48.3；销售汽车 1364.48 万辆，同比增长 46.2，已成为世界第一 汽车生产和消费国。所以汽车对于中国汽车不再是一件奢侈品，而是一
3、种更快 更便捷的交通工具。随着汽车数量的增多汽车故障也是千奇百怪，这不仅给汽 车制造商更多的考验而且给维修人员跟多的考验。 随着汽车工业的迅速发展，人们对于汽车的舒适性和振动噪声控制的要求 越来越严格。据国外有关资料表明，城市噪声的 70%来源于交通噪声，而交通 噪声主要是汽车噪声。它严重地污染着城市环境，影响着人们的生活、工作和 健康。所以噪声的控制，不仅关系到乘坐舒适性，而且还关系到环境保护。然 而一切噪声又源于振动，振动能够引起某些部件的早期疲劳损坏，从而降低汽 车的使用寿命；过高的噪声既会损害驾驶员的听力，也会使驾驶员迅速疲劳， 对汽车行驶安全性构成了极大的威胁。所以噪声控制，也关系到
4、汽车的耐久性 和安全性。因此振动、噪声和舒适性这三者是密切相关的，既要减小振动，降 低噪声，又要提高乘坐舒适性，保证产品的经济性，使汽车噪声控制在标准范 围之内。产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。从结 构上可分为发动机(即燃烧噪声)，底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合 引起的噪声)，电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声)，车身噪声(如 车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声)。其中发动机噪声占汽车噪声 的二分之一以上，包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动，配气轴的转动，进、 排气门开关等引起的噪声)。因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。 此外，汽
5、车轮胎在高速行驶时，也会引起较大的噪声。这是由于轮胎在地 面滚动时，位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声， 以及轮胎花纹与路面的撞击声。 如此多的噪声有一些属于发动机固有的，但是有一些却成了汽车故障。汽 车的故障种类很多比如：不启动,加速无力，车身抖动，异响等等很多种故障。 但是异响故障却令很多维修技师头疼不已。异响不光代表着故障而且也是很多 其他故障的前奏. 2 发动机异响故障的诊断和排除 2.1 发动机异响和正常声响的种类和区分 汽车在工作时各机构存在的振动，会发出各种不同的响声，但有响声并不 表示汽车就有故障，为了避免不必要的拆卸，首先必须区分正常响声与非正常 响声。
6、各系统部件的正常振动声(如发动机表面的噪声)，换档时齿轮的冲击声， 用气体作工作源的进气声、排气声，齿轮啮合噪声等均属于正常响声。非正常 响声(异响)按对汽车性能的影响可分为轻微响声、一般响声和恶性响声。轻微 响声，如高压电漏电的跳火声、滚动轴承轻微松旷的响声等，一般音量较小， 机件磨损程度不大，较长时间无显著变化，这类故障不经修理仍可维持汽车的 正常行驶。一般响声，如飞轮轴承响声、离合器分离轴承响声等，对汽车性能 有显著影响，但短期内仍可维持其主要技术性能。这类响声一般音量较大，机 件磨损也比较大，应及时修理。在行驶途中若出现这类响声，可暂不作处理。 恶性响声，如曲轴轴承、连杆轴承严重发响，
7、并伴有润滑油压力下降，变速器 显著的齿轮撞击声，差速器的强烈振动声等，对汽车有严重影响，即将造成或 已经造成机件的严重损坏。这类故障必须引起高度重视，应立即停车检查，决 不可勉强行驶，否则，极易造成重大事故。 2.2 发动机产生异响的原因 （1）温度的影响 一般汽车的异常响声与零件的温度有关，正常情况下，零件、部件、总成 出现的响声随温度升高而降低。 （2）转速的影响 对于旋转运动的零部件，加速时，其响声变大，而且响声变的节奏很快， 甚至变成一个长声音。同时发动机的机体会发生震动。汽车减速运动时，有两 种运动的形式 1）汽车上坡行驶时，这时汽车处于大负荷的工作状态，零件之间的作用力 很大，如果
8、某部分间隙较大时，尤其是零件的定位不准，会造成异常响声。 2）汽车滑行，这时汽车处于一种无正向负荷的状态，由于高低不平路面的 影响，汽车可能会出“咣咣铛铛”的响声，一般是零件间隙松旷，匀速运动使 汽车各处受力较均匀，响声一般很细密，车速较高时车身抖动明显，同时在车 辆加速或减速时响声较小。一般是车辆上某一个零件或总成内有动不平衡的零 件。 （3）发动机负荷的影响 发动机负荷对异常响声影响极大。设想，如果发动机不工作，哪还有异常 响声，连发动机的正常响声也没有。一般情况下，负荷越大，响声越大。如： 曲柄连杆机构出现的响声与发动机负荷有很大关系，而配气机构与负荷关系不 大。 （4）零件配合间隙的影
9、响 零件间隙的大小对响声的影响很大，一般情况下，间隙大，零件的响声大， 在零件装配时，严格按要求的尺寸安装是减小响声的根本。 （5）零件刚度的影响 零件受到外界作用力时，会发生变形，刚度小的零件，变形量大，易产生震 动而发出响声，尤其是事故车修复后，其车身的刚度下降。 （6）润滑条件的影响 一般情况下，润滑条件差时，其响声加大。在发动机上表现最明显，机油压 力是很关键的指示指标，机油压力下降时，一定要判明原因才能重新起动发动 机。 2.3 发动机异响的诊断方法介绍 （1）听诊法 听诊法有虚听、实听和内听三种。 虚听就是站在汽车眼前，靠空气传导的声音来听取异响。 实听是用一木棒（或金属棒、长柄旋
10、具等）抵在汽车的某个部位上，靠机体的 振动来听取异响。用实听法可以听发动机、齿轮箱、电磁阀、继电器、发电机 及油泵等异响。内听是用一空心管插入曲轴箱（或变速器、驱动桥）内，直接 听取空气传导来的异响。在加机油口插入一胶管（或塑料管） ，但不能插入机油 中，就能内听汽车的异响。这种听诊方式可以排除外部噪声的干扰、尤其是对 于较为弱小和在外部难以辨别的异响故障的诊断，内听的效果较好。 用上述三种听诊方法，可以较为迅速地找到故障部位，能为正确诊断和排除故 障，少拆卸机件或少走弯路提供最佳途径。 （2）速度法 由于发动机异响机件的构造形式、承受的负荷、所处的位置、润滑条件及 松旷的程度等有所不同，因而
11、产生异响时的转速也有差异。但发动机的各种异 响本身都有其特征频率，当运动频率是异响特征频率的整数倍时，会产生共振 现象，使异响加剧。发动机机械异响与转速（激励频率）直接有关，为此把发 动机转速划分成 4 个区段：500800 r/min 为怠速；8001200 r/min 为稍高怠 速；12002000 r/min 为中速；2000 r/min 以上为高速。 由于发动机的各种异响都有相应的最佳诊断转速，有些异响在怠速或稍高 怠速时较为明显，而在加速或中等以上转速时，由于响声频率增高，同时其他 噪声也增大，就使得异响声隐含其中反而听不清楚，如活塞“敲缸”响和活塞 销响等；有的异响在发动机怠速时听
12、不清楚或不易发现，甚至缓慢加速，响声 也不明显，但由怠速至中速急加速时，由于冲击负荷急剧增大，使得敲击声明 显且连接续，如连杆轴承松旷发响和曲轴轴承松旷发响等；又有些异响在发动 机急减速（发动机由高速运转突然完全放松加速踏板）时更明显，如活塞销与 连杆衬套间松旷发响、曲轴折断发响等。 鉴于异响与转速的这种特殊关系，在诊断发动机异响故障时，应作多种转 速试验，各种区域的稳定转速和不同节奏的急加速等，以使异响得到充分暴露， 便于真实地捕捉到异响并弄清异响与转速产关系，只有亲耳听到异响，才能进 一步确定异响。因此，正确运用发动机转速，是诊断异响的关健。 （3）断火（或断油）法 发动机某缸是否工作对机
13、械异响强度和音色的影响非常明显，对分析异响 的性质非常有用。通过终止或恢复某气缸的工作，还能找出异响部位。对不同 的发动机，采用的检查方法也有区别。 断火法是拔下某气缸的高压分线，或用旋具短路某气缸的高压分线，使火 花塞不能产生火花，这种方法用于化油器式汽油发动机；断油法是拧松某气缸 高压油管的接头螺母（用于柴油发动机） ，或拔下某气缸喷油器的控制线（用于 电控汽油喷射发动机） 。 断火或断油后，发动机异响有以下 3 种变化： a、异响不变化。断火（或断油）后异响不变，是指异响的主要特点变化不 明显或根本没有改变。此时，因断火（或断油）后引起发动机转速下降及异响 的频率下降不包括在内。异响与断
14、火（或断油）无关这种现象说明，异响不在 曲柄连杆机构，一般是某处松动或配气机构有故障，可以认为被断火（或断油） 的气缸，在检查之前就因有故障而不工作了。 b、异响减弱或消失。对某气缸断火（或断油）出现的异响减弱现象，说明 该气缸有故障，异响只是减弱而没消失，则表明还存在其他故障，或者其他故 障对该气缸存在影响；断火（或断油）后的异响消失现象说明只有该气缸有故 障，其他气缸均正常或基本正常。 c、异响变得明显或异响的频率升高。断火（或断油）后异响变得明显，是 指原来没有异响而出现异响或不明显的异响变得突出，或者频率低的异响变高 了。发动机的活塞销响和节气门座圈松动响，就有如此的特点。 （4）抖加
15、速踏板法 抖加速踏板法是将加速踏板从自由状态突然踩下，使发动机转速迅速升高， 然后完全放松加速踏板，使发动机转速快速下降，然后，再重复以上操作的方 法。该法主要用于对发动机故障的初步诊断，根据加速踏板被踩下的行程和保 持时间的长短可分为以下 3 种抖加速踏板方法。 a、速抖加速踏板法：将加速踏板踩下（约是行程后半） ，使发动机转速由 500 r/min 左右迅速升至 1000 r/min 左右，然后马上放松加速踏板，如此反复 抖动加速踏板。该方法用于诊断活塞敲缸响。 b、中速抖加速踏板法：将加速踏板完全踩下，使发动机放松加速由 1000 r/min 迅速升至 1900 r/min，然后马上放松
16、加速踏板。如此反复抖动加速踏板。 该方法用于诊断连杆轴承响。 c、中、高速抖加速踏板法：将加速踏板完全踩下，使发动机转速由 1000 r/min 升至 2500 r/min，然后立即放松加速踏板，如此反复抖动加速踏板，该 方法用于诊断曲轴承响。 2.4 发动机常见的异响故障的诊断与排除 2.4.1 曲轴主轴承响 （1）故障现象： 发动机稳定运转时并无响声，当转速突然变化时，发出沉闷连续的“镗 镗”敲击声转速越高，声响越大同时伴有机体振动现象。 发动机负荷增大时，响声加剧有时上坡加速时，在驾驶室内就可听到沉 闷的“镗镗”敲击声。 单缸断火时声响变化不大，而相邻两缸断火时声响明显减弱。 （2）故障原因 曲轴主轴颈与轴承配合间隙过大。 曲轴轴向间隙过大。 曲轴轴承盖螺栓松动。 润滑不良导致合金烧损脱落。 曲轴弯曲。 （3）故障诊断与排除：诊断曲轴轴承响，可在发动机缸体下部及油底壳部 位辅助听诊。 在发动机低中速状态下抖动节气门，一般由 2000R/MIN 急加速至 3000R/MIN 发出明显而沉闷的连续敲击声，同时伴随有机体振动现象，则可确 定为曲轴主轴承响。
