汽车发动机机械系统检测与维修16异响故障诊断与检修

汽车发动机检测与维修汽车检测与维修技术专业核心课程学习任务16发动机异响故障的检修汽车工作时各系统振动发出的声音统称为汽车的响声，又称之为异响。而这些响声又可分为正常响声和非正常响声(异响)两大类。汽车的很多故障都是通过异响表现出来的，异响是现象，故障才是本质。汽车常见异响主要可分为发动机总成异响、传动系异响、行驶系异响、风阻异响等几大类。学习单元2.2曲柄连杆机构异响案例1一辆奥拓微型汽车在行驶中，在发动机下部发出一种有节奏的连续异响，声响沉重，听起来是“刚刚”的金属撞击声，严重时机身抖动。一、曲轴主轴承响故障现象发动机稳定运转时声响不明显，急加速或负荷较大时，发出较沉重、有力、有节奏的“当当”声，严重时机体振抖。一、曲轴主轴承响故障原因主轴承盖固定螺钉松动，主轴承减磨合金烧毁或脱落。主轴承和轴颈磨损过甚、轴向止推装置磨损过甚，造成径向和轴向间隙过大。曲轴弯曲。机油压力太低或机油变质。二、连杆轴承响故障现象发动机怠速运转时无异响或响声较小，急加速时有明显的较重且短促的“当当当”连续的敲击声。二、连杆轴承响故障原因连杆轴承或轴颈磨损，使配合间隙过大或配合不良。油压过低或机油变质，或连杆轴承油道堵塞，致使润滑不良。连杆轴承盖螺栓松动或折断。连杆轴承尺寸不符，引起转动或断裂。连杆轴承减摩合金脱落或烧毁。三、活塞销响故障现象在怠速、低速和从怠速向低速抖动节气门时，发出响亮、尖脆而有节奏的“嘎嘎嘎”金属敲击声，略将点火时间提前，声响加剧，在同样转速下比活塞敲缸响连续而尖锐。三、活塞销响故障原因活塞销与销孔、连杆衬套磨损严重，配合间隙过大。卡环松旷、脱落。润滑不良等。活塞销断裂。四、活塞敲缸响故障现象发动机怠速或低速运转时，在气缸的上部发出清晰而明显的、有节奏的“嗒嗒嗒”的连续不断的金属敲击声，严重时响声沉重，即为“铛铛铛”声响。四、活塞敲缸响故障原因活塞与气缸壁的配合间隙过大，使活塞在气缸内摆动，撞击气缸壁而发出响声。气缸壁的的润滑状况变坏。活塞销与连杆衬套配合过紧。连杆弯曲。四、活塞敲缸响曲轴轴向间隙的检测与调整案例剖析故障现象一辆奥拓微型汽车在行驶中，在发动机下部发出一种有节奏的连续异响，声响沉重，听起来是“刚刚”的金属撞击声，严重时机身抖动。故障分析与排除1试车发现，此故障异响的发响部位在发动机的下部，在发动机急加速或急减速时，异响明显，并且不随发动机的温度变化而变化，似乎是曲轴轴承处有异响。一般情况下，后边的轴承发响声音发闷钝重，而前边的轴承声响则偏向于轻、脆。曲轴轴承处的异响的原因有如下几种：主轴承径向间隙过大；主轴承盖螺栓松动；曲轴弯曲变形；主轴瓦烧毁；主轴瓦松动或断裂；轴向止推垫片磨损过甚；主轴承润滑不良。故障分析与排除2如果是由于轴向止推垫片磨损过甚，造成轴向间隙过大而使曲轴在轴向窜动所发出的异响，是一种无节奏异响。对于其他原因所造成的主轴承异响，在发动机冷起动后温度较低时，异响尤为显著。在异响发生时，故障缸的缸盖部位有与异响相吻合的震动感。如果对发动机进行单缸断火，则异响无明显变化，而把相邻两缸同时断火时，则可能出现异响消失或减弱，则表明此两缸之间的主轴承发出异响。拆下曲轴，发现轴向止推垫片磨损过甚，更换一新件后，复装试车，故障排除。学习单元2.2诊断与排除发动机爆燃故障故障案例一辆林肯(LINCOLN)轿车发动机运转时有爆燃声，且声音的大小、频率随着发动机转速的变化而变化，即转速愈高,声音愈大、频率愈快;转速愈低,声音愈小、频率愈慢。学习单元2.2诊断与排除发动机爆燃故障故障分析爆燃是混合气不正常燃烧的反应，它产生的强烈振动，对发动机寿命危害极大。持续爆燃轻则影响发动机的动力，重则可使气缸盖、气缸垫、活塞等部件烧蚀或损坏。电控发动机为减轻和消除爆燃故障，在电控发动机的气缸附近安装有一个或多个不同类型的爆燃传感器，爆燃时产生的压力冲击波造成缸体振动及异响，传感器由于压电作用将其转化为相应频率的信号，并迅速传送给发动机控制单元(ECU)，ECU据此测知发动机产生了爆燃以及爆燃的强度，于是向点火系统发出指令，修正点火提前角，推迟点火时刻，从而抑制爆燃的产生。故障原因电控发动机发生爆燃故障比较少，但有时也有发生，其原因如下所述。故障的一般原因（1）点火时间过早。（2）使用低率烷值汽油。（3）发动机过热。（4）气缸压缩比过大。（5）汽油中含有杂质和水分。（6）混合气过浓，燃烧不充分产生积炭。（7）长时间低速大负荷运行。（8）废气再循阀工作不正常。其中（1）～（4）条为主要原因，（5）～（8）条为引发爆燃的因素。故障原因电控方面的原因（1）爆燃传感器有故障。（2）空气流量计有故障。（3）节气门位置传感器有故障。（4）发动机转速传感器有故障。（5）怠速空气控制阀有故障。（6）ECU及连接器有故障。故障排除爆燃故障可按以下顺序进行检查与排除。（1）检查燃油辛烷值是否符合规定。（2）检查混合气及相关元件是否正常。（3）检查点火正时。（4）检查冷却系发动机是否过热。（5）检查气缸压缩压力。（6）检查爆燃传感器及元件安装。（7）最后检查其他原因，如空气流量计等。学习单元2.3诊断与排除发动机配气机构异响故障故障案例一辆桑塔纳2000型轿车已行驶15万km，在一次出车回来配气机构异响严重。根据驾驶员反映，在行车中从没有出现过操作失误，维修过程中也没有违反规定的现象。故障分析从响声的变化规律上看是配气机构异响的主要特征。造成配气机构异响的主要原因是配气机构间隙过大所造成的，如气门间隙或液压挺杆自由行程过大是配气机构异响的直接原因。发动机润滑油过脏或变质、机油压力过低等都可能造成液压挺杆的自由行程变大。故障原因1气门脚响1.气门脚间隙太大；2.气门脚间隙调整螺钉松动或该间隙处两接触面不平；3.配气凸轮外形加工不准或磨损过甚，造成缓冲段效能下降，加重了挺杆对气门脚的冲击，4.气门脚处润滑不良。故障原因2气门落座响1.气门杆与其导管配合间隙太大；2.气门头部与其座圈接触不良；3.气门座圈松动；4.气门脚间隙太大。故障原因3液压挺柱响1.挺杆与导孔配合面磨损严重。2.挺杆液压偶件磨损。3.润滑油供油不足。气门响诊断流程故障排除1.检查凸轮轴轴向间隙。2.如凸轮轴轴向间隙正常，则表明有凸轮轴弯扭变形、此轮磨损或凸轮轴轴颈磨损等不良现象。此时，应分解配气机构，查明具体原因，视情更换凸轮轴。3.拆下气缸盖罩，检查气门间隙，并视情重新调整。4.检查凸轮与摇臂圆弧工作面的磨损情况，视情更换凸轮轴或摇臂。5.用旋具撬住气门弹簧，怠速运转发动机，若响声消失，即为该弹簧过软。弹簧如过软，必须更换。6.在启动时液压挺杆有不大的响声是正常的（润滑油未充分进入液压挺杆），发动机转速达到2500转/分后继续运转2分钟，若挺杆仍有响声，应先检查调整机油压力。若机油压力正常，则应更换液压挺杆。发动机异响的检测与故障诊断发动机故障与异响发动机正常响声：是一种平稳而有节奏、协调的声音。发动机异响声：发动机在工作中产生的超出规定的响声称为发动机异响。发动机异响的诊断方法根据响声的大小、发出的部位、声响的特征、振动的程度、出现的时机以及声响变化的规律等因素初步诊断。然后，排气烟色与烟量的观察，发动机温度、机油压力的变化及使用中的其他相关情况等作全面分析与推断，在诊断中还要借助断缸法与简单的诊断仪器辅助法，使异响的诊断更准确。影响发动机异响的因素发动机的异响与配合间隙、润滑条件、温度、负荷、速转有关。1.配合间隙当润滑、温度、负荷和速度等一定时，异响是随配合间隙的增大而变得明显的。如活塞与缸套的配合间隙越大，响声也越明显。2.润滑条件品质好的润滑油和适宜的压力就能产生较好的润滑油膜。润滑油膜越厚，机械冲击就越小，噪声也就越轻，异响就不易发生。3.温度金属零部件受到高温作用引起几何形状变化，这种变形又影响到配合间隙变化，润滑油在高温下易变质和变稀（润滑油粘度下降），使润滑油膜厚变薄，润滑性能变差。4.负荷负荷越大异响就越明显。根据异响随负荷变化的规律和特点就可判定故障的性质和位置。例如：发动机稳定在怠速运转，就可听到清晰的活塞敲缸响；而不严重的连杆轴承响则需要急抖节气门才能听到；活塞敲缸响和连杆轴承响都有在单缸断火后异响减弱或消失的特点，利用这一特点不仅能确定故障的性质，而且还能找出故障的位置。5.速度发动机所以出现异响，是因为每种异响都有其特定的振动频率，当运动速度的频率是异响频率的整数倍时，会产生共振现象，于是异响加剧。即每种异响在其响声最明显时都对应一个运动速度段（速度范围）。如活塞敲缸响在发动机的低速段最明显；连杆轴承响在发动机的中速段最明显，传动轴不平衡响在汽车中速以上行驶时最突出，随着车速的升高，传动轴的振动也随之加剧。6.部位异响部位一般离故障位置较近，据此可以判定是什么机构、总成或系统出现故障，从而缩小诊断故障的范围。如异响在气门室处明显，说明气门机构有故障；在曲轴箱内异响明显，说明活塞、活塞销、连杆或曲轴轴承有故障等。三、异响鉴别分清主机与附件的响声如果将V带松开后响声消失，说明该响声与水泵或发动机及其旋转部件有关；松开空气压缩机V带后响声消失，说明该响声与空气压缩机及其旋转部件有关；若将V带松开后响声仍不消失，应考虑是主机及其他部件发响。三、异响鉴别分清连响与间响连响提指曲轴每转一周响一次，间响是曲轴每转两周响一次。气门机构所发出的响声属于间响，活塞连杆组间隙过大发出的响声一般也是间响。这是由于摩擦副配合间隙较大，活塞在工作行程中产生的冲击所造成的。如果活塞顶部与气缸盖相撞，更换活塞环时未刮缸口或燃烧室里进人异物，所发出的撞击声一般都是连响。三、异响鉴别3．分清“上缸”与“反上缸”将某缸单缸断火后，响声减弱或消失，复火时又重新出现，称该响声“上缸”；若单缸断火后响声增强或出现，称“反上缸”。配气机构所发出的响声一般不“上缸”。活塞、活塞销、连杆衬套及轴瓦由于配合间隙过大所发出的响声一般都“上缸”。活塞有破损、连杆螺栓松脱、连杆轴瓦合金严重脱落，有时容易造成“反上缸”（某缸断火后，由间响变为连响，这也是“反上缸”的一种表现）。三、异响鉴别4.分清良性响声与恶性响声所谓良性响声，是指在短期内不会对机件造成明显损坏的响声。例如，气门间隙稍大所发出的碰击声，发动机怠速运转时空气滤清器发出的振动声等。这些响声虽不会马上对机件带来损害，但容易与其他响声混淆，造成误判。所谓恶性响声，是指能很快造成机件严重损坏的响声。发动机有明显的“上缸”响声时，应引起足够的注意，特别是“反上缸”响声及汽车所发出的沉重或振动较大的响声，都属于恶性响声。若此种响声随着温度、转速及负荷的升高而增大，则应立即停车检查。四、异响诊断曲轴主轴承响故障现象发动机稳定运转时声响不明显，急加速或负荷较大时，发出较沉重、有力、有节奏的“当当”声，严重时机体振抖。故障原因因主轴颈磨损失圆造成的主轴承配合间隙过大或配合不良。润滑不良。主轴承盖螺栓松动，轴承合金脱落、烧损和轴承破裂等。曲轴弯曲。四、异响诊断曲轴主轴承响故障诊断1.改变发动机转速，转速增高，响声增大，中速向高速过渡时响声明显，急加速异响明显。低速时，用手微微抖动并反复加大节气门，同时仔细察听异响，如响声随转速升高而增大，抖动节气门时在加速的瞬间响声较明显，一般是主轴承松旷：如在怠速或低速时响声较明显，高速时杂乱，可能是曲轴弯曲；如在高速时有较大振动，油压显著降低，一般是主轴承松旷严重、烧损或减摩合金脱落。2.负荷增大，响声加大，负荷变化时响声较明显。3.发动机温度变化时，异响变化不明显。四、异响诊断曲轴主轴承响故障诊断4.单缸断火时，响声不变（末道主轴承响，响声减弱），相邻两缸均断火时，响声明显减弱。5.发动机跳火1次，发响2次，即每工作循环响2次。6.润滑不良时，响声加重，一般有明显的油压降低现象。7.反