发动机异响的故障诊断与排除

,单击此处编辑小节标题,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目二,发动机的故障诊断与排除,现代汽车发动机普遍采用电控技术。它以微型计算机,为核心，对发动机燃油喷射系统、点火系统、排放控制,系统进行控制。在各种工况下，为发动机提供适当空燃,比的可燃混合气、最佳的点火时刻，大幅度的减少了汽,车的废气排放，改善了汽车的起动性能，提高了汽车的,动力性和经济性。发动机电控系统配备多种传感器，除,对燃油空燃比实现控制外，还对发动机点火时刻、怠速,转速、废气再循环、散热风扇、燃油泵等系统实现集中,控制。当发动机发生故障时，电控系统还提供故障自诊,断功能，贮存故障代码，点亮故障指示灯，并提供后备,系统，采取相应的保护措施维持发动机工作。,知识目标：,1、了解发动机机械部分常见的故障现,象，能够正确分析故障产生的原因；,2、掌握发动机电控系统常见故障现象，,能够正确分析产生故障的原因；,3、掌握发动机主要部件的损伤形式及对,系统的影响。,能力目标：,1、能够分辨出发动机机械系统常见故障现象；,2、能够辨认出发动机电控系统的常见故障现象；,3、能独立分析常见故障的原因及可能的故障部位；,4、能够对发动机主要元件进行检测。,项目二,发动机的故障诊断与排除,技术状况良好的发动机，在以不同的转速运时，,虽然发出声响的频率、波长、声级和衰减系数不同，但,都有一定的规律和范围。如果发动机在运转过程中，伴,随有其他声响如发出间歇或连续的金属敲击声、连续的,金属干摩擦声等，即为发动机异响。发动机出现异响故,障后，若不及时排除，将会造成机件的加速磨损，甚至,发生事故性 的损坏。因此必须及时判断，采取必要的,维修措施排除故障。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,1、发动机异响的原因及特性是什么？,2、发动机异响故障的诊断程序是什么？,3、如何利用专用的检测工具判断故障？,4、曲柄连杆机构异响如何诊断？,5、了解配气机构的异响的种类？,6、 熟悉配气机构常见异响的现象及原因？,7、了解配气机构的早期损坏的原因是什么？,8、 掌握配气机构的维修注意事项有那些？,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,一、发动机异响的原因及特性, 发动机异响的原因,发动机各系统和机构中的某些故障，均可导,致异响的出现。如发动机过热、气门间隙过大、,曲轴或连杆轴承松旷、点火时间过早、机油严重,不足、气缸垫烧穿等，均可引起不同声响。引起,发动机异响的原因归纳如下：,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,1、爆震或早燃。,2、 机件磨损。,3、 机件装配、调整不当，配合间隙过大或过小。,4、 紧固件松脱。,5、 机件损坏、断裂、变形、碰擦。,6、机件工作温度过高或由此而熔化卡滞。,7、 润滑不良。,8、 回转件平衡遭破坏。,9、 使用材料、油料和配件的材质、型号、规格、品质不符要求。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 发动机两大机构异响的振动区域,发动机两大机构的异响通常与发动机的转速、负荷、温度、工作循环等因素有关。发动机异响的具体振动区域如图2-1所示。振,动区域大致可分为四部分：,1、气缸体与油底壳之间：曲轴轴承响，曲轴裂纹，连杆轴承响,等；,2、气缸体与气缸盖之间：气门座圈响，气缸上部凸肩；,3、气缸盖与气缸盖罩盖：凸轮轴轴承响，液压挺杆响，气门脚,响等；,4、发动机前端的附件部分：发电机等附件及传动带的异响。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,图2-1 发动机异响的具体振动区域,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 发动机异响的特性,发动机异响常与发动机的转速、温度、负荷、缸位、工作状态等 有关。,1、 异响与发动机转速的关系大多数异响的出现，取决于发动,机的转速状态。见表2-1,异响与发动机转速的关系,异 响 原 因,异响在发动机急加速时出现，维持高速运转声响仍存在, 连杆轴承松旷，轴瓦烧熔，尺寸不符而松动, 曲轴轴承松旷，轴瓦烧熔, 活塞销折断,维持某转速时，声响紊乱，急加速时，相继发出短暂响声, 凸轮轴正时齿轮破裂，其固定螺母松动, 活塞销衬套松旷, 凸轮轴轴向间隙过大或其衬套松旷,异响仅在怠速或低速时存在, 活塞与气缸壁间隙过大, 活塞销装配过紧或连杆轴承装配过紧, 挺柱与其导孔间隙过大, 凸轮磨损, 起动爪松动影响皮带轮响,表2-1 与发动机转速有关的异响,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,2、 异响与负荷的关系,发动机不少异响与负荷有明显的关系。诊断时,可采取逐缸解除负荷的方法进行试验。通常采用单,缸或双缸断火法解除一或两缸位的负荷，以鉴别异,响与负荷的关系，见表2-2,3、 异响与温度的干系,发动机的某些异响，与发动机的温度有关系，见表2-3,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,表2-2 与发动机负荷有关的异响,异响与缸位的关系,异 响 原 因,某缸断火，异响消失或减轻, 活塞敲缸, 连杆轴承松旷, 活塞环漏气, 活塞销折断,某缸断火，声响加重或原来无响，反而出现声响, 活塞销铜套松旷, 活塞裙部锥度过大, 活塞销窜出, 连杆轴承盖固定螺栓松动过甚或轴瓦合金烧熔脱落, 飞轮固定螺栓松动过甚,相邻两缸断火异响减轻或消失,曲轴轴承松旷,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,表2-3 与发动机温度有关的异响,异响与温度的关系,异 响 原 因,低温发响，温度升高声响减轻甚至消失, 活塞与缸壁间隙过大, 活塞因主轴承机油槽深度、宽度失准或机油压力低而润滑不良,温度升高后有声响，温度降低后声响减轻或消失, 过热引起的早燃, 活塞反椭圆形, 活塞椭圆度过小, 活塞与缸壁间隙过小, 活塞变形, 活塞环各间隙过小,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,二、发动机异响故障的诊断程序, 异响的确定,所谓异响的确定，是指从声响中找出异响。,在众多混杂的发动机运转声响中，应确定哪些是,正常的声响，哪些是异响。异响中哪些是尚允许,存在的，哪些则是不允许继续存在，必须予以排,除的，这是异响诊断过程中首先应明确的。异响,的确定原则是：,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,1、若声响在低速运转时显得轻微、单纯，在高速运转时虽,显得轰鸣但却平稳均匀在加速和减速时声响显得过渡圆滑，则为,正常声响。,2、若声响小伴随着沉闷的“镗、镗”声，清脆的“当、当”声，,短促的“嗒、嗒”声，细微的“唰、唰”声，尖锐的“喋、喋”声和强烈,的“嘎、嘎”声等声响，即表明发动机存在不正常的异响。至于异,响是否允许存在，可依据以下情况决断：,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 声响仅在怠速运转时存在，转速提高后即自行消失，在整个使用,过程中声响又无明显变化的，则属于危害不大的异响，允许暂时存在，,待适当时机再进行修理。, 声响在突然加速或突然减速时出现，而且在中、高速运转期并不,消失，同时又引起机体振抖，则属于不允许继续存在的异响，应立即查,明原因，予以排除。, 如果声响是在运转中突然出现的，且又较猛烈，则不应继续运转,或试听诊断，而应立即停机拆检。一般拆检顺序是先拆油底壳，次拆缸,盖，再拆气门室盖(罩)。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 异响的确诊,所谓异响的确诊是指对异响进行特性分析，进而认定异响,的部位、原因和程度。就异响出现的时期和连续存在的时间而,言，异响般都分别存在于怠速或低速运转期间、高速运转期,间、整个运行期间等几种时期。,1、怠速或低速运转期间,当遇到此种条件下出现的异响，可依以下顺序诊断：,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 用单缸断火法检查异响与缸位是否有关联。若某缸断火后异响,有明显的变化，说明故障即在该缸；若某缸断火后异响并无明显的变,化，说明异响与该缸并无关系。继而逐个缸检查异响与工作循环是否有,关联，判定出故障所在部位。, 逐渐提高发动机转速，听察异响有无变化，根据异响随转速的变,化，判断运动机件耗损的程度。, 在诊断过程中，还应注意观察发动机温度的变化对异响的影响。,通过上述过程的诊断，基本可查明异响与发动机的负荷、工作循环、转,速、温度之间的关系。如若异响与某种异响特性相符合，则可作山确诊,结论。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,2、高速运转期间,如果遇到此种条件下出现的异响，可依以下顺序诊断：, 从低速逐渐提高发动机转速，直至尚速运转。在此过程中，注意,异响出现的时机。, 当异响出现后，稳定于该转速运转，仔细听察异响，利用单缸断,火法查明缸位。, 若难以查明缸位，则应用螺丝刀(或金属棒)听察法找到异响分布,的区域。, 若在从低速逐渐提高转速的过程中，并不出现异响，而在急加速,或急减速时出现异响，则可用单缸断火法，配以速度的急剧变化，判明,异响所在缸位。, 在诊断过程中，同时还应注意机油压力、机油加注口、排气管等,处的伴同现象变化，综合分析，从而得出确诊结论。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,3、运行期间,运行中的发动机异响，一般都能在停车后使发动机处于同速度运,转中得到重现，从而推断出异响故障的确诊结论。但有时也有例,外，运行中的异响，停车后使发动机同速度运转，却不再出现这种,异响。遇到这种情况则应调节节气门开度或急剧改变转速，一般都,能使异响再现。然后再确诊缸位和原因，得出确诊的结论；,有时运行中出现的异响，不一定是发动机产生的，也可能是其他,机构产生的异响，为此应踩下离合器踏板或脱开变速器档位，再做,急加速试验。若异响消失，表明异响不在发动机而在底盘或车身部,位。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,四、曲柄连杆机构异响的诊断,曲柄连杆机构主要由活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。曲柄连杆机,构主要有曲轴轴承响、连杆轴承响、活塞敲缸响、活塞销响和活塞,环响等常见故障。, 曲轴轴承响,1、 响声部位及特征：, 响声部位：在气缸体下部靠近曲轴箱分界面处。, 响声特征：曲轴轴承响声沉重发闷，发动机一般稳定运转不,响，突然改变转速时，发出沉重连续的“镗、镗”的金属敲击声，严重,时发动机发生振动；发动机转速越高，响声越大；发动机有负荷,时，响声明显。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,2、 故障原因：, 主轴承盖螺栓松动；, 轴承径向间隙大；, 曲轴润滑不良；, 曲轴弯曲。,3、 故障诊断与排除：如图2-2所示：,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,初步确认故障：观察机油压力，发动机高速时机油压力下降更明显。在机油加注口察听，转速突然变化时，发出低沉的“镗、镗”的响声，则为曲轴轴承响。,利用断火法确认故障：单缸断火，响声无变化，而相邻两缸断火时，响声会有明显减弱。,发动机在不同转速下的具体诊断：,发动机在中速反复加速或减速，加速时明显增大，为主轴承松旷响：,发动机高速时机体有较大的振动，汽车载重爬坡时，驾驶室里有振动感，此时机油压力明显下降，则为轴承间隙过大或合金脱落，应及时修复：,发动机工作温度正常，当转速由低速升高时，有“镗、镗”的有节奏而沉重的响声，发动机温度越高，响声越明显，到高速时响声变为杂乱，则有可能是曲轴弯曲。,图2-2 曲轴轴承响故障诊断与排除步骤,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 连杆轴承响,1、响声部位及特征：, 响声部位：机油加注口处响声明显。, 响声特征：比曲轴轴承响声强，有节奏短促的“当、当”响；怠,速突然加速到中速时，有明显连续的“当、当”响；当负荷和转速增加,时，响声也随之增加，急加速时尤为明显。,2、故障原因：, 连杆轴承盖螺栓松动；, 轴承径向间隙过大；, 轴承烧毁或合金脱落；润滑不良。,3、故障诊断与排除：如图2-3所示：,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,检查机油压力是否下降，然后变换转速由低速突然加速到中高速时，发出有节奏的“当、当”响声，单缸断火响声减弱或消失，复火时若响声恢复，则此现象为连杆轴承间隙过大故障所致。,低温开始起动发动机时，由低速突然加速到中高速时，发出有节奏的“当、当”响声，发动机温度升高，其响声增大：转速增高，其响声减弱而杂乱，单缸断火实验，响声消失，次种现象是轴承合金过热融化所致，应立即修复。,图2-3 连杆轴承响故障诊断与排除步骤,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 活塞敲缸响,1、响声部位及特征：, 响声部位：气缸上部。, 响声特征：发动机在低温时，发出清脆的“吭、吭”响声，温度,升至正常时，响声减弱或消失；怠速时，响声尤为明显。,2、故障原因：, 活塞与气缸壁磨损严重，配合间隙过大；,活塞与连杆衬套装配过紧；, 气缸圆柱度过大，活塞环弹性失效；, 活塞顶碰缸盖衬垫或连杆变形。,3、故障诊断与排除：如图2-4所示：,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,初步确认故障：发动机低温起动时，发出有节奏的“吭、吭”响声。发动机在怠速时，查看机油加注口是否冒蓝烟。,利用断火法确认故障：单缸断火实验，响声减弱或消,失，即可认为该缸存在活塞敲缸响。,也可向有疑问的气缸内加注,23mL,新机油，随即发动，若响声减弱或消失，则可断定该缸活塞敲缸响，应予以修复。,图2-4 活塞敲缸响故障诊断步骤,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,六、配气机构的异响的诊断,配气机构是发动机的组成部分，其作用是按照发动机的工作顺序适时地向气,缸供给空气，并及时地将燃烧后的废气排出，使发动机正常运转，并产生足够的,动力。它由传动组和气门组等组成, 如果配气机构的机构件磨损、变形、调整不,当或损坏，常会引起气门响、气门挺杆响、正时齿轮响、气门碰活塞响等，还会,影响发动机的动力。, 气门响,1、故障现象:,气门响是指发动机工作时，气门脚与摇臂碰撞发出的响声，即发动机怠速,时，能听见气缸盖处发出有节奏的“嘀嗒、嘀嗒”响声。,2、故障原因:,为了防止配气机构的推杆和气门受热膨胀后，造成气门关闭不严，气门脚与,摇臂间应留有适当的间隙，其大小应符合技术文件规定（由发动机生产厂在使用,维护说明书中提供）。如果气门间隙过大，发动机工作时即会发出响声。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,造成气门脚间隙过大的原因有：, 气门脚间隙调整过大；, 气门脚间隙调整螺栓松动；, 气门脚间隙处的摇臂磨损成凹型；, 推杆弯曲。,3、 故障诊断与排除:,发动机怠速时，在气门室处能听见“嗒、嗒”的响声，响声,不随发动机温度变化，单缸断火时响声也不变化，这种情况,可确诊为气门响。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,拆下气门室盖，检查气门脚间隙，若气门脚间隙大于技术文件规,定值，说明气门响是气门脚间隙过大造成的。因此，应根据气门,脚间隙增大原因进行对应的排除。例如：若气门间隙过大是调整,不当引起，应重新调整。调整方法如下：6135柴油机气门调整分,两次完成，以第一缸活塞为作功行程的始点，可调进气门1、2、,4，排气门的1、3、5；第二次以第六缸活塞为作功行程始点，可,调进气3、5、6，排气2、4、6。,调整气门脚间隙时，先用扳手松开摇臂上的锁紧螺母，按规,定间隙将塞尺塞入摇臂与气门脚之间，然后用螺丝刀拧转调整螺,钉，使气门脚间隙变小；反之，气门间隙变大。当塞尺在摇臂与,气门脚间时，应能将塞尺抽动为止。调整完毕后，拧紧锁紧螺母。,气门摇臂的气门脚间隙处磨损成凹形，应予以修磨或更换；若推,杆弯曲，应校直。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 气门挺杆响,1、 故障现象:,气门挺杆响，是指气门挺杆下端与凸轮撞击或气门挺杆摆动时,与套管碰撞发出有节奏的类似气门“嘀嗒、嘀嗒”的响声。发动机怠,速时较为清晰。,2、 故障原因:, 凸轮表面轮廓形状磨损,凸轮的外廓正确时，能保证气门的升程及其升降过程中的运动,规律。如果凸轮表面轮廓形状磨损，导致气门挺杆与凸轮接触的连,续性遭到破坏，气门落座时，气门挺杆跳动与凸轮撞击发出响声。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 发动机的配气机构是盘形凸轮机构。凸轮轴转动时，凸轮除顶,动气门挺杆上升外，同时还会带动气门挺杆作横向摆动（气门挺杆沿凸,轮转动速度方向作横向摆动）。当气门挺杆与套管径向磨损，其配合间,隙增大后，气门挺杆作横向摆动时与套管碰撞发出响声。,此外，气门摇臂调整螺钉与推杆上端之间无机油，难以缓和冲击，,因此会出现响声。气门弹簧折断也易产生响声。,3、 故障诊断与排除:,如果气门脚间隙符合技术文件要求，那么配气机构产生的响声主,要是由于凸轮外形磨损不符合要求、气门挺杆与导管配合间隙过大，或,气门摇臂调节螺钉处无机油，或气门弹簧折断等所致，应进行查明并予,以排除。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 正时齿轮响,发动机配气机构的正时齿轮是用来驱动配气机构、喷油泵（高压,油泵）和机油泵等工作的，它包括喷油泵传动齿轮、惰轮、配气机,构齿轮和主动齿轮。这些零件如果质量差或磨损过甚，便会在工作,时发出不正常的响声。,1、 故障现象:,发动机工作时，在发动机前正时齿轮室盖处发出不正常响声。,2、 故障原因:, 发动机正时齿轮多数受不平稳传动载荷，形成传动时的冲,击，或齿轮在传动时外廓磨损，破坏了齿轮的正确啮合，使齿面接,触部分相对运动形式发生了变化，即滑动摩擦增加，滚动摩擦减少。,因此，加快了齿面的磨损，产生滑磨和冲击，发出响声。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 更换传动齿轮时没有成对更换，不仅加速了齿轮磨损，还会,产生不正常的啮合声。, 正时齿轮质量差，啮合不正确而发出响声。,3、 故障诊断与排除:,听察，如果响声与现象中所述相似，可基本确定为正时传动齿轮,响。如果修理时没有成对更换齿轮，便是正时齿轮产生异响的原因,所在，或是正时齿轮质量差，造成正时齿轮发响。前者应予以成对,更换，后者应重新选用质量好的齿轮。如果因使用时间过长，响声,逐渐出现的，且是由小到大，说明正时齿轮响是磨损过甚造成，应,进行更换。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 气门碰活塞响,1、 故障现象:,发动机工作时，气缸盖处发出沉重且有节奏的敲击声，用手指轻轻,捏住气门室盖的螺帽，有碰撞感觉。,2、 故障原因：,柴油发动机气门多为上置式。活塞在上止点时，活塞顶距气门应,保持一定距离，如果此距离消失，活塞顶即会与气门碰撞发出响声,（气门与活塞碰撞响多在修理发动机后出现）。造成气门与活塞距,离消失的原因有：,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 气门座圈过厚，使气门头部伸出过多。, 气门座圈孔加工时底部不平整或深度不符合标准，致使气门,座圈高出。, 气门头部过厚。, 气门脚间隙过小。, 活塞型号不对。, 配气机构的正时齿轮记号没有对准。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,3、 故障诊断与排除：,发动机运转时，听到有现象中所述的响声，并用手指捏住固定气,门室盖的螺母，手感有振动，可初步判定为气门与活塞碰撞响。应,进一步解体查明，并进行处理。不应再做故障再现试验，以免损坏,机件或造成发动机更大故障。,七、配气机构早期异响的原因, 质量差在维修作业中突出的问题是气门与气门座工作面加工,质量达不到要求，造成工作面烧蚀、凹陷而早期损坏凸轮轴轴承,在刮削中其配合间隙、接触面积、各轴承同心度达不到要求，加速,磨损，出现异响造成早期损坏气门导管在更换新件时，铰削质量,达不到规定要求，直接影响气门及气门座使用寿命。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除, 维修中不能科学地选择维修数据是造成机件早期损坏的重要,原因。如气门与气门座接触面宽度，规定进气门为1，排气,门为。但在维修中，人们往往认为宽一点比窄一点保,险，习惯选用上限或接近上限值，因而刚修好的车气门工作面宽度,就已接近使用极限了。再如气门脚间隙，一般汽车规定为,，但在维护调整中也误认为间隙大一点比小一点好，因此，,超上限使用。实际上间隙过大，不但降低了发动机功率，而且还会,出现敲击声(气门口自)而早期损坏。,项目二,发动机的故障诊断与排除,活动一 发动机异响的故障诊断与排除,1、在老师的组织下对车辆的异响进行判断？,2、通过本活动的学习，掌握如何利用仪表判 断发动机,的常见的机械故障？,3、能够学会判断配气机构的异响发生的部位？,4、在老师的带领下对配气机构进行故障排除？,