项目十 发动机异响故障的诊断

项目十发动机异响的检测与故障诊断,【知识目标】1、了解发动机异响的影响因素。2、掌握发动机异响的诊断方法。3、掌握发动机常见异响的诊断。【能力目标】1、能够鉴别发动机异响。2、能够掌握发动机异响的诊断方法。【知识回顾】1、发动机构造与工作原理。,课程内容,任务一、发动机异响的特征及其诊断方法任务二、发动机常见异响的诊断,任务一发动机异响的特征及其诊断方法,【任务目标】1、理解发动机异响的影响因素。2、掌握发动机异响的诊断方法。,【相关知识】,1、发动机异响的确定（1）发动机正常响声（2）发动机异响,2、发动机异响的类型,发动机的常见异响分为：机械异响燃烧异响空气动力异响电磁异响,3、引起发动机异响的因素,（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导致熔化卡滞。（7）润滑不良。（8）回转件平衡破坏。（9）使用材料、油料和配件的材质、型号、规格、品质不符要求。,4、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）异响与转速的关系（2）异响与温度的关系（3）异响与负荷的关系（4）异响与部位的关系（5）异响与发动机工作循环的关系,5、异响诊断的原则,（1）若声响在低速运转时轻微、单纯，在高速运转时显得轰鸣且平稳均匀，在加速或减速圆滑过渡，则为正常声响。（2）若声响中伴随着沉闷的声音，或清脆的声音，或短促的声音，或细微的声音，或强烈振动的声音，即表明发动机存在不正常的异响。,（3）声响若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的变化，则属于危害不大的异响，允许暂时存在，待适当时机再行修理。（4）声响若在突然加速或突然减速时出现，而且当发动机在中、高速运转期并不消失，同时又引起机体振抖，则属于不允许再继续存在异响，应予以立即查明原因，进行排除。,（5）声响倘若是在运转中突然出现的，且又较猛烈，则不应使用发动机继续运转或进行试听诊断，而应立即停机拆检。,6、异响的诊断方法,发动机的异响诊断方法有人工诊断法和仪器诊断法。（1）主机与附件的异响（2）分清连响与间响（3）“上缸”与“反上缸”（4）良性响声与恶性响声,7、异响的诊断过程,（1）当异响出现在怠速或低速运转期间，可依以下顺序进行诊断：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，说明故障在该缸。若某缸断火后异响并无明显的变化，说明异响与缸位并无关系。检查异响与工作循环是否有关联，判定故障出在哪一机构。,进而再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，判断运动机制耗损的程度。此外，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。,（2）当异响出现在高速运转期间，可依以下顺序进行诊断：从低速逐渐提高发动机转速，直至高速运转。在此过程中，注意异响出现的时机。当异响出现后，使发动机稳定于该转速运转，仔细听察异响，利用单缸断火法查明缸位。可判明异响发生在哪个缸位。,若难以查明缸位，则应听察该异响分布的区域。若从低速逐渐提高转速的过程中，并不出现异响，却在急加速或急减速时出现异响，则用单缸断火法并配以速度的急剧变化，即可判明异响发生在哪个缸位。,【案例分析】,1、故障现象一辆捷达轿车，在使用中驾驶员反映发动机有异响。,2、故障诊断与排除,在发动机机体附近听察，怠速时其异响为短促而坚实的“嗒、嗒”声；发动机转速由怠速到中速时，异响更清晰，为连续敲击声，并且随着转速的增高，敲击声更为突出，急加速时异响明显。不论发动机温度高或低，异响没有变化。将发动机转速稳定于中速，侧耳细听时发现，异响是有规律的声响，且随着发动机转速的增加，异响频率提高。,用单缸断火法检查时，发现解除3缸负荷后异响减弱；解除其他缸的负荷后异响无明显变化；解除2、3缸和3、4缸的负荷后，异响减弱程度同解除2缸负荷后的相近。将机油加注口盖打开，倾耳听察发现，异响呈清脆而音量较大的“当、当”声。在检查异响的同时，观察到机油压力偏低。,通过上述诊断分析知：该异响与发动机的转速、负荷、工作循环有关，而与发动机的温度无关；同时，异响随转速的升高而加强，解除3缸负荷后异响减弱，因而根据异响特性初步认为故障是3缸的连杆轴承松旷引起，再结合异响的部位及机油压力的偏低，最终判定故障是3缸的连杆轴承松旷检修。拆下连杆轴瓦后，发现3缸的轴瓦已严重剥落，表面有轻微烧熔，其他各缸轴瓦正常；经测量，曲轴上连杆轴颈的尺寸和圆度均在规定范围内。更换了一付连杆轴承后异响消失。,3、故障总结因该故障发现处理得早，防止了故障的扩大。同时因运用了异响特性的分析和诊断方法，正确地找出了故障的原因，做到了有目的地拆检，及时地排除了故障。,【课后思考】,发动机响声与转速、温度、负荷、润滑、工作循环的关系。,Thanks!,本节学习结束。,任务二发动机常见异响的诊断,【任务目标】1、掌握发动机常见异响的特征、原因及诊断方法,【相关知识】,1、曲轴主轴承响（1）异响特征噪声来源于曲轴箱。有负荷加速或猛加速、减速时产生坚实、单调、沉重的“堂、堂”金属冲击声。发动机的油、水温度对响声没有影响。空负荷时声音不明显。单缸断火，响声无明显变化；相邻两缸断火，响声明显减弱。严重时机体振抖，机油压力明显降低。,（2）产生原因主轴瓦或主轴颈磨损严重，配合间隙过大。主轴承盖螺栓松动。主轴承润滑不良，导致轴瓦合金烧毁脱落。曲轴弯曲或轴向间隙过大。主轴承瓦尺寸不符，或装配不当引起轴瓦转动或破裂。,（3）诊断方法在机油加油口处查听，反复改变发动机转速，当突然加速或减速，如有明显沉重的“挡、挡、挡”金属敲击响声，则是主轴承响。若发动机高速运转时，机体有较大的振动；汽车载重爬坡时，驾驶室有振动感，机油压力显著下降，则说明主轴承间隙过大、轴瓦合金脱落。,利用断火法察听响声。单缸断火时响声不变，而进行相邻两缸的断火试验，若响声明显减弱，则故障为该两缸之间的主轴承响。若怀疑曲轴轴向窜动发响时，可以踏下离合器踏板来察听其响声有无变化来诊断。如响声减轻或消失，则为曲轴轴向窜动发响。发动机怠速至中速运转时，“当、当、当”的有节奏性而钝重的响声较明显，而到高速时响声杂乱，则异响可能是曲轴弯曲引起。,2、连杆轴承响,（1）响声特征发动机突然加速时，有“当、当、当”连续明显、轻而短促的敲击声，怠速时响声较小，中速时较为明显。声音发生在气缸中下部，声音或轻或重。发动机在20002500r/min时比较明显。急加速时能听出响声随转速的变化而变化，且异响突出。响声随负荷的增大而加剧，单缸断火后响声明显减弱或消失。发动机的油、水温度对异响没有影响。,（2）故障原因连杆轴承盖螺栓松动。连杆轴承与轴颈径向间隙过大。连杆轴承合金烧毁或脱落。连杆轴颈失圆，导致轴与轴承之间接触不良。连杆轴承尺寸不符引起转动而阻塞油道或轴瓦破裂。机油油压不足，使连杆轴承润滑不良。,（3）异响诊断在加机油口处仔细听察，其响声较大。发动机低温起动时，由于转速不高，油压低，发动机发出“当、当、当”有节奏性的清晰而明显的敲击声，而待油压上升后，若响声减弱或消失，则这种响声为个别连杆轴承间隙稍大或轴瓦合金层有剥落所致。,发动机温度较高时，由低速突然加至中高速，其发出的敲击声明显加重，而转速再升高时，响声减弱或消失，此时进行逐缸断火试验，若某缸断火后响声减弱或消失，而复火后恢复，则故障为该缸的连杆轴承响，主要是连杆轴承间隙大所致。如果响声严重，又伴随有机油压力低，可确诊为连杆轴承响，其原因是连杆轴承间隙过大。这点往往是区别连杆轴承响与活塞销响、活塞敲缸响的重要依据。,3、活塞敲缸响,活塞敲缸有冷敲缸、热敲缸和冷热均敲缸三种情况，常见的是冷敲缸。,冷敲缸的诊断：,(1)响声特征声源在气缸上部，右侧，发出节奏的“达达达”的金属敲击声。严重时响声变沉重，即为“当当当”声响。冷机时常见。低速大负荷时出现。带负荷加速时明显。单缸断火后响声减弱或消失。,（2）故障原因活塞与缸壁间隙过大。活塞与缸壁间润滑不良。活塞裙部腐蚀，或气缸磨损过大。,（3）异响诊断发动机初起动时，低温运转，发出有节奏的“嗒、嗒、嗒”金属敲击声，发动机转速控制在声响最明显的范围内，然后缓慢加速至中速及中速以上，响声减弱或消失，可初步诊断该异响为活塞敲缸响。将听诊器或听诊杆触在机体上部两侧进行听诊。若响声较强并稍有振动，再结合断火试验，即可确定出异响气缸。,将转速控制在声响最明显的范围内，然后逐缸断火试验，若某缸断火后其响声减弱或消失，则说明此缸响。发动机怠速时发出“嗒、嗒”声，机体拌有抖动，且温度升高后，响声加大。伴随现象。排气管排蓝烟、缸压降低等。,热敲缸的诊断：,发动机冷态不响，热车后怠速发响，并伴有机体轻微抖动，且温度越高，响声越大，即为热态敲缸。,热敲缸的原因：连杆轴颈与主轴颈不平行连杆弯曲连杆衬套轴向偏斜等造成的活塞偏缸活塞配合间隙过小椭圆度过小或反椭圆、活塞变形等造成的活塞过紧活塞环端隙、背隙过小造成的活塞环卡滞等。注意：热态敲缸要及时排除，否则转化成拉缸事故。,冷热均敲缸：为活塞销与连杆衬套或与连杆小头装配过紧。连杆轴承装配过紧。活塞裙部圆柱度过大。冷敲缸或热敲缸较为严重时也会导致冷热均敲缸。,4、活塞销异响,（1）异响特征响声在气缸上、下部较为明显，呈上下双响。急剧的金属敲击声（咔嗒、咔嗒的声音），类似两个钢球相碰的声音。怠速和中速时，响声比较明显、清晰。发动机温度升高后响声不减，单缸断火时响声明显减弱或消失，略将点火时刻提前，声响加剧。,（2）产生原因活塞销与活塞销孔的配合间隙过大。活塞销与连杆衬套配合松旷。装配时将活塞销孔拉伤。卡环松旷、脱落。润滑不良造。,（3）异响诊断检查部位，发动机加油口处。将发动机转速控制在响声最明显的范围内，然后逐缸断火试验。若断火时其响声消失，而在复火的瞬间突然出现一响或连续两响声，则可诊断为活塞销响。这种响声在气缸上、下部较为明显，如响声不明显，可略将点火提前一些，这时若响声较前明显，也诊断为活塞销响。,5、气门响,（1）响声特征发动机怠速时，在气门室处发出连续不断的有节奏的“嗒嗒嗒”声，响声清脆有节奏，易区分。若有多只气门脚响，则声音杂乱，且断火试验响声无变化。,（2）故障原因气门间隙过大。气门挺杆处润滑不良。气门杆与气门导管配合间隙过大。摇臂轴配合松旷。液压挺柱失效，造成气门间隙过大。,（3）异响诊断在气门室罩旁查听。响声不随发动机温度、断火试验变化，而声响频率随发动机转速不同而变化，且高、中、低速时均有响声，则可诊断为气门挺杆响。将气门室盖拆下，在怠速时用适当厚度的塞尺插入气门间隙中，逐个试验。当插入某个气门间隙中时，响声减弱或消失，即可诊断是该气门响，且由气门间隙过大造成。,6、凸轮轴响,（1）异响特征声音来源于凸轮轴一侧。怠速或低速时明显，高速消失。一般是有节奏的撞击声，频率为曲轴转速的一半。响声有两种：清脆的“当、当”声或钝哑的“堂、堂”声。,（2）产生原因凸轮轴轴颈与衬套间隙过大，一般说来有两道以上轴承间隙过大，响声明显。轴向间隙过大，产生轴向窜动。凸轮轴固定螺栓松动。,（3）检查方法单缸熄火的办法不能改变异响的程度。用听诊器并结合异响的特征可以找出故障部位。,7、仪器诊断法,发动机异响的仪器诊断法，较常见的是示波器诊断法。利用示波器能够观测到异响产生的位置、波形特征、波形幅度等，可以实现快速诊断。除了专用异响示波器外，很多的发动机综合检测仪均带示波器功能。,【案例分析】,故障案例一：1、故障现象一辆上海桑塔纳2000GSi轿车，当发动机突然加速时，有“当、当”连续明显、较重而短促的金属敲击声。,2、故障诊断与排除,（1）首先根据故障现象，做进一步的听诊，产生响声的部位在缸体中、下部。（2）同时观察机油压力当继续做发动机的转速变换试验时，发现发动机怠速时声响较小，而转速越高，响声越大，并且突然加速时，响声明显；基本断定是连杆轴承响。,（3）进行逐缸断火试验时，发现第二缸断火时，响声明显减弱，说明故障是第二缸连杆轴承。（4）拆开油底壳，检查每缸的连杆轴承，发现第二缸的连杆轴承磨损严重，并且轴承已经转动将连杆轴颈上进油孔堵住。（5）更换修复后，发动机工作正常无异响。,3、故障总结轴承在承孔中的滚动，使润滑油进油孔堵塞，导致润滑不良而加速磨损是故障形成的主要原因。,故障案例二：1、故障现象一辆捷达轿车，该车行驶了30000km，发动机工作时有“哒、哒”的清脆异响。,2、故障诊断与排除,（1）该车发现该声音很清脆，并且这个异响和发动机同步，异响的频率随发动机转速的提高而提高，用长杆螺丝刀顶在耳朵上听，发现异响来自缸盖，并且好像在前部，由于声音很像是发动机较常见的液压挺柱失效造成的异响。（2）于是怀疑故障原因是某个液压挺柱严重损坏或某个缸的液压挺柱孔严重磨损，导致液压挺柱无法补偿气门间隙，产生