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㈠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㈡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㈢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①连杆轴承松旷，轴瓦烧熔，尺寸不符而松动②曲轴轴承松旷，轴瓦烧熔③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①凸轮轴正时齿轮破裂，其固定螺母松动②活塞销衬套松旷③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①活塞与气缸壁间隙过大②活塞销装配过紧或连杆轴承装配过紧③挺柱与其导孔间隙过大④凸轮磨损⑤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2-23、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①活塞敲缸②连杆轴承松旷③活塞环漏气④活塞销折断某缸断火，声响加重或原来无响，反而出现声响①活塞销铜套松旷②活塞裙部锥度过大③活塞销窜出④连杆轴承盖固定螺栓松动过甚或轴瓦合金烧熔脱落⑤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①活塞与缸壁间隙过大②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①过热引起的早燃②活塞反椭圆形③活塞椭圆度过小④活塞与缸壁间隙过小⑤活塞变形⑥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㈠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⑴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。⑵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。⑶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㈡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⑴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。⑵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。⑶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：⑴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。⑵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。⑶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。⑷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。⑸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。㈠曲轴轴承响1、响声部位及特征：⑴响声部位：在气缸体下部靠近曲轴箱分界面处。⑵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：⑴主轴承盖螺栓松动；⑵轴承径向间隙大；⑶曲轴润滑不良；⑷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㈡连杆轴承响1、响声部位及特征：⑴响声部位：机油加注口处响声明显。⑵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：⑴连杆轴承盖螺栓松动；⑵轴承径向间隙过大；⑶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㈢活塞敲缸响1、响声部位及特征：⑴响声部位：气缸上部。⑵响声特征：发动机在低温时，