汽車發(fā)動(dòng)機(jī)過熱和異響的維修方法

壽茂峰（通遼職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，內(nèi)蒙古通遼　028000）

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)過熱和異響的維修方法

壽茂峰
（通遼職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，內(nèi)蒙古通遼028000）

本文從發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，組成，原理入手。發(fā)動(dòng)機(jī)異響常見故主要在：曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)中。發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障診斷設(shè)備的使用方法和故障產(chǎn)生的原因及常見故障的診斷與排除方法。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維修人員在維修的過程中，主要通過一聽，二看，三摸，四測(cè)，通過儀器的檢測(cè)等手段來診斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異響的常見故障。

發(fā)動(dòng)機(jī)異響診斷排除

一、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異響的原因

1.配合間隙過大

配合間隙是汽車裝配質(zhì)量的重要指標(biāo)，當(dāng)潤(rùn)滑，溫度，負(fù)荷，和速度一定時(shí)，異響會(huì)隨配合間隙的增大而越發(fā)明顯，發(fā)動(dòng)機(jī)某些運(yùn)動(dòng)機(jī)件因自然磨損使間隙增大超出的范圍導(dǎo)致異響，如活塞與汽缸壁的敲擊響聲，連桿軸承與軸頸的撞擊響聲等。

2.潤(rùn)滑不良

潤(rùn)滑是發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的重要條件，通過潤(rùn)滑系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑冷卻清洗密封和防銹，當(dāng)配合間隙，溫度，負(fù)荷，和速度一定時(shí)，潤(rùn)滑油膜的厚度受潤(rùn)滑系統(tǒng)壓力和潤(rùn)滑油品質(zhì)影響，品質(zhì)好的潤(rùn)滑油和適宜的壓力就能產(chǎn)生較好的潤(rùn)滑油膜越厚，機(jī)械沖擊越小，不易發(fā)生異響。如果潤(rùn)滑油膜過薄，導(dǎo)致磨損力加劇，則發(fā)生異響而且明顯而清晰。

3.緊固件松動(dòng)

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致某些部件產(chǎn)生松動(dòng)，出現(xiàn)撞擊聲。如飛輪固定螺栓松動(dòng)，連桿螺栓松動(dòng)等引起異響。

4.個(gè)別機(jī)件變形損壞

由于某部件變形或損壞導(dǎo)致異響。如連桿彎曲導(dǎo)致敲缸，氣門彈簧折斷曲軸斷裂引起的異響。

5.裝配調(diào)整或修理不當(dāng)。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間過早或過火，導(dǎo)致爆燃，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油時(shí)間過早導(dǎo)致過早粗暴引起金屬敲缸聲。

因裝配調(diào)整或修理不當(dāng)導(dǎo)致機(jī)件配合間隙失準(zhǔn)。如活塞銷裝配過緊，氣門間隙調(diào)整不當(dāng)引起的異響。

6.轉(zhuǎn)速

一般情況下，轉(zhuǎn)速愈高機(jī)械異響愈強(qiáng)烈，但高轉(zhuǎn)速時(shí)各種響起混雜在一起，某些異響反而不易辨清，所以診斷轉(zhuǎn)速要視異響情況而定，如聽診氣門響和活塞敲缸響時(shí)，在怠速或低速時(shí)異響非常明顯，當(dāng)主軸承響，連桿軸承響和活塞銷響較為嚴(yán)重時(shí)在怠速和低速下也能聽到，總之診斷異響在響聲最明顯的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，并盡量在低速下進(jìn)行，以減少不必要地噪聲和損耗。

7.溫度

有些異響與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度有關(guān)，而有些異響與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度無關(guān)或關(guān)系不大，在機(jī)械異響診斷中，對(duì)于熱膨脹系數(shù)大的配合要特別注意在發(fā)動(dòng)機(jī)熱態(tài)時(shí)工作狀況，如活塞敲缸響，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，異響非常明顯，一旦溫度升高響聲即減弱或消失，所以診斷冷敲缸響應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫進(jìn)行，溫度對(duì)熱膨脹系數(shù)小的配合副間產(chǎn)生的異響影響不大，如曲軸主軸承響，連桿軸承響，氣門響這類異響對(duì)診斷溫度無特別要求，溫度也是影響燃燒異響的主要因素之一，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)過熱時(shí)往往產(chǎn)生點(diǎn)火敲擊聲。

8.負(fù)荷

許多異響與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷有關(guān)，如曲軸主軸承響，連桿軸承響，活塞敲缸響，氣缸漏氣響，汽油機(jī)點(diǎn)火敲擊響等，均隨負(fù)荷增大而增強(qiáng)，隨負(fù)荷減少而減弱。

9.缸位

某些異響與發(fā)動(dòng)機(jī)的缸位有關(guān)，如活塞敲缸響，連桿軸承響，單缸斷火時(shí)異響消失一個(gè)工作循環(huán)響2次，配氣機(jī)構(gòu)異響一個(gè)工作循環(huán)響1次，如活塞銷響，連桿軸承響等，曲軸轉(zhuǎn)1圈發(fā)響一次，而氣門響，氣門座圈響等，則曲軸轉(zhuǎn)2圈響1次。

二、異響的區(qū)分與診斷方法

1.異響的區(qū)分

1.1在診斷時(shí)應(yīng)特別注意區(qū)分異響是來自發(fā)動(dòng)機(jī)還是離合器或變速器，否則會(huì)降低診斷效率，在無顯著特征表明為變速器故障時(shí)，斷開試車法是區(qū)分發(fā)動(dòng)機(jī)異響和變速器異響的最好方法。

1.2對(duì)于手動(dòng)變速器踏下離合器踏板，若異響消失，則為手動(dòng)變速器空擋轉(zhuǎn)動(dòng)部分元件的異響，對(duì)自動(dòng)變速器拆下變速器總成短按P N位開關(guān)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)如果異響仍然存在，即可確診為發(fā)動(dòng)機(jī)異響。

1.3當(dāng)自動(dòng)變速器油面過低或?yàn)V網(wǎng)臟污堵塞時(shí)，在變速器前端或底部可能會(huì)發(fā)出低沉的噪聲，有時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，變速器即發(fā)出“吱吱”或“呵呵”等連續(xù)的音調(diào)較低的雜亂噪聲，這類聲音一般是油液在高過流動(dòng)時(shí)由于振動(dòng)而產(chǎn)生的異響不要誤判為發(fā)動(dòng)機(jī)異響。

1.4在診斷時(shí)還應(yīng)注意區(qū)分是發(fā)動(dòng)機(jī)自身異響還是附件異響，附件產(chǎn)生的響聲經(jīng)常被誤認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)其他部分的故障，因此發(fā)動(dòng)機(jī)有異響時(shí)應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向助力泵，二次空氣噴射泵，空調(diào)壓縮機(jī)和冷卻液泵等附件進(jìn)行仔細(xì)檢查和察聽。

1.5傳動(dòng)帶異響：這是極普通而又經(jīng)常出現(xiàn)的異響，如果懷疑是傳動(dòng)帶發(fā)響，應(yīng)拆下傳動(dòng)帶并使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)，或在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將肥皂水噴在傳動(dòng)帶上，如果噪聲消失即可斷定為傳動(dòng)帶發(fā)響。

1.6風(fēng)扇離合器異響：風(fēng)扇離合器也會(huì)產(chǎn)生一種讓人難以判斷與嚴(yán)重響聲，由于風(fēng)扇在轉(zhuǎn)動(dòng)，無法使用聽診器來聽診，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后檢查時(shí)會(huì)感到風(fēng)扇離合器松動(dòng)，可拆下風(fēng)扇傳動(dòng)帶，然后再使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)查聽是否仍有異響。

1.7轉(zhuǎn)向助力泵異響：轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)缺油或有空氣油罐內(nèi)過臟等也會(huì)造成異響通常較易診斷

診斷發(fā)動(dòng)機(jī)異響時(shí)必須了解各種異響與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，溫度，負(fù)荷，缸位，工作循環(huán)，潤(rùn)滑條件等因素的關(guān)系，充分利用異響特征來區(qū)分發(fā)動(dòng)不同部位的異響。

1.8如前所述，可根據(jù)轉(zhuǎn)速，負(fù)荷，溫度條件的變化來區(qū)分發(fā)動(dòng)機(jī)異響，除此之外還因注意異響的下列特征

1.9聲調(diào)：人們常把聲響用一些象聲詞來描述如“嗒嗒”“吱吱”聲系，但同一個(gè)聲音不同的人聽后的感覺不一樣，象聲描述也不相

同，有人認(rèn)為是“嗒嗒”5聲，也有人認(rèn)為是“鐺鐺”聲，還有人認(rèn)為“噠噠”響，所以最好能用生活中常聽到的響聲來類比。

1.10缸位：異響與缸位的關(guān)系，通常用上缸不上缸及反上缸，所謂上缸是指異響在單缸斷火后聲響減弱或消失，而不上缸則指異響在單缸斷火后響聲既不減弱也不增大，單缸是否工作對(duì)異響沒有影響，所謂反上缸，則是指單缸斷火后，聲響不但不減弱反而明顯增強(qiáng)，反上缸的異響通常都是惡性影響，應(yīng)立即排除。

1.11聽診的部位：發(fā)動(dòng)機(jī)常見異響所引起的振動(dòng)可分別在缸蓋缸體中上部缸體下部及油底殼部位察聽，在缸蓋部位用螺釘旋具或聽診器觸聽氣缸蓋各燃燒室各部位能輔助診斷活塞頂碰缸蓋氣缸上部凸肩，氣門坐圈脫出上置凸輪軸軸承響等故障，在缸體中上部，可輔助診斷活塞敲缸，活塞銷響等故障，在氣缸體與油底殼結(jié)合面的附近，可輔助診斷曲軸軸承異響或曲軸斷裂等故障。

2.異響的診斷方法

發(fā)動(dòng)機(jī)異響常見故障主要在曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)異響的診斷方法有兩種，即人工經(jīng)驗(yàn)聽診法和儀器輔助診斷法。

2.1人工經(jīng)驗(yàn)聽診法

技術(shù)人員通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)工況等措施使異響再現(xiàn)，找出異響特征和規(guī)律并了解異響出現(xiàn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況及故障征兆，進(jìn)而判斷出異響部位這是目前使用最普通也是最主要的方法。但人工經(jīng)驗(yàn)聽診法的準(zhǔn)確率較低。

2.2儀器輔助診斷法

由于人工經(jīng)驗(yàn)聽診法的準(zhǔn)確率較低， 因此常用一些儀器設(shè)備來輔助聽診與分析，常用的儀器主要有聽診器，噪聲器，振動(dòng)分析儀等。

三、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成原理及異響的診斷、排除

1.組成原理

曲柄連桿機(jī)構(gòu)裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)部，主要由活塞組、連桿組和曲軸飛輪組三個(gè)部分組成，其功能是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將作用在活塞頂上的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩對(duì)外輸出。

2..冷熱均敲缸2.1故障現(xiàn)象

①發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)有“嗒嗒”的敲擊聲，轉(zhuǎn)速提高后聲響消失或低速時(shí)發(fā)出有節(jié)奏且強(qiáng)弱分明的“杠杠”聲響，有時(shí)會(huì)短暫消失，但很快又復(fù)出，轉(zhuǎn)速提高后8消失。

②火花塞跳一次，發(fā)響兩次，某缸斷火后聲響或減弱或反而加大，并由節(jié)奏聲響變?yōu)檫B續(xù)聲響。

2.2故障原因

發(fā)動(dòng)機(jī)在冷熱態(tài)均敲缸，一般是活塞連桿組技術(shù)狀況惡化所致，主要原因如下：

①活塞銷與連桿小頭裝配過緊。②連桿軸承裝配過緊。

③活塞裙部圓柱度誤差過大。

2.3故障診斷與排除

①逐缸做斷火試驗(yàn)，某缸斷火后聲響減小，但不消失則為該缸連桿與曲軸或活塞銷裝配過緊所致。

②斷火試驗(yàn)時(shí)該缸聲響加重，且中間斷聲響變?yōu)檫B續(xù)聲響，則為活塞磨損變形所致。

③低速時(shí)有“嗒嗒”敲擊聲，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高后聲響消失，則為活塞裙部圓度誤差過大所致。

2.4活塞銷響

活塞銷是連接活塞與連桿的重要零件，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，它承受較大的交變載荷，與活塞的活塞銷座孔以及連桿小端的襯套之間，都會(huì)發(fā)生相對(duì)的磨損，使配合間隙增大而松曠，引起不正常的敲擊聲和機(jī)件的損壞，甚至出現(xiàn)打壞氣缸等情況。

2.5故障現(xiàn)象

①發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)發(fā)出有節(jié)奏而又清脆的聲響或尖銳的金屬敲擊聲，突然加節(jié)氣門時(shí)響聲也隨之加大，高速時(shí)響聲混純不清。

②火花塞跳火一次發(fā)響兩次，單缸斷火時(shí)聲響減弱或消失，嚴(yán)重時(shí)上缸。

2.6故障原因

①活塞銷與連桿襯套，活塞銷座孔磨損過大而松曠。

②潤(rùn)滑不良引起的活塞銷嚴(yán)重?zé)g。

③活塞銷鎖脫落導(dǎo)致活塞竄勁。

④活塞銷折斷。

2.7故障診斷與排除

①發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)氣門到中速位置，如聲響能隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，并且每抖動(dòng)一次節(jié)氣門，都能聽到明顯清晰尖脆而連貫的“嗒嗒”聲響即為活塞響。

②在怠速或稍高于怠速時(shí)，呈雙“咔噠”聲響特征。

③發(fā)動(dòng)機(jī)升溫后，響聲通常會(huì)加重，有時(shí)冷車時(shí)響聲小熱車時(shí)響聲大。

④當(dāng)響聲不嚴(yán)重時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在聲響最明顯處，進(jìn)行單缸斷火試驗(yàn)，若斷火后響聲減輕或消失復(fù)火瞬間又立即發(fā)出“嗒嗒”的敲擊聲，且在氣缸上中部比在下部聽到的響聲大，則為活塞銷輕微響，在安裝新活塞后活塞銷響聲常常變得更加明星隨著活塞環(huán)的磨損，這種響聲會(huì)逐漸減小。

⑤當(dāng)響聲比較嚴(yán)重時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高響聲越大，單缸斷火，若聲響不僅消失反而由間歇異響變?yōu)檫B續(xù)異響聽起來更加雜亂，則為活塞銷與襯套配合嚴(yán)重松曠。

⑥發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)有節(jié)奏而較沉重的“吭吭”碰擊聲，轉(zhuǎn)速提高后聲響并不消失同時(shí)伴隨出現(xiàn)機(jī)體抖動(dòng)現(xiàn)象，單缸斷火聲響反而加大，則為活塞銷自由竄勁造成的異響。

⑦發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)聲響劇烈而尖銳，單缸斷火聲響減輕，但不消失則為活塞銷折斷。

四、曲軸主軸承響

1.故障現(xiàn)象：

①發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)并無響聲，當(dāng)轉(zhuǎn)速突然變化時(shí)，發(fā)出沉悶連續(xù)的“鏜鏜”敲擊聲轉(zhuǎn)速越高，聲響越大同時(shí)伴有機(jī)體振動(dòng)現(xiàn)象。

②發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大時(shí)，響聲加劇有時(shí)上坡加速時(shí)，在駕駛室內(nèi)就可聽到沉悶的“鏜鏜”敲擊聲。

③單缸斷火時(shí)聲響變化不大，而相鄰兩缸斷火時(shí)聲響明顯減弱。2.故障原因

①曲軸主軸頸與軸承配合間隙過大。②曲軸軸向間隙過大。

③曲軸軸承蓋螺栓松動(dòng)。

④潤(rùn)滑不良導(dǎo)致合金燒損脫落。

⑤曲軸彎曲。

3.故障診斷與排除：診斷曲軸軸承響，可在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體下部及油底殼部位輔助聽診。

①在發(fā)動(dòng)機(jī)低中速狀態(tài)下抖動(dòng)節(jié)氣門，一般由2000R/MIN急加速至3000R/MIN發(fā)出明顯而沉悶的連續(xù)敲擊聲，同時(shí)伴隨有機(jī)體振動(dòng)現(xiàn)象，則可確定為曲軸主軸承響。

②進(jìn)行單缸斷火試驗(yàn)，聲響變化不大，而相鄰兩缸斷火時(shí)，聲響明顯減弱或消失則為兩缸之間得曲軸主軸承響。

③高速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)體振動(dòng)較大，同時(shí)伴有機(jī)油壓力顯著下降，則為曲軸主軸承與軸頸配合間隙過大或軸承合金脫落。

④異響隨溫度升高而增大高速時(shí)聲響變得雜亂，則可能是曲軸彎曲。

4.連桿軸承響4.1故障現(xiàn)象

①發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無明顯聲響，稍高于怠速時(shí)有清晰地“嗒嗒”敲擊聲有點(diǎn)類似鋼球落在鋼板上所發(fā)出的聲音，而高速時(shí)有“咯咯”敲擊聲急加速時(shí)聲響尤為明顯，連桿軸承響較曲軸主軸承聲響輕緩而短促。

②當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加時(shí)聲響也隨之增大，單缸斷火聲響明顯減弱或消失。

4.2故障原因

①連桿軸承與軸頸磨損過量導(dǎo)致失圓配合間隙過大。②連桿軸承蓋緊固螺栓松動(dòng)。

③連桿軸承潤(rùn)滑不良，合金燒蝕脫落。

4.3故障診斷

①加大節(jié)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由怠速向中速時(shí)速過渡時(shí)聲響變得清晰，一般由1000-2000RMIN反復(fù)急加速抖動(dòng)節(jié)氣門時(shí)，聲響特別清脆隨著轉(zhuǎn)速的增高敲擊聲更為明顯。

②對(duì)某缸進(jìn)行斷火試驗(yàn)，若聲響明顯減弱或消失，說明該缸連桿軸承響。

③不論發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度的高低都發(fā)出嚴(yán)重而無節(jié)奏的“鐺鐺”聲響，且伴隨有機(jī)體振動(dòng)單缸斷火聲響不變甚至更加明顯（反上缸）說明連桿軸頸失圓軸承合金燒蝕或連桿螺栓嚴(yán)重松動(dòng)應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行拆檢找出連桿軸承燒蝕的故障原因視情更換連桿軸承。

五、總結(jié)

發(fā)動(dòng)機(jī)異響特性分析方法和診斷程序是診斷發(fā)動(dòng)機(jī)常見異響的基礎(chǔ)理論與方法，只要掌握了這些基本知識(shí)，并在實(shí)踐中不斷總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)，就一定能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)常見異響做出及時(shí)、正確的診斷，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車良好的技術(shù)狀況。發(fā)動(dòng)機(jī)的異響表明發(fā)動(dòng)機(jī)存在不同性質(zhì)和不同程度的故障，異響只是現(xiàn)象，而故障才是本質(zhì)。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)異響的診斷就是要透過現(xiàn)象找到本質(zhì)，它是汽車故障診斷的一個(gè)非常重要方面。

［1］.戚揚(yáng)，韓北山 汽車故障診斷M北京：人民交通出版社，1995

［2］.歷任光，吳際章 汽車構(gòu)造M北京：人民交通出版社，1995

［3］.楊永先 汽車故障診斷與綜合檢測(cè)—北京：人民交通出版社，2005 19

［4］.呂秋霞《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》.人民交通出版社.2007.09

［5］.王望予.汽車設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2007