发动机异响分析与诊断.docx

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发动机异响分析与诊断

★关于发动机异响的诊断与分析★

活塞敲缸异响

所谓活塞敲缸异响,是指活塞侧面拍打气缸壁产生的异响。

一般来讲,当活塞顶部产生轴向力的方向随着活塞从压缩冲程变为作功冲程时,就会产生活塞敲缸异响。

换句话说就是每次当活塞经过上止点向下运动时,活塞都将被迫撞击缸壁,导致活塞敲缸故障发生。

而活塞敲缸与否的决定因素在于活塞与缸壁之间的间隙,也就是我们通常所说的活塞间隙。

至于活塞间隙对敲缸的具体影响,主要表现出以下特点:

当活塞间隙过大时容易发生敲缸,之所以会出现这种现象,是由活塞的材质及其工作特性所决定的。

它给人的直观表现是发动机冷态时,活塞间隙大敲击声较大,但随着发动机温度的升高,活塞间隙相应会变小,敲缸声也会随之减轻。

随着汽车技术的不断发展,为了降低发动机噪声及延长发动机的维修周期,发动机敲缸无疑成了人们必须要解决的问题。

因此,为了减少发动机发生敲缸的机会,有些发动机采用了将活塞销中心与活塞中心线偏离少许的设计,使活塞推力方向在活塞受到燃烧压力时改变,以减轻活塞敲击缸壁压力,从而达到减少敲缸发生机会的目的。

在了解了活塞敲缸的原因之后,下面我们就结合几种常见的活塞敲缸故障来分析一下它们的成因及检测方法。

1.发动机冷起动后活塞敲缸异响严重,热车后响声减轻

之所以出现这种现象,是由于活塞间隙过大或活塞变形所致。

因为冷态下活塞间隙较大,敲缸异响自然严重一些,而当发动机温度升高后,活塞会产生膨胀,从而使得活塞间隙变小,敲缸异响声当然也就随之减轻。

2.发动机冷车时基本正常,热车加速时敲缸

提到这种故障,可能有人会觉得与第一种活塞敲缸异响有些矛盾,其实仔细分析一下就清楚了。

我们知道,随着发动机温度的升高,混合气燃烧速度也会相应加快。

如果点火时间过早,气缸燃烧压力最高点将会提前,敲击气缸壁的力增加出现敲缸异响。

对于此类故障的检查内容及方法如下。

（1检查所用燃油标号,低标号汽油易产生爆燃。

（2检查发动机温度。

如果发动机温度过高,燃烧室内燃烧速度和燃烧压力都将上升,从而造成爆燃现象的发生。

（3检查点火正时,过早的点火时间会使燃烧压力点提前,造成敲缸。

对于电子控制点火系统,应重点检查控制点火正时的相关信号,如节气门位置传感器、进气压力传感器、爆震传感器、空气流量传感器及水温传感器等,同时还应用正时灯和电脑检测仪检查点火正

时角度。

这里我们重点强调一下对爆震传感器（图6信号的检查。

众所周知,装有爆震传感器的发动机,在加速时,爆震传感器要根据爆燃情况将及时传送爆震信号给发动机电脑,电脑将依据爆震信号,进行相应的点火正时调节。

如果爆震传感器失效或没有及时将发动机爆震信号反馈给电脑,发动机点火时间就会超前,从而产生爆震异响。

（4检查发动机混合气空燃比,即排气中CO含量。

因为,如果发动机混合气过浓,在同样工况下,点火时间会相对过早,混合气在气缸中燃烧速度加快,气缸燃烧室压力上升过快,也会产生爆震异响。

这种情况下应着重检查氧传感器、空气流量计、进气压力传感器及油压调节器。

（5检查发动机负极接地线连接是否良好。

有些型号的发动机爆震传感器及氧传感器是靠外壳接地,当发动机接地线接地不良时,这2个信号不能正常地传送,也会造成发动机爆震异响。

（6检查发动机燃烧室的积炭情况。

长期工作的发动机,燃烧室逐渐会形成大量积炭,由于积炭占据了燃烧室的空间,因而会引起发动机压缩比的提高,最终导致燃烧温度和压力的提高。

同时,由于积炭具有绝热性,在发动机高速运转时,积炭保持了上次作功时的热量,当混合气压缩到一定压力和温度时,积炭保存的热量将会点燃混合气,形成无规律燃烧,造成爆震异响。

也就是常说的自燃和多点燃烧。

因此应及时清除发动机内部积炭,以防敲缸异响故障的发生。

3.发动机总有敲缸异响且冷车时敲缸异响轻,热车时敲缸异响

较重

这种情况一般较多出现在刚大修完的发动机上。

因此,为了避免出现此类故障,在装配时应着重检查活塞安装方向,特别是活塞销偏置设计的发动机,原本是降低发动机活塞敲缸机会,一旦装反,将使敲缸异响故障的发生不可避免。

4.单一气缸敲缸导响

此类故障多为发动机活塞严重变形、过热造成活塞拉伤或气缸拉伤所致。

一般通过断火试验便可以找出拉缸的活塞,也可以通过内窥镜检查。

一般气缸拉伤时,冷热发动机都会产生异响。

至于气缸内进异物或气门弯曲后撞击活塞产生的异响,则不论是否进行断火试验,异响总会存在。

总的来讲,活塞异响、敲缸,可通过温度高低判断,也可通过断火试验,还可通过内窥镜进行检查。

总之,只有将几种方法结合使用,才能准确进行判断,否则极易判断失误。

曲轴轴承（大瓦和连杆轴承（小瓦异响

这2种异响首先从声音部位和声音频率上可以进行区分,一般大

瓦（图7声音低,小瓦声音高。

其次可利用断缸的方法区分,因为当个别小瓦异响时,若断掉该缸的点火或喷油,异响将减弱或消失;若大瓦响,断缸时声响只会减弱或不变,但绝不会消失。

我们再来分析一下曲轴大、小瓦异响原因,主要包括:

①固定大、小瓦的螺栓松动。

②大瓦或小瓦间隙过大。

③润滑不良或大、小瓦烧蚀。

④机油压力过低或机油过少时,一般小瓦在发动机高速时极易烧蚀,而大瓦烧蚀的较少。

⑤当轴与瓦间隙过大时,比间隙较小时更易烧蚀。

所以一般大修发动机时,轴与瓦应留有适量间隙,但千万不可过大。

进排气系统异响

当进气歧管漏气时,发动机怠速工作时会产生响声,随着发动机转速的提高,响声会加剧;当排气歧管漏气时,发动机加速时会听到突爆声;当空气滤清器堵塞时,发动机加速时会发闷产生不正常响声;当排气系统堵塞,发动机加速时有时会产生回火突爆;当空气流量计到节气门橡胶软管（图8漏气时,急加速时也会产生回火突爆声。

发动机支架损坏异响

当发动机支架损坏时,发动机怠速运转时,发动机振动会过大。

当挂挡时（特别是自动变速器发动机会因摆幅过大产生异响。

当挂挡听到“咔喳”撞击声时,就要检查发动机支架是否良好和发动机安

装是否到位。

曲轴胶带盘异响（带扭转减振器或飞轮（带扭转减振器产生异响

由于曲轴上产生的是周期性扭矩,为了消除振动,很多发动机曲轴肢带盘轴与带轮之间用橡胶连接,以吸收发动机加速时产生的振动。

但当胶带轮老化损坏后,极易产生异响,其响声特点是发动机怠速运转时,由于脉动扭矩不均匀,异响严重,当发动机缓加速时,异响变小或消失。

当发动机怠速打开空调压缩机工作时,异响有变化。

另外,有些车辆还在发动机飞轮盘上设计了扭转减振器,当飞轮中的减振橡胶老化损坏后,挂挡抬离合器时会产生“咔嚓”的异响声。

对车辆进行路试,有时也会产生异响,但若没经验很容易会将故障诊断为变速器或差速器异响。

主要异响及人工凭经验诊断法

2.1曲轴主轴承响

发动机突然加速时会发出沉重而有力的“刚、刚、刚”的金属敲击声,严重时机体发生很大振动。

响声随发动机转速的提高而增大,随负荷的增加而增强,产生响声的部位是在缸体下部的曲轴箱内。

单缸断火时响声无明显变化,相邻两缸同时断火时,响声会明显减弱。

温度变化时响声不变化。

机油压力明显降低。

另外,后道轴承发响,一般声音钝重发闷;前道轴承发响,声音较轻、较脆。

曲轴轴向窜动出现的响声,在低速下采用微抖节气门的方法,可听到较沉重的”咯噔”、“咯噔”的响声,好象铁轮车行走在高低不平的石头路上的声音。

（1主轴承盖固定螺钉松动;

（2主轴承减磨合金烧毁或脱落;

（3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;

（4曲轴弯曲;

（5机油压力太低或机油变质。

（1抖动并加大节气门试验。

使发动机在低速下运转,用手微微抖动并反复加大节气门进行试验,同时仔细倾听。

如响声是随着发动机转速的升高而增大,抖动节气门时在加油的瞬间响声较明显,这一般是主轴承松旷;如发动机在怠速或低速运转时响声较明显,高速时显得杂乱,则可能是曲轴弯曲;如在高速时机体有较大振动,机油压力显著降低,则一般是主轴承松旷严重、烧毁或减磨合金脱落。

（2从加机油口处听诊。

打开加机油口盖,从加油处仔细倾听,同时反复变更发动机转速进行试验。

如果是主轴承响,可明显听到沉重有力的金属敲击声。

（3用听诊器具听诊。

将听诊器或自制的简易听诊杆,在节气门开度

不断变换的同时,触在机体曲轴箱两侧与曲轴轴线齐平的位置上进行听诊,响声最强的部位即为发响的主轴承。

（4断火试验。

松开高压油管接头,如1缸断火后响声明显减弱,则为第一道主轴承响;如最末缸断火后响声明显减弱,则为最后一道主轴承响;如任意相邻两缸同时断火响声明显减弱,则为两缸之间的主轴承响。

曲轴轴向窜动所产生的响声,单缸断火无变化。

（5踩离合器踏板试验。

踩下离合器踏板保持不动,如果响声减弱或消失,则为曲轴轴向窜动产生的响声。

（6柴油机的降速试验。

诊断柴油机主轴承响时,为避开着火敲击声的干扰,可采取加大供油拉杆行程后再迅速收回的方法,趁发动机降速之机,如听到坚实而沉重的“刚、刚、刚”声,则有可能为主轴承响。

同时应打开加机油口盖,辅之于听诊法和气缸断油法,以便于确诊

2.2连杆轴承响

当发动机突然加速时,有”、、”连续明显的敲击声,是连杆轴承异响的主要特征。

轴承严重松旷时,怠速运转也能听到明显的响声,且机油压力降低。

发动机温度变化时,响声不变化;发动机负荷变化时,响声随负荷增加而加剧;单缸断火,响声明显减弱或消失,但复火时又能立即出现,即具有所谓响声“上缸”现象

（1连杆轴承盖的固定螺栓松动或折断;

（2连杆轴承减磨合金烧毁或脱落;

（3连杆轴承或轴颈磨损过甚,造成径向间隙太大;

（4机油压力太低或机油变质。

（1变换转速试验。

使发动机怠速运转,然后由怠速向低速,由低速向中速,再由中速向高速加大节气门进行试验,同时结合逐缸断火法和在加机油口处听诊等方法反复进行。

响声随着转速的升高而增大,抖动节气门时,在加油的瞬间异响突出。

响声严重时在任何转速下均可听到,甚至在怠速时也可听到清晰、明显的敲击声。

（2断火试验。

在怠速、中速和高速情况下,逐缸反复进行断火试验。

如某缸断火后响声明显减弱或消失,在复火的瞬间又能立即出现,则可断定为该缸连杆轴承响。

（3听诊。

如用听诊器或简易听诊杆触在机体上听诊,往往不易听清楚。

但在加机油口处直接倾听,可清楚地听到连杆轴承敲击声。

（4检查机油压力。

诊断中要注意检查机油压力。

如果响声严重,又伴随有机油压力低,这往往成为区别连杆轴承响与活塞销响、活塞敲缸响的重要依据。

（5柴油机连杆轴承响的诊断。

与汽油相比,柴油机连杆轴承的响声比较钝重,诊断时只有避开着火敲击声的干扰,才能听得清楚。

如果随着供油拉杆行程的加大,响声逐渐增强,并在迅速收回供油拉杆,趁发动机降速之际,能明显听到坚实的“哐、哐、哐”的敲击声,即可初步断定为连杆轴承响。

此外,也可在中、高速运转时作抖动

供油拉杆试验,如这时出现坚实有力的敲击声,说明是连杆轴承响。

诊断时可结合从加机油口处听诊、检查机油压力和做单缸断油试验等方法进行。

如某缸断油后响声明显减弱或消失,复油后响声又具极积炭较厚,说明燃烧室积炭严重。

这不仅引起突爆或早燃,而且提高了压缩比,致使发动机过热,故障在此。

（6如燃烧室内积炭较少,车辆在冬季行驶不长时间后即发生过热现象,可检查散热器下部至水泵的通水管是否冻结。

用手触试散热器上部感到很烫,触试下部感到冰凉,用手捏下部通水软管时又硬又凉,说明该软管冻结,冷却系大循环中断,故障在此。

（7如果不在冬季,或者散热器下部通水管未冻结,可检查水泵的泵水效能。

检查时用手握住发动机顶部至散热器的通水软管,然后由怠速加速到某一高速,如感到通水软管内水的流速随发动机转速的增加而加快,说明水泵工作正常;反之,说明水泵泵水效能丧失或欠佳。

如水泵工作正常,再检查节温器的工作效能。

用手触试发动机缸体、缸盖和小循环通水管,感到温差不大,且很烫;触试缸盖至散热器的通水软管和散热器上部感到不烫;触试散热器下部及下部通水软管感到温度很低。

这说明节温器大循环阀门打不开,造成冷却系大循环中断,故障在此。

如节温器工作正常,发动机过热的原因可能是冷却系内部的锈污、水垢沉积太厚,严重影响了散热能力,或分水管锈烂丧失了分水能力等造成。

（8车辆超载或长时间用低速档行驶,致使发动机过热,是使用不当造成的,恢复正确的使用方法,过热现象自然会消失。

2.3活塞销响

发动机在怠速、低速和从怠速向低速抖动油门时,可听到明显而又清脆的“嗒、嗒、嗒”好象两个钢球相碰的的声音。

响声严重时随转速的升高响声增大,但机油压力不降低。

单缸断火时响声明显减弱或消失,复火瞬间,响声又出现或连续出现两个响声。

（1活塞销与连杆小头衬套配合松旷;

（2活塞销与活塞上的销孔配合松旷。

（1抖动节气门试验。

发动机怠速运转,然后由怠速向低速急抖油门,响声能随转速的变化而变化。

每抖一次节气门,如能听到清脆而连贯的”嗒、嗒、嗒”的响声,则有可能是活塞销响。

（2断火试验。

将发动机稳定在响声较强的转速上,松开高压油管接头进行断火试验。

当某缸断火后响声明显减弱或消失,在复火的瞬间又能立即出现或连续出现两个响声,则可断定为此缸活塞销响。

如果响声严重,并且转速越高,响声越大,此时在响声较大的转速下进行断火试验,往往响声不消失且变得杂乱,这一般是由于配合间隙增大到了很大程度的缘故。

以上两种方法如能配合使用,响声会被听得更清楚。

（3听诊。

在微抖油门使发动机转速不断变化的情况下,用听诊器或简易听诊杆触在发响汽缸的上部或气缸盖上,可听到清脆的响声。

打开加机油口,也能清楚地听到这一响声。

2.4活塞敲缸响

（1活塞与气缸壁配合间障太小;

（2活塞与气缸壁间润滑条件太差。

（1在不同水温下诊断。

敲缸响的特点是冷车时明显,热车时减弱或消失,因此,应先在冷车时诊。

若冷车时有敲击声,热车响声消失,说明是活塞敲击响,且故障尚轻,车辆可继续运行;若发动机热起后响声虽有减弱,但仍较明显,特别是大负荷低转速时听得非常清楚,说明响声严重,应停驶检修。

（2断火试验。

把发动机置于敲击声最明显的转速下运转,松开高压油管接头进行断火试验。

如某缸断火后响声减弱或消失,则为该缸敲缸响。

（3加机油确诊。

为了进一步确诊是否是活塞敲缸响,可将发动机熄火,卸下有响声汽缸的喷油器,往汽缸内倒少许机油,并用手摇把或起动机转动曲轴数圈,使机油布满在汽缸壁与活塞之间。

然后装上喷油器,启动发动机,若响声短时间内减弱或消失,过一会儿又重新出现,则可确诊为是活塞敲缸响。

（4听诊。

将听诊器或简易听诊杆触在机体上部的两侧进行听诊。

一般在发响汽缸的上部往往响声较弱并稍有振动,再结合断火试验,即可确定出发响的汽缸来。

有时听诊还可诊断出发响的原因来,如听到“嗒、嗒、嗒”好象用小锤敲水泥地的声音时,一般是汽缸与活塞间隙太大造成的;如听到“刚、刚、刚”好象用小锤敲钢管的声音时,则有可能是汽缸壁润滑不良造成的。

2.5气门响

发动机怠速运转时发出连续不断的、有节奏的“嗒、嗒、嗒”（在气门脚处或“啪、啪、啪”（在气门座处的敲击声,转速增高时响声亦随之增高,温度变化和单缸断火时响声不减弱。

若有数只气门响,则声音显得杂乱。

气门脚响和气门落座响统称为气门响。

（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。

（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。

气门脚响和气门落座响很类似,诊断方法也差不多,由于它们不上缸,因而采用单缸断火或单缸断油的方法无效。

（1听诊。

听诊气门响时不打开加机油口盖就能在发动机周围听得清清楚楚。

当发动机怠速运转时,听到如现象中所述的有节奏的响声,可稍加大油门。

如果此时响声较明显,逐渐加油时响声又随转速的提高节奏加快,可初步断定为气门脚响或气门落座响。

柴油机由于受着火敲击声的影响,其气门响不易听诊。

听诊时可采用提高转速后迅速收回供油拉杆的方法,趁发动机降速时,避开着火敲击声的干扰,仔细倾听。

（2检查气门间隙。

打开气门室侧盖或气门室顶盖,用厚薄规检查用手晃试气门脚间隙,间隙最大的往往是最响的气门。

运转中的发动机,当用厚薄规插入气门脚间隙处致使响声减弱或消失时,即可确定是该气门响,且由间隙太大造成。

若需进一步确诊是气门脚响还是气门落座响,可在气门脚间隙处滴入少许机油。

如瞬间响声减弱或

消失,说明是气门脚响;如响声无变化,说明是气门落座响。

气门落座响如系座圈松动造成,其响声不如气门脚响坚实,且带有破碎声。

2.6汽缸的漏气异响

发动机运转时可从加机油口处听到曲轴箱内发出”嘣、嘣、嘣”的漏气声,负荷、转速愈高时响声愈大。

当收回油门或单缸断火时,响声减弱或消失。

此外,随着响声的出现,可看到加机油口处脉动地向外冒烟,脉动次数与发响次数相同。

（1活塞环与汽缸壁漏光度太大;

（2活塞环开口间隙太大或各环开口重合;

（3活塞环弹力太弱或因其侧隙、背隙太小而造成背压力建立不起来;

（4活塞环卡死在环槽内;

（5汽缸壁拉伤,出现沟槽。

（1断火试验。

打开加机油口盖,提高发动机转速至响声最明显、冒烟最大处稳住。

若某缸断火后响声减弱或消失,且加机油口处的冒烟量明显减少,说明漏气异响是该缸发出。

（2加机油法。

为了进一步确诊是否是活塞敲缸响,可将发动机熄火,卸下有响声汽缸的喷油器,往汽缸内倒少许机油,并用手摇把或起

啦、嘎啦”的响声，中速时响的更为明显，高速时响声变得杂乱并带有破碎声，响声严重时正时齿轮室盖处有振动，这有可能是齿轮啮合间隙太大造成的。

（2如果出现一种连续不断的”嗷——”的响声，发动机转速越高是响声越大，并且经证实该机更换过正时齿轮，则有可能是齿轮啮合过紧的缘故。

（3如果出现有节奏的”哽、哽、哽”的响声，发动机转速越高时响声越大，则可能是齿轮啮合间隙不均造成。

若响声为连响，则故障出在曲轴正时齿轮上；若响声为间响，则故障出在凸轮轴正时齿轮上。

（4若响声是有节奏的，发动机怠速运转时能听到”嗒啦、嗒啦”的声音，中速以上时又变为紧凑的”嗒、嗒、嗒”的响声，这往往是金属齿轮齿面碰伤以后出现的响声，如果故障在曲轴正时齿轮上为连响，在凸轮轴正时齿轮上为间响。

（5若在发动机怠速运转时听到”咯啦、咯啦”的撞击声，加大油门开度时，变为较杂乱的”哇啦啦”的声音，甚至还带点“咯棱、咯棱”的撞击声，正时齿轮室盖处又伴随有振动，通常，这是一对金属正时齿轮发生根切造成的。

。

所谓“拉缸”是指气缸内壁被拉成很深的沟纹，