毕业设计奥迪Q5发动机异响故障方案设计.docx

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毕业设计奥迪Q5发动机异响故障方案设计

毕业设计（论文）

标题：

奥迪Q5发动机异响故障方案设计

学生姓名：

唐子强

系部：

机电工程系

专业：

汽车制造与装配

摘要…………………………………………………………………

（1）

第一章奥迪Q5发动机的概述……………………………………（3）

1.1发动机的结构……………………………………………（3）

1.2发动机工作原理图………………………………………（4）

1.3发动机结构图……………………………………………（4）

第二章奥迪Q5发动机异响的分析………………………………（5）

2.1发动机异响的区分………………………………………（5）

2.2异响的区分………………………………………………（5）

2.3异响的故障类型…………………………………………（6）

2.4异响的诊断方式…………………………………………（9）

第三章奥迪Q5发动机故障诊断及其排除………………………（10）

3.1异响故障的现象…………………………………………（10）

3.2故障诊断…………………………………………………（10）

3.3故障总结…………………………………………………（13）

3.4故障缘故…………………………………………………（13）

3.5故障排除…………………………………………………（13）

3.6排故流程图………………………………………………（14）

结论…………………………………………………………………（15）

参考文献……………………………………………………………（16）

摘要

本文从奥迪Q5发动机的结构、组成、原理入手。

发动机异响常见故障要紧在曲柄连杆机构和配气机构中。

这款发动机的连杆轴瓦已经严峻的磨损，从而致使了活塞边缘处正好与上对应的缸盖边缘相撞，在排故的进程中通过一听，二看，三摸，四测，通过仪器的检测等手腕来诊断这款发动机异响的具体故障。

当拆下曲柄连杆机构查看时，曲轴已经达到了报废的程度，可而得知，这款发动机要完全改换损坏的零件或进行大修，若是再不加以排故，有可能会致使平安事故发生。

关键词：

发动机、曲轴、连杆、诊断、改换、排除

第一章奥迪Q5发动机的概述

1.1发动机的结构

由两大机构、五大系统组成。

一、曲柄连杆机构

曲柄是发动机实现工作循环，完成能量转换的要紧运动零件。

它由机体组、活塞连杆组和飞轮组等组成。

二、配气机构

配气机构的功用是依照发动机的工作顺序和工作进程，按时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入，并使废气从内排出，实现换气进程。

进、排气门的开闭由操纵。

由通过齿形带或齿轮驱动。

进、排气门和和其他一些零件一起组成配气机构。

三、燃料供给系

汽油机燃料供给系的功用是依照发动机的要求，配制出必然数量和浓度的混合气，供入，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。

四、润滑系

润滑系的功用是向作的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。

并对零件表面进行清洗和冷却。

润滑系通常由润滑油道、、和一些阀门等组成。

五、冷却系

却系的功用是将受热零件吸收的部份热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

水冷发动机的冷却系通常由套、水泵、风扇、水箱、等组成。

六、点火系

在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有，头部伸入燃烧室内。

能够按时在电极间产生的全数设备称为点火系，点火系通常由、发电机、、和火花塞等组成。

七、起动系

明白得那个并非难，要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必需先用外力转动发动机的，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。

因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地运转的全进程，称为发动机的起动。

完成起动进程所需的装置，称为发动机的起动系统。

1.2奥迪Q5发动机工作原理图

图1.1奥迪Q5发动机工作原理图

1.3奥迪Q5发动机的结构图

图1.2发动机的结构图

第二章奥迪Q5发动机异响的分析

2.1异响的区分

①发动机与变速器异响的区分

在诊断时应专门注意区分异响是来自发动机仍是聚散器或变速器，不然会降低诊断效率，在无显著特点说明为变速器故障时，断开试车法是区分发动机异响和变速器异响的最好方式。

当自动变速器油面太低或滤网脏污堵塞时，在变速器前端或底部可能会发出低沉的噪声，有时发动机起动后，变速器即发出“吱吱”或“呵呵”等持续的音调较低的杂乱噪声，这种声音一样是油液在高过流动时由于振动而产生的异响不要误判为发动机异响。

②发动机自身异响与附件异响的区分。

在诊断时还应注意区分是发动机自身异响仍是附件异响，附件产生的响声经常被误以为是发动机其他部份的故障，因此发动机有异响时应付发电机转向助力泵，二次空气喷射泵，空调紧缩机和冷却液泵等附件进行认真检查和察听。

（1）传动带异响：

这是极一般而又常常显现的异响，若是疑心是传动带发响，应拆下传动带并使发动机运转一会，或在发动机运转时将香皂水喷在传动带上，若是噪声消失即可判定为传动带发响

（2）风扇聚散器异响：

风扇聚散器也会产生一种让人难以判定与严峻响声，由于风扇在转动，无法利用听诊器来听诊，在发动机熄火后检查时会感到风扇聚散器松动，可拆下风扇传动带，然后再使发动机运转查听是不是仍有异响

（3）转向助力泵异响：

转向助力系统缺油或有空气油罐内过脏等也会造成异响通常较易诊断

③依照异响特点区分异响

诊断发动机异响时必需了解各类异响与发动机转速，温度，负荷，缸位，工作循环，润滑条件等因素的关系，充分利用异响特点来区分发动不同部位的异响。

如前所述，可依照转速，负荷，温度条件的转变来区分发动机异响，除此之外还因注意异响的以下特点：

（1）声调：

人们常把声响用一些象声词来描述如“嗒嗒”、“吱吱”声系，但同一个声音不同的人听后的感觉不一样，象声描述也不相同，有人以为是“嗒嗒”5声，也有人以为是“铛铛”声，还有人以为“嗒嗒”响，因此最好能用生活中常听到的响声来类比。

（2）缸位：

异响与缸位的关系，通经常使用上缸不上缸及反上缸，所谓上缸是指异响在单缸断火后声响减弱或消失，而不上缸那么指异响在单缸断火后响声既不减弱也不增大，单缸是不是工作对异响没有阻碍，所谓反上缸，那么是指单缸断火后，声响不但不减弱反而明显增强，反上缸的异响通常都是恶性阻碍，应当即排除。

（3）听诊的部位：

发动机常见异响所引发的振动可别离在缸盖缸体中上部缸体下部及油底壳部位察听，在缸盖部位用螺钉旋具或听诊器触听气缸盖各燃烧室各部位能辅助诊断活塞顶碰缸盖气缸上部凸肩，气门坐圈脱出上置凸轮轴轴承响等故障，在缸体中上部，可辅助诊断活塞敲缸，活塞销响等故障，在气缸体与油底壳结合面的周围，可辅助诊断曲轴轴承异响或曲轴断裂等故障。

2.2异响的故障类型

①冷敲缸

活塞敲缸响指活塞上下运动时在气缸内摆动或窜动，其头部或裙部与缸壁缸盖相碰撞产生异响，又可分为冷敲缸、热敲缸及冷热均敲缸。

（1）故障现象

①低温时有敲击声，发动机温度正常后响声减弱或消失。

②怠速或低速时，发出清楚又节拍的“嗒嗒”敲击声，转速提高后响声减弱或消失。

③某缸断火后异响减弱或消失，且火花塞跳火一次发响两次。

②热敲缸

（1）故障现象

①怠速时发出有规律的“嗒嗒”声高速时发生“嘎嘎”的持续金属敲击声，并伴有机体抖动现象且温度升高，响声加大。

②火花塞跳火一次，发响两次，单缸断火声响加大。

③活塞销响

活塞销是连接活塞与连杆的重要零件，发动机运行中，它经受较大的交变载荷，与活塞的活塞销座孔和连杆小端的衬套之间，都会发生相对的磨损，使配合间隙增大而松旷，引发异样的敲击声和机件的损坏，乃至显现打坏气缸等情形。

（1）故障现象

①发动机怠速时发出有节拍而又清脆的声响或尖锐的金属敲击声，突然加骨气门时响声也随之加大，高速时响声混纯不清。

②火花塞跳火一次发响两次，单缸断火时声响减弱或消失，严峻时上缸。

④曲轴主轴承响

（1）故障现象

①发动机稳固运转时并无响声，当转速突然转变时，发出沉闷持续的“镗镗”敲击声转速越高，声响越大同时伴有机体振动现象。

②发动机负荷增大时，响声加重有时上坡加速时，在驾驶室内就可听到沉闷的“镗镗”敲击声。

③单缸断火时声响转变不大，而相邻两缸断火时声响明显减弱。

⑤连杆轴承响

（1）故障现象

①发动机怠速运转时无明显声响，稍高于怠速时有清楚地“嗒嗒”敲击声有点类似钢球落在钢板上所发出的声音，而高速时有“咯咯”敲击声急加速时声响尤其明显，连杆轴承响较曲轴主轴承声响轻缓而短促。

②当发动机负荷增加时声响也随之增大，单缸断火声响明显减弱或消失。

⑥曲轴断裂响

（1）故障现象：

发动机低速运转机会体的振动就较大，乃至有摆动摇晃现象，同时发出繁重粗闷而较大的“嘣嘣”敲击声，转速稍有提高就显现庞大恐怖的响声类似采石场里的碎石机所发出的“卡噶”的破碎声。

⑦活塞环响

活塞环响在气缸上部听诊比较明显：

（1）若是活塞环侧隙过大，其在环槽内过于松动，加速时会产生高节拍的“咔嗒”声要排除这种故障应改换活塞环，必要时应改换活塞。

（2）若是气缸磨损严峻，缸壁显现肩（缸肩）时，第一道活塞环敲击台肩发出高节拍的“咔嗒”声，发动机加速时异响更为明显，现在应镗磨气缸改换活塞连杆组。

（3）若是活塞环折断加速时，常常会发出高节拍的“啪啪”声，同时在加机油口有脉动冒烟现象，单缸断火后冒烟现象消失。

⑧气门响

（1）故障现象

①发动机怠速时，在气门室处发出有节拍的“嗒嗒”声，转速升高节拍加速声响也随之增大中速以上时，声响变得混杂。

②发动机温度转变或单缸断火时，声响不变。

⑨液压挺杆响

①怠速或低速时显现断续的响声，一样由挺杆单向阀磨损或脏污所致。

②怠速时有异响转速提高后异响消失，一样是挺杆体和柱塞之间磨损过度所致，油压太低或机油粘度过小也会显现这种响声。

③怠速时不响高速时发响，说明挺住机油有空气可能是机油液面太高曲轴搅动机油使空气进入机油中，也可能油路渗漏机油泵吸入空气。

④液压挺杆始终发响，在任何转速下液压挺杆都发响，其要紧缘故为液压杆脏污或被沉积物卡位，机件严峻磨损，机油压力太低等。

⑩气门圈响

（1）故障现象

①在冷车初起动时易显现气门座圈响，运转时发出清脆的“礅气门”声响，但专门快即会消失，严峻时此声响将频繁显现。

②火花塞跳火一次发响一次，中速响声清楚，单缸断火响声不变。

③异响显现时常伴随有个别缸不工作现象，声响消失后气缸工作恢复正常。

（2）故障缘故

①气门座圈与轴承孔配合松旷。

②气门做圈材料的热膨胀系数过小。

③气门座圈与缸体过盈是过小。

⑪凸轮轴响

（1）故障现象

①发动机中速时从缸体凸轮轴一侧或缸盖处发出锤重的声响高速时声响混纯不清。

②异响显现时凸轮轴轴承周围有振动，单缸断火声响不变。

⑫正时齿轮响

（1）故障现象

①当发动机怠速运转或转速转变时，在正时齿轮盖处发出来乱而轻微的“嘎啦”声转速提高后声响可能消失，急加速时声响尾随显现有时在正时齿轮室盖处有振动现象。

②声响有时受温度阻碍，高温时声响明显单缸断火声响无转变。

⑬燃烧异响

爆燃响是汽油发动机最典型的燃烧异响，发动机产生爆燃不正常燃烧时，会显现金属敲击（点火敲击）声，严峻时响声较大并引发发动机的强烈振动——即爆燃，显现爆燃时气缸内气体燃烧时的压力升高率专门大发出尖锐的冲击振音，并造成活塞与气缸连杆与曲轴轴承等部位的强烈冲击产生异响点火敲击声与金属敲击声类似，犹如弹子在金属罐里产生的尖锐清脆的拍击声。

2.3异响的诊断方式

发动机异响常见故障要紧在曲柄连杆机构和配气机构。

发动机异响的诊断方法有两种，即人工体会听诊法和仪器辅助诊断法。

①人工体会听诊法

技术人员通过改变发动机工况等方法使异响再现，找出异响特点和规律并了解异响显现时发动机的运行状况及故障征兆，进而判定出异响部位这是目前利用最一般也是最要紧的方式。

在和用人工体会诊断发动机异响的进程中，常常借助于螺钉旋具来察听异响，这一传统的方式尽管简便有效，但也存在明显不足，这要紧表此刻三方面，一旦螺钉旋具的长度有限而且不能弯曲由于受车上空间的限制许多部位无法触及也就无法诊断，二是必需侧耳对着异响部位眼睛无法看着螺钉旋具为保证平安不能接触各类转动零部件，三是用螺钉旋具察听时，一只耳朵能听到螺钉旋具传来的声音，而另一只耳会听到很强的背景噪声，降低了判定的准确性。

②仪器辅助诊断法

由于人工体会听诊法的准确率较低，因此经常使用一些仪器设备来辅助听诊与分析，经常使用的仪器要紧有听诊器，噪声器，振动分析仪等。

第三章奥迪Q5发动机故障确信及其排除

3.1异响故障的现象

车型：

2021款奥迪Q5，配置2.0LTFSI发动机。

行驶里程：

27350km

故障现象：

发动机异响，怠速时响声不太明显，但略微加点速，发动机显现了机械咔咔声，比较清脆。

3.2故障诊断

第一检查发动机的机油缺不缺，认真观看发动机也没有什么地址漏油的痕迹。

连上公共诊断仪VAS6160诊断电控系统无端障码，而且仪表无任何报警灯亮提示。

为了进一步确认发动机响声究竟来自何方，启动发动机，略微带点油门，认真听发动机运转时发出的咔咔机械声，从其前部能够听到发动机后部发出的声音，将车在举升机升起，在发动机下部靠近变速箱连接部份能听到咔咔的响声，给人的感觉是发动机与变速箱之间发出的声音，经变速箱检视孔检查，发动机与变速箱的从动轮连接螺栓并无松动，将车落下继续听，感觉从上部缸盖内传出比较有节拍的咔咔撞击异响声，刚开始以为是滚珠摇臂脱落了，但认真一听，不像是凸轮轴摇臂脱落，如此声音节拍会有点凌乱，而且响声也可不能这么亮，通过现场认真辨听后，感觉像活塞在撞击缸盖的声音，在怠速听撞击声不太明显，稍带一点轻微的声音，只要轻带点油门马上就能够听见从缸盖处有节拍的撞击声，感觉要拆下发动机缸盖。

拆下缸盖后发觉四缸活塞边缘处正好与上对应的缸盖边缘相撞留下的痕迹，如以下图。

图3.1活塞的顶面

图3.2缸盖的内侧面

从上图看到活塞顶上记号处与缸盖内侧平面上通过撞击都留下了痕迹。

那么什么缘故活塞会撞击缸盖呢？

我以为必然是连杆瓦出了问题，若是连杆瓦松动和瓦片磨损，致使连杆瓦与曲轴间隙超差，当连杆通过旋转抵达活塞上止点，由于运动产生惯性，活塞要撞击缸盖，检查到那个地址，需要打开发动机油底壳，检查连杆瓦间隙。

拆下油底壳满是金属粉末，如以下图。

图3.3图油底壳底部

看到这情景，或许连杆轴瓦乃至曲轴已经报废了，为了进一步检查，将发动机从车上拆下，然后将其装在发动机翻转台上，拆下四缸连杆下瓦座，瓦座内已经没有瓦片了，而附在曲轴上瓦片已经残缺不全，如以下图所示。

图3.4曲轴

慢慢从曲轴上剥离的瓦片（如以下图）拆检其余的连杆瓦都正常。

经检查四缸连杆瓦座螺栓没有松动，四缸连杆瓦座及其曲轴连杆轴颈已经超出正常磨损，曲轴连杆润滑油孔没有堵塞。

图3.5轴瓦

从曲轴连杆结构图能够看到，连杆是梯形截面，能经受较大缸内燃烧汽油点火后暴发所教授的力。

上下连杆瓦片不分，没有定位凸起，其材料组成无非表层是耐磨层，铜铅层，钢背层。

发动机显现机械异响，要依照发动机机械结构组成及工作原理来辨听，固然这确实是比较难，因为声音确信位有困难，不是马上就能够准确判定出异响来自何方。

①机油供给不足和脏污，致使机油泵不能将机油吸入、泵出，造成机油压力低或无压力

②连杆弯曲或扭曲，材质太差或材料全然就用错了

③曲轴连杆轴变形，活塞中连杆连接轴的轴套损坏，发动机的缸压不平稳，曲轴瓦损坏

④连杆瓦片质量问题；

⑤利用劣质的机油。

3.5故障的排除：

①改换机油泵；

②改换新的连杆；

③改换曲柄连杆轴；

④利用原型号的连杆瓦片；

⑤利用原厂的机油。

3.6排故流程图

结论

奥迪Q5发动机异响特性分析方式和诊断程序是诊断发动机常见异响的基础理论与方式，只要把握了这些大体知识，并在实践中不断总结、积存体会，就必然能够对帕萨特B5发动机常见异响做出及时、正确的诊断，从而保证奥迪Q5发动机与汽车良好的技术状况。

发动机的异响说明发动机存在不同性质和不同程度的故障，异响只是现象，而故障才是本质。

对发动机异响的诊断确实是要透过现象找到本质，它是汽车故障诊断的一个超级重要方面。

参考文献

1.戚扬，韩北山汽车故障诊断M北京：

人民交通出版社，1995

2.历任光，吴际章汽车构造M北京：

人民交通出版社，1995

3.杨永先汽车故障诊断与综合检测—北京：

人民交通出版社，2005

5.王望予.汽车设计.机械工业出版社,2007