发动机的故障诊断.ppt

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发动机的故障诊断发动机曲柄连杆机构和配气机构的故障诊断发动机曲柄连杆机构和配气机构的故障诊断1发动机供给系统的故障诊断发动机供给系统的故障诊断2发动机润滑系统的故障诊断发动机润滑系统的故障诊断3汽油发动机冷却系统的故障诊断汽油发动机冷却系统的故障诊断4发动机综合故障分析发动机综合故障分析5【知识目标】1掌握发动机各系统的常见故障、故障现象、故障部位、原因及故障诊断和排除方法。

2掌握发动机综合故障的诊断思路和常用方法。

一、发动机曲柄连杆机构和配气机构的故障诊断1.1发动机曲柄连杆机构和配气机构的常见故障部位常见故障为气缸压力过低和发动机异响，其故障部位和故障原因如表2-1所示。

序号故障部位主要故障原因主要故障现象和危害1缸体、缸盖磨损、变形、裂纹漏气、漏水、漏油、异响2气缸垫损坏漏气、漏水、漏油3活塞磨损、变形漏气、异响4活塞环耗损、断裂、对口、装配错误漏气、窜油、拉缸、异响5曲轴、连杆变形、轴颈磨损异响6轴承磨损、腐蚀异响7气门组件磨损漏气、异响8气门传动组件磨损、正时失准漏气、异响表表1-11-1发动机机械系统常见故障部位发动机机械系统常见故障部位1.2发动机气缸密封性的检测与分析气缸压缩压力是发动机的重要诊断参数，气缸压力过低将导致发动机难以起动（甚至不能起动）、怠速不稳、无力、油耗增加、排放超标等故障，而气缸压力过高会造成发动机工作粗暴、过热、爆燃等现象，因此气缸密封性的好坏是判断发动机技术状况的重要依据。

1气缸密封性的检测方法气缸的密封性能可以通过检测气缸压缩压力、曲轴箱窜气量、气缸漏气量（率）及进气歧管真空度等多项参数进行综合诊断，现主要依据气缸压缩压力和进气歧管真空度来判断气缸的密封性。

（1）气缸压缩压力的检测气缸压缩压力可用气缸压力表检测，也可用气缸压力测试仪检测。

用气缸压力表检测缸压。

这是维修企业检测气缸压力最常用和最实用的检测方法。

用气缸压力测试仪检测缸压。

可采用压力传感器式气缸压力测试仪、起动电流或起动电压降式气缸压力测试仪、电感放电式气缸压力测试仪检测气缸压力。

2影响气缸密封性的主要原因气缸、气缸盖、气缸垫、活塞、活塞环及进排气门的工作状况将直接影响气缸的密封性，具体原因如下：

气缸盖端面磨损、变形，缸盖螺栓松动造成密封不良。

气缸垫损坏造成漏气，往往伴随有漏水、漏油。

气缸、活塞、活塞环磨损过大，活塞环对口、弹性下降、断裂将导致向下窜气，同时将向上窜油；气缸裂纹将造成漏气、漏水。

气门、气门座工作面磨损、烧蚀、积炭导致密封不良。

气门间隙或配气正时调整不当。

3气缸密封性检测分析

（1）气缸压缩压力检测分析若气缸压力低于标准值，可由喷油器孔注入适量润滑油（为2030mL），再次检测气缸压力，并比较两次检测结果。

如果第二次测量值高于第一次，并接近标准值，可能是气缸、活塞、活塞环磨损严重，活塞环对口、断裂、缸壁拉伤等原因造成密封不良。

如果第二次测量结果与第一次基本相同，可能是进、排气门或气缸垫损坏造成密封不良。

若两次测量某相邻两缸压力均较低，则可能是相邻两缸处的气缸垫烧损相互窜气。

若气缸压力高于标准值，可能是燃烧室积炭过多、气缸垫过薄、缸体缸盖结合面修磨过度所至。

（2）其他辅助检测分析当气缸漏气量过大时，可采用下述辅助诊断方法分析、判断故障部位所在。

在进气歧管口（电喷发动机）处听诊，若有漏气声，则为进气门漏气。

在消声器处听诊，若有漏气声，则为排气门漏气。

若散热器或冷却液膨胀箱不断有气泡冒出，则为气缸垫烧蚀漏气。

若进、排气门均无漏气现象，但在相邻喷油器孔处能听到漏气声，则为相邻两气缸间的气缸垫烧损漏气。

若在曲轴箱通风口处监听到漏气声，则为气缸与活塞间密封不良，可将该缸活塞从压缩上止点转到下止点，根据漏气声的变化估测气缸的磨损情况。

1.3发动机异响的故障诊断发动机异响是指发动机在正常工作中发出的超过技术文件规定的不正常的响声。

发动机异响分为气体与金属的冲击声响和金属与金属之间的敲击异响两大类，其原因和故障部位如表2-2所示。

异响类别故障部位故障原因发动机异响气体冲击金属异响不正常燃烧异响发动机爆燃突燃、早燃、点火敲击响排气管放炮不正常气流异响排气衬垫烧穿声活塞环漏气声气门烧损漏气声金属冲击金属异响曲柄连杆机构异响主轴承响、连杆轴承响活塞敲缸响、活塞销响、活塞环响配气机构异响气门脚响、气门响、气门座圈响、气门弹簧响、气门挺杆响凸轮轴响、正时齿轮响、正时链条响其他机械异响水泵、发电机等附件异响表表2-22-2发动机异响的故障部位及原因发动机异响的故障部位及原因1影响发动机异响的主要因素发动机异响与发动机转速、负荷、温度、缸位、工作循环、润滑条件等多种因素有关，异响部位不同，其震动区域、声调特征、伴随现象也不相同。

（1）转速）转速一般情况下，发动机转速越高，异响越严重。

高转速时各种响声混杂一起，听诊某些异响不易辨清。

所以，诊断转速不一定是高速，要具体异响具体对待。

如听诊气门响和活塞敲缸响时，在怠速下或低速下就能听得非常明显；当主轴承响、连杆轴承响和活塞销响较为严重时，在怠速和低速下也能听到。

总之诊断异响应在响声最明显的转速下进行，并尽量在低转速下进行。

（2）负荷）负荷许多异响与发动机负荷有关。

曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞敲缸响、汽缸漏气响等，均随负荷增大而增强，随负荷减小而减弱；柴油机着火敲击声随负荷增大而减小。

但是，也有个别异响与负荷无关，如气门响。

（3）温度）温度有些异响与发动机温度有关，而有些异响与发动机温度无关或关系不大。

对于热膨胀系数大的配合副要特别注意发动机的热状况，最典型的例子是活塞敲缸。

在发动机冷启动时，该响声非常明显。

所以，诊断该响声应在发动机低温下进行。

（4）润滑条件）润滑条件若发动机润滑不良，曲柄连杆机构和配气机构异响均会明显加重。

（5）缸位单缸断火（断油）或复火（复油）时响声有明显变化的现象称为异响上缸，即异响与缸位有关。

（6）工作循环发动机异响与工作循环有很大关系，尤其是曲柄连杆机构和配气机构。

一般曲柄连杆机构异响每工作循环发响2次，配气机构异响每工作循环发响1次。

2发动机常见异响的故障诊断异响具有各自的特点和规律，可由人工诊断，也可利用诊断仪诊断。

维修企业一般采用人工经验诊断法进行异响的诊断分析，结合自己的经验，对故障原因和故障部位作出判断。

（1）曲轴主轴承响故障现象故障现象发动机稳定运转时声响不明显，急加速或负荷较大时，发出较沉重、有力、有节奏的“铛铛”声，严重时机体震抖。

故障原因因主轴颈磨损失圆造成的主轴承配合间隙过大或配合不良。

润滑不良。

主轴承盖螺栓松动，轴承合金脱落、烧损、轴承破裂等。

曲轴弯曲。

异响特征分析改变发动机转速，转速增高，响声增大，中速向高速过渡时响声明显，急加速异响明显。

负荷增大（如爬坡、载重）时，响声加大、加重，负荷变化时响声较明显。

发动机温度变化时，异响变化不明显。

单缸断油（断火）时，响声不变（末道主轴承响，响声减弱），相邻两缸均断油（断火）时，响声明显减弱。

发动机跳火1次，发响2次，即每工作循环响2次。

润滑不良时，响声加重，一般有明显的油压降低现象。

反复抖动节气门，从加机油口（或曲轴箱通风管口）处听诊，可听到明显的沉重有力的金属敲击声。

用听诊器触在油底壳或曲轴箱与曲轴轴线齐平的位置上听诊，响声最强的部位即为发出异响的主轴承。

伴随现象伴随现象主轴承异响往往会伴随有油压降低现象，严重时发动机震抖，尤其是在高速或大负荷时。

（2）连杆轴承响故障现象故障现象发动机怠速运转时无异响或响声较小，急加速时有明显的较重且短促的“铛铛”连续敲击声。

故障原因连杆轴承或轴颈磨损，使配合间隙过大或配合不良。

油压过低或机油变质，或连杆轴承油道堵塞，致使润滑不良。

连杆轴承盖螺栓松动或折断。

连杆轴承尺寸不符，引起转动或断裂。

连杆轴承减摩合金脱落或烧毁。

异响特征分析改变发动机转速，怠速时声响较小，中速时较为明显，稍微加大节气门有连续的敲击声，急加速时敲击声随之增加，高速时因其他杂音干扰而不明显。

负荷增大，响声加剧。

发动机温度变化时，响声通常不变，但有时也受润滑油温度的影响。

单缸断油（断火），响声明显减弱或消失，但复火时又能立即出现，即响声上缸。

但当连杆轴承松旷过甚时，单缸断火声响无明显变化。

点火1次，发响2次，即每工作循环响2次。

连杆轴承响声在油底壳侧面较大。

如用听诊器触在机体上听诊，响声不十分清晰，但在加机油口处或曲轴箱通风管口处直接察听，可清楚地听到连杆轴承敲击声。

伴随现象：

连杆轴承响伴随有油压明显降低现象，严重时机体震抖，这有别于活塞销响和活塞敲缸。

可用手将螺丝刀或听诊器抵住缸体下部或油底壳处，当触试相应的故障缸位时有明显震动感。

（3）活塞敲缸活塞敲缸指活塞上下运动时在气缸内摆动或窜动，其头部或裙部与气缸壁、缸盖碰撞发出的响声。

通常专指活塞与气缸壁间隙较大，活塞上下运动时撞击气缸壁发出的响声。

故障现象发动机怠速或低速运转时，在气缸的上部发出清晰而明显的、有节奏的“嗒嗒”的连续不断的金属敲击声，严重时响声沉重，即为“铛铛”的响声。

故障原因活塞与气缸壁配合间隙过大。

活塞裙部腐蚀，或气缸磨损过大。

活塞装配不当。

油压过低，气缸壁润滑不良。

异响特征分析怠速或低速时比较清晰，中速以上运转时，异响减弱或消失。

负荷加大，响声加大。

一般冷车时响声明显，热车后响声减弱或消失，即冷敲缸。

严重时冷热均敲缸，并伴有震抖。

将发动机置于异响明显的转速下，进行单缸断油（断火）试验，响声明显减弱或消失。

曲轴转1圈，发响1次，且有节奏性，转速提高则响声加快。

润滑不良响声加重。

将听诊器或听诊杆触在机体上部两侧进行听诊，若响声较强并稍有震动，再结合断油（断火）试验，即可判断出异响气缸。

伴随现象排气管冒蓝烟、缸压降低等。

用手将螺丝刀或听诊器抵在气缸两侧上部触试，有明显震动感。

（4）活塞销响故障现象故障现象在怠速、低速和从怠速向低速抖动节气门时，发出响亮而有节奏的“喀喀”金属敲击声，稍微将点火时间提前，声响加剧，在同样转速下比活塞敲缸响连续而尖锐。

故障原因活塞销与销孔、连杆衬套磨损严重，配合间隙过大。

卡环松旷、脱落，活塞销断裂。

润滑不良等。

异响特征分析转速变化时，响声也随之周期性地变化，加速时声响更大，在发动机转速稍高于怠速时比较明显，比轴承响清脆。

抖动节气门，从怠速向低速加速时，响声能随转速的变化而变化，且在转速升高的瞬间，发出清脆、连续而有节奏的响声。

温度上升，响声没有减弱，甚至更明显。

有时冷车时响声小，热车时响声大。

单缸断油（断火）时，响声减弱或消失。

复火时响声会明显出现1响或连续2响。

严重时在响声较大的转速下进行断油（断火）试验，往往响声不消失且变得杂乱。

用螺丝刀或听诊器抵在发动机上侧部或气缸盖上察听，同时变换转速，在气缸壁上部听诊比在下部明显。

若响声不明显，可略将点火正时提前，响声会较前明显，特点是上下双响，声音较脆。

（5）气门脚响故障现象故障现象怠速时，在气门室处发出连续的“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，且断油（断火）试验响声无变化。

故障原因气门脚润滑不良，或因磨损、调整不当造成气门间隙过大。

气门间隙处两接触面不平。

气门杆与气门导管配合间隙过大。

摇臂轴配合松旷。

异响特征分析转速增高响声增大，节奏加快。

怠速、低速时响声明显，中速以上变得模糊杂乱。

负荷、温度、缸位对气门脚响无影响，断油（断火）试验异响无变化。

怠速下在气门室或气门罩处听诊异响非常明显，气门脚响清脆有节奏，在发动机周围就能听到较为清晰的响声。

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处，若响声消失或减弱即可确诊为该气门间隙过大。

为进一步确诊是气门脚响还是气门落座响，可在气门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。

插入塞尺后，气门没有间隙，若响声不变，可用螺丝刀撬动气门杆，若响声消除，说明气门杆与导管磨损过甚。

二、柴油机燃油供给系统的故障诊断柴油发动机燃油供给系统常见故障主要有发动机起动困难、发动机怠速不稳、发动机动力不足、发动机“飞车”、柴油发动机“游车”等。

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