奥迪Q5发动机异响故障方案设计.docx

1、奥迪Q5发动机异响故障方案设计文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。毕业段计（论丈丿标 题： 奥迪Q5发动机异响故障方案设计学生姓名： 系 部： 机电工程系 专 业： 汽车制造与装配 班 级： 汽制1202 指 导 教 师lword格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。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 异响的诊断方法 (9)第三

2、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 仃0)3.2故障诊断 (10)3.3故障总结 (13)3.4故障原因 (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主要 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重的磨损，从而导 致了活塞边缘处正好与上对应的缸盖边缘相撞，在排故的过程中通过一听，二看, 三摸，四测，通过仪器的检测等手段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，这款发动机要彻 底更换损

3、坏的零件或者进行大修，如果再不加以排故，有可能会导致安全事故发 生。关键词：发动机、曲轴、连杆、诊断、更换、排除第一章奥迪Q5发动机的概述1.1发动机的结构山两大机构、五大系统组成。、 曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它山 机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。二、 配气机构配气机构的功用是根据发动机的丄作顺序和丄作过程，定时开启和关闭进气 门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气 过程。进、排气门的开闭山凸轮轴控制。凸轮轴山曲轴通过齿形带或齿轮链条驱动。 进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构。三、 燃料供给

4、系汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混 合气，供入气缸，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相对运动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、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。五、 冷却系却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，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山冷却水套、水泵、风扇、水箱、 右温器等组成。六、 点火系在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸 盖上装有火花塞，火花塞

5、头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花 的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花 塞等组成。七、 起动系理解这个并不难，要使发动机山静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转 动发动机的曲轴，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怠速运转的全过程，称为发动机 的起动。完成起动过程所需的装置，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

6、 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特别注意区分异响是来自发动机还是离合器或变速器，否则会降 低诊断效率，在无显著特征表明为变速器故障时，断开试车法是区分发动机异响 和变速器异响的最好方法。肖自动变速器油面过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”等连续的 音调较低的杂乱噪声，这类声音一般是油液在高过流动时山于振动而产生的异 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还是附件异响，附件产生的响声 经常被误认为

7、是发动机其他部分的故障，因此发动机有异响时应对发电机转向 助力泵，二次空气喷射泵，空调压缩机和冷却液泵等附件进行仔细检查和察听。（1） 传动带异响：这是极普通而乂经常出现的异响，如果怀疑是传动带发 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肥皂水喷在传动带 上，如果噪声消失即可断定为传动带发响（2） 风扇离合器异响：风扇离合器也会产生一种让人难以判断与严重响声, 山于风扇在转动，无法使用听诊器来听诊，在发动机熄火后检查时会感到风扇离 合器松动，可拆下风扇传动带，然后再使发动机运转查听是否仍有异响（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

8、根据异响特征区分异响诊断发动机异响时必须了解各种异响与发动机转速，温度，负荷，缸位，工 作循环，润滑条件等因素的关系，充分利用异响特征来区分发动不同部位的异 响。如前所述，可根据转速，负荷，温度条件的变化来区分发动机异响，除此之 外还因注意异响的下列特征：（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，有人认为是 “嗒嗒” 5声，也有人认为是“铛铛”声，还有人认为“哒哒”响，所以最好能 用生活中常听到的响声来类比。(2)缸位：异响与缸位的关系，通常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

9、上缸则指异响在单缸断火后响声既不 减弱也不增大，单缸是否工作对异响没有影响，所谓反上缸，则是指单缸断火后, 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影响，应立即排除。(3)听诊的部位：发动机常见异响所引起的振动可分别在缸盖缸体中上部 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 油底壳结合面的附近，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

10、头部或裙部与缸壁缸 盖相碰撞产生异响，乂可分为冷敲缸、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，发出清晰乂节奏的“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”的连续金属敲击声, 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，它承受较大的交变载 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

11、而松旷，引起异常的敲击声和机件的损坏，其至出现打坏气缸等情况。(1)故障现象1发动机怠速时发出有节奏而乂清脆的声响或尖锐的金属敲击声，突然加 节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，严重时上缸。4曲轴主轴承响(1)故障现象1发动机稳定运转时并无响声，当转速突然变化时，发出沉闷连续的“镇 锂”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，响声加剧有时上坡加速时，在驾驶室内就可听到沉闷 的“镇锂”敲击声。3单缸断火时声响变化不大，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

12、速时有清晰地“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 尤为明显，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：发动机低速运转时机体的振动就较大，甚至有摆动摇晃现 象，同时发岀沉重粗闷而较大的“I卿I崩”敲击声，转速稍有提高就出现巨大可怕 的响声类似采石场里的碎石机所发出的“卡喝”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)如果活塞环侧隙过大，其在环槽内过于松动，加速时会产生高节奏的 “咔嗒”声要排除这种故障应更换活塞环，必要时应更换活塞。(2)如果气

13、缸磨损严重，缸壁出现肩(缸肩)时，第一道活塞环敲击台肩 发出高节奏的“咔嗒”声，发动机加速时异响更为明显，此时应镇磨气缸更换活 塞连杆组。(3)如果活塞环折断加速时，常常会发出高节奏的“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奏的“嗒嗒”声，转速升高节奏加快 声响也随之增大中速以上时，声响变得混杂。2发动机温度变化或单缸断火时，声响不变。9液压挺杆响1怠速或低速时出现断续的响声，一般山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，一般是挺杆体和柱塞之间磨损过度所 致，油压过低或机油粘度过小也会出现这

14、种响声。3怠速时不响高速时发响，表明挺住机油有空气可能是机油液面过高曲轴 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，其主要原因为液压杆 脏污或被沉积物卡位，机件严重磨损，机油压力过低等。10气门圈响(1)故障现象1在冷车初起动时易出现气门座圈响，运转时发出清脆的“澈气门”声响, 但很快即会消失，严重时此声响将频繁出现。2火花塞跳火一次发响一次，中速响声清晰，单缸断火响声不变。3异响出现时常伴随有个别缸不丄作现象，声响消失后气缸工作恢复正常。(2)故障原因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

15、是过小。凸轮轴响(1)故障现象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拓速时声响混纯不清。异响岀现时凸轮轴轴承附近有振动，单缸断火声响不变。IE时齿轮响（1）故障现象1当发动机怠速运转或转速变化时，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，急加速时声响尾随出现有时在正时齿轮室盖处 有振动现象。2声响有时受温度影响，高温时声响明显单缸断火声响无变化。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 出现金属敲击（点火敲击）声，严重时响声较大并引起发动机的强烈振动一一即 爆燃，出现爆燃时气缸内气体燃烧时的压力升高率很大发出尖锐的冲击振音，

16、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，如同弹子在金属罐里产生的尖锐清脆的拍击声。2. 3异响的诊断方法发动机异响常见故障主要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，即人工经验听诊法和仪器辅助诊断法。人工经验听诊法技术人员通过改变发动机工况等措施使异响再现，找出异响特征和规律并 了解异响岀现时发动机的运行状况及故障征兆，进而判断出异响部位这是1_1前 使用最普通也是最主要的方法。在和用人工经验诊断发动机异响的过程中，常常 借助于螺钉旋具来察听异响，这一传统的方法虽然简便有效，但也存在明显不足, 这主要表现在三方面，一旦螺钉旋具的长度

17、有限并且不能弯曲山于受车上空间 的限制许多部位无法触及也就无法诊断，二是必须侧耳对着异响部位眼晴无法 看着螺钉旋具为保证安全不能接触各种转动零部件，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，降低了判断的准确性。仪器辅助诊断法山于人工经验听诊法的准确率较低，因此常用一些仪器设备来辅助听诊与分 析，常用的仪器主要有听诊器，噪声器，振动分析仪等。第三章奥迪Q5发动机故障确定及其排除3.1异响故障的现象车型：2013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，但稍微加点速，发动机出现 了机械

18、咔咔声，比较清脆。3. 2故障诊断首先检查发动机的机油缺不缺，仔细观察发动机也没有什么地方漏油的痕 迹。连上大众诊断仪VAS6160诊断电控系统无故障码，并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，稍微带点油门， 仔细听发动机运转时发出的咔咔机械声，从其前部可以听到发动机后部发出的声 音，将车在举升机升起，在发动机下部黑近变速箱连接部分能听到咔咔的响声， 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没有松动，将车落下继续听，感觉从上部缸盖内传出 比较有节奏的咔咔撞击异响声，刚开始认为是滚珠摇臂脱落了，但仔细

19、一听，不 像是凸轮轴摇臂脱落，如此声音节奏会有点凌乱，并且响声也不会这么亮，经过 现场仔细辨听后，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听见从缸盖处有节奏的撞击声，觉 得要拆下发动机缸盖。拆下缸盖后发现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经过撞击都留下了痕迹。那么 为什么活塞会撞击缸盖呢？我认为一定是连杆瓦出了问题，如果连杆瓦松动和瓦 片磨损，导致连杆瓦与曲轴间隙超差，当连杆经过旋转到达活塞上止点，山于运 动产生惯性，活塞要撞击缸盖，

20、检查到这里，需要打开发动机油底壳，检查连杆 瓦间隙。拆下油底壳全是金属粉末，如下图。图3.3图油底売底部看到这情景，也许连杆轴瓦其至曲轴已经报废了，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，如下图所示。图3.4曲轴慢慢从曲轴上剥离的瓦片（如下图）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可以看到，连杆是梯形截面，能承受较大缸内燃烧汽油点 火后爆发所传授的力。上下连杆瓦片不分，没有定

21、位凸起，其材料组成无非表层 是耐磨层，铜铅层，钢背层。3. 3故障总结发动机出现机械异响，要根据发动机机械结构组成及工作原理来辨听，当然 这确实是比较难，因为声音确定位有困难，不是马上就能准确判断出异响来自何 方。3. 4故障原因1机油供给不足和脏污，导致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，材质太差或者材料根本就用错了3曲轴连杆轴变形，活塞中连杆连接轴的轴套损坏，发动机的缸压不平衡， 曲轴瓦损坏4连杆瓦片质量问题；5使用劣质的机油。3. 5故障的排除：1更换机油泵；2更换新的连杆；3更换曲柄连杆轴；4使用原型号的连杆瓦片；5使用原厂的机油。3. 6排故流程图发动机异响的故障，异响只是现象，而故障才是本质。对发动机异响的诊断就是要透过现 象找到本质，它是汽车故障诊断的一个非常重要方面。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，19952.历任光，吴际章汽车构造M北京：人民交通出版社，19953.杨永先汽车故障诊断与综合检测一北京：人民交通出版社，20054.吕秋霞汽车发动机构造与维修人民交通出版社.2007. 095.王望予.汽车设计.机械工业出版社，2007