发动机常见异响诊断与故障排除

(整期优先)网络出版时间:2023-08-28
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发动机常见异响诊断与故障排除

吴延栓,  ,杜海涛,  ,赫飞,  ,杜东磊

奇瑞商用车(安徽)有限公司河南分公司     河南开封     475000

摘要:伴随着社会和经济的发展和进步,以及科技的革新,汽车工业取得了巨大的发展,同时,公众对高品质汽车的需求也越来越高。发动机是车辆的核心部件,是车辆提供能量的主要来源,一旦车辆在运行中发生故障,将会对乘员造成严重的危害。造成汽车发动机故障的主要原因有:设计制造质量不过关,日常维护检修,管理不到位,使用不正确等。如果发动机发生了异常的响声,甚至是过热,那么就一定要进行有针对性的维护,保证发动机可以保持在一个稳定的、可持续的工作状态,以免车辆在行驶过程中发生重大的交通事故,影响驾乘人员安全,并造成财产损失,这对社会的和谐、稳定发展是不利的。

关键词:汽车工业;发动机;核心部件;日常维护;工作状态

引言:发动机是车辆的核心部件,是车辆的动力来源,当发动机发生故障时,将会对乘员的生命造成严重的威胁。造成汽车发动机故障的主要原因有:设计制造质量不过关,日常维护检修,管理不到位,使用不正确等。如果发动机发生了异常的响声,甚至是过热,那么就一定要进行有针对性的维护,保证发动机可以保持在一个稳定的、可持续的工作状态,以免车辆在行驶过程中发生重大的交通事故,影响驾乘人员安全,并造成财产损失,这对社会的和谐、稳定发展是不利的。

1.发动机液压挺杆异响

当前,在汽车内燃机的配气装置上,普遍使用的是液压挺杆技术。一方面,液压挺杆能够自动消除阀隙,减少因摩擦引起阀隙过大而引起的阀隙异常响声。另外,还能让内燃机在运行时,一直维持较好的阀隙,确保内燃机的气密性,延长内燃机的稳定运行时间。液压挺杆是由油压和挺杆本体与支座孔隙之间的间隙共同决定的。阀杆和顶杆之间的间隙和顶杆内的止球阀。在液压挺杆启动过程中,因为没有油压,挺杆的杆塞位于最底端,而且挺杆与气阀之间的间隙很大,从而导致气阀出现短暂的异常响声。当发动机运行时,由于油压的影响,在油压的影响下,挺杆内部的杆塞腔体充满了油,杆塞下降,从而延长了挺杆的有效工作距离,降低了气门间隙。因为内杆塞上的压力太小,无法形成对阀簧的压力,因此,在阀体与阀体之间的间隙极小时,就停止了移动。与此同时,因为挺杆内止回球阀的作用,挺杆杆塞腔内的油压不能快速地排出,使得杆塞保持在原位不动,并维持原来的长度,形成刚性,从而推动气门打开。当发动机转动时,阀隙会维持一段时间,从而消除阀隙噪音。

1.1单一挺杆异响

此类故障多由单个油缸工作不良或阀杆弯折引起,若噪音太大,也会引起发动机在空转时运行不顺畅。对这类故障的诊断,可用真空表检测发动机在空载状态下的进气口的真空度,并用汽缸压力表检测汽缸的压力。如果真空计的摆动幅度超过5 kPa,或者一个汽缸的单汽缸的压力偏小或偏高,则表示汽缸的进、出挺杆有缺陷。

1.2所有挺杆异响

此类故障多为油压不足或油压不足所致。当油压不足时,挺杆中的油压就会逐渐降低,从而使挺杆与阀口之间的间隙变大,从而产生异常噪音。出现这种情况时,应使用油压表检定油压。通常情况下,在发动机怠速运转的时候,油压应该超过150 kPa,在转速2500 r/min的时候,油压应该超过250 kPa,低于600 kPa (油压太高会导致在发动机高速运转时气门关闭不严)。当然,在检查内燃机油压的同时,还要注意内燃机的油压是否充足,以免油路出现阻塞。

1.3液压挺杆异响时响时停

液压挺杆出现时响时停的情况,并不一定是因为液压挺杆本身出现了问题,需要重点检查摇臂轴、摇臂和凸轮轴的磨损情况。如果摩擦过大,就会出现阀门间隙时大时小,调整阀门间隙非常缓慢的液压挺杆就不能及时地弥补迅速变化的间隙。在发动机中间和阀压杆一侧都能听见液压压杆发出的“咔嗒”声。噪声不显著,时断时续,当发动机速度增加后噪声变小或变杂,而高速度则消失;冷车的声音越来越大,热车的声音也越来越小。如果关掉电源,那声音就会一直响下去。

1.4冷车启动时会有响声,但热车后一切正常

因为发动机停机太久,阀芯压力下,挺杆的内腔中,机油慢慢漏出,挺杆的有效工作距离缩短,造成进气阀的异常响声。当发动机开始转动时,油液继续注入,使挺杆重新回到原来的位置,怪声也随之消失。通常,在冷启动后,1-3 s内,气门出现异响,超过10 s,说明有问题。这主要是由于润滑油的粘度太大所致,比如冬天应该选择10W30的润滑油,如果选择了15W40的润滑油,那么阀门的异常响声就会持续很久。由于油缸的油口非常小,若油品的粘度太高,会导致油口的时间太长。除非发动机预热,油品粘度降低,否则噪音不会消除。

2.正时带异响或正时链条异响

同步皮带或同步链是气门同步装置的重要组成部分,也是联接曲柄和凸轮的重要零件。他们因长期的受力及磨损而会发生伸张及变形,因此为了精确地传送动力及定时及防止定时皮带或定时链的松脱。通常需要使用张紧轮或者张紧器来纠正定时皮带或者定时链因松懈而产生的消极效果。引起同步皮带或同步链产生异常噪音的主要原因有四个方面。主要是:由于张紧器故障引起的同步皮带或同步链振动引起的碰撞异常噪音,张紧轮轴承出现异常噪音;张紧器绷得太紧,使同步皮带或同步链发出异常的声音;因正时链或正时皮带(反面)而引起的响声。正时带异响的特点是:在发动机低速运行的时候,在发动机的上方偏前方,会有一种类似于阀门脚响的声音,随着转速的升高,这种声音会减弱或者变得杂乱;冷车、热车变化很小;调节阀门间隙后,噪音依然存在:在接触同步齿轮罩时,可以感受到手指的震动。

3.气门弹簧异响

通常的阀簧使用的都是抗噪音的设计,也就是不等间距的弹簧,即阀簧的长度不等间距。非等间距的弹簧可以进一步划分为两种类型,即对称式和不对称式。部分车型使用的是内、外双重弹簧,在长期(超过150,000公里)行驶过程中,会因弹簧的过度疲劳而产生疲劳、断裂等现象,进而引发阀门异常响声。在内燃机大修或做气阀打磨维修时,要特别注意不对称式不等间距弹簧的安装方位。如果不对称弹簧安装反向,则会导致发动机在怠速时工作不稳定,在高速时噪音增大,同时还会伴有较大的发动机振动异常。

4.进气正时自动控制机构异响

一些车型还使用了先进的电子控制发动机的进气口定时。比如丰田,本田,大众等等。这种方法在一定的工况下,尤其是在低速工况下,很容易引起噪声。检修时,通常使用的办法是在发动机空转时,拔掉控制电磁阀的插头,接上12 V的电源,使其工作。如果这种声音没有了,那就说明电磁阀本身没有问题,可能是因为调整装置有问题。当然,还要对油压进行检测,以确定油压是否低于油压。

5.大量积炭造成发动机高速运转时气门异响

在发动机有大量积炭的时候,特别是在进气阀杆相对存在大量积炭的时候,对于多气阀结构的发动机来说,因为气阀弹簧力受到限制,在发动机高速运转时,进气阀杆积炭会导致气阀导管与气阀杆摩擦力过大,气门回位速度过慢。再者,活塞顶部的积碳也会导致阀门与活塞移动时的间隙太小,最后导致活塞顶部与阀门头部的碰撞,产生活塞与阀门的异响。但是,当发动机在空转时,因为活塞的移动速度相对于阀簧的回复速度很低,所以,通常情况下,阀瓣不会与活塞发生碰撞。而在气缸及进气口的积碳比较严重的情况下,发动机在高速运行时,阀门就会出现异常的响声。

结束语

发动机是车辆的动力源,与车辆的安全、稳定运行有着密切的联系,为确保车辆的安全、可靠,就需要加大对车辆发动机的维修保养力度,对其出现的发热、异常响声等问题给予足够的关注,并对其进行针对性的处理,从而提高发动机的性能,确保其继续、稳定地运转,不至于危及车辆内的人身安全。

参考文献

[1]罗富平.发动机常见异响诊断和故障排除[J].企业导报, 2014(8):2.