发动机异响的诊断与排除 毕业论文
第二章 发动机异响特性的分析
发动机异响常与发动机的转速、负荷、温度和工作循环有关，通过对异响进行特性分析，可找出其变化规律。
2.1异响与发动机转速的关系
发动机的大多数常见异响的存在取决于发动机的转速状态。
(1) 异响仅在怠速或低速运转时存在。发响的原因有：活塞与气缸壁间隙过大；活塞销装配过紧 或连杆轴承装配过紧；挺杆与其导孔间隙过大；配气凸轮轮廓磨损；有时，起动抓松动而使皮带轮发响（在转速改变时明显）。
(2) 维持在某转速时声响紊乱，急减速时相继发出短暂声响。发响的原因有：凸轮轴正时齿轮破裂或其固定螺母松动；曲轴折断；活塞销衬套松旷；凸轮轴轴向间隙过大或其衬套松旷。 (3) 异响在发动机急加速时出现，维持高速运转时声响仍存在。发响的原因有：连杆轴承松旷、轴瓦烧熔或尺寸不符而转动；曲轴轴承松旷或轴瓦烧容；活塞销折断；曲轴折断。
2.2异响与负荷的关系
发动机上不少异响与其负荷有明显的关系，诊断时可采取逐缸解除负荷的方法进行试验，通常采用单缸或双缸断火法解除一或两缸的负荷，以鉴别异响与负荷的关系。
(1) 某缸断火，异响顿无或减轻。发响的原因有：活塞敲缸；连杆轴承松旷；活塞环漏气；活塞销折断。
(2) 双缸断火，则声响加重，或原来无响，此时反而出现声响。发响的原因有：活塞销铜套松旷；活塞裙部锥度过大；活塞销窜出；连杆轴承盖固定螺栓松动过甚或连杆轴瓦合金烧熔脱净；飞轮固定螺栓松动过甚。
(3) 相邻两缸断火异响减轻或消失。发响的原因有：曲轴轴承松旷。
2.3异响与温度的关系
(1) 低温发响，温度升高后声响减轻，甚至消失。发响的原因有：活塞与缸壁间隙过大；活塞因主轴承油槽深度和宽度失准；机油压力低而润滑不良。
(2) 温度升高后有声响，温度降低后声响减轻或消失。发响的原因有：过热引起的早燃；活塞裙部椭圆的长、短轴方向相反；活塞椭圆度小、活塞与缸壁的间隙过小；活塞变形；活塞环各间隙过小。
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2.4异响与发动机工作循环的关系
发动机的异响故障往往与发动机的工作循环有明显的关系，尤其是曲柄连杆机构和配气机构的异响都与工作循环有关。就四行程发动机而言，凡由曲柄连杆机构引起的声响均为发动机作功一次发响两次；凡由配气机构引起的声响均为发动机作功一次发响一次。
(1) 由曲柄连杆机构引起的异响其原因有：活塞敲击缸壁；活塞销发出的敲击声；活塞顶缸盖；连杆轴承松旷过甚；活塞环漏气。
(2) 由配气机构引起的异响其原因有：气门间隙过大；挺杆与其导孔间隙过大；凸轮轮廓磨损；气门杆与其导管间隙过大；气门弹簧折断；凸轮轴正时齿轮径向破裂；气门座圈松脱；气门卡滞不能关闭。
(3) 若异响与工作循环无关，则应注意其发响区域。通常，由与工作循环无关的间隙引起的发响多为发动机附件有故障；若是与工作循环无关的机件发出的连续金属摩擦声，则可考虑是某些旋转件有故障。
2.5异响与发动机部位的关系
发动机发生异响时，必然会产生一定程度的振动，根据振动的特点和部位可以辅助诊断发生异响的原因。发动机常见异响所引起的振动部件和区域如表2-1所示，可分为4个区域（A-B、B-B、C-C、D-D）和两个部位（正时齿轮盖、机油加注口）。
表2-1 发动机异响听察区域划分表
区域 异响区域 辅助诊断项
A-A 燃烧室、主轴承和气门等部位 活塞顶碰缸盖、气门座圈脱出、曲轴折断和主
轴承松旷等
B-B 气门组合件及挺杆等部位 活塞敲缸一类的故障
C-C 凸轮轴的衬套和正时齿轮 凸轮轴正时齿轮破裂或其固定螺母松动，以及
凸轮衬套松旷等故障
D-D 气缸体及油底壳分开面附近 主轴承发响或曲轴断裂等故障
此外，在机油加注口处听察还可辅助判明活塞销、连杆轴承发响和活塞环漏气等故障。 异响与其他故障现象的关系：
发动机在发生某些异响故障时，常常伴随出现其他故障现象。因此，这些伴同现象就成为辅助诊断异响原因的重要依据。发动机发生异响时常伴随出现的其他故障现象如附表所示。
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第三章 发动机异响诊断与排除
3.1发动机异响诊断
3.1.1发动机异响诊断依据
在上一章中我们已经提到,在判别是否发动机为异响时，可借助下列各种变化和现象作出正确的诊断。
(1) 依据发动机工作循环。
(2) 依据发动机负荷变化。 (3) 依据发动机温度变化。 (4) 依据发动机转速变化。 (5) 发动机声响故障与振动的关系。
3.1.2异响诊断的原则
声响在低速运转时显得轻微、单纯，在高速运转时显得轰鸣且平稳均匀，在加速或减速显得圆滑过渡，则为正常声响。
异响原因伴同现象：
(1) 主轴承径向间隙过大或轴瓦合金烧熔脱落,机油压力下降,机体振抖。 (2) 连杆轴承松旷过甚,机油压力下降。
(3) 进、排气门卡滞不能闭，个别气缸不工作，机体振抖。若排气门卡滞将造成排气管有喘气声。 (4) 活塞与缸壁间隙过大，活塞环对口或抱死，加机油口出现脉动冒烟，排气管冒浓蓝烟，机油消耗多，燃油消耗多但是多功率下降。
(5) 排气门弹簧折断，个别缸不工作，发动机抖动，不易加速。 (6) 点火时间过迟，燃油消耗多，功率降低。
若声响中伴随着沉闷的“镗、镗”声，或清脆的“当、当”声，或短促的“嗒、嗒”声，或细微的“涮、涮”声，或强烈的“嘎、嘎”声，即表明发动机存在不正常的异响，至于其是否严重，则可依据以下情况判断：
① 声响若仅在怠速运转时存在，转速提高后即自行消失，在整个使用过程中声响又无明显的变化，则属于危害不大的异响，允许暂时存在，待适当时机再行修理。
② 声响若在突然加速或突然减速时出现，而且当发动机在中、高速运转期并不消失，同时又引起机体振抖，则属于不允许再继续存在异响，应予以立即查明原因，进行排除。
③ 声响倘若是在运转中突然出现的，且又较猛烈，则不应使用发动机继续运转或进行试听诊断，而应立即停机拆检。一般应先拆油底壳，再拆缸盖。
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3.1.3异响诊断的方法
人工直观试探法。主要是借助听诊器、断火试验，结合变换节气门开度等，凭耳、眼进行听、察异响的变化情况。在听察过程中，还要及时观察排气管冒出的烟色、烟量的变化和各仪表的工作情况等。
仪器诊断法。因为发动机各类异响和振动的声响、声压、振幅等不同，只要发动机各摩擦副磨损，配合间隙增大或某一部分发生松动，就会产生异响与振动，形成特有的声级、声压和振幅并通过仪器反映出来。
(1) 异响的确诊过程：
根据异响出现的时机和连贯存在的时间来看，异响一般都分别存在于怠速或低速运转期间和高速运转期间。
当异响出现在怠速或低速运转期间，可依以下顺序进行诊断：
①用单缸断火法检查异响与缸位是否有关联。若某缸断火后异响有明显的变化，说明故障在该缸。
②若某缸断火后异响并无明显的变化，说明异响与缸位并无关系。继而应逐缸检查异响与工作循环是否有关联，判定故障出在哪一机构。
③进而再逐渐提高发动机转速，听察异响有无变化，根据异响随转速的变化，判断运动机制耗损的程度。
④此外，在诊断过程中，还应注意观察发动机温度的变化对异响的影响。 (2) 当异响出现在高速运转期间，可依以下顺序进行诊断：
①从低速逐渐提高发动机转速，直至高速运转。在此过程中，注意异响出现的时机。 ②当异响出现后，使发动机稳定于该转速运转，仔细听察异响，利用单缸断火法查明缸位。 ③若难以查明缸位，则应听察该异响分布的区域。
④若从低速逐渐提高转速的过程中，并不出现异响，却在急加速或急减速时出现异响，则用单缸断火法并配以速度的急剧变化，即可判明异响发生在哪个缸位。
通过上述诊断，基本可查明异响与发动机的负荷、工作循环、转速和温度之间的关系。如若异响与某种异响 特性相符合，即可作出诊断结诊。此外，在诊断过程中还应听察异响引起的振动部位及伴同的其他故障现象，注意机油压力、机油加注口和排气管等处的变化，辅以诊断故障，从而得出确诊的结论。
3.2发动机主要部位异响的特征及排除
3.2.1气缸内异响的特征及排除
发动机汽缸内的机件在高速运动中互相摩擦，在技术状况正常的情况下，会发出各种适度的响声，这是允许的，也是不可避免的。但在发动机技术状态不佳或潜伏着故障隐患时，缸内则会发出种种不同于正常响声的异常响声，这时若不及时找出产生异响的原因，并加以排除，则可能引发重大故障。一个有经验的摩托车驾驶员，不但应有熟练的驾驶技术，还应有较强的“听声知患”的本
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领，以防患于未然。发动机汽缸内的异响可归纳为活塞敲缸声、活塞销敲击声、活塞顶撞击缸盖声、活塞顶撞击声、活塞环敲击声、气门敲击声及汽缸爆震声等几种。
其中，活塞基本结构如图3-1所示 (1) 活塞敲缸异响特征及排除
活塞敲缸故障的主要特征是：其响声为一种清脆而有节奏的金属敲击声，位于发动机中部。发动机温度变化时响声有所变化，冷车时响声明显，而且在怠速时响声尤为清晰。发动机温度升高后，响声随之减弱或消失。对有敲缸的气缸断火时，响声明显减弱或消失。
图3-1 筒形活塞组部件图 1-活塞 2-气环 3-油环 5-弹簧挡圈
① 活塞敲缸故障的原因
a 气缸磨损严重造成活塞与气缸配合间隙过大。
b 发动机大修时修配不当造成活塞与气缸配合间隙过大。 c 活塞方向装反。
d 活塞与活塞销配合过紧，使活塞出现反椭圆形。 e 连杆轴承配合间隙过小。
② 发动机活塞敲缸异响故障的诊断方法 a 检查不同的发动机温度下响声的变化。 b 断火检查。 c 加机油诊断。 d 听诊。
(2) 活塞拉缸异响的特征及排除
活塞拉缸异响的特征是：响声类似于敲缸，随着发动机转速升高，响声明显增大。发动机温度变化时响声基本不变，断火时响声变化不明显。出现响声的气缸，其压缩压力明显降低。
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