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发动机异响常见失效模式及原因分析
谢安 颜灿宝 蓝恒
上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545000
摘 要: 正常运转的发动机,在设定转速和工况条件下,都会发出一定频率且有规律的声响,此声音波长,衰减系数等存在一定差异。如果发动机运转异常,则会出现连续或间歇的金属敲击或摩擦声,如不及时处理,则会加速发动机磨损,严重者甚至导致发动机报废。本文主要汇总了发动机主要几种不同异响表现特征,结合发动机组成结构进行理论分析,对进一步查原因给出了参考方向。
关键词:发动机异响;失效模式;装配
1 发动机异响
异响识别:在车辆行驶、怠速或加减速过程中出现的连续或间歇金属敲击声或摩擦声,该声音不同于发动机正常工作产生的声音。
异响潜在风险:异响会加快发动机内部磨损,大大降低发动机经济性、动力性及燃油排放性能,最终影响发动机寿命,导致异常报废。
2 发动机异响位置
发动机主要有两大机构和五大系统组成,一般发动机异响主要集中产生在曲柄连杆机构和配气机构,其中曲柄连杆机构异响主要包括:曲轴主轴瓦异响、连杆轴瓦异响、活塞销异响、活塞敲缸响等,配气机构异响主要包括:缸盖气门异响、气门挺柱异响、凸轮轴异响、正时链条异响等。异响原因主要是因为零部件配合间隙变大、零件自身质量问题、装配面有损伤或其他装配原因等,在发动机正常工作过程中,配合的零件之间相互冲击或干涉,导致零部件振动,产生异响。3 发动机异响关联因素
3.1 发动机转速:
一般情况下,发动机转速越高机械碰撞
越强烈,声响也越明显,但在高转速时发动
机内部不同机械件声响混杂一起,在听诊某
些异响时反而不易辨清。比如听诊活塞敲缸
异响时,在低速或怠速状态下可以进行清晰
分辨,曲轴主轴承响、连杆轴承响和活塞销
响在怠速和低速下有时可以进行分辨。总之
在诊断发动机异响故障时应尽量在低转速且
异响较明显的状态下进行,以排除不必要的
声音干扰。
3.2 发动机负载:
许多异响与发动机的负载有关,如曲轴
主轴承响、连杆轴承响和活塞敲缸响等,会
随负载增大而变强,随负载减小而减弱,同
时也存在部分异响与负载无关,如气门异响、
凸轮轴轴承异响等,负荷变化时异响并不
变化。
3.3 发动机温度:
部分异响会与发动机温度有关,而有些
异响与温度无关或关系不大。在机械异响诊
断过程中,对于热胀系数较明显的零部件配
合要特别注意发动机温度状况,典型例子比
发动机异响
如活塞敲缸异响。在发动机冷起动后,该响
声较明显,而一旦温度升高,响声随即消失
或明显减弱。所以,诊断该种类型发动机响
声应在发动机低温下进行。热胀系数小的零
部件配合所产生的异响,如曲轴主轴承异响、
连杆轴承异响、气门异响等,发动机温度的
变化对异响影响不大,因而在对诊断过程对
我国历史朝代温度无特别要求。
3.4 发动机润滑条件:
无论什么类型机械异响,当存在润滑条
件不佳时,异响一般会特别严重。同时有些
异响本身会引起润滑效果的持续恶化,比如
较严重的曲轴主轴承响和连杆轴承响常伴有
机油压力降低等故障表现。
4 发动机常见异响及诊断
4.1 主轴瓦异响:
该异响主要集中在缸体下部,接近曲轴
处, 在转速稳定不响,转速变化时会发出低
沉连续“嘡嘡”声,声音随着转速的增大而
升高,负载时较无负载时明显。单缸断火声
音无明显变化,相邻两缸断火时声音明显减
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弱,但不一定会消失。造成主轴瓦异响主要
考虑因素:
1.主轴承瓦减磨合金烧蚀或脱落;
形容走路快的成语2.主轴承盖固定螺栓松动;
3.主轴承和轴颈过度磨损或轴向装置过
度磨损,导致轴向和径向间隙过大;
4.机油压力不足或机油油品粘度异常
5.曲轴变形弯曲;
4.2 连杆轴瓦异响:
从机油加注口观察该声音较明显,在转
速突然变化时会出现“嘡嘡”声(较主轴瓦
郎朗老婆异响清、短),随着转速的增高而变大,带
有负载时最明显。单缸断火异响明显降低或
消失,机油压力或有关联。造成连杆瓦异响
主要考虑因素:
1.连杆盖紧固螺栓松脱;
2.连杆瓦合金层烧蚀或脱落;
3.连杆、连杆瓦与曲轴连接间隙过大;
4.机油粘度异常或机油压力过低;
4.3 机油泵异响:
该异响主要集中在发动机前端部,声音清晰,怠速或低速时明显,随着转速升高异响降低或消失,发动机温度对其无明显影响,机油压力或有明显波动。造成机油泵异响主要考虑因素:
1.机油泵转子内有异物;
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2.机油泵内部磨损;
3.机油泵内部碎裂;
4.4 活塞销异响:
该异响在发动机上部或机油加注口处观察较明显,在怠速或略高于怠速状态异响较明显,清晰,出现有规律的“哒哒”声,异响随着转速的变化出现周期性变化,加速时最明显,发动机温度对其影响无明确规律。单缸断火异响降低或消失,复火时异响异常清晰、明显,如提前点火时间,异响更加明显。
造成活塞销异响主要考虑因素:
1.活塞销润滑不良;
2.活塞销两端紧固卡簧脱落导致活塞销
蹿动;
3.活塞销与衬套或销座配合间隙过大;
4.5 活塞敲缸异响:
该异响同样在发动机上部或机油加注口
处观察较明显,怠速时明显且会发出“吭吭”
异响,声音随着转速或温度的升高而降低。
单缸断火声音减弱或消失,存在机油加注口
冒烟或排气管冒蓝烟可能。造成活塞敲缸异
响主要考虑原因:
怎么挖比特币1.活塞裙部与缸壁间隙过大;
2.连杆弯曲变形;
3.活塞销与连杆衬套装配过紧;
4.6 气门异响:
该异响主要集中在发动机上部或气门室
附近,怠速时候出现规律地“喋喋”声,随
着转速升高而增大,单缸断火异响不变。造
成气门异响主要考虑以因素:
1.气门挺柱内部磨损凹陷;
2.气门间隙过大;
5 结束语
本文共汇总分析了六种常见发动机异
响故障表现,此外同样存在其他不同原因
导致的发动机异响,如本身受零部件来料
质量、装配过程不规范等因素,希望通过
此次结合发动机结构和实际拆解经验的汇
总能对后续发动机异响的判断分析起到一
定帮助作用。
作者简介
谢安: (1987—),男,主要研究方向为内燃机。
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