发动机异响故障诊断与分析(2)

发动机异响故障诊断与分析

摘要：发动机作为汽车的核心部件，其性能的好坏直接影响着汽车的性能。文章就汽车发动机异响故障进行探讨研究，分析了汽车发动机异响故障诊断方法、汽车发动机异响声辨别方法、发动机异响部位诊断方法以及如何及时排除故障、提高发动机与汽车的工作性能作简单介绍；发动机异响标志发动机某一机构的技术状态已发生变化，通过分析发动机产生异响的现象和原因,正确使用发动机产生异响的判断方法，及时、正确的诊断并排除发动机各种异响故障,从而保证发动机与汽车良好的技术状况，减少事故发生，具有非常重要的现实意义。

关键词：发动机；异响；诊断方法；故障排除

I

Automobile Engine Fault Analysis and Diagnormal of

Abnormal Sound

Abstract：The core component of the car is engine, whose performance directly affects the function of the car. This essay makes a survey on abnormal valve sound and timely trouble shooting to improve the function of the engine and car. Abnormal valve sound symbolizes that the technical state in some part of the engine has changed. This paper analyzes the phenomenon and cause of abnormal valve sound, and gives judgment method to use the abnormal valve sound of engine to remove abnormal valve sound of the engine and to reduce the accident effectively, which have vital practical significance. This paper illustrates the diagnostic method, voice judgment method and location diagnostic method of abnormal valve sound in an automobile engine. In the maintenance of the process, car engine maintenance personnel master some basic knowledge, and put it in practice, and constantly sum up experience, so that they can make timely and correct diagnose on the abnormal valve sound of the engine, to ensure the engine and car are in good technical condition.

Key words: Engine; Abnormal Valve Sound; Diagnostic Method; Remove Abnormal Valve Sound of the Engine

II

第1章 绪论

1.1 引言

技术状况良好的发动机，在以不同的转速运转时，发动机发出的声音虽然其频率、波长、声级和衰减系数不同，但都有一定的规律和范围，如果发动机在运转过程中，伴随有其他声响，如发出间歇或连续的金属敲击声、连续的金属摩擦声、排气滞喘声等，即表明发动机运转不正常，所伴随的声响为发动机异响。研究表明，发动机的异响是发动机故障的重要表现形式，是判断分析故障的重要依据，并具有一定的规律性［1］。经验丰富者可通过对异响的分析判断确诊故障部位及受损程度，正确判断故障源，减少工作上的盲目性，力争将损失降低到最小程度。同时，通过对发动机异响的分析，可以判断发动机各工况的燃烧情况。因此，发动机异响分析的结论对发动机故障的诊断有着很重要的参考价值。在故障诊断中，科学有效地使用听诊器进行异响听诊，利用现代仪器及计算机对发动机异响进行全面的分析能够帮助你解决维修难题，此外维修技术、分析思路也将得到提升与拓展。

1.2 汽车发动机异响故障诊断技术的发展历程

早期的汽车维修方式采用“事后维修”和定期强制保养，带来了一系列问题。事后维修不坏不修，维修只是在汽车出现了故障后进行的修理，这种方式隐含着对人身安全的威胁和造成财产重大损失的危机。强制定期保养往往造成盲目修理和失修现象。在汽车检测技术水平十分低下的条件下，这两种维修方式是可行的。但随着机械制造业的发展，制造工艺的改进，汽车材料的更新。汽车寿命得到延长。过去的那种维修方式不再适应今天的形势。目前，广泛采用了“视情维修”制度，它能最大限度地发挥零件的使用潜力，减少了不必要的拆卸，大大地提高了汽车的可靠性和使用经济效益。显然，如果没有一定的检测诊断手段，要实现视情维修只是一句空话。我国的汽车维护制度，一开始主要以前苏联早期的汽车维护制度为依据。最早的一部有关汽车维护制度的技术文典为1954年交通部正式颁布的《汽车运输企业标准与技术经济定额》。1963年，1980年分别两次对其作了修改，逐步完善，1990年以交通部第13号令的形式颁布了《汽车运输业车辆技术管理规定》，形成了现行的计划预防汽车维护制度。我国交通部在《汽车运输业车辆技术管理规定》中指出：“车辆修理应贯彻视情修理的原则，即根据车辆

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检测诊断和鉴定的结果视情按不同的作业范围和深度进行，既要防止拖延修理造成车况恶化，又要防止提前修理造成的浪费。”。“各地交通运输管理部门和运输单位应积极推广检测诊断技术。”依据计划预防汽车维护制度，汽车维护工作的指导原则可概括为定期检测、强制维护、视情修理。定期检测就是通过现代化的技术手段，定期正确判断车辆技术状况。它包括两重含义：一是对车辆视其车型、老旧程度、使用条件和使用强度等制定定期检测制度，使其在行驶一定里程或时间后，按时进行综合性能检测，通过这种检测达到控制车辆技术状况的目的。二是定期检测结合维护周期进行，以此确定维护作业项目，掌握车辆技术状况变化规律，同时通过对车辆检测诊断和技术评定，确定汽车是否需要大修，以便实行视情修理。定期检测是实施车辆管理、提高车辆技术状况、保证安全生产、充分发挥车辆效能、降低运行消耗的关键。强制维护是车辆的维护必须遵照交通管理部门规定的行驶里程和作业范围和深度按期强制进行的一种维护方式。以防止只注重追求眼前利益，而不重视及时对车辆进行维护的错误行为，保持车辆完好的技术状况。视情修理体现了技术与经济相结合的原则，即车辆的修理必须经检测诊断和技术评定，以确定车辆是否需要修理及修理的作业项目和深度，防止修理不及时或提前修理的情况。我国现行汽车维护制度将车辆维护类别根据其作业周期不同划分为定期维护和非定期维护两种。定期维护分为日常维护、一级维护、二级维护。非定期维护分为走合期维护和季节性维护。着重于加强强制性日常维护，增加检测性定期维护。即对日常维护和一级维护实行定期强制执行，提高安全、节能、环保与寿命等性能［2］。对二级维护要先进行检测诊断和技术评定，根据结果，确定附加作业或小修项目，结合二级维护一并进行，从而使汽车达到一个理想的技术状况。

1.3 发动机异响故障诊断与分析的现状及技术瓶颈

1.3.1发动机异响故障诊断技术的现状

汽车发动机故障有多种类型，如发动机异响、发动机油路和电喷系统故障、点火系统故障、润滑系和冷却系故障等

［3］

。随着汽车制造技术水平提高，发动机油路和电喷系

统、点火系统和充电系统、润滑系和冷却系的技术状态能够实现在线监测，目前的难点是发动机异响故障诊断。分析发动机异响故障，有两种技术途径：第一是采用力学分析的方法，从动力学的角度分析各运动机构在每一时刻的运动关系，来确定其受力大小，从而确定这一时刻的冲击程度，即采用力学的方法来研究发动机异响。第二是用测量振动的方法来分析发动机异响，即用振动传感器测量发动机在运行状态下，同转速、不同频率、不同部位振动量级的大小，来确定发动机运动机构的技术状况。第一种方法能较

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好地解决许多理论问题，如诊断发动机异响的最佳转速、最大振动部位、最大振动幅值所处的相位等，这些都可以通过理论计算来确定，并能对一些发动机异响现象进行合理解释。第二种方法能够解决发动机运动副技术状况在线监测问题。事实上，诊断发动机异响，最好是两种方法结合，它能够最经济、最合理地确定发动机异响诊断参数。

1.3.2发动机异响故障诊断技术的瓶颈

发动机异响故障现象只是表面的而内在的一些故障（机械故障、燃烧异常、进排气不畅等）才是根本原因。要排除发动机异响故障就要了解发动机异响的产生，异响的特征以及可能发生部位和造成的后果。而对于发动机异响的了解又是最难的一方面，它表现在以下两点：

1、发动机信号非常复杂。

发动机运动部件多且形状复杂，许多故障源都是靠近发动机内部，系统传递特性差；且受工作过程的多变性的影响。发动机异响中既有旋转运动引起的振动，也有往复运动引起的振动，还有燃烧时造成的冲击振动；振动激励源多重性，众多的激励源相互重叠、干扰、映射，故测得的振动噪声信号很复杂，给理论建模和试验研究带来较大障碍［4］。另外，正常工况的信号与故障时的信号差别非常小，如何对获得的信号有效地消噪、分离，将直接影响诊断的效果。所以现实中对发动机异响故障的诊断与分析会比较难以进行确诊，对故障的部位难以判断。 2、对于发动机信号的性质研究不足。

纵观近些年来在发动机振动监测和诊断方面的文献，对发动机表面振动信号性质的系统研究较少，大多文献都是直接采用某种方法对于某个特定的故障信号进行分析，所采用的方法是否适合于故障信号的分析并没有给出合理的解释，这无疑会影响所得结论的可信度。信号理论及方法发展到今天，为研究者提供了大量的选择的余地，如何根据所研究的发动机故障信号特点及要解决的问题，选择合适的分析方法才能有效地解决问题。那种不管对象如何，随意的选择分析方法并不可取，会对带来故障诊断的结果产生较大的偏差。另外，只用单一的方法有时并不能起到较好的效果。只有多种方法的融合、信息的整合对比分析、整体特征与局域化特征的综合分析，才能对于发动机故障有效诊断起到较大的帮助。此外，通过振动信号进行发动机异响故障诊断研究较多，而通过噪声进行发动机故障诊断研究较少，而结合两种手段对发动机异响故障诊断研究更少。所以之后可以朝着方面做深入发展。

3、未能充分的结合新技术理论与经典的人工听诊法。

人工诊断是发动机异响故障诊断最经典的诊断方法，多年的实践过程积累了丰富的

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