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摘要着我国汽车工业的飞速发展,汽车技术的日新月异,汽车故障的检测问题与诊断问题日益突出。以汽车发动机异响的诊断方式进行探讨,阐述汽车发动机异响的诊断方法。
关键词汽车发动机;异响;诊断
中图分类号U472.9文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)071-0130-01
汽车发动机在运行过程中不可避免地会产生噪音,而如果发动机运行状况出现异常时候,其产生的噪音会与其正常运行时产生的噪音是不一样的。比如,当发动机的主要部件的配合副磨损后的间隙增大,在运行过程中就会产生冲击或者振动,发动机振动频率增大,金属敲击声音十分明显。由于只有在主要部件的配合副磨损后间隙增大或有保障时,异响才会产生,因而,如果能正确把它判断出来,也就能反映相关部件的技术状况。而且,某些不正常的响声往往是发动机发生坏性故障的前兆,并且发动机在易于产生异响的各配合副,如气缸—活塞、曲柄连杆配合副等,在不解体条件下用其他方法很难直接检测,所以发动机异响诊断就更引起人们的重视。深入研究发动机的各种异响,揭示异响与发动机工作状况存在的内部联系,进而开发适用于在汽车使用条件下检测发动机异响的仪器,是汽车检车诊断技术进一步发展的方向。
1发动机产生异响的性质
发动机工作时候产生的声音是不纯声,而是伴有其他的噪音。
按照噪音来源一般将其分为机械噪音、燃烧噪音、空气动力噪音和电磁噪音。而根据发动机的种类、转速和负荷不同时,这类噪音的成分也会不一样。如当发动机无负荷时,汽油机的主要噪音是机械噪音,柴油机由于燃烧过程工作粗暴,噪音主要为燃烧发出的噪音。各种噪音尽管来源不一样,却都混杂在一起。发动机工作状况不正常时候,所发生的异常声响就会与各种噪音混合在一起,形成连续的声谱。
2发动机产生异响的特征
要正确找出发动机工作时发出的声音是正常的还是异常的,并且进一步划分其种类,确定发生异响的位置,就要对发动机的异响特征进行研究。
2.1振动频率和振幅
研究表明,发动机每种敲击响声引起的振动并非单一的,而是常常由一组频率不同的振动组成,但每种声响所引起的一组频率不同的振动之中也常含有一个或多个区别于其他的振动频率。当发动机相互运动配合副磨损间隙增大时,配合副相互冲撞加剧,所产生声响的声强或声压增大。因此,振幅的大小可反映配合副的技术状况好坏。
2.2相位
发动机各缸按照一定的次序进行周期性的工作。各缸燃烧后产生的最高压力也会按照该次序产生。如果各缸出现的相位不同,其异响也存在时间上的差异。同理,同一缸不同部位所产生的异响也存在相位上的差异,这就决定了异响发生时刻所对应的曲轴转角的不同。
3影响异响诊断的因素
3.1转速
发动机工作时候产生的异响跟其转速有很大的关系。如活塞敲缸、曲轴轴承响在怠速稍高的转速下较明显;活塞销响在、气门响在转速为1000r/min时较明显;而连杆轴承响在转速突变的情况下更加的突出。
异响诊断的最佳时刻应该是在异响最明显的转速下进行,并且是尽量控制在低转速的前提下,以减轻不必要的噪音和机器的损耗。
3.2温度
热膨胀系数较大的配合副所发出的异响与温度的关系非常大。如活塞敲缸声在发动机冷启动时较为明显;而发动机工作温度升高后,敲缸声减弱或消失,所以诊断活塞敲缸声时,应在冷车下进行。热胀系数小的配合副所发出的异响则与温度的关系不大。
3.3载重强度
许多异响与车体的载重强弱有关,而噪音的产生则与发动机的负荷有直接的关系,如曲轴轴承响、连杆轴承响、活塞敲缸响等。但有些异响怎与发动机的负荷强弱无关。如气门响、凸轮轴轴承响和正时齿轮响。诊断在用汽车发动机异响,常在变速器挂空挡、发动机已规定转速运动的条件下进行。
3.4诊断部位
发动机发生异响的部位有发动机的结构确定,但异响的能量随离开生源的距离越远则越响,即声波的声强或声波在发动机外表所引起的震动的振幅,随检测点距声源的远近而变化。因此,为了准确测得异响信号或获得足够的异响信号,异响检测点应距离生源越近越好。此外,测量点变化后所测得的振动信号的强弱变化,也有助于判断异响产生的部位。
4发动机异响诊断的方法
目前的汽车发动机异响的诊断方法主要有依靠丰富经验的人工听诊法和使用先进的仪器进行诊断的方法,如便携式异响诊断仪。
4.1人工经验听诊法
发动机异响诊断可以依靠汽车维修人员丰富的技术经验进行诊断处理。而听诊则是维修人员常用的非常有效的手段之一。
其中,可以利用发动机转速变化产生的异响进行分析。发动机的异响在急加速或者在急减速的时候会表现得非常明显,急加速异响明显的如曲轴主轴承响和连杆轴承异响等,急减速的异响明显的如活塞销衬套松旷和曲轴折断等引起的异响。其他的还有低转速运行、转速升高时都会出现较明显的异响。
利用异响音调的高低、强弱来判断异响也是发动机异响诊断较为常用第一个方法。发动机工作中由于机件、工况的不同,其异响产生时候的声源会出现震动的差异,导致其发出的异响在音调、音强、音高方面和出现的部位出现不同。因而可以利用其特点在一定的条件下将发动机的异响诊断出来。当然,这种方法需要较深厚的经验积累,同时铺以其他方法诊断。
4.2使用便携式异响诊断仪诊断异响
利用便携式一项诊断仪可以快速诊断出发动机异响产生的位置。其步骤一般为:在发动机走热过程开始后,把压电加速度计放在发动机缸盖上部气缸中心线位置,在怠速下用直放电路检测油污金属敲击异常的声响;左右移动加速度计,观察显示仪表指示值有无明显移动的迹象;在仪表出现异常的位置上,依次按下开关,观察在何种异响的特征频率下,仪表指示值显著移动;在异响最为明显的转速、温度测试条件下及最有利的检查位置,仪表读数超过正常通统计数据的位置即为异响震源。
参考文献
[1]吴凡.汽车发动机异响的听诊[J].轻型汽车技术,2009(11/12):70-71.
[2]刘涛.发动机异响的分析与诊断[J].硅谷,2010,4:13.
[3]吴文彩.汽车检测与诊断运作[M].北京邮电大学出版社,2007,3.
关键词汽车发动机;异响;诊断
中图分类号U472.9文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)071-0130-01
汽车发动机在运行过程中不可避免地会产生噪音,而如果发动机运行状况出现异常时候,其产生的噪音会与其正常运行时产生的噪音是不一样的。比如,当发动机的主要部件的配合副磨损后的间隙增大,在运行过程中就会产生冲击或者振动,发动机振动频率增大,金属敲击声音十分明显。由于只有在主要部件的配合副磨损后间隙增大或有保障时,异响才会产生,因而,如果能正确把它判断出来,也就能反映相关部件的技术状况。而且,某些不正常的响声往往是发动机发生坏性故障的前兆,并且发动机在易于产生异响的各配合副,如气缸—活塞、曲柄连杆配合副等,在不解体条件下用其他方法很难直接检测,所以发动机异响诊断就更引起人们的重视。深入研究发动机的各种异响,揭示异响与发动机工作状况存在的内部联系,进而开发适用于在汽车使用条件下检测发动机异响的仪器,是汽车检车诊断技术进一步发展的方向。
1发动机产生异响的性质
发动机工作时候产生的声音是不纯声,而是伴有其他的噪音。
按照噪音来源一般将其分为机械噪音、燃烧噪音、空气动力噪音和电磁噪音。而根据发动机的种类、转速和负荷不同时,这类噪音的成分也会不一样。如当发动机无负荷时,汽油机的主要噪音是机械噪音,柴油机由于燃烧过程工作粗暴,噪音主要为燃烧发出的噪音。各种噪音尽管来源不一样,却都混杂在一起。发动机工作状况不正常时候,所发生的异常声响就会与各种噪音混合在一起,形成连续的声谱。
2发动机产生异响的特征
要正确找出发动机工作时发出的声音是正常的还是异常的,并且进一步划分其种类,确定发生异响的位置,就要对发动机的异响特征进行研究。
2.1振动频率和振幅
研究表明,发动机每种敲击响声引起的振动并非单一的,而是常常由一组频率不同的振动组成,但每种声响所引起的一组频率不同的振动之中也常含有一个或多个区别于其他的振动频率。当发动机相互运动配合副磨损间隙增大时,配合副相互冲撞加剧,所产生声响的声强或声压增大。因此,振幅的大小可反映配合副的技术状况好坏。
2.2相位
发动机各缸按照一定的次序进行周期性的工作。各缸燃烧后产生的最高压力也会按照该次序产生。如果各缸出现的相位不同,其异响也存在时间上的差异。同理,同一缸不同部位所产生的异响也存在相位上的差异,这就决定了异响发生时刻所对应的曲轴转角的不同。
3影响异响诊断的因素
3.1转速
发动机工作时候产生的异响跟其转速有很大的关系。如活塞敲缸、曲轴轴承响在怠速稍高的转速下较明显;活塞销响在、气门响在转速为1000r/min时较明显;而连杆轴承响在转速突变的情况下更加的突出。
异响诊断的最佳时刻应该是在异响最明显的转速下进行,并且是尽量控制在低转速的前提下,以减轻不必要的噪音和机器的损耗。
3.2温度
热膨胀系数较大的配合副所发出的异响与温度的关系非常大。如活塞敲缸声在发动机冷启动时较为明显;而发动机工作温度升高后,敲缸声减弱或消失,所以诊断活塞敲缸声时,应在冷车下进行。热胀系数小的配合副所发出的异响则与温度的关系不大。
3.3载重强度
许多异响与车体的载重强弱有关,而噪音的产生则与发动机的负荷有直接的关系,如曲轴轴承响、连杆轴承响、活塞敲缸响等。但有些异响怎与发动机的负荷强弱无关。如气门响、凸轮轴轴承响和正时齿轮响。诊断在用汽车发动机异响,常在变速器挂空挡、发动机已规定转速运动的条件下进行。
3.4诊断部位
发动机发生异响的部位有发动机的结构确定,但异响的能量随离开生源的距离越远则越响,即声波的声强或声波在发动机外表所引起的震动的振幅,随检测点距声源的远近而变化。因此,为了准确测得异响信号或获得足够的异响信号,异响检测点应距离生源越近越好。此外,测量点变化后所测得的振动信号的强弱变化,也有助于判断异响产生的部位。
4发动机异响诊断的方法
目前的汽车发动机异响的诊断方法主要有依靠丰富经验的人工听诊法和使用先进的仪器进行诊断的方法,如便携式异响诊断仪。
4.1人工经验听诊法
发动机异响诊断可以依靠汽车维修人员丰富的技术经验进行诊断处理。而听诊则是维修人员常用的非常有效的手段之一。
其中,可以利用发动机转速变化产生的异响进行分析。发动机的异响在急加速或者在急减速的时候会表现得非常明显,急加速异响明显的如曲轴主轴承响和连杆轴承异响等,急减速的异响明显的如活塞销衬套松旷和曲轴折断等引起的异响。其他的还有低转速运行、转速升高时都会出现较明显的异响。
利用异响音调的高低、强弱来判断异响也是发动机异响诊断较为常用第一个方法。发动机工作中由于机件、工况的不同,其异响产生时候的声源会出现震动的差异,导致其发出的异响在音调、音强、音高方面和出现的部位出现不同。因而可以利用其特点在一定的条件下将发动机的异响诊断出来。当然,这种方法需要较深厚的经验积累,同时铺以其他方法诊断。
4.2使用便携式异响诊断仪诊断异响
利用便携式一项诊断仪可以快速诊断出发动机异响产生的位置。其步骤一般为:在发动机走热过程开始后,把压电加速度计放在发动机缸盖上部气缸中心线位置,在怠速下用直放电路检测油污金属敲击异常的声响;左右移动加速度计,观察显示仪表指示值有无明显移动的迹象;在仪表出现异常的位置上,依次按下开关,观察在何种异响的特征频率下,仪表指示值显著移动;在异响最为明显的转速、温度测试条件下及最有利的检查位置,仪表读数超过正常通统计数据的位置即为异响震源。
参考文献
[1]吴凡.汽车发动机异响的听诊[J].轻型汽车技术,2009(11/12):70-71.
[2]刘涛.发动机异响的分析与诊断[J].硅谷,2010,4:13.
[3]吴文彩.汽车检测与诊断运作[M].北京邮电大学出版社,2007,3.