发动机机械系统检修第十部分课件

1、发动机机械系统检修第十部分 发动机机械系统故障诊断发动机机械系统异响诊断任务一任务二气缸密封性能的检测与诊断任务三任务四发动机冷却系统的故障诊断发动机润滑系统的故障诊断发动机机械系统异响诊断 一、汽车故障的定义第十部分 发动机机械系统故障诊断汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象，它包括汽车不能行驶、功能不正常和个别性能指标超出规定的技术要求等，其实质是零件或零件之间的配合状态发生了异常变化。汽车的工作能力是动力性、可靠性及安全环保等性能的总称，而经济性、制动性、操作稳定性、行驶平顺性、通过性、可靠性是汽车按规定使用性能指标执行规定功能的能力。 二、汽车故障的分类（一）按故障发生的性质分

2、为自然故障和人为故障自然故障是汽车在使用期内，由于受外部、内部不可抗拒的自然因素的影响而产生的故障。人为故障是汽车在制造和维修中，由于使用了不合格的零件或违反了装配的技术要求，或汽车在使用中没有遵守使用条件和操作工艺规程以及运输、保管不当等人为因素所造成的故障。第十部分 发动机机械系统故障诊断（二）按故障发生的速度分为突发性故障和渐进性故障轮胎被地面尖石或铁钉刺破、发动机油路堵塞、导线松脱等均属于突发性故障。突发性故障不受运转时间影响、不可预测、具有偶然性和突发性，无法监控。但这种故障容易排除，因此通常不影响汽车的使用寿命。第十部分 发动机机械系统故障诊断（三）按故障表现的稳定程度可分为持续性

3、故障和间歇性故障 持续性故障一旦发生，其出现规律明显，症状表现稳定，直至故障被排除。故障部位技术状态稳定，一般较易诊断和排除。引起间歇性故障具有突发性，时有时无，且无明显规律的特点，其原因是引起这类故障的故障部位的技术状况发生不规则变化，故障原因不稳定。这类故障较多地发生在电路，特别是汽车电控系统中。第十部分 发动机机械系统故障诊断（四）按丧失工作能力的程度可分为局部故障和完全故障 导致汽车部分丧失工作能力的故障为局部故障。 导致汽车完全丧失工作能力的故障为完全故障，完全故障使汽车不能行驶。第十部分 发动机机械系统故障诊断（五）按故障危害程度可分为一般故障、严重故障和致命故障汽车运行中能及时排

4、除的故障或不能排除的局部故障为一般故障。汽车运行中无法排除的完全故障为严重故障。导致汽车产生严重损坏的故障为致命故障。汽车故障的产生是有一定规律的，只有掌握了汽车故障的变化规律，了解汽车故障产生的原因，才能更好地预防和诊断、排除故障。第十部分 发动机机械系统故障诊断 三、汽车故障的变化规律（一）零件的磨损规律零件的磨损规律是指两个相互配合零件的磨损量与汽车行驶里程的关系，又称零件的磨损特性。如图10-1所示为两者的关系曲线，即零件磨损特性曲线。图10-1 零件磨损特性曲线第十部分 发动机机械系统故障诊断（二）汽车故障率及故障变化规律曲线汽车故障率1.汽车故障率是指使用到某行驶里程的汽车，在该行

5、驶里程后单位行驶里程内发生故障的概率，也称失效率或故障程度。它是衡量汽车可靠性的一个重要数量指标参数，体现了汽车在使用中工作能力丧失的频繁程度及汽车的总体可靠程度。第十部分 发动机机械系统故障诊断汽车故障变化规律曲线2.汽车故障变化规律曲线是汽车的故障率与汽车行驶里程的关系曲线，如图10-2所示，俗称浴盆曲线。图10-2 汽车故障变化规律曲线第十部分 发动机机械系统故障诊断汽车故障变化规律可分为如下三个阶段： (1)早期故障期。早期故障期相当于汽车的磨合期。因初期磨损量较大，所以故障率较高，但随行驶里程的增加而逐渐下降。 (2)随机故障期（偶然故障期）。在随机故障期，故障的发生是随机性的，没有

6、一种特定的故障在起主导作用，多为使用不当、操作疏忽、润滑不良、维护欠佳、材料内部隐患、工艺和结构缺陷等偶然因素所致。 (3)耗损故障期。在耗损故障期，由于零件磨损量急剧增加，大部分零件老化、耗损，因而故障率急剧上升，出现大量故障，若不及时维修，将导致汽车或总成报废。第十部分 发动机机械系统故障诊断（三）维修对降低汽车故障率的作用在汽车维修中应用成熟技术，严格工艺规程，加强走合期的维护，严格执行有关新车或大修车走合的各项规定，可有效降低早期故障期汽车的故障率。在汽车正常使用期内，执行正确使用、定期检测、强制维护和视情修理的方针可以降低故障率，维持并保证汽车的完好技术状况和工作能力。第十部分 发动

7、机机械系统故障诊断 四、汽车故障的诊断方法（一）人工经验诊断法第十部分 发动机机械系统故障诊断 诊断人员凭借一定的理论知识和积累的实践经验，利用简单工具诊断汽车故障的方法称人工经验诊断法。望1.“望”即根据故障发生部位仔细观察故障现象，而后对故障做出判断。一般包括零件是否异常或损坏，有无油、水泄漏，连接是否松动，排气颜色是否正常，空滤、汽滤是否堵塞，轮胎有无异常磨损等。第十部分 发动机机械系统故障诊断闻2. “闻”即凭汽车发出的某些特殊气味来判断故障的位置。例如，离合器或制动器摩擦片烧损、电线烧毁、发动机烧机油、未燃烧的汽油等异味。第十部分 发动机机械系统故障诊断问3. “问”即对知情者(驾驶

8、员等)进行询问。询问包括车辆的型号、使用年限和行驶里程、使用条件、近期维护修理情况，故障的预兆和现象、故障发生的时间、环境、气候条件，发生故障后做了哪些检查和修理等。此外，车辆的技术档案是一个重要的调查资料和依据。第十部分 发动机机械系统故障诊断听4. “听”即根据汽车发出的异常声音判断故障。当某一个部位发生故障时，有的会出现异常的响声。例如，相对运动的零部件损坏、间隙过大或干摩擦时就会产生异响。维修工或驾驶人应注意锻炼自己的听觉，以便于及时发现汽车的异常声音，判断并排除故障，避免造成更大的损失。第十部分 发动机机械系统故障诊断摸5. “听”即根据汽车发出的异常声音判断故障。当某一个部位发生故

9、障时，有的会出现异常的响声。第十部分 发动机机械系统故障诊断试6. “试”即利用适当的工具、按照一定的条件、方法来验证。例如，用单缸断火(油)法判定发动机产生某些异响的部位，用突然加速法查听异响的变化，用试换零件法找出故障的部位等。第十部分 发动机机械系统故障诊断（二）仪器设备诊断法仪器设备诊断法是利用仪器和设备(其中包括常用仪器、仪表和专用设备等)诊断汽车故障的方法。借助于仪器将检查结果定量化，能够更准确地诊断故障。第十部分 发动机机械系统故障诊断（三）自诊断法自诊断法是利用汽车本身装备的电脑(ECU)对系统产生的故障进行自行诊断的方法。这种诊断方法用于汽车电脑(ECU)控制系统中。当汽车运

10、行时，ECU不断监控系统中各部分的工作情况，如果发生故障，ECU根据故障的性质和程度，首先进入失效保护模式，同时，将故障信息以代码的形式存储，并通过组合仪表盘上的指示灯提醒司机。在汽车维修时，利用专门的仪器和方法提取故障码，据此排除故障后再将其清除。第十部分 发动机机械系统故障诊断任务一 气缸密封性能的检测与诊断任务实施目标能对气缸密封性能进行检测与诊断。任务实施条件（1）典型车辆或台架发动机总成。（2）常用拆装工具、火花塞套筒。（3）气缸压力表、真空表及附件。 一、气缸密封性能的评价指标（一）气缸压缩压力发动机气缸压缩压力取决于压缩比以及气缸的密封性。为确保发动机具有一定的动力性和经济性，根

11、据发动机压缩比的不同，其最低压缩压力应在440780 kPa(汽油发动机)或0.442.0 MPa(柴油发动机)范围内，否则属于故障。气缸压力过低的原因主要是气门漏气、活塞气缸之间漏气、气缸垫损坏漏气等。任务一 气缸密封性能的检测与诊断（二）进气管真空度进气管真空度的大小同汽车的排气量和压缩比有着密切关系，但是这一真空度的大小、稳定与否将直接反映出发动机的总体性能与故障部位。测试发动机进气歧管的真空度可分为三种基本类型:怠速测试、急加速测试和排气系统阻塞测试。任务一 气缸密封性能的检测与诊断 二、测量方法及结果分析（一）用气缸压力表检测气缸压缩压力气缸压力表1.气缸压力表外形如图10-3所示。

12、它一般由压力表头、导管、单向阀和接头等组成，单向阀用于使压力表指针回零。图10-3 气缸压力表外形任务一 气缸密封性能的检测与诊断气缸压力表2.(1)将发动机运转至正常工作温度(水温8090 )。(2)拆下空气滤清器。(3)拆下全部火花塞(或柴油机喷油器)，断开全部喷油及点火线路。(4)将节气门全开(针对汽油机)。(5)将气缸压力表压紧或拧紧到火花塞孔或柴油机喷油器孔。(6)用起动机转动曲轴35 s (保证蓄电池电量充足)。(7)记录压力表读数。(8)依次测量每个缸，每缸至少测两次，取平均值。任务一 气缸密封性能的检测与诊断结果分析3. （1）根据国家标准营运车辆综合性能要求和检验方法(GB

13、185652001)的规定，发动机各气缸压缩压力应不小于原设计规定值的85%;汽油发动机每缸压力与各缸平均压力的差应不大于8%，柴油发动机每缸压力与各缸平均压力的差应不大于10%。 （2）测量结果低于标准值，应向该缸注入2030 mL机油，重新测量气缸压力。任务一 气缸密封性能的检测与诊断（二）用真空表检测进气管真空度真空表1. 真空表的外形如图10-4所示。它一般由表头、导管和接头等组成。导管有两种:一种为软导管，另一种为金属硬导管。图10-4 真空表的外形任务一 气缸密封性能的检测与诊断测量步骤2.怠速测试:发动机怠速运转，真空表读数并保持稳定。运转发动机至正常工作温度(水温8090 )。

14、急加速测试:迅速开启和关闭节气门，真空表指针应随之在784 kPa摆动。排气背压测试 连接好真空表。（1）（2）（3）（4）（5）任务一 气缸密封性能的检测与诊断结果分析3.1)怠速测试结果分析（1）若怠速测试时的真空表指针有规律地下跌69 kPa，则可能某缸点火系统部件工作不良，气门密封不良，活塞间隙过大。（2）若真空表读数值不规则地下降到1027 kPa时，则可能是火花塞不良，气门、气门挺杆或液压挺杆卡滞，凸轮轴某凸轮磨损严重。（3）若真空表指针缓慢摆动于2734 kPa，则火花塞间隙可能太小。（4）若怠速时真空表指针很快地在4761 kPa摆动，则可能进气门挺杆与导管磨损致使配合松旷。任

15、务一 气缸密封性能的检测与诊断（5）若怠速时真空表指针在3861 kPa来回摆动，可能气门漏气，气缸垫损坏，活塞损坏，缸筒拉伤。（6）若怠速时真空表指针在1865 kPa大幅度摆动，多半是由气缸衬垫漏气所引起的。 （7）若发动机怠速过高，测试歧管真空度(绝对值)小于40 kPa，说明是发动机的节气门之后的歧管或总管漏气，漏气部位多数是歧管垫以及与歧管相连接的许多导管。如真空助力器气管等。（8）若发动机起动困难，保证不了稳定怠速运转。只要测试发动机的真空度(绝对值)在50 kPa任务一 气缸密封性能的检测与诊断 （1）急加速、急减速时若真空表指针的摆动幅度不太明显，可能活塞漏气严重。真空表指针摆

16、动幅度越宽，表明发动机技术状况越好。 （2）若怠速时真空表指针低于正常值，急加速时指针回落到“0”附近，节气门突然关闭时指针也不能升高到86 kPa左右，则可能是由于活塞环或进气管衬垫漏气造成的。2)急加速测试结果分析任务一 气缸密封性能的检测与诊断3)排气背压测试结果分析 发动机怠速运转，观察真空表读数，之后缓慢加速，使转速逐渐升高，如果发动机在2 500 r/min时，真空数值逐渐低于怠速数值或在从2 500 r/min猛然降到怠速时，真空表读数没有增加，说明排气系统内背压过高，其排气阻力过大，也可能是三元催化剂堵塞，排气管与消声器堵塞。任务一 气缸密封性能的检测与诊断任务二 发动机机械系

17、统异响诊断任务实施目标能够对发动机机械系统产生的异响进行诊断。任务实施条件（1）相应故障车辆或台架发动机总成。（2）常用拆装工具。（3）异响听诊器。 一、发动机异响类型（一）机械异响机械异响是指由于发动机运动部件的自然磨损和老化、润滑不良、紧固不良、修理调整不当等使配合间隙增大或零件损坏，在运动中由于振动或撞击而产生金属敲击声。任务二 发动机机械系统异响诊断（二）燃烧异响燃烧异响是指发动机燃烧时由于发生爆震或柴油机工作粗暴等造成的发动机异响。任务二 发动机机械系统异响诊断（三）空气动力异响空气动力异响是指在发动机的进气口、排气口和运转的风扇处因气流振动造成的异响。当排气管漏气时也会产生异响。任

18、务二 发动机机械系统异响诊断（四）电磁异响电磁异响是指在发电机、起动机及一些电磁元件内，由于磁场交替变化，引起机械中某些部件产生振动而造成的异响。任务二 发动机机械系统异响诊断 二、发动机异响的诊断条件（一）转速一般来讲，发动机转速越高机械异响声音越大，但在高速下，各种异响混杂，某些异响反而难以辨别。所以，诊断时要根据不同异响特点区别对待，总之，要在异响最明显的转速下进行诊断。任务二 发动机机械系统异响诊断（二）温度有些异响与发动机温度有关，而有些与温度无关或影响不大。对热膨胀系数较大的配合副，要特别注意温度变化对异响的影响。任务二 发动机机械系统异响诊断（三）负荷许多异响与发动机负荷有关，负

19、荷越大，响声越大。任务二 发动机机械系统异响诊断（四）润滑当润滑条件较差时，异响也会变得严重。任务二 发动机机械系统异响诊断（五）断缸通过断火或断油的方法不让该气缸做功，察听异响有无变化。任务二 发动机机械系统异响诊断 三、发动机异响的诊断方法（一）人工直观诊断借助简单的设备，采用直观试探诊断异响的部位、特征、出现时机、变化规律、产生条件，同时可以观察排气烟色、烟量，借助断缸等方法来寻找故障的具体部位。任务二 发动机机械系统异响诊断（二）异响诊断仪诊断利用专门的诊断仪器，根据异响的频率、响度、部位来寻找故障的具体部位。发动机异响诊断仪一般由传感器、前置放大器、频率选择装置、功率放大器、显示仪表

20、、转速表等组成。异响诊断仪能比较迅速准确地诊断出异响部位和程度，但对不同种类的发动机，同一种异响频率可能不同，所以其通用性差。任务二 发动机机械系统异响诊断 四、发动机常见典型异响现象的产生原因（一）曲轴主轴承响曲轴主轴承响的主要原因有主轴承磨损间隙过大、主轴承盖螺栓松动、润滑不良导致轴承烧蚀或合金脱落、轴承与座孔配合松动、主轴颈圆度误差过大、装配不当等。任务二 发动机机械系统异响诊断（二）连杆轴承响连杆轴承响的主要原因有连杆轴承磨损间隙过大、连杆盖螺栓松动、润滑不良导致轴承烧蚀或合金脱落、轴承与座孔配合松动、连杆轴颈圆度误差过大、装配不当等。任务二 发动机机械系统异响诊断（三）活塞敲缸响活塞

21、敲缸响的主要原因有活塞与气缸磨损间隙过大、连杆弯曲和扭曲、曲轴主轴颈与连杆轴颈不平行、连杆小头孔与大头孔两轴线不平行、活塞销座孔轴线与活塞中心线不垂直、活塞销装配过紧、连杆轴承装配过紧、活塞与气缸润滑不良。任务二 发动机机械系统异响诊断（四）活塞销响 活塞销响的主要原因有活塞销与连杆衬套磨损间隙过大、活塞销与活塞销座孔配合间隙过大、活塞销卡簧脱落使活塞自由窜动。任务二 发动机机械系统异响诊断（五）气门脚响 气门脚响的主要原因是磨损或调整不当导致气门间隙过大。任务二 发动机机械系统异响诊断 五、诊断步骤（一）曲轴主轴承响的诊断（1）起动发动机，用异响听诊器在曲轴箱接近曲轴主轴承处的气缸下部察听。

22、（2）反复变更发动机转速，在突然加速或减速时，如有明显的低沉响声，则为主轴承响。（3）提高发动机转速，高速运转时察听响声应明显。（4）发动机负荷增大或汽车爬坡时响声严重，机件应有较大的震动。任务二 发动机机械系统异响诊断（5）单缸断火响声无变化，相邻两缸断火响声明显减弱。（6）发动机温度越高响声越明显，说明发动机机油黏度过低或老化，应更换发动机机油。（7）踏下离合器踏板，如果响声减弱或消失，则为曲轴轴向窜动发响。任务二 发动机机械系统异响诊断（二）连杆轴承响的诊断（1）起动发动机，用听诊器在气缸中部察听。（2）突然加速时，发动机有明显的低沉响声，该声响较主轴承响清脆。（3）提高发动机转速，高速

23、运转时察听响声应明显。（4）发动机负荷增大或汽车爬坡时响声严重，机件应有较大的震动。（5）单缸断火响声明显减弱。（6）发动机温度升高响声越明显，说明发动机机油不符合要求，应予更换。任务二 发动机机械系统异响诊断（三）活塞敲缸响的诊断（1）起动发动机，用听诊器在气缸上部两侧察听。（2）怠速时，发出较清脆的有一节奏的“吭吭”的金属敲击声。（3）单缸断火响声明显减弱或消失。（4）发动机低温时发响，温度正常后响声消失，说明活塞与气缸间隙过大。若温度正常后响声仍不消失，说明是其他原因。（5）若机油加注口和排气管均冒蓝烟，说明活塞与气缸间隙过大。（6）向怀疑发响的气缸注入20 mL左右的新机油，响声减弱或

24、消失，说明活塞与气缸壁配合间隙偏大。任务二 发动机机械系统异响诊断（四）活塞销响的诊断（1）（5）（4）（3）（2） 随发动机转速变化响声周期性变化，加速时响声更大。 起动发动机，用听诊器在气缸上部察听。 发动机温度升高，响声不减甚至更明显。 单缸断火响声明显减弱或消失。复火瞬间响声立即出现或连续出现两个响声。 怠速及低速、抖动节气门时，发出较清脆的有节奏的“嗒嗒”的金属敲击声。任务二 发动机机械系统异响诊断（五）气门脚响的诊断（1）起动发动机，用听诊器在气缸上部气门室部位察听。（2）怠速及低速时，发出较清脆的有节奏的“嗒嗒”的金属敲击声。（3）发动机转速升高，响声增大。（4）单缸断火响声不变

25、。（5）发动机温度变化响声不减。（6）怠速时，用适当厚度的厚薄规插入气门间隙处，响声消失即为该气门间隙大。任务二 发动机机械系统异响诊断任务三 发动机冷却系统的故障诊断任务实施目标能够对发动机冷却系统的常见故障进行诊断。任务实施条件（1）相应故障车辆或台架发动机总成。（2）常用拆装工具。 一、发动机冷却系统的常见故障（一）发动机过热的原因冷却系统本身的原因1.（1）（5）（4）（3）（2） 电动风扇不转或硅油风扇离合器损坏。 冷却液不足。 散热器散热片倾倒过多或散热片间积存泥土太多。 风扇叶片角度不当或装反，扇风量不足。 风扇皮带张紧力不足或因油污而打滑。任务三 发动机冷却系统的故障诊断（7）

26、散热器芯管堵塞或其出水胶管被吸瘪。 节温器工作不正常(主阀门开度小或打不开)。水泵皮带过松或水泵损坏。膨胀水箱软管破裂。 （6） （8） （9）任务三 发动机冷却系统的故障诊断 带百叶窗的汽车的百叶窗关闭或开度不足。（10） 气缸垫烧坏或缸体、缸盖裂纹，导致高温气体进入冷却系统。（12） 气缸垫装错，导致冷却水道堵塞。（11）任务三 发动机冷却系统的故障诊断其他系统的原因2.（1）点火时间过迟。混合气过稀或过浓。（2）（3）燃烧室积炭过多。空调冷凝器风扇不转。（4）（5）机油量不足或机油散热器工作不良。汽车长时间超负荷工作。（6）任务三 发动机冷却系统的故障诊断（二）冷却液消耗异常的原因（1）

27、散热器及进、出水胶管或接头泄漏。（2）水泵漏水。（3）空调加热器水管漏水。（4）气缸垫水道孔与气缸串通。任务三 发动机冷却系统的故障诊断（三）冷却液温度过低的原因发动机未装节温器。风扇常转。带百叶窗的汽车在冬季百叶窗未关闭。（1）（2）（3）任务三 发动机冷却系统的故障诊断 二、诊断步骤（1）检查冷却液液位。（2）检查百叶窗是否打开。（3）检查风扇是否转动。（4）检查散热器散热片是否倾斜过多或散热片间积存灰尘太多。（5）检查水泵皮带是否过松。（6）若以上各项正常，用手摸散热器和发动机机体，如果散热器温度较低，说明冷却液循环不良，应检查橡胶软管、节温器和水泵。任务三 发动机冷却系统的故障诊断（7

28、）检查散热器各部分温度是否均匀，如果冷热不均，说明散热器内部堵塞。（8）检查其他系统原因。（9）对刚刚维修过的发动机，还应考虑是否气缸垫装错，造成冷却液循环不良。任务三 发动机冷却系统的故障诊断任务四 发动机润滑系统的故障诊断任务实施目标能够对发动机润滑系统的常见故障进行诊断。任务实施条件（1）相应故障车辆或台架发动机总成。（2）常用拆装工具。 一、发动机润滑系统的常见故障（一）发动机机油压力过低（4）机油泵限压阀弹簧过软或调整不当。（3）机油集滤器堵塞。（2）机油滤清器堵塞且机油滤清器旁通阀打不开。（1）机油量不足或机油黏度过低。任务四 发动机润滑系统的故障诊断（6）（5）（9）（8）（7） 气缸垫损坏，气缸盖、气缸体有裂纹使冷却液漏入油底壳，稀释机油。 润滑系统油路或各密封部位有漏油现象。 机油泵工作不良。 机油压力指示灯或油压开关失效。 曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承间隙过大。任务四 发动机润滑系统的故障诊断（二）发动机机油压力过高机油压力一直过高1.先拔出机油尺，检查机油黏度是否过高，看是否需要更换机油，如果机油正常，则检查机油压力表和机油压力传感器是否正常，如果正常，则需检查油路，限压阀等。对于新装配的发动机，若出现机油压力过高，应重点检查曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承的配合间隙。 任务四 发动机润