任务二发动机机械部分的故障与诊断课件

任务二发动机机械部分的故障与诊断传统汽油发动机主要由三大系统组成

“油、火、气”气路：空气→空滤→导管→化油器（节气门）→进气管→气缸油路：油箱→油箱开关→燃油滤清器→进油管→汽油泵→出油管→化油器→进气管→各气缸

1．汽缸压力表汽缸压力表是一种气体专用压力表。它一般由压力表头、导管、单向阀和接头等组成。压力表头多为鲍登管式，其驱动元件是一根扁平的弯曲成圆圈状的管子，一端为固定端，另一端为活动端。活动端通过杠杆、齿轮机构与指针相连。当气体压力进入弯管时，弯管伸直，通过杠杆、齿轮机构带动指针运动，在表盘上指示出压力的大小。汽缸压力表外形图

二、气缸压力检测2．用汽缸压力表检测的一般步骤（1）起动发动机到正常工作温度，旋下全部火花塞或喷油器。（2）汽油发动机必须将节气门和阻风门完全打开，把汽缸压力表的锥形橡胶圈压紧在一火花塞座孔上。（3）柴油发动机必须采用螺纹接口式汽缸压力表，将汽缸压力表螺纹接口旋入喷油器座孔内。（4）用起动机带动曲轴旋转3～5s，使发动机转速保持在150～180r/min（汽油机）或500r/min（柴油机），这时汽缸压力表所指示的压力值，就是该汽缸的汽缸压力。（5）按下汽缸压力表上的单向阀，压力表指针归零。每个汽缸应重复2～3次，测量结果应取其测量次数的平均值。3．检测标准及检测结果分析（1）检测标准根据规定：发动机各汽缸压力应不小于原设计规定值的85％，每汽缸压力与各汽缸平均压力的差，汽油机不超过8％，柴油机不超过10％。

发动机型号压缩比气缸压缩压力值(kPa)各缸压力差(kPa)奥迪1001.8L8.5新车：800～1000

极限：650不大于300捷达EA8278.5900～1100不大于300桑塔纳AJR1.8L9.31000～1350300富康TU38.81200300解放CA61027.4930

东风EQ61006.75833

五十铃4JB118.23100

（2）检测结果分析当汽缸压力的检测值低于标准值时，常根据机油具有密封作用的特点，用下述方法确定导致汽缸密封性不良的原因所在。由火花塞或喷油器孔注入适量（一般为20～30mL）机油后，再次检测汽缸压力，并比较两次检测结果。①如果第二次检测结果比第一次高，并接近标准值，则表明汽缸密封性不良是由于汽缸、活塞环、卡死、断裂及缸壁拉伤等引起的。②如果第二次检测结果与第一次近似，则表明汽缸密封性不良的原因为进、排气门或汽缸衬垫不密封。③两次检测结果均表明某相邻两汽缸压力低，其原因可能是两汽缸相邻处的汽缸衬垫烧损串气。

汽缸压力检测仪检测汽缸压力检测仪主要有压力传感器式汽缸压力检测仪、起动电流式汽缸压力检测仪及电感放电式汽缸压力检测仪等形式。（1）压力传感器式汽缸压力检测仪它是利用压力传感器拾取汽缸内的压力信号，经A/D转换器进行模、数转换，在显示装置上显示出汽缸压力。测量时，卸下被测汽缸的火花塞，旋上仪器配置的传感器，用起动机带动曲轴旋转3～5s，读出显示数值即为该汽缸压力值。

（2）起动电流式汽缸压力检测仪工作原理是：起动机产生的转矩是起动机电流的函数，而扭矩又与汽缸压力成正比。所以，起动电流的变化和汽缸压力之间存在着相应关系。测量与某汽缸压力相对应的起动电流值，就可以确定该汽缸压力的大小。（3）电感放电式汽缸压力检测仪这种检测仪只适用于汽油机。点火线圈次级电感放电电压和汽缸压力之间具有近乎直线的对应关系，因此，取得各缸信号经处理电路进行变换处理后，即可显示出汽缸压力。

汽缸活塞组配合副磨损、活塞环弹性下降或粘结都会使汽缸密封性下降，工作介质和燃气将会串入曲轴箱。串入曲轴箱气体越多，表明汽缸活塞组配合副磨损、活塞环弹性下降的程度就越高。例：新出厂发动机曲轴箱串气量汽油机：新机2～4L／min，达到16～22L／min时需大修柴油机：新机3～8L／min，达到18～28L／min时需大修一般把发动机工作时单位时间内串入曲轴箱的气体量作为衡量汽缸活塞组密封性的评价指标。三、曲轴箱串气量的检测

步骤

1)封堵住发动机曲轴箱通风孔及油尺孔；2)起动发动机，待其运转平稳后，将锥形橡胶导气塞插在机油加注口上，并于测试时稍许用力使之密封，另一端用快速接头与检测仪上的输入接口相接，输出接口敞开，此时流量计浮于所指刻度除，即为发动机曲轴箱在该转速下每分钟的窜气量检测时，发动机应加载，节气门全开（或柴油机最大供油量），在最大转矩转速（此时窜气量达最大值）下测试三、汽缸漏气量和漏气率检测汽缸漏气量的检测采用汽缸漏气量检测仪进行检测。其基本原理是利用充入汽缸的压缩气，用压力表检测活塞处于压缩终了上止点时汽缸内压力的变化情况，来表征整个汽缸组的密封性。不仅表征汽缸活塞组摩擦副的密封性，还要表征进排气门、汽缸衬垫、汽缸盖及汽缸的密封性。

1.汽缸漏气量检测仪结构原理国产汽缸漏气量检测仪l-调压阀；2-进气压力表；3-测量表；4-橡胶软管；5-快速接头；6-充气嘴；7-校正孔板

测试时，检测仪的充气嘴安装于所测汽缸的火花塞孔上，该缸活塞处于上止点位置。外接气源的压力应相当于汽缸压力，一般为600～800kPa，其具体压力值由进气压力表显示；经调压阀、校正孔板的量孔、橡胶软管、快速管接头、充气嘴进入汽缸。当汽缸密封不严时，压缩空气就会从不密封处溢漏出去，校正孔板量孔后的空气压力下降为P2。则P1和P2的关系式为

2．汽缸漏气量的检测方法（1）先将发动机预热到正常温度，然后用压缩空气吹净缸盖，特别要吹净火花塞孔上的灰尘，最后拧下所有火花塞，装上充气嘴。（2）将仪器接上气源，在仪器出气口完全密封的情况下，通过调节减压阀，使测量表指针指在392.27kPa位置上。（3）卸下分电器盖和分火头，装上指针和活塞定位盘如图所示，按照点火顺序和定位盘的刻度，便能确定各汽缸的上止点位置。活塞定位盘

（4）摇动曲轴，先使第1缸活塞处于压缩终了上止点位置，然后转动活塞定位盘使刻度“1”对正指针，变速器挂低速挡，拉紧驻车制动器手柄。（5）把第1缸充气嘴接上快换管接头，向第1缸充气，测量表上的读数便反映了该汽缸的密封性。在充气的同时，可以从进气管口、排气消声器口、散热器加水口和加机油口等处，察听是否有漏气声，以便找出故障部位。（6）摇转曲轴，使指针对正活塞定位盘上下一缸上止点的刻度线，按以上方法检测下一缸漏气量。按以上方法和点火顺序，检测其他各汽缸的漏气量，为使数据可靠，各汽缸应重复测量1次。仪器使用完毕后，减压阀应退回到原来位置。测量读数值大于246kPa四、进气歧管真空度检测进气歧管真空度是衡量发动机技术状况的综合参数，发动机进气歧管真空度随汽缸活塞组的磨损而变化，并与配气机构零部件状况以及点火系统和供油系统的调整有关，利用真空表，检测发动机进气歧管的真空度，可以表征汽缸活塞组和进气歧管的密封性。

1．真空表检测真空度的真空表，由表头和软管组成。真空表表头同汽缸压力表表头一样，多为鲍登管。当真空进入表头内弯管时，弯管更加弯曲，于是通过杠杆、齿轮机构带动指针动作，在表盘上指示出真空度的大小，真空表的量程为0～100Pa（旧式表为0～760mmHg）。软管一头固定在表头上，另一头可方便地连接在进气管的接头上。真空表2．真空度测试方法（1）发动机预热达到正常的工作温度。（2）用一条长约30cm的真空管将真空表接到进气歧管处，选择这个长度是为了阻止表针的过量摆动。（3）变速器处于空挡位置，发动机怠速运转。（4）读取真空表的读数。考虑大气压的影响，真空度的参数标准应根据测量地点的海拔高度进行修正。一般海拔每增加1000m，真空度将减少10kPa左右。（1）多数汽油发动机，怠速状态，各系统均工作正常，真空表指针应稳定在64～71kPa之间，如果在迅速开闭节气门时，真空表指针应在7～85kPa

之间灵敏摆动，这时表明进气歧管真空度对节气门开度的随动性较好。发动机各系统（特别是进气系统的密封性）工作良好。怠速：(2)读数在51—68kPa之间摆动，表示气门粘滞或点火系有问题(3)如明显低于正常值，则主要是活塞环、进气管或化油器衬垫漏气造成结果分析在发动机急加速测试，可显示活塞环漏气的程度。急加速时，真空表的读数应突然下降；急减速时，真空表指针将在原怠速时的位置向前大幅度跳越。即当迅速开启和关闭节气门时，真空表指针应随之摆动在7~85kpa之间(4)真空表指针在34～74kPa之间缓慢摆动，且随转速升高而加剧摆动，表示气门弹簧弹力不足、气门导管磨损或气缸衬垫泄漏。急加速：三、发动机异响的诊断与排除一、敲缸

异响特征：（1）声源在气缸上部，右侧（从发动机后部向前看）（2）声音空旷、沉闷，象钟声一样。（3）冷机时常见。（4）低速大负荷时出现。（5）带负荷加速时明显。

是一种清脆有节奏的金属敲击声，冷车时响声大，热车较轻或消失。这种敲击声如仅发生在冷车时，尚可继续行驶，如在走热后连续发生敲击声，则不能继续使用，而应进厂检修

产生原因：（1）活塞与气缸磨损严重，配合间隙过大。（2）活塞裙部形状不符合要求（瘪凹）（3）润滑不良检查方法：（1）单缸断火方法可以确定是哪一缸活塞敲缸。（2）为进一步确认，可向该项缸注入一些机油，暂时可以消除噪声二、气门响

一种清脆而有节奏的连续声响，是气门与挺杆间隙过大所致，利用“断火”的方法不能使之消除，响声在气门室一侧较为明显

检查时，拆下气门室盖，发动机怠速运转时察听气门响声和观察润滑油飞溅情况，判断是哪一缸响，用厚薄规插入气门间隙，当响声减弱或消失，就是该气门脚有异响。

三、主轴瓦响异响特征：（1）噪声来源于曲轴箱。（2）有负荷加速或猛加速、减速时产生坚实、单调、沉重的“堂、堂”金属冲击声。（3）发动机的油、水温度对响声没有影响。（4）空负荷时声音不明显。（5）单缸断火，响声无明显变化；相邻两缸断火，响声明显减弱。产生原因：（1）主轴瓦或主轴颈磨损严重。（2）主轴承盖螺栓松动检查方法（1）用火花塞短路的方法，响声减轻程度不明显。（2）结合异响特征（2）及（4）的特征点来判断。预防及解决办法：（1）保证主轴承盖螺栓的拧紧力矩。（2）使用符合标准的机油并按保养规范定期检查，加足机油，更换机油。（3）针对情况更换轴承或曲轴。（4）更换适当规格、型号的主轴瓦。四、连杆瓦响异响特征：（1）声音发生在气缸中下部，声音或轻或重。（2）发动机在2000～2500r/min时比较明显。（3）急加速时能听出响声随转速的变化而变化，且异响突出。（4）发动机的油、水温度对异响没有影响。产生原因：（1）连杆瓦、曲柄磨损严重。（2）连杆螺栓松动致使连杆轴承松动检查方法：（1）单缸断火的方法可减轻噪声，由此可查出是哪一个缸出现了问题。（2）如果轴承完全损坏，用单缸断火的方法无效，但这种情况下噪声十分明显，比较容易判断。预防及解决办法：（1）保证使用合格质量的零件（连杆，轴瓦，曲轴）（2）保证装配的正确性，螺栓宁紧力矩符合要求（3）针对磨损情况更换连杆瓦，维修或更换曲轴，更换连杆

五、活塞销敲击声异响特征：（1）声音发生在气缸上部，凸轮轴对面。（2）急剧的金属敲击声（咔嗒咔嗒的声音）。（3）发动机怠速时或低速空负荷时明显。产生原因：（1）活塞销与活塞销孔的配合间隙过大。（2）润滑不良造成活塞销孔磨损（3）装配时将活塞销孔拉伤检查方法：

火花塞短路时会引起敲击声成倍地增加，这种状态下，发动机一转中活塞销要冲击二次，上下各一次。预防及解决办法：（1）保证销与孔的正确装配间隙。（2）严格遵守装配工艺。（3）使用符合标准的机油并按保养规范定期检查，加足机油，更换机油。（4）更换活塞或/和活塞销。六、案例案例：佳美配气机构异响故障现象:一辆94款丰田佳美2.0轿车，装用4缸发动机，无论怠速与加速，配气机构都出现嘈杂的敲击响声，噪音大而严重。

故障分析与判断:发动机进排气凸轮轴均采用减噪齿轮结构，

经检查排气凸轮上的减噪齿轮，也是错位3个牙装着，这种错位安装现象均是以前拆卸时，未事先安装上6×18mm螺栓所致。考虑到这台发动机异响声严重，逐缸检查气门脚间隙，在将减噪齿轮复位的同时，更换调整垫片将进气门调整为0.15mm，排气门调整为0.2Omm，试车异响减轻，但没有根除。故障排除:重新拆卸凸轮轴，更换全部12个气门顶杆后，异响完全排除，发动机声音恢复正常。用单缸断火法检查异响是否与缸位有关。若异响与缸位无关，则应检查异响与发动机工作循环的关系，用以确定故障异响出自于哪一机构逐渐提高发动机转速试验，听异响有无变化。此外，还应注意温度的影响查明异响与发动机的负荷、工作循环、转速、温度之间的关系，从而确知被诊异响的特征

——怠速或低速时有异响小结首先提高发动机转速直至异响出现，维持该转速运转，使异响存在，继而查明缸位关系。如缸位关系不明显，则应查明异响振动在发动机上的分布区域，以查明发响部位。若逐渐提高发动机转速并无异响出现，可结合单缸断火进行急加速或急减速试验。同时应观察机油压力、机油加注油口、排气管等处的变化，用以辅助诊断此类异响——怠速正常而转速提高后有异响行驶中出现异响时，可踩下离合器踏板，并做急加速试验。若仍有异响，说明是发动机异响；若异响消失，说明是离合器或变速器异响。发动机常见异响主要有活塞敲缸响、汽缸漏气响、活塞销响、曲轴主轴承响、