理论教育 汽车连杆活塞异响故障分析与修复方法

汽车连杆活塞异响故障分析与修复方法

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:学习该任务后,你应该能:1.熟悉连杆、活塞异响故障的现象。图6-1-7连杆轴瓦1.故障现象连杆轴承发出的声响是一种较严重的短促的敲击声。

汽车连杆活塞异响故障分析与修复方法

【学习目标】

学习该任务后,你应该能:

1.熟悉连杆、活塞异响故障的现象。

2.根据故障现象分析连杆、活塞异响故障的原因。

3.熟练制定正确诊断异响故障的流程。

4.熟练排除连杆、活塞常见异响故障。

一、连杆轴承异响

【学习内容】

连杆小头轴承与活塞销或十字头销配合,用以减少销的磨损的连杆小端轴承。常为滑动轴承。在无十字头式连杆上,在轴套的内表面上钻有油孔,有的还开制油槽,以便润滑油进入润滑。如图6-1-6。

图6-1-6 连杆组件分解图

连杆大头轴承与曲柄销配合连接,用以减少曲柄销磨损的连杆大端轴承。连杆大端轴承为剖分的滑动轴承。为了润滑,在大端轴承上钻有油孔,并在减摩合金表面上开制油槽和垃圾槽等。如图6-1-7。

图6-1-7 连杆轴瓦

1.故障现象

连杆轴承发出的声响是一种较严重的短促的敲击声。发动机在怠速时此响声较小,中速时较为明显,当突然加速时,则响声随发动机转速突然升高明显连续,严重时,在发动机外部可直接听到。其现象为:

(1)在突然加速时会出现连续明显的敲击声,响声清脆、短促而坚实。

(2)断火后响声会明显的减弱和消失。

(3)发动机温度高后,响声无明显变化。

(4)在有负荷(载重爬坡)的状态下响声加剧。

2.产生原因

连杆轴承异响的主要原因有:

(1)连杆轴承盖的固定螺栓松动。

(2)连杆轴承合金烧毁或脱落。

(3)连杆轴承与轴颈磨损严重,致使径向间隙过大。

(4)连杆轴承底板短或定位装置失准、损坏,因而转动。

(5)连杆轴承润滑不良。

3.故障检查与分析

一旦发现连杆轴承异响,应先检查发动机润滑油的数量和品质,若数量不足,应及时添加;如润滑油变质造成黏度下降,应立即更换。若上述工作完成后异响仍存在,再在加润滑油口处查听。逐渐提高发动机的转速,当接近中速时,响声明显,突然开大节气门时,响声更为突出。为查明是哪个连杆轴承响,可逐缸断火试听,如断到某缸时,响声减弱或消失,突然将工具离开时,发出“当”的一声响,说明是此道连杆轴承响,应更换相同级别的轴承,并进行修配。此类故障冷启动瞬间响声最大,因为此时机油还未上来,待发动机运转后音响减弱,当机油稀薄时响声最大,变速时查听尤为明显。

二、活塞敲缸异响

【学习内容】

汽车活塞是用来承受气体压力,并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧室的组成部分。汽车活塞好比汽车发动机的中枢部位,在发动机启动时占了极其重要的地位。如图6-1-8。

1.故障现象

开车细心的司机可能会遇到这种情况,不知道为什么发动机内部会出现连续不断的类似金属敲击的声音,这就是活塞敲缸。活塞敲缸对发动机影响很大,轻微的影响发动机窜机油,燃油消耗偏高,严重时会出现拉碎活塞,打坏气缸,以致于连杆断裂,打坏气缸体。活塞敲缸异响主要故障现象有:

(1)发动机低温、怠速时,响声为“铿、铿”且有节奏的金属敲击声。

(2)发动机升温后,高速时,响声为“嘎、嘎”的连续金属敲击声;怠速时为“嗒、嗒”声,机体有震动;中高速时为有节奏的“哒、哒”声;试火时为“堂、堂”声。

(3)发动机低速时发出有节奏的强弱分明的“堂、堂”声,高速时为“嗒、嗒”的金属敲击声。

(4)变换发动机转速,急加速时,响声更快更强,在发动机上侧更为明显。

(5)单缸断火试验,响声减弱或消失,跳火1次,发出响声2次。

(6)发动机低温时发出响声,升温后响声消失。

2.产生原因

活塞敲缸的原因主要有:

图6-1-8 活塞、曲轴

(1)活塞与气缸壁配合间隙过大,活塞在气缸内上下移动时产生摆动,使活塞头部或裙部与气缸壁碰击发出响声。活塞连杆组装入气缸中歪斜,使密封性差,润滑条件恶化,磨损严重。如图6-1-9活塞承受压力示意图

图6-1-9 活塞承受压力示意图

(2)机油压力低,飞溅润滑气缸壁不良,活塞与气缸壁直接相碰而发出的敲响声。

(3)汽油机产生爆燃或早燃(表面点火)。

(4)活塞环的端隙、背隙配合过小而发出响声。

3.故障诊断与分析

(1)发动机低温时敲缸,低温时有“铿、铿”声,排气管冒蓝烟,用螺丝旋具触试气壁缸,有震动感,断火响声下降,熄火响声下降,温度升高后响声下降,则为活塞裙部与气缸壁间隙过大所致。多缸有敲缸声响,单缸断火响声只是部分减弱,可从火花塞孔加润滑油20—25毫升,摇动曲轴,再启动发动机,此时响声下降则为活塞与缸壁间间隙过大所致。

(2)发动机升温后敲缸,发动机低温时不敲缸,升温后,中速时发出有节奏的“嗒嗒”声,响声在左侧,可分辨出前、中、后部。断火后响声无变化,可诊断为活塞裙部上端松旷,与气缸间隙过大所致;断火后有“嘡嘡”声的类似锤击的钢管声,可诊断为气缸润滑不良所致。发动机低、高温均敲缸,某缸断火后响声下降而不消失,则为该缸发出敲缸声响,若低速时为“嘡嘡”声,则是由于活塞销套装配过紧所致;若低速时为“嗒嗒”声,则为活塞装配过松所致。

出现活塞敲缸的现象,最好及时去专业的4S店去检查维修,该换的发动机零件必须得换,不要认为敲缸对汽车影响不大。其实汽车的维护重点就在于对于发动机的点滴细致观察和日常维护,这样爱车才会用得更久。

三、活塞销异响

【学习内容】

活塞销是装在活塞裙部的圆柱形销子,它的中部穿过连杆小头孔,用来连接活塞和连杆,把活塞承受的混合气体燃烧的作用力传递给连杆。为了减轻重量,活塞销一般用优质合金钢制造,并制成厚壁管状体。连接方式采用销与销座和连杆小头之间只有一者可以自由旋转另一者相互固定的半浮式活塞销和销与活塞销座和连杆小头之间都可以自由旋转的全浮式活塞销两种类型。如图6-1-10

图6-1-10 全浮式与半浮式活塞销

1.故障现象

活塞销响是一种较尖锐、清脆的金属声,这种响声,在发动机同速转速下比敲缸声连续而尖锐,在发动机转速稍高于怠速时,比较清晰,当发动机温度升高后,响声不但不减弱,有时还要明显些。其现象为:(www.daowen.com)

(1)响声在怠速和怠速稍高时比较明显清晰;

(2)发动机温度升高后声响明显;

(3)断火后声响减弱;

(4)略提早点火时间,声响加剧。

2.产生原因

发生活塞销异响的主要原因有以下几方面:

(1)活塞销与连杆铜套磨损严重而松旷。

(2)活塞销与活塞销座孔配合松旷。

(3)活塞销断裂或销环过松旷。

3.故障检查与排除

(1)活塞销响,一般是从机油口处查听。将发动机控制在声响最明显的范围内(怠速到中速),然后用工具使火花塞短路,逐缸进行断火试验,若断火到某一缸时,声响减弱或消失,将工具突然离开火花塞时,又立即出现敲响声,可断定是该缸的活塞销响声。如用金属棒抵触在发动机汽缸体侧壁查听时,此响声在气缸上半部较下半部明显。若响声不很明显时,可略提早点火时间,若响声较之前明显,即为活塞销响,如活塞销响与铜套的配合间隙过于松旷时,用旋具断火试验,声响反而更为连续而清晰。

(2)活塞销发出轻微响声时,可继续行驶,到有修复条件的地方进行修理。响声严重时可拆下活塞组件,检查活塞有无断裂,锁环是否过松,若活塞断裂应及时更换。

发动机在使用中有的会出现活塞销异响的故障。如果活塞销异响严重会损坏活塞销衬套,加大连杆轴瓦和曲轴连杆轴颈的磨损,磨损到最严重时,会拉断活塞销或连杆顶部,打坏气缸体,千万不能等闲视之。

四、活塞环异响

【学习内容】

活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环,依靠气体或液体的压力差,在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。

1.故障现象

(1)声响部位在润滑油加注口或气缸两侧,响声为钝哑的“啪啪”声,随发动机转速升高而加大,在加大同时变成较杂碎的声音。

(2)活塞环漏气发出的声响,类似活塞敲缸声,发动机低温时为“磞磞”声。单缸断火,响声减弱但不消失,响声为“刷刷”声。

2.产生原因

(1)活塞环敲击声

1)活塞环折断,单缸断火时响声为“刷、刷”声。

2)气缸壁磨损严重,上部出现凸肩,当重新调整连杆轴承后,活塞环就可能与此凸肩相碰而发出声响。

3)活塞环制造质量恶劣或活塞失圆。

4)活塞环与活塞槽磨损严重,活塞环在活塞槽中松旷。

(2)活塞环漏气响

活塞环漏气是活塞在做功行程中部分高压气体从活塞环与缸壁间窜入曲轴箱中,因冲击而发出响声。活塞环漏气异响多发生在发动机更换活塞环的初期和后期,主要是因为活塞环与气缸壁密封不严。密封不严的主要原因有:

1)活塞环与气缸壁贴合不严或因活塞环的弹性过弱贴合不紧。

2)活塞端隙过大或各活塞环的端口重合。

3)因拉缸使气缸壁、活塞环或活塞裙部表面严重损失。

4)活塞环粘咬在活塞环槽内。

3.故障诊断与分析

用螺钉旋具触试气缸盖,若有震动感,则活塞环与气缸壁凸肩撞击发出响声,如有“刷刷”的响声则活塞环断裂。

发动机低温时发出“蹦蹦”的响声,机油加注冒蓝烟,则为活塞环串气发出响声,当转速变化,冒烟情况也改变,升温后响声消失,则说明声响时新活塞环漏光度太大或活塞环卡死在环槽内所致。

发动机高温时有明显串气声,断火后响声下降,机油加注口串气明显,则说明响声是活塞环开口间隙过大或活塞环弹力过弱所致。

五、拉缸异响

【学习内容】

拉缸是汽车发动机的常见故障之一。所谓“拉缸”是指气缸内壁被拉成很深的沟纹,活塞、活塞环与气缸壁摩擦时丧失密封性,从而导致气缸压缩压力降低,动力性丧失。

1.故障现象

(1)拉缸异响多发生在发动机大修后的走合期,怠速运转时发出“嗒、嗒、嗒”的响声,类似于活塞敲缸声。

(2)发动机升温后为“铿、铿、铿”声,不受温度和断火影响,且发动机稍有抖动现象。

(3)拉缸严重时,可能出现发动机熄火现象。

(4)机油加注口往外冒烟。

2.产生原因

(1)活塞与缸壁间隙配合过小,活塞碰撞系数过大。

(2)活塞裙部椭圆度不足或反椭圆。

(3)活塞头部尺寸过大,活塞环的端隙和背隙过小。

(4)活塞销与销座孔配合过紧,导致活塞变形胀大。

(5)机油存量不足或润滑油道堵塞,机油粘度选择过大。

(6)曲轴弯曲,或主轴颈、连杆轴颈呈现锥形,致使活塞倒向缸壁一侧,活塞上下运动不正常。如图6-1-11。

图6-1-11 曲轴带动活塞运动

(7)发动机缺水,温度过高。

(8)在走合期发动机高速运转等或未按规定使用车辆。

3.故障诊断与分析

活塞拉缸异响应结合以下几个方面的特点进行诊断分析。

(1)怠速运转时,从机油口可听到近似敲缸的声音,提高发动机转速时其加速性能不灵敏。

(2)拆下有异响的气缸的火花塞,往气缸内注入少量润滑油,装回火花塞,启动发动机,响声应无变化。

当确诊为活塞拉缸响声时,应停止发动机的运转,及早排除。因为轻微的拉损轻易不会出现响声,当听出响声时,说明拉损已较为严重;当拉损发展到严重时,还会发生抱缸事故(活塞卡死在缸内,使发动机突然熄火)。所以,一旦判明严重拉缸时,要及时熄火,立即用起动机拉动曲轴旋转,以防抱缸。

用气缸压力表检测气缸压力,若单个某缸压力过低,则此缸可能拉缸(或气门密封性不严),从火花塞孔注入一些机油后短时间内气缸压力恢复则说明拉缸,气缸压力不恢复则说明气门密封不严。当确定发动机出现拉缸故障时,应拆检发动机测量气缸尺寸,重新选配缸套和活塞,或进行膛缸修理。

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