发动机异响故障诊断与排除

发动机异响故障诊断与排除作者：吴长青来源：《科学与信息化》2016年第34期摘要据国内最大的缺陷汽车产品信息收集平台车质网对相关数据统计，发动机异响问题高发，成为今年来车主投诉最多的车辆故障问题。

发动机异响是汽车经常出现的故障之一，造成这一故障的原因是多方面的，排除故障时应结合电喷发动机的结构特点，对电喷发动机产生异响的原因进行分析。

关键词发动机异响；故障；诊断分析今年以来，车主投诉最多的汽车故障就是发动机异响，由于发动机异响的原因多种多样，纷繁复杂且缺乏统一的标准，如果完全依靠主观的经验去判断不见得就能排除这类故障，反而会事倍功半，甚至带来一些不必要的麻烦。

其实发动机的异响大致可以分为冷起动异响、加速异响及热车异响，而具体到异响产生的部位，主要有发动机曲轴活塞连杆、配气正时机构、气门机构以及传动副件等部位。

一旦这些部位出现问题，发动机就会发出不正常的声响，即表明发动机技术状况已发生变化或出现了故障。

这个时候我们应结合电喷发动机的结构，对电喷发动机产生异响的原因进行分析，通过系统化检测后才能确定异响的部位，最终排除故障，使车辆正常运行。

1 发动机产生异响的故障分析发动机异响涉及的范围很广，产生异响的原因也很多，主要涉及到发动机曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞销响、活塞敲缸响、活塞拉缸响、气门脚响、凸轮轴轴承响等，这些异响大多是因为这些运动件自然磨损导致其配合间隙过大或者是因为润滑不良导致其配合间隙增大而引起的；还有一些异响是由于某些运动件紧固不良而引起的敲击响声，如飞轮固定螺栓松动、主轴承盖螺栓松动、连杆轴承盖螺栓松动、凸轮轴正时齿轮固定螺母松动等引起杀我异响；此外，还有个别的异响是因为曲轴折断、连杆折断、气门弹簧折断、凸轮轴正时齿轮破裂等引起的异响。

发动机异响往往是发动机产生恶劣事故的前兆，应引起重视。

如果能正确判断声响的部位，也就能大致判断该配合副的技术状况。

但发动机的类型不同及受其他因素的影响不同，发出的响声也是不尽相似的，因此判定发动机正常与否，主要是掌握特定的条件下声响的特殊反应，根据响声的特点进行判断。

下面本人将对发动机主要运动件产生异响的故障进行诊断分析。

1.1 曲轴主轴承响发动机在突然加速时会发出低沉而连续的“镗镗”的金属敲击声，单缸断火时，响声无明显变化，相邻两缸断火，响声明显减弱。

响声随着发动机的转速、负荷加大而增强，尤其是从中速向高速过渡的时候响声最为明显。

产生响声的部位一般在气缸体下部的曲轴箱内。

（2）故障原因主轴承响的原因主要有：主轴承盖固定螺钉松动；主轴承减磨合金烧毁或脱落；主轴承或轴颈磨损过甚、轴向止推装置磨损过甚造成径向和轴向间隙过大；曲轴弯曲；机油压力太低或机油变质。

（3）诊断方法①采用微抖节气门的方法，从低速向中速，甚至从中速向高速使发动机加速空转，直至响声出现，找出响声明显的转速，然后使发动机稳定在该转速下运转或者微抖节气门加速运转。

②打开机油加注口盖听诊，可以听到明显的响声。

也可以借助大螺丝刀等简单工具听诊，听诊的部位在曲轴箱上与曲轴轴线齐平处。

听响声是否沉重有力，如果不是，那就是其他异响；如果是，那就可以初步诊断为曲轴主轴承响。

③分别使1、2缸，2、3缸，3、4缸……双缸同时断火，依次听响声是否减弱或消失，如果没有，那就是其他异响；如果响声减弱或者消失，那就可以确诊为曲轴主轴承响，且可以断定为断火的两个缸之间的主轴承为发响轴承。

如果还没有找到发响的轴承，那再分别使1缸和最末缸单缸断火，听响声是否减弱或消失，如果没有，那就是其他异响；如果有，那就是曲轴最前端的主轴承和最末端的主轴承响。

④观察机油压力是否降低，如果降低，那就可以进一步确诊为曲轴主轴承响，而且发响的主轴承配合间隙已经增大。

⑤此外，如果从发动机的温度角度去分析，发动机温度越高，由于机油黏度降低，响声会尤为显著。

如果从负荷角度去分析，汽车在大负荷或上坡时，响声会明显增大。

现在的发动机曲轴都是全支承的形式，如果只是个别主轴承间隙变大，响声一般是不会明显反映出来的。

如果当响声明显反映出来时，说明故障已发展到了一定的程度。

所以曲轴主轴承响声严重时，不仅会造成轴颈的烧蚀，甚至会导致曲轴的断裂，一旦判定是曲轴主轴承响后，应及时地去排除。

1.2 活塞销异响发动机在怠速、低速和从怠速向低速抖动节气门时，可听到清脆而又连贯的“嗒、嗒、嗒”的金属敲击声；这种金属敲击声会随着转速的升高而增大，随负荷的增大而加重；发动机温度变化时，对响声稍有影响或影响不大；机油压力也不会降低；单缸断火时响声明显减弱或消失，复火瞬间响声又出现或连续出现两个响声。

（2）故障原因活塞销异响的原因主要有：活塞销与活塞上的销座孔配合松旷；连杆衬套自由窜动。

活塞销与连杆小头衬套配合松旷；（3）诊断方法①如果发动机在怠速或低速下响声不出现，可从怠速向低速微抖节气门使发动机空转，直至响声出现。

找出响声明显的转速，然后使发动机稳定在该转速下运转或者微抖节气门加速运转。

②打开机油加注口盖听诊，可以听到明显的响声。

也可以借助大螺丝刀等简单工具听诊，听诊的部位在气缸体上部。

听响声是否清脆而连贯，如果不是，那就是其他异响；如果是，那就可以初步诊断为活塞销响。

③逐步单缸断火，依次听响声是否减弱或消失，如果没有，那就是其他异响；如果响声减弱或者消失，那可能就是断火之缸活塞销响，为了再次确认，可以对其缸进行复火，如果响声不立即恢复或者没有连续出现两个响声，那就是其他异响了，如果响声立即恢复或者连续出现了两个响声，那就可以确诊为活塞销响。

④为了再一次验证，我们还可以观察发动机的机油压力是否降低，如果没有降低，那就可以进一步确诊为活塞销响。

1.3 活塞敲缸响发动机在怠速或低速运转时，在气缸的上部发出清晰而明显的“嗒、嗒、嗒”的金属敲击声，而中速以上运转时响声会减弱或消失；发动机温度变化时响声亦变化：多数情况下响声冷车时明显，热车时减弱或消失。

造成活塞敲缸响的主要原因有：活塞与气缸壁的配合间隙过大，活塞在气缸内上下运动时会发生摆动现象，敲击缸壁而造成；活塞与气缸壁间润滑条件太差；连杆轴承装配得过紧；活塞在常温时反椭圆或椭圆度太小；活塞敲缸响故障应结合以下几方面的特点进行诊断分析。

（1）转速关系：发动机在怠速或低速运转时，在气缸的上部发出清晰而明显的“嗒、嗒、嗒”的金属敲击声，而中速以上运转时响声会减弱或消失；（2）缸位关系：逐一对各缸做断火试验，若其中有某一缸响声减弱或消失，则说明该缸为活塞敲缸响。

（3）温度关系：当发动机温度较低时（一般指45度以下）出现活塞敲缸响，而温度升高后（一般指70度以上）响声消失，可继续使用，不予排除；若温度升高后仍有敲缸响，有可能引发事故性损伤，应查明原因，及时排除。

（4）负荷关系：当响声严重时，负荷愈大响声也愈大，而且机油压力也不降低，很有可能就是活塞敲缸响，并且活塞与气缸壁间的间隙变大或者是由于热变形导致进一步增大。

为确定敲缸的气缸，可以采用“断火试验”的方法配合注入机油的方法。

1.4 连杆轴承响连杆轴承响是在发动机突然加速时，有“当、当”连续明显的敲击声。

造成连杆轴承响的主要原因有：发动机长期高温、高负荷下工作；连杆轴承盖上的固定螺栓松动或折断；连杆轴颈与轴承磨损严重，使径向间隙过大；油道和油孔堵塞使轴承烧蚀或合金脱落；连杆轴承润滑不良。

连杆轴承响故障应结合以下几方面的特点进行诊断分析。

（1）转速关系：起动发动机，分别从怠速到低速，从低速到中速，再从中速到高速加大节气门进行变换转速试验，同时结合逐缸断火试验和听诊等方法反复进行。

若响声随着发动机转速的升高而增大，抖动节气门加油的瞬间异响突出，则为连杆轴承异响。

（2）缸位关系：在怠速、中速、高速等工况下，逐缸反复进行断火试验。

如某缸断火后响声明显减弱或消失，在复火的瞬间又立即出现，则可断定为该缸连杆轴承异响。

（3）听诊：如用听诊器或长柄起子触在发动机缸体上听诊，响声不明显，但在发动机下方异响明显，则为连杆轴承异响。

（4）检查机油压力。

在诊断连杆轴承异响时要注意检查机油压力。

响声严重，又伴随有机油压力低，说明轴承与轴颈的配合间隙过大。

出现连杆轴承异响时，应拆下油底壳，检查连杆轴承的配合间隙，更换轴承或对发动机进行大修。

1.5 活塞拉缸响活塞拉缸响在怠速运转时会发出一种“哒哒哒“的响声，且温度升高后响声不但不消失反而会加重，并出现发动机怠速抖动现象。

一旦拉缸严重时，从加机油口处就会有阵发性的往外冒烟的现象。

在检查中汽油机用起子将各缸的火花塞逐缸短路，柴油机将各缸的高压油管接头拧松，这时响声应无变化。

造成活塞拉缸的原因有很多，情况也比较复杂。

它主要与发动机工作温度和负荷、润滑状况、燃油质量、活塞与缸套间的磨合状况等因素有关。

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，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，或进行镗缸修理。

2 典型发动机产生异响的故障与排除实例2.1 宝马730Li轿车发动机异响、抖动（1）故障现象一辆行驶里程约8万km，车型为F02，配置N52发动机的2010年宝马730Li轿车。

用户反映：该车辆在怠速状态下发动机传出很刺耳的尖叫声。

（2）故障诊断与排除接车后首先验证用户反映的故障现象，启动车辆，怠速状态下发动机果然发出很刺耳的尖叫声，像是从发动机上部和后半部发出。

根据以往的维修经验和厂家技术通讯初步判断为曲轴后油封异响。

判断这种异响的方法是在异响产生时直接打开发动机机油加注盖，如果异响消除，则证明是后油封发出的异响。

按照上述的方法进行测试，证明是曲轴后油封发出的异响声。

在测试的过程中还发现发动机剧烈地抖动。

通过ISID进行诊断测试，读取故障，最终判断偏心轴位置传感器有故障，偏心轴位置传感器有故障后电子气门控制系统进入紧急模式，进入紧急模式后DME会试图让气门开度变到最大，用节气门来控制进气量，这样进气歧管内压力将发生很大的变化。

通过ISID发动机控制系统的数据流所示，显示的进气歧管内压力为52.263KPa，明显高于正常的5KPa。

从发动机的加油口测量发动机曲轴箱的压力远高于正常的曲轴箱的压力5KPa。

曲轴箱这么高的负压肯定会引起曲轴后油封产生异响的。

排除异响的故障不能单独更换曲轴后油封。

曲轴箱的压力是通过气门室盖中的压力调节阀调节的。

曲轴箱中的负压这么高，说明压力调节阀已经损坏。

压力调节阀和气门室盖制成一体为总成部件，所以排除异响需要更换曲轴后油封和气门室盖。

（3）故障总结更换曲轴后油封、气门室盖、偏心轴位置传感器，删除发动机的故障存储，试车，车辆发动机异响抖动的现象排除。

2.2 日产天籁J32轿车发动机异响（1）故障现象一辆行驶里程约1.2万km的日产天籁J32轿车。