汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)故障原因及診斷分析

谷彥慶

(棗莊職業(yè)學(xué)院，山東 棗莊 277800)

0 前言

汽車發(fā)動機故障診斷分析工作是在汽車發(fā)動機出現(xiàn)故障后對其進行診斷，找出故障位置和故障原因的過程。因此，要求維修人員具有邏輯分析能力，準(zhǔn)確地找到故障的位置和原因，降低故障診斷的難度，減少診斷時間。

1 汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)故障

一般情況下，汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)故障主要分為自然故障和人為故障，故障出現(xiàn)的原因各不相同。自然故障主要是由外力作用或者在自然條件下出現(xiàn)的發(fā)動機故障。人為故障則是因為用戶操作不當(dāng)或者駕駛技術(shù)不熟練等原因引起。在車輛的使用和維修過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)人為故障[1]。

一般情況下，汽車在行駛的過程中會出現(xiàn)突發(fā)性故障，這決定了汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)故障的不可預(yù)知性和間斷性。一些常見的汽車發(fā)動機機械故障并不會立刻影響到汽車的使用，例如油路堵塞，在短時間內(nèi)并不會對車輛行駛造成較大的影響。如果汽車發(fā)動機出現(xiàn)漸進性的故障，則會逐漸對汽車的正常使用造成不利影響。這種故障的出現(xiàn)較為緩慢，并且具有連續(xù)性，因此在檢查發(fā)動機故障期間可以通過有效的措施來進行預(yù)防。借助發(fā)動機線上檢測系統(tǒng)可以對發(fā)動機故障進行診斷，并判斷故障對車輛造成的影響。

根據(jù)發(fā)動機故障出現(xiàn)的時間，故障可分為周期性和間歇性故障。周期性故障會持續(xù)發(fā)生，因此診斷較為簡單，具有一定的穩(wěn)定性；間歇性故障則具有突發(fā)的特征，難以及時對其進行診斷和檢修。

一些常見的發(fā)動機機械故障會導(dǎo)致汽車發(fā)動機無法正常工作[2]。常見的發(fā)動機機械故障分為可立即消除故障和不可立即消除故障。可立即消除故障對于汽車的危害較小，不會影響到汽車的正常使用；不可立即消除故障則會逐漸發(fā)展，出現(xiàn)更為明顯的故障表現(xiàn)。

2 汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)故障的典型表現(xiàn)

汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)在出現(xiàn)異常的情況下，發(fā)動機會表現(xiàn)出不同的故障狀態(tài)。通過對發(fā)動機故障狀態(tài)進行分析，可確定故障類型和故障出現(xiàn)的位置，從而為故障維修工作打下基礎(chǔ)。如果汽車發(fā)動機出現(xiàn)振動，那么應(yīng)對缸體、氣門等部件進行檢查和診斷；如果汽車發(fā)動機出現(xiàn)溫度異常，那么應(yīng)對發(fā)動機的燃燒過程進行診斷；如果汽車發(fā)動機的油液狀態(tài)出現(xiàn)異常，那么應(yīng)對活塞、氣缸、曲軸軸頸、凸輪軸等部件進行診斷和檢修。

3 汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)故障診斷的思路

當(dāng)汽車發(fā)動機出現(xiàn)機械系統(tǒng)故障時，首先應(yīng)從常見故障開始，對機械系統(tǒng)進行檢查，使用相關(guān)設(shè)備對汽車發(fā)動機進行檢查，判斷汽車發(fā)動機是否存在溫度、噪聲等異常情況，并做好性能對比。之后，對收集到的發(fā)動機信號進行分析，根據(jù)發(fā)動機信號來判斷發(fā)動機狀態(tài)，并對其進行分析研究，從而判斷出發(fā)動機機械故障發(fā)生的原因和故障位置。當(dāng)汽車發(fā)動機出現(xiàn)故障時，也可以使用情況識別的方式，將發(fā)動機故障信號的波形和正常信號進行對比，確定故障出現(xiàn)的類型和具體位置。

4 汽車發(fā)動機機械故障的診斷方法

4.1 發(fā)動機異常振動表現(xiàn)下的故障診斷

汽車發(fā)動機在出現(xiàn)故障的時候可能會出現(xiàn)異常振動。在這種情況下，應(yīng)區(qū)分故障發(fā)生的原因，明確異常振動的條件，把握發(fā)動機異常振動的診斷方向。機油進入發(fā)動機氣缸內(nèi)，會出現(xiàn)異常著火現(xiàn)象，會對相關(guān)部件造成破壞，從而出現(xiàn)發(fā)動機異常振動。汽車發(fā)動機在運轉(zhuǎn)的過程中，連桿的不正常運轉(zhuǎn)也會導(dǎo)致發(fā)動機異常振動。此外，汽車發(fā)動機的進排氣異常也會對排氣管產(chǎn)生沖擊，從而表現(xiàn)出異常振動的情況。如果汽車發(fā)動機出現(xiàn)異常振動的現(xiàn)象，應(yīng)從以上3個方面來進行診斷，確定發(fā)動機故障的產(chǎn)生原因和位置[3]。在故障診斷過程中，應(yīng)收集發(fā)動機機械系統(tǒng)的故障信號，使用頻譜分析等方法來診斷發(fā)動機故障。應(yīng)用排除法，可提高發(fā)動機異常振動的診斷效率，避免在故障診斷過程中受到其他因素的影響，降低故障診斷的成本。

4.2 發(fā)動機異常噪聲表現(xiàn)下的故障診斷

發(fā)動機噪聲是汽車運行過程中的主要噪聲來源。發(fā)動機噪聲可以分為以下不同類型：① 發(fā)動機氣缸內(nèi)的混合氣在點火時，氣缸內(nèi)壓力會產(chǎn)生一定的沖擊力，此時發(fā)動機會出現(xiàn)點火噪聲；② 在發(fā)動機運行時，由于發(fā)動機氣缸內(nèi)的壓力作用，發(fā)動機零部件之間會發(fā)生相互碰撞，此時發(fā)動機會出現(xiàn)機械噪聲；③ 在進排氣的過程中，發(fā)動機零部件之間會有摩擦，此時發(fā)動機會出現(xiàn)氣動噪聲，氣動噪聲一般表現(xiàn)為放射狀噪聲。當(dāng)發(fā)動機發(fā)生故障時，一般會表現(xiàn)出異常機械噪聲和異常氣動噪聲。如果此時車速較慢，異常點火噪聲也會表現(xiàn)出來。對于噪聲來源的判斷，可以在汽車運行過程中對指標(biāo)數(shù)值和波形圖進行分析，從而診斷出發(fā)生噪聲的具體部件。

4.3 發(fā)動機溫度過高表現(xiàn)下的故障診斷

造成汽車發(fā)動機溫度過高的原因主要包括冷卻故障、排氣管故障和汽車傳動故障。當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)溫度異常時，可以使用溫度趨勢的分析方法來進行診斷。結(jié)合發(fā)動機的工作環(huán)境和運行情況，分析判斷并確定發(fā)動機故障位置。需要特別注意的是，在對發(fā)動機溫度過高這一故障進行診斷和檢修期間，應(yīng)檢查發(fā)動機燃燒參數(shù)，排除發(fā)動機出現(xiàn)共性故障的可能性。

4.4 發(fā)動機點火異常表現(xiàn)下的故障診斷

發(fā)動機的點火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和機械系統(tǒng)在正常運行的情況下，汽車發(fā)動機不會出現(xiàn)停缸的現(xiàn)象。但是，只要上述系統(tǒng)之一出現(xiàn)故障，都會導(dǎo)致汽車發(fā)動機出現(xiàn)停缸的異常表現(xiàn)。因此，在檢修過程中，應(yīng)根據(jù)發(fā)動機具體的異常表現(xiàn)來診斷發(fā)動機停缸故障。如果發(fā)動機只是出現(xiàn)單缸停缸的情況，應(yīng)及時更換相應(yīng)系統(tǒng)的部件[4]；如果2缸出現(xiàn)異常停缸，診斷的重點應(yīng)放在高壓線路方面；如果3缸出現(xiàn)異常停缸，應(yīng)重點對噴油器進行診斷分析；如果所有氣缸都出現(xiàn)停缸的異常情況，則應(yīng)判斷燃油系統(tǒng)是否有破損的情況。

4.5 人工診斷方法

隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的高速發(fā)展，汽車發(fā)動機故障的診斷方法也在不斷創(chuàng)新，汽車自動診斷系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。這并不意味著對汽車發(fā)動機進行診斷可以完全依靠自動診斷系統(tǒng)。使用人工診斷的方法相比使用自動診斷系統(tǒng)靈活性更強，檢修人員可以利用自身的經(jīng)驗和專業(yè)知識來對發(fā)動機故障進行診斷。此外，使用人工診斷的方法也能夠在保證診斷效率的同時降低故障診斷的成本。

由于人工診斷方法主要依靠檢修人員的專業(yè)知識和經(jīng)驗，這使得人工診斷方法會受到人為因素的影響，對于檢修人員的技術(shù)能力要求較高。在現(xiàn)代汽車發(fā)動機故障診斷工作中，應(yīng)重視檢修人員專業(yè)能力的培養(yǎng)和檢修經(jīng)驗的積累，加強人工診斷的效率，減少診斷錯誤。

5 結(jié)語

在發(fā)動機檢修過程中，應(yīng)明確發(fā)動機故障的類型、出現(xiàn)的原因和具體的表現(xiàn)形式，從而有針對性地進行診斷和處理。此外，還可結(jié)合人工診斷方法，提高發(fā)動機故障診斷的準(zhǔn)確性和維修效率，保證汽車發(fā)動機系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。