发动机异响常见失效模式及原因分析
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发动机异响常见失效模式及原因分析
谢安　颜灿宝　蓝恒
上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545000
摘 要： 正常运转的发动机，在设定转速和工况条件下，都会发出一定频率且有规律的声响，此声音波长，衰减系数等存在一定差异。如果发动机运转异常，则会出现连续或间歇的金属敲击或摩擦声，如不及时处理，则会加速发动机磨损，严重者甚至导致发动机报废。本文主要汇总了发动机主要几种不同异响表现特征，结合发动机组成结构进行理论分析，对进一步查原因给出了参考方向。
关键词：发动机异响；失效模式；装配
1　发动机异响
异响识别：在车辆行驶、怠速或加减速过程中出现的连续或间歇金属敲击声或摩擦声，该声音不同于发动机正常工作产生的声音。
异响潜在风险：异响会加快发动机内部磨损，大大降低发动机经济性、动力性及燃油排放性能，最终影响发动机寿命，导致异常报废。
2　发动机异响位置
发动机主要有两大机构和五大系统组成，一般发动机异响主要集中产生在曲柄连杆机构和配气机构，其中曲柄连杆机构异响主要包括：曲轴主轴瓦异响、连杆轴瓦异响、活塞销异响、活塞敲缸响等，配气机构异响主要包括：缸盖气门异响、气门挺柱异响、凸轮轴异响、正时链条异响等。异响原因主要是因为零部件配合间隙变大、零件自身质量问题、装配面有损伤或其他装配原因等，在发动机正常工作过程中，配合的零件之间相互冲击或干涉，导致零部件振动，产生异响。3　发动机异响关联因素
3.1　发动机转速：
发动机异响一般情况下，发动机转速越高机械碰撞
越强烈，声响也越明显，但在高转速时发动
机内部不同机械件声响混杂一起，在听诊某
些异响时反而不易辨清。比如听诊活塞敲缸
异响时，在低速或怠速状态下可以进行清晰
分辨，曲轴主轴承响、连杆轴承响和活塞销
响在怠速和低速下有时可以进行分辨。总之
在诊断发动机异响故障时应尽量在低转速且
异响较明显的状态下进行，以排除不必要的
声音干扰。
3.2　发动机负载:
许多异响与发动机的负载有关，如曲轴
主轴承响、连杆轴承响和活塞敲缸响等，会
随负载增大而变强，随负载减小而减弱，同
时也存在部分异响与负载无关，如气门异响、
凸轮轴轴承异响等，负荷变化时异响并不
变化。
3.3　发动机温度：
部分异响会与发动机温度有关，而有些
异响与温度无关或关系不大。在机械异响诊
断过程中，对于热胀系数较明显的零部件配
合要特别注意发动机温度状况，典型例子比
如活塞敲缸异响。在发动机冷起动后，该响
声较明显，而一旦温度升高，响声随即消失
或明显减弱。所以，诊断该种类型发动机响
声应在发动机低温下进行。热胀系数小的零
部件配合所产生的异响，如曲轴主轴承异响、
连杆轴承异响、气门异响等，发动机温度的
变化对异响影响不大，因而在对诊断过程对
温度无特别要求。
3.4　发动机润滑条件：
无论什么类型机械异响，当存在润滑条
件不佳时，异响一般会特别严重。同时有些
异响本身会引起润滑效果的持续恶化，比如
较严重的曲轴主轴承响和连杆轴承响常伴有
机油压力降低等故障表现。
4　发动机常见异响及诊断
4.1　主轴瓦异响：
该异响主要集中在缸体下部，接近曲轴
处, 在转速稳定不响，转速变化时会发出低
沉连续“嘡嘡”声，声音随着转速的增大而
升高，负载时较无负载时明显。单缸断火声
音无明显变化，相邻两缸断火时声音明显减
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弱，但不一定会消失。造成主轴瓦异响主要
考虑因素：
1.主轴承瓦减磨合金烧蚀或脱落；
2.主轴承盖固定螺栓松动；
3.主轴承和轴颈过度磨损或轴向装置过
度磨损，导致轴向和径向间隙过大；
4.机油压力不足或机油油品粘度异常
5.曲轴变形弯曲；
4.2　连杆轴瓦异响：
从机油加注口观察该声音较明显，在转
速突然变化时会出现“嘡嘡”声（较主轴瓦
异响清、短），随着转速的增高而变大，带
有负载时最明显。单缸断火异响明显降低或
消失，机油压力或有关联。造成连杆瓦异响
主要考虑因素：
1.连杆盖紧固螺栓松脱；
2.连杆瓦合金层烧蚀或脱落；
3.连杆、连杆瓦与曲轴连接间隙过大；
4.机油粘度异常或机油压力过低；
4.3　机油泵异响：
该异响主要集中在发动机前端部，声音清晰，怠速或低速时明显，随着转速升高异响降低或消失，发动机温度对其无明显影响，机油压力或有明显波动。造成机油泵异响主要考虑因素：
1.机油泵转子内有异物；
2.机油泵内部磨损；
3.机油泵内部碎裂；
4.4　活塞销异响：
该异响在发动机上部或机油加注口处观察较明显，在怠速或略高于怠速状态异响较明显，清晰，出现有规律的“哒哒”声，异响随着转速的变化出现周期性变化，加速时最明显，发动机温度对其影响无明确规律。单缸断火异响降低或消失，复火时异响异常清晰、明显，如提前点火时间，异响更加明显。
造成活塞销异响主要考虑因素：
1.活塞销润滑不良；
2.活塞销两端紧固卡簧脱落导致活塞销
蹿动；
3.活塞销与衬套或销座配合间隙过大；
4.5　活塞敲缸异响：
该异响同样在发动机上部或机油加注口
处观察较明显，怠速时明显且会发出“吭吭”
异响，声音随着转速或温度的升高而降低。
单缸断火声音减弱或消失，存在机油加注口
冒烟或排气管冒蓝烟可能。造成活塞敲缸异
响主要考虑原因：
1.活塞裙部与缸壁间隙过大；
2.连杆弯曲变形；
3.活塞销与连杆衬套装配过紧；
4.6　气门异响：
该异响主要集中在发动机上部或气门室
附近，怠速时候出现规律地“喋喋”声，随
着转速升高而增大，单缸断火异响不变。造
成气门异响主要考虑以因素：
1.气门挺柱内部磨损凹陷；
2.气门间隙过大；
5　结束语
本文共汇总分析了六种常见发动机异
响故障表现，此外同样存在其他不同原因
导致的发动机异响，如本身受零部件来料
质量、装配过程不规范等因素，希望通过
此次结合发动机结构和实际拆解经验的汇
总能对后续发动机异响的判断分析起到一
定帮助作用。
作者简介
谢安： （1987—），男，主要研究方向为内燃机。
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