第五节 曲柄连杆机构的常见故障诊断与排除

发动机异响的判断是一项技术性较强的工作。为能准确、迅速判断出异响故障，可根据异响发生的部位、声响特征、出现时机、变化规律以及排放烟色、烟量等情况，并借助听诊仪器等辅助方法，找出产生故障的根源。

一、点火敲击声

1.现象

1）发动机负荷（如爬坡、陷入泥坑、在高速档踏下加速踏板）增大时，可听到尖锐、清脆的“嘎嘎嘎”声，有些像气门脚间隙过大的响声，但响声坚实得多。

2）在发动机空转急加速时，听到“嘎啦啦”的尖锐响声，好像几个钢球相碰的声音，此响声随着发动机转速的升高逐渐消失。

2.原因

1）点火时间过早。

2）发动机温度过高。

3）燃烧室积炭过多。

4）压缩比过大。

5）使用了低辛烷值的汽油等。

3.检查与判断

1）车辆行驶中听到上述响声，一般是在加大节气门开度、发动机负荷较大时出现的。此时可收节气门，如声音消失，而且每次加大节气门开度，响声又都出现，则可判断为点火敲击声。

2）如检查点火系统，响声又较严重，应查找其他原因，如温度过高，使用了低辛烷值汽油，燃烧室积炭等。

二、活塞敲缸响

1.现象

1）发动机怠速时，在气缸的上部发出清晰的敲击声，好像用一小锤轻敲水泥地面产生的“嗒嗒嗒”的声音。

2）发动机低温时响声明显，温度升高后响声减弱或消失。怠速或中低速时响声明显，中高速时一般减弱或消失。

3）该缸断火后，响声减弱或消失。

2.原因

1）活塞与气缸壁间隙过大。

2）气缸壁润滑条件不佳。

3.检查与判断

1）这种响声的特点是冷车明显，热车时减弱或消失，断火试验时响声减弱或消失。

2）发动机在中低速运转时，可用手抖动节气门检查，一般在减小节气门开度的瞬间响声较明显。

3）可用听诊器具放在气缸上部听察，并结合断火试验来确定哪个气缸发响。

4）经诊断初步确定为某缸发响后，为进一步证实，可将发动机熄火，卸下火花塞，往气缸内注入少量机油，然后再装上火花塞起动发动机。如声音减弱或消失，过一会，响声又起，或在起动着火后10s内出现几声响，随后即消失，过一会又出现几声，则可断定此缸敲缸响。

5）有时遇到“反上缸”现象，即在断火试验时出现敲击响声，并由间断变为连响。这是由于活塞裙部镶度过大，致使活塞头部撞击气缸壁所致。

6）加冷车时响，热车不响时，可继续运行。大修出厂的车辆，在温度低于213K（40℃）时，允许有轻微响声。

三、拉缸声

1.现象

（1）此响声一般出现在发动机大修后的走合期。即发动机在怠速运转时出现“嗒嗒嗒”声，略像活塞敲缸的声音，而温度升高后，响声不但不消失，反而稍重一些，且有时还带有“吭吭”的声音，发动机稍有抖动现象。

（2）断火试验仍有响声，但严重拉伤后也出现活塞敲缸响，不过此时断火试验响声有减弱。

（3）拉伤到一定程度时，出现发动机突然熄火现象。

（4）严重时，从加机油口处往外冒烟。

2.原因

1）活塞与缸壁间隙过小或活塞膨胀系数过大。

2）活塞椭圆度不足，或反椭圆。

3）活塞头部尺寸大，活塞环背隙或端隙过小。

4）活塞销与销座孔配合过紧，致使活塞变形胀大。

5）机油不足或润滑孔道堵塞，润滑不良。

6）发动机缺水，温度过高。

7）发动机长时间高速运转，尤其在走合期内。

8）全浮式活塞销未装锁环，半浮式活塞销配合间隙过大，活塞销轴向窜动拉缸。

3.检查与判断

1）发动机运转中，出现类似敲缸的现象，但声音不是随发动机温度的升高而减弱消失，可初步断定为拉缸响声。

2）拆下气缸盖，检查缸壁的拉伤情况，并找出拉伤原因。如只是由于活塞与缸壁配合较紧而轻微拉伤时，可稍磨一下缸壁，仍可用原活塞装复。如拉伤严重，应重新镗缸，并换加大活塞的方法修复。

四、连杆轴承（瓦）响

1.现象

1）突然加速时，有连续明显的敲击声，响声清脆，短促而坚实，并随发动机转速的升高而增大，随负荷的增加而增强。

2）发动机温度发生变化时，响声不变化。

3）轴承严重松旷时，在怠速或下中速运转中。可听到“咯棱、咯棱”的响声。

4）断火试验，响声明显减弱或消失。

2.原因

1）润滑不良或轴承配合不当而造成烧损。

2）轴承质量不佳或装配间隙过松、过紧迫使轴承片变形而造成合金脱落。

3）连杆轴颈失圆，与轴承接触不良而造成早期磨损。

3.检查与判断

1）逐缸断火试验，从怠速往中低速，由中低速往中速抖动节气门以及加节气门开度反复试验时，响声随发动机转速的增高而增大，微抖节气门时可听到较复杂的“咯棱、咯棱”的响声。此外，在加大节气门开度的瞬间响声更明显，断火试验响声减弱或消失，在复火的瞬间能灵敏而明显地恢复响声。此情况可断定为曲柄连杆轴承响。

2）从加机油口处察听，有较强的“当当当”的响声。

3）车辆行驶中，如加大节气门或由低速档换入高速档加大节气门开度时，听到有微小的“嗒嗒”响声，而慢慢加大节气门开度或减轻负荷时，响声即消失。

4）如在车辆行驶中突然听到“唧唧唧”的响声，好像在缺乏润滑油的情况下，在材质坚硬的钢材上钻孔时发出的声音，这一般是由于缺乏润滑油而烧瓦所发出的响声。出现这种响声时，曲轴有被抱住的可能。因此，应立即停车熄火。

五、主轴承响

1.现象

1）发动机突然加速时，有明显而沉重的连续响声，此响声比连杆轴承响沉重，好像用大锤轻敲大石块的声音；严重时发动机体也产生振动。

2）响声随发动机的转速提高而增大，随负荷的增大而增强，但与发动机的温度变化无关，如响声钝重发闷，一般为后轴承发响，如响声较清脆，一般为前轴承发响。

3）单缸断火试验无变化（不上缸），相邻两缸断火时响声明显减弱。

4）机油压力明显下降。

2.原因

1）主轴颈与轴承配合松旷。

2）主轴承润滑不良而烧坏。

3）曲轴弯曲或轴向间隙大。

3.检查与判断

1）发动机以中低速运转，用手抖动节气门和反复加大节气门试验，如响声沉重发闷，并随发动机的转速升高而增大，在抖动节气门的瞬间响声较明显，同时感到有发动机体振动的现象，一般可断定为主轴承响。

2）如发动机在怠速或中低速运转时响声较明显，高速时变得杂乱，则有可能是曲轴弯曲，如在高速时机体有较大的振动，机油压力显著下降，则说明轴承松旷严重或合金烧坏、脱落。

3）打开加机油口盖，仔细倾听，同时反复变更发动机转速，如有明显的响声，则为主轴承响。

4）在节气门不断变化的同时，将听诊器具触及在气缸体两侧的曲轴位置处察听，若声音较明显，可判定为主轴承响。

5）单缸断火试验，一般不上缸，但相邻两缸同时断火，响声即减弱或消失。

6）踏下离合器踏板，如响声减弱或消失，则为曲轴轴向间隙过大而发响。

六、活塞环漏气响

1.现象

1）响声类似活塞敲缸响。

2）在加机油口处察听，可听到特别清脆的响声，并有大量气体自加油口冒出，如将加机油口盖住，响声可显著减弱。

2.原因

1）活塞环弹性过弱，缸壁有沟槽。

2）活塞环质量不佳或活塞头部失圆。

3.检查与判断

1）打开加机油口盖，于发动机高速运转时，可听到类似活塞敲缸的响声，当回收节气门时响声即减弱或消失，同时在加机油口处向外冒烟，可断定为活塞环漏气响。

2）断火试验，某缸断火后响声和烟气立即消除，可断定为该缸活塞环漏气，但多缸漏气时，上缸现象则不明显。

3）在初步判定的气缸内倒入少许机油，然后起动发动机试验，如在起动后较短时间内，响声减弱或消失，则可进一步断定是该缸活塞环漏气响。

七、活塞销响

1.现象

由于产生响声的部位不同，其故障现象不完全—样。活塞销与连杆衬套之间产生的响声，是一种有节奏的“哒哒”声，响声不随发动机工作温度的变化而变化。活塞销与活塞座孔之间产生的响声，是一种清晰有节奏的“啪啪”声，响声随发动机工作温度的升高而增强。这两种部位产生的响声，一般都在发动机怠速稍高时明显，进行断油试验时，响声增强。

2.原因

活塞销与连杆衬套配合间隙过大；活塞销与活塞座孔配合间隙过大；活塞销与连杆衬套、活塞座孔润滑不良；活塞销严重烧蚀，如图2-166所示。

3.判断方法

活塞销响一般可通过逐缸断油试验的方法进行判断。当断开某一气缸的高压油路时，响声不但不减弱或消失，反而增强，即可判定为该气缸的活塞销响。

图2-166 活塞销烧蚀

4.修理方法

发动机出现活塞销响，要根据响声产生的部位和轻重程度，采取不同的处理方法。发动机只是在怠速稍高时出现轻微的活塞销响，可待机排除；发动机在低、中、高速均出现明显的活塞销响，特别是活塞销与座孔之间产生的响声，应立即停机检修。对于检查发现产生异响的零部件，应进行更换，予以排除。

八、烧瓦

烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。

1.现象

同时出现以下三种情况时表明已烧瓦：

1）润滑油温度急剧升高达90℃以上。

2）润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降。

3）拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。

2.原因

1）缺润滑油，油底壳油量不足，油路脏堵、油流不畅。

2）润滑油压力过低，机油泵不能正常供油。

3）轴瓦和轴颈的间隙过大或过小。

4）不正确起动。

3.排除方法

用螺钉旋具在气缸体的中下部、中上部的两侧逐道听诊比较，找出响声最大的某一道主轴颈或连杆轴颈，或者将曲轴箱通气孔盖打开，用耳侧听。

当确认主轴承有敲击声时，停机后拆下油底壳和发生故障可能性大的轴承下盖，检查轴瓦的磨损情况。如果轴瓦合金层烧损或剥落，必须更换，同时还要检查轴颈的表面状况，如轴颈有磨痕、拉伤、变色等损坏时，应拆下曲轴进行修磨或更换。

九、活塞环防装反

1.现象

活塞环的标记面显示，它们在安装时被装反，活塞环侧面带有的“TOP”标记被朝向活塞环槽的下表面安装，如图2-167所示。

2.原因

当错误/颠倒地安装活塞环时，活塞环不能起到应有的作用，燃烧室内的空气会向曲轴箱内泄漏，从而使燃烧室内可燃混合气的空燃比不正确，也使曲轴箱内的压力和润滑油温度升高。而且，颠倒安装活塞环会增加机油的消耗量，因为活塞环不是向下刮油，相反是向上泵油，使机油与可燃混合气在燃烧室内一起燃烧，这样会加剧机油的污染，导致机油的使用寿命缩短并损坏其他发动机部件（主要是连杆、轴瓦以及衬套）。

3.纠正方法

更换活塞环组件，安装新的活塞环并使侧面上的标记朝向活塞顶部。

图2-167 活塞环装反

十、双质量飞轮异响

1.故障现象

一辆2010年款迈腾1.8TA/T轿车，行驶里程为6180km。车辆自动后开空调，可在右前轮下听见明显的“哗啦、哗啦”声，关闭空调则声音消失。车主反映该声音是因下大雨涉水后产生的，以前没有。

2.故障排除

初步分析导致异响的原因可能是连杆变形。检查各缸缸压都能达到标准值11～14bar，考虑到如果活塞环和活塞没问题及发动机转速低等因素都可以使得缸压合格，因此不能完全排除连杆轻微弯曲的可能性。压缩机内部故障或相关管路因阻塞也会产生异响，此种情况下压缩机应随负荷减小而产生变化，检查该车逐渐释放冷媒R134a，直到放完时声音依然不变，基本可以排除空调系统问题。因声音跟压缩机有关联，怀疑是负荷的缘故。试车，关闭空调后，为了让负荷产生变化，来回踩加速踏板，异响也不会产生。有部件松动也会引起异响，试车时异响的位置很明显在发动机后部范围，检查外围没有发现有松动的零部件。

拆检，首先检查飞轮和起动机，防止掰齿的现象而产生碎屑卡滞或起动机甩轮松动，如果依然没有发现问题，则检查发动机连杆机构部分，在拆检前先拆下火花塞粗略地检查一下活塞在上止点的位置是否有差异。在拆检过程中发现双质量飞轮的后部可以用手轻轻转动，如图2-168所示。根据维修手册提示，这个转动量是正常的。拆下双质量飞轮后，用手托起轻轻晃动可听出“哗啦、哗啦”的声响，如同试车时故障声音。更换新的飞轮后试车，故障排除。

图2-168 双质量飞轮后端面

3.故障总结

迈腾车上用的是离心摆式双质量飞轮。它把发动机飞轮分成两部分，中间用弧形螺旋弹簧作为扭转减振器连接，增大减振器的相对角度，并且把小质量的离心摆安装在第二质量飞轮，改变了两级飞轮的转动惯量比，实现对汽车传动系统振动固有频率的控制，避免发动机转速波动引起的动力传动系的共振。因此要检查第一级飞轮与第二级飞轮的位移量，一般应在10mm。如果超过15mm，车辆会出现起步或变化车速时发生耸车。