汽车检测与诊断第七讲机械故障.ppt

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1、第七讲机械故障的检测诊断1．1汽车机械故障的特点汽车机械系统的故障具有如下特点：①机械运行过程是动态过程，就其本质而言是随机过程。机械系统不同时刻观察的数据通常是不重复的，不同时刻观察值不一致，只能从统计意义上比较它们的差异。②从系统特性上看，汽车机械系统故障除了如连续性、离散性、间歇性、缓变性、突发性、随机性、趋势性和模糊性等一般特性外，零部件间相互耦合，决定了汽车各总成故障的多层次性，一种故障由多层次故障原因所构成。故障现象与故障原因之间没有一一对应关系，很难从一个侧面或某个检测信息的分析结果作出正确的决策。1.2汽车机械故障分析方法第一种是理论分析方法，它主要用于分析发

2、动机机械故障。如活塞敲缸响，活塞销子响，连杆轴承响，曲轴轴承响等。通过理论计算，可以确定某一配合副最响振动转速、最大振动部位、特征频带、最大振动相位等。第二种是振动分析方法，通过传感器测取信号进行分析。异响诊断参数振动波形、(振幅)、频率、振动速度、振动加速度一、发动机异响检测与诊断正常声响：发动机是一种自运转式的周期性怠速运转时，只能听到轻微的机械振动、排气等声音；加速运转时，将发出有力且过渡圆滑的轰鸣声；高速运转时，则为平稳的轰鸣声。不正常的声音称之为异响——一台技术状况良好的发动机，在正常时，其声音也随之产生变化，如出现间歇的金属敲击声、连续的金属敲击声、无规律的金属

3、碰擦声，通常把这些不正常的声音称之为异响。异响类型与原因：①机械异响主要是运动副配合间隙太大和配合面有损伤，运转中引起冲击和振动造成的。②燃烧异响主要是发动机不正常燃烧造成的。③空气动力异响主要是在发动机进气口、排气口和运转中的风扇处，气流振动造成的。④电磁异响主要是在发电机、电动机和某些电磁元件内，由于磁场的交替变化，引起机械中某些部件或某一部分空间容积产生振动而造成的。异响的影响因素和诊断条件异响与发动机的转速、温度、负荷和润滑条件等有关。①转速一般情况下，转速愈高机械异响愈强烈。但有时高转速时各种响声混杂一起，听诊某些异响反而不易辨清。所以，诊断转速不一定是高

4、速，要具体异响具体对待。②温度有些异响与发动机温度有关，而有些异响与发动机温度无关或关系不大。在机械异响诊断中，对于热膨胀系数大的配合副要特别注意发动机的热状况，最典型的例子是活塞敲缸。发动机温度也是燃烧异响的影响因素之一。负荷与润滑条件诊断方法：经验诊断法、振动测试法、动力学分析法典型故障：活塞销异响连杆轴承异响曲轴轴承异响活塞敲缸响气门响典型波形：一般地，在点火提前角正常情况下，销子响出现在波形前部、敲缸响出现在中部、小瓦响出现在后部、大瓦响出现在波形最后部。汽车发动机异响理论分析研究发动机异响的理论方法是计算运行轨迹。所谓运行轨迹是指运动件在运转过程中，把每一瞬时的负

5、荷当作大小、方向已知的稳定载荷，计算运动件的平衡位置。当运动件所受的负荷变化时，便会有新的平衡位置，这样由一系列平衡位置便得出了运行轨迹。由于运动件负荷的周期变化性，这一系列平衡位置将形成封闭曲线，称之为运行轨迹曲线。（1）汽车发动机异响理论分析●活塞销子响●活塞敲缸响●连杆轴承响●曲轴轴承响●活塞销子响①正常间隙时，不论断火与否活塞销均不产生冲击，但在异常配合间隙下，活塞销运动轨迹明显变化。诊断故障时，传感器位置应设置在故障缸缸盖上，此处可感受最大冲击。②诊断活塞销子异响的最佳转速应为怠速或高速。在怠速时，故障缸不工作能感受到第二次冲击，在高速时，随着间隙增大，不论故障缸工

6、作与否，均能感受到明显二次冲击。③活塞销子响最明显的二次冲击时刻为该缸作功行程上止点后120°附近。当出现异响时，若利用示波器观察，能看到此时的二次明显冲击。④经验诊断活塞销子响时，故障缸不工作后异响更明显，其原因是由于销子受力后产生的二次冲击引起的。（a）配合间隙0.01mm(b)配合间隙0.15mm500r/min，发动机点火时活塞销运行轨迹垂直方向上下运动幅度大，横向运动幅度小，振动幅度随配合间隙的增大而明显增大（a）间隙0.01mm（b）间隙0.12mm（c）间隙0.15mm500r/min，发动机断火时活塞销运行轨迹垂直方向上下运动幅度大，横向运动幅度小，振动幅度

7、随配合间隙的增大而明显增大(a)间隙0.01mm（b）间隙0.12mm(c)间隙0.15mm2400r/min，发动机点火时活塞销运行轨迹垂直方向上下运动幅度大，横向运动幅度小，振动幅度随配合间隙的增大而明显增大(a)间隙0.01mm（b）间隙0.12mm(c)间隙0.15mm2400r/min，发动机断火时活塞销运行轨迹500r/min时活塞销偏心率—曲轴转角曲线虚线为该缸工作时曲线；实线为该缸工作时曲线2400r/min时活塞偏心率—曲轴转角曲线虚线为该缸不工作时曲线；实线为该缸工作时曲线●活塞敲缸