程艷

（合肥工業(yè)大學(xué) 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，安徽 合肥 230009；安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 231603）

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)的原因診斷

程艷

（合肥工業(yè)大學(xué) 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，安徽 合肥 230009；安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 231603）

本文在對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理及分類(lèi)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)故障展開(kāi)了研究，分析了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，并對(duì)原因進(jìn)行診斷.

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)；運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)；故障原因

隨著汽車(chē)行業(yè)的飛速發(fā)展，汽車(chē)已經(jīng)成為我們出行的首選工具，提供給我們更加便捷、安全的生活環(huán)境，但是，越來(lái)越多的交通事故和汽車(chē)故障時(shí)刻提醒著我們，安全出行才是第一，發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)得以工作運(yùn)行的核心力量，實(shí)現(xiàn)將柴油、汽油等產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的機(jī)械能，從而為汽車(chē)提供能量，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)隨著不適當(dāng)或者長(zhǎng)期的使用出現(xiàn)各式各樣的故障，發(fā)動(dòng)機(jī)的重要性也決定發(fā)動(dòng)機(jī)故障成為車(chē)輛行駛安全的極大隱患，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)故障是發(fā)動(dòng)機(jī)比較常見(jiàn)、診斷難度較大的故障之一，因此，對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理進(jìn)行研究，摸清發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)及使用情況，對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)故障產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行分析，并診斷出產(chǎn)生故障的具體原因，做好日常的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的保養(yǎng)和維護(hù)工作，及時(shí)排查問(wèn)題所在，有助于我們提前規(guī)避安全隱患、預(yù)防交通問(wèn)題.

1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理及分類(lèi)

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)得以工作運(yùn)行的核心力量，將柴油、汽油、天然氣等產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，從而產(chǎn)生汽車(chē)運(yùn)行的動(dòng)力，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)由搖臂、火花塞、氣門(mén)和彈簧、燃燒室、活塞、連桿等組成，原理是經(jīng)過(guò)在密封的汽缸內(nèi)燃燒氣體，膨脹完成對(duì)活塞的做功，從而將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，根據(jù)燃料使用的不同，汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理也略有不同，但是大致都分為四個(gè)進(jìn)程[1]，即進(jìn)氣進(jìn)程、壓縮進(jìn)程、做功進(jìn)程、排氣進(jìn)程.

進(jìn)氣進(jìn)程中進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)、排氣門(mén)關(guān)閉，活塞從上止點(diǎn)下移到下止點(diǎn)，汽缸容積增大，壓力較低從而形成一定的真空吸力，完成燃料和空氣吸入汽缸并混合的過(guò)程；壓縮進(jìn)程中進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，汽缸容積縮小，壓力和溫度都迅速上升，從而保障混合氣體的燃燒過(guò)程；做功進(jìn)程中進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞運(yùn)動(dòng)到臨近上止點(diǎn)，火花塞釋放出電火花，點(diǎn)燃混合氣體，釋放大量熱能，從而推動(dòng)活塞向下止點(diǎn)移動(dòng)，連桿運(yùn)動(dòng)從而形成機(jī)械能；排氣進(jìn)程中進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，從而將廢氣排出，周而復(fù)始的重復(fù)這四個(gè)進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力工作過(guò)程.

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)燃料可以分為汽油機(jī)、柴油機(jī)；根據(jù)燃料的供應(yīng)方式可以分為化油器、電噴、直噴發(fā)動(dòng)機(jī)；根據(jù)活塞運(yùn)動(dòng)方式可以分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式；根據(jù)進(jìn)氣系統(tǒng)可以分為非增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)；根據(jù)氣缸排列方式可以分為V型、W型、直列式、水平對(duì)置式；根據(jù)氣缸數(shù)目可以分為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)；根據(jù)氣門(mén)機(jī)構(gòu)種可以分為OHV(Over Head Valve)和OHC(Over Head Camshaft)發(fā)動(dòng)機(jī).根據(jù)冷卻方式可以分為風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)和水冷發(fā)動(dòng)機(jī)；根據(jù)行程可以分為四沖程和兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，一般采用四沖程發(fā)動(dòng)機(jī).發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的心臟，但心臟也會(huì)由于不合理及長(zhǎng)期使用而產(chǎn)生各種故障，比如發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)、負(fù)荷斷火、電路故障、爆震等，其中，運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)比較常見(jiàn)的故障之一，診斷的難度較大，對(duì)車(chē)輛行駛有著較大的安全隱患[2]，因此，本文針對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)故障展開(kāi)了研究.

2 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)故障現(xiàn)象及原因診斷

表1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)主要原因

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)指的是發(fā)動(dòng)機(jī)在工作情況下產(chǎn)生的異常振動(dòng)現(xiàn)象，造成汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)的原因非常多，分為燃油供給系統(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)、機(jī)械故障、負(fù)荷增加、設(shè)置調(diào)整不當(dāng)?shù)?具體原因如表1所示.

2.1 燃油供給系統(tǒng)

燃油供給系統(tǒng)導(dǎo)致的抖動(dòng)主要分為油壓不穩(wěn)、噴油器故障、油壓調(diào)節(jié)器損壞幾方面，當(dāng)油壓不穩(wěn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、怠速不穩(wěn)甚至熄火等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是燃油管道發(fā)動(dòng)泄露、汽濾太臟等；噴油器發(fā)生故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)難啟動(dòng)、怠速不穩(wěn)、動(dòng)力不足等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是噴油器部分組件被堵塞或者存在泄露點(diǎn)；油壓調(diào)節(jié)器損壞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)、加速無(wú)力、排氣管出現(xiàn)黑煙等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是燃油直接進(jìn)入進(jìn)氣管，致使混合氣體濃度過(guò)高.

2.2 點(diǎn)火控制系統(tǒng)

點(diǎn)火控制系統(tǒng)導(dǎo)致的抖動(dòng)主要分為點(diǎn)火線(xiàn)圈故障、火花塞故障、高壓線(xiàn)故障等，當(dāng)點(diǎn)火線(xiàn)圈出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)火不良等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是內(nèi)含功率晶體管、而且長(zhǎng)期在高溫下進(jìn)行工作；當(dāng)火花塞出現(xiàn)故障時(shí)，容易發(fā)生由于點(diǎn)火不良而產(chǎn)生的運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)、動(dòng)力不足等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是點(diǎn)火電壓過(guò)低、火花塞使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、質(zhì)量或者高溫等問(wèn)題；當(dāng)高壓線(xiàn)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生竄電、漏電、運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)或者發(fā)沖現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是高壓線(xiàn)老化、絕緣性降低等.

2.3 空氣供給系統(tǒng)

空氣供給系統(tǒng)導(dǎo)致的抖動(dòng)相對(duì)復(fù)雜，可能是一個(gè)或者多個(gè)故障的組合，包括TPS傳感器故障、怠速控制閥故障、組件漏氣或者太臟等，當(dāng)TPS傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)無(wú)法保證發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不存在怠速或者怠速游車(chē)等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是TPS傳感器內(nèi)部的怠速觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)損壞、線(xiàn)性電位計(jì)接觸不良等；當(dāng)?shù)∷倏刂崎y出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行、運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是怠速控制閥體卡滯、線(xiàn)路短/斷路、控制閥太臟等；當(dāng)組件漏氣或者太臟時(shí)，會(huì)引起運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)、油耗增加、效率過(guò)低、混合氣體濃度過(guò)稀等現(xiàn)象.

2.4 排放控制系統(tǒng)

排放控制系統(tǒng)導(dǎo)致的抖動(dòng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)廢棄循環(huán)系統(tǒng)EGR(Exhaust Gas Recirculation)、燃油廢棄循環(huán)系統(tǒng)EVAP (Evaporative emission control system)、三元催化器系統(tǒng)TWC (Three Way Catalyst converter)產(chǎn)生，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)廢棄循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生廢棄的氣體進(jìn)入到氣缸，發(fā)動(dòng)機(jī)加速無(wú)力、出現(xiàn)怠速抖動(dòng)等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是組件密封性不好或者太臟，從而無(wú)法對(duì)廢棄的氣體進(jìn)行控制；當(dāng)燃油廢氣循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生空氣進(jìn)入氣缸，發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣體過(guò)稀，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生吸癟油箱等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是碳罐電磁閥出現(xiàn)卡滯，從而導(dǎo)致空氣進(jìn)入或者氣孔堵塞等；當(dāng)三元催化器系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)或者惡性燃燒等現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因是當(dāng)三元催化器對(duì)尾氣中的有害氣體進(jìn)行處理時(shí)，發(fā)生堵塞，從而導(dǎo)致進(jìn)氣不足、排氣不暢.

2.5 機(jī)械故障

機(jī)械故障是引起發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)的一個(gè)主要方面，機(jī)械故障容易引起發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不均、個(gè)別氣缸工作異常、發(fā)動(dòng)機(jī)加速不良、點(diǎn)火不正等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)的機(jī)械故障有氣缸磨損嚴(yán)重、從而導(dǎo)致氣缸壓力過(guò)低、功率降低；平衡軸安裝不當(dāng)、皮帶過(guò)松無(wú)法咬齒；發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)腳膠損壞、凸輪軸磨損，從而影響氣缸間的壓力和功率；氣缸壓力過(guò)低還容易出現(xiàn)失水、點(diǎn)火不正等現(xiàn)象.

2.6 負(fù)荷增加

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，負(fù)荷增加的情況下，通常汽車(chē)采用電子控制單元ECU(Electronic Control Unit)來(lái)對(duì)變化的負(fù)荷進(jìn)行適應(yīng)，當(dāng)汽車(chē)掛檔開(kāi)啟、空調(diào)開(kāi)啟、轉(zhuǎn)彎、大燈開(kāi)啟時(shí)，會(huì)增加汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，電子控制單元會(huì)結(jié)合怠速控制閥凱隊(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，根據(jù)負(fù)荷的變化來(lái)適當(dāng)?shù)脑黾踊蛘邷p少發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而防止發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)等現(xiàn)象，但是，當(dāng)電子控制單元出現(xiàn)故障、怠速控制閥失去作用都會(huì)產(chǎn)生汽車(chē)對(duì)負(fù)荷的變化的零處理，從而產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)現(xiàn)象.

2.7 設(shè)置和調(diào)整不當(dāng)

在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的過(guò)程中，很多參數(shù)和設(shè)置是在出廠(chǎng)時(shí)設(shè)置好的，但是維修或者需要精確設(shè)置時(shí)，需要對(duì)相應(yīng)的參數(shù)和設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，如果設(shè)置和調(diào)整不當(dāng)，就會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)等現(xiàn)象，一般發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行設(shè)置和參數(shù)調(diào)整，主要是針對(duì)節(jié)氣門(mén)位置傳感器或者基本怠速，一般需要節(jié)氣門(mén)恰好在關(guān)閉狀態(tài)，且開(kāi)度信號(hào)電壓處于0.4到1V，怠速觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)恰好處于閉合狀態(tài)，如果調(diào)整過(guò)程中精確度不夠，同樣會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)現(xiàn)象.

3 結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)行業(yè)伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，已經(jīng)越發(fā)的成熟，成為我們賴(lài)以生存的出行工具，尤其像城市的生活，幾乎離不開(kāi)私家車(chē)、出租車(chē)或者公共汽車(chē)，汽車(chē)的行進(jìn)動(dòng)力主要來(lái)源于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，依靠熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，給汽車(chē)供給能量，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理大致都分為四個(gè)進(jìn)程，即進(jìn)氣進(jìn)程、壓縮進(jìn)程、做功進(jìn)程、排氣進(jìn)程，然而，發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)隨著不當(dāng)或者長(zhǎng)期的使用出現(xiàn)各式各樣的故障，發(fā)動(dòng)機(jī)的重要性也決定發(fā)動(dòng)機(jī)故障成為車(chē)輛行駛安全的極大隱患，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)故障是發(fā)動(dòng)機(jī)比較常見(jiàn)、診斷難度較大的故障之一，因此，本文在對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理及分類(lèi)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)故障展開(kāi)了研究，分析了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，并對(duì)原因進(jìn)行診斷，造成發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)的原因主要分為燃油供給系統(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)、機(jī)械故障、負(fù)荷增加、設(shè)置調(diào)整不當(dāng)?shù)?，本文在?duì)每種故障產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行分析后，給出了相應(yīng)的診斷原因.汽車(chē)是我們賴(lài)以生存的工具之一，因此，汽車(chē)安全性是我們不可忽視的問(wèn)題，我們應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)帶來(lái)的危害，并對(duì)其產(chǎn)生原因展開(kāi)研究，從而避免或者及時(shí)處理相應(yīng)故障，為我們的出行安全提供更多的保障.

〔1〕楊秀強(qiáng).汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的原理與檢測(cè)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011(35).

〔2〕朱華.發(fā)展中的現(xiàn)代汽車(chē)電子控制技術(shù)[J].現(xiàn)代零部件，2011(05).

U464.111

A

1673-260X（2014）03-0129-02