第四章 明白汽车常见故障检查和维修
第一节 发动机异响
一、发动机异响的诊断方法
根据响声的大小、发出的部位、声响的特征、振动的程度、故障生成的环境和时间特征以及声响变化的规律等因素初步诊断。观察排气、发动机温度、机油压力的变化及使用中的其他相关情况等，进行全面分析与推断，在诊断中必要时可借助诊断仪器，使异响的诊断更准确。
二、影响发动机异响的因素
发动机的异响与配合间隙、润滑条件、温度、负荷、转速有关。
1．配合间隙
当润滑条件、温度、负荷和速度等一定时，异响是随配合间隙的增大而变得明显的。例如，活塞与缸套的配合间隙越大，响声越明显。
2．润滑条件
品质好的润滑油和适宜的压力能够产生较好的润滑油膜。润滑油膜越厚，机械冲击越小，噪声也越轻，异响就不易发生。
3．温度
金属零部件受到高温作用引起几何形状变化，这种变形又影响到配合间隙变化，润滑油在高温下易变质和变稀（润滑油黏度下降），使润滑油膜厚变薄，润滑性能变差。
4．负荷
负荷越大异响就越明显。根据异响随负荷变化的规律和特点就可判定故障的性质和位置。例如，发动机稳定在怠速运转，就可听到清晰的活塞敲缸响；而不严重的连杆轴承响则需要急抖节气门才能听到；活塞敲缸响和连杆轴承响都有在单缸断火后异响减弱或消失的特点，利用这一特点不仅能确定故障的性质，而且还能找出故障的位置。
5．车速和转速
发动机所以出现异响，是因为每种异响都有其特定的振动频率，当运动速度的频率是异响频率的整数倍时，会产生共振现象，于是异响加剧。每种异响在其响声最明显时都对应一个运动速度段（速度范围）。例如，活塞敲缸响在发动机的低速段最明显；连杆轴承响在发动机的中速段最明显；传动轴不平衡响在汽车中速以上行驶时最突出，随着车速的升高，传动轴的振动也随之加剧。
三、发动机异响的判断和处理
异响部位一般离故障位置较近，据此可以判定是什么机构、总成或系统出现故障，从而缩小诊断故障的范围。例如，异响在气门室处明显，说明气门机构有故障；在曲轴箱内异响明显，说明活塞、活塞销、连杆或曲轴轴承有故障等。
1．活塞敲缸
活塞敲缸指活塞上下运动时在气缸内摆动或窜动，其头部或裙部与缸壁、缸盖碰撞发出的响声。通常专指活塞与气缸壁间隙较大，活塞上下运动时撞击气缸壁发出的响声。发动机冷态不响，热车后怠速发响，并伴有机体轻微抖动，且温度越高，响声越大，即为热态敲缸。热态敲缸要及时排除，否则会转化成拉缸事故。
（1）故障特征 发动机怠速或低速运转时，在气缸的上部发出清晰而明显的、有节奏的“嗒嗒嗒”的连续不断的金属敲击声，严重时响声变沉重，即为“当当当”声响。
（2）故障原因
① 活塞与气缸壁配合间隙过大。
② 活塞裙部腐蚀，或气缸磨损过大。
③ 油压过低，气缸壁润滑不良。
修车知识
发动机活塞敲缸的判断和处理方法如下。
（1）判断方法
① 怠速或低速时比较清晰，中速以上运转时，异响减弱或消失。
② 负荷加大，响声加大。
③ 一般冷车时响声明显，热车后响声减弱或消失，即冷敲缸，严重时冷热均敲缸，并伴有振抖。
④ 将发动机置于异响明显的转速下，进行单缸断火试验，响声明显减弱或消失。
⑤ 曲轴转1圈，发响1次，且有节奏性，转速提高响声加快。
⑥ 润滑不良响声加重。
⑦ 将听诊器或听诊杆触在机体上部两侧进行听诊，若响声较强并稍有振动，再结合断火试验，即可确定出异响气缸。
⑧ 伴随现象是排气管排蓝烟、缸压降低等，用手将螺钉旋具或听诊器抵紧气缸侧部触试，有明显振动感。
（2）原因和处理方法 热车敲缸的故障原因为连杆轴颈与主轴颈不平行、连杆衬套轴向偏斜等造成的活塞偏缸，活塞配合间隙过小、椭圆度过小或反椭圆、活塞变形等造成的活塞过紧，活塞环端隙、背隙过小造成的活塞环卡滞等。冷热均敲缸的故障原因为活塞销与连杆衬套或与连杆小头装配过紧，连杆轴承装配过紧，活塞裙部圆柱度过大等，冷敲缸或热敲缸较为严重时也会导致冷热均敲缸。
（3）主要损坏部件和处理方法 故障生成主要部件依次为活塞及活塞环、连杆轴承轴瓦、连杆、活塞销、气缸套（气缸壁）等。最佳处理方式是拆检发动机，更换活塞、活塞环、活塞销；更换连杆轴承；酌情更换维修曲轴（磨轴）；酌情更换连杆；酌情维修气缸（镗缸）。
2．活塞销异响
（1）故障特征 在怠速、低速和从怠速向低速抖动节气门时，发出响亮、尖脆而有节奏的“嘎嘎嘎”金属敲击声，类似两个钢球相碰的声音，呈上下双响。略将点火时间提前，响声加剧，在同样转速下比活塞敲缸响连续而尖锐。
（2）故障原因
① 活塞销与销孔、连杆衬套磨损严重，配合间隙过大。
② 卡环松旷、脱落。
③ 润滑不良等。
④ 活塞销断裂。
修车知识
发动机活塞销异响的判断和处理方法如下。
（1）判断方法
① 转速变化时，响声也随之周期性变化，加速时响声更大，在发动机转速稍高于怠速时比较明显，比轴承响清脆。抖动节气门，从怠速向低速加速时，响声能随转速的变化而变化，且在转速升高的瞬间，发出清脆、连续而有节奏的响声。
② 温度上升，响声没有减弱，甚至更明显。有时冷车时响声小，热车时响声大。
③ 单缸断火时，响声减弱或消失。复火时响声会明显出现1响或连续2响。严重时，在响声较大的转速下进行断火试验时，往往响声不消失且变得杂乱。
④ 用螺钉旋具或听诊器抵触在发动机上侧部或气缸盖上察听，同时变换转速，在气缸壁上部听诊比在下部明显。若响声不明显，可略将点火时间提前，这时响声会较前明显，特点是上下双响，声音较脆。
⑤ 根据不同征兆具体诊断方法如下。
a.若转速越高，响声越大，单缸断火时响声反而杂乱，则故障为活塞销与衬套间隙过大。
b.怠速运转时，响声有节奏而较沉重，提高转速响声不减，同时伴有机体轻微抖动，断火试验响声加重，则说明活塞销自由窜动。
c.若急加速时声响尖锐而清晰，断火试验响声减轻或消失，则很可能是活塞销折断。
（2）主要损坏部件和处理方法 故障生成主要部件依次为活塞销、活塞及活塞环。严重时可能会导致气缸内部其他部件损坏。最佳处理方式是拆检发动机，更换活塞销、活塞及活塞环。
3．活塞环异响
（1）活塞环的金属敲击声
① 当活塞环折断，或者活塞环与活塞环槽间隙过大时会引起一定的敲击声。
② 气缸上部磨损后，活塞环与气缸上接触不到的地方几乎没有磨损形成台阶，如修理不当使活塞环与气缸台阶相碰会发出一种钝哑的“噗噗”的金属碰击声，随着转速的升高，响声也随之增大。
（2）活塞环的漏气声
① 原因与特征。活塞环弹力减弱使活塞环与气缸壁密封不严，活塞环的开口间隙过大或开口重叠，气缸壁划伤有沟槽等，都会造成活塞环漏气。活塞环漏气会出现一种空洞的“嗬嗬”或“吱吱”声，严重时有较明显的“噗噗”声。
② 判断方法。向气缸内注入一点点润滑油，若声音降低或消失，但不久又出现，即说明活塞环漏气。
（3）活塞环积炭过多的异响
① 故障特征。积炭过多时的响声，是一种尖锐的“喋喋” 声，发动机有时还不容易熄火停车。
② 积炭的原因。产生积炭的主要原因是活塞环与气缸壁密封不严，开口间隙大，活塞环装反，开口重叠，使润滑油窜入燃烧室，或者因汽油标号不符合要求，混合气过浓，空气滤清器过脏导致。
4．气门机构异响
（1）气门漏气 原因如下。
① 气门与气门座圈工作斜面磨损、烧蚀、产生斑点或凹陷、有积炭。
② 气门杆与气门导管之间间隙过大，气门杆晃动，或气门杆弯曲，气门头部歪斜，导致气门关闭不严。
③ 气门弹簧弹力减弱及失去弹性，或弹簧折断，也可造成气门与气门座之间不能严密配合。
④ 气门间隙小，气门杆受热膨胀后，挺杆与摇臂顶开气门，使气门不能完全关闭而漏气。
修车知识
发动机气门漏气异响的判断和处理方法如下。
（1）判断方法
在排气消声器部位，如听到有“唏唏”的声音，表示发动机排气门有漏气现象；而在进气侧听到有“嘘嘘”的声音，则表明发动机进气门有漏气现象。
（2）主要损坏部件和处理方法 故障生成主要部件依次为气门、气门导管、气缸盖。最佳处理方式是拆检发动机气缸盖，根据实际情况，检查故障所在，修理调整或更换相关的磨损和损坏的配件。
（2）气门异响
① 故障特征。怠速时，在气门室处发出连续不断的有节奏的“嗒嗒”声，响声清脆，易区分。若有多只气门脚响，则声音杂乱，且断火试验响声无变化。
② 故障原因如下。
a．气门脚润滑不良，或因磨损、调整不当造成气门间隙过大。
b．气门间隙处两接触面不平。
c．气门杆与气门导管配合间隙过大。
d．摇臂轴配合松旷。
修车知识
发动机气门异响的判断和处理方法如下。
（1）判断方法
① 转速增高响声增大，节奏加快。怠速、低速时响声明显，中速以上变得模糊杂乱。
② 负荷、温度、缸位对气门脚响无影响，断火试验异响无变化。
③ 怠速下在气门室或气门罩处听诊异响非常明显，气门脚响清脆有节奏，在发动机周围就能听到较为清晰的响声。
④ 如图4-1所示，将气门室盖拆下，在怠速时用适当厚度的塞尺插入气门间隙处，若响声消失或减弱即可确诊为该气门间隙过大。也可用塞尺检查或用手晃试气门间隙，间隙最大的往往是最响的气门。为进一步确诊是气门脚响还是气门落座响，可在气门间隙处滴入少许机油，如瞬间响声减弱或消失，说明是气门脚响，如响声无变化，说明是气门落座响。
（2）主要损坏部件和处理方法 故障生成主要部件依次为气门、气门导管、气缸盖、气门弹簧。最佳处理方式是拆检发动机气缸盖，根据实际情况，检查故障所在，修理调整或更换相关的磨损和损坏的配件。
图4-1 判断气门异响
（3）气门弹簧异响
① 原因。一般情况下气门弹簧采用防噪声结构，即采用非等距弹簧，也就是气门弹簧全长范围内不等距。非等距弹簧又具体分为对称型和非对称型。有些车型采用内外双弹簧结构，当车辆运行时间较长(150000km以上)时，由于弹簧过度疲劳，会出现疲劳或断裂现象，从而导致气门异响故障发生。
② 维修注意事项。当发动机大修或进行气门研磨修理时，应特别注意非对称型不等距弹簧的安装方向。一旦非对称型不等距弹簧方向装反，发动机怠速运转时将会工作不稳，高速运转时噪声将会加大，并会伴随有很大的发动机振动和异响。
修车知识
积炭造成发动机高速运转时气门异响的判断和处理方法如下。
（1）原因和判断方法 当进气门存在大量积炭时（图4-2和图4-3），对于多气门结构的发动机，因气门弹簧力有限，发动机在高速运转时，进气门杆积炭会导致气门导管与气门杆摩擦力过大，气门回位速度过迟，加之活塞顶积炭又会造成气门与活塞运动时间隙过小，最终使活塞顶与气门头部形成撞击，发出活塞和气门异响。但在发动机处于怠速工况时，由于活塞运动速度相对气门弹簧回位速度较慢，气门一般不会撞击活塞。
图4-2 燃烧室和气门上的积炭
图4-3 气门上的积炭
（2）处理和措施 清洗进气道，清洗积炭；加注正规加油站汽油；定期更换燃油滤清器和空气滤清器。
5．液压挺杆响
（1）故障特征 发动机怠速运转时发出有节奏的金属敲击声，中速以上响声减弱或消失。用听诊器察听，凸轮轴附近响声明显，断火试验，响声无变化。
（2）故障原因
① 挺杆与导孔配合面磨损严重。
② 挺杆液压偶件磨损。
③ 润滑油供油不足。
修车知识
发动机气门液压挺杆异响的判断和处理方法如下。
（1）判断方法 改变发动机转速并用听诊器察听响声的变化。怠速时发动机顶部响声明显，中速以上响声减弱或消失，断火试验响声无变化，即为液压挺杆响。具体异响生成部位可用听诊器根据响声变化来判断。在启动时液压挺杆有不大的响声是正常的（润滑油未充分进入液压挺杆），发动机转速达到2500r/min 后继续运转2 ～ 3min，若挺杆仍有响声，应先检查调整机油压力。若机油压力正常，则应更换液压挺杆。
（2）主要损坏部件和处理方法 故障生成主要部件依次为液压挺杆、液压挺杆调整垫片。最佳处理方式是拆检发动机气缸盖，更换液压挺杆。
修车知识
液压挺杆多种具体异响的判断和处理方法如下。
（1）单一挺杆异响 是单一液压挺杆工作不良或气门杆弯曲造成的，如果响声过大，还会造成发动机怠速工作时运转不平稳。在诊断这种故障时可采用真空表检查发动机怠速运转进气系统的真空度和用气缸压力表检查发动机气缸压力的方法来诊断。当真空表摆幅大于5kPa或气缸单缸压力过低或过高时，说明该缸进气挺杆或排气挺杆存在故障。
（2）所有挺杆异响 原因大多由于机油压力过低或液压挺杆油路堵塞所造成。由于油压过低，不能及时向挺杆充油，挺杆内的油压就会逐渐下降，挺杆与气门间隙随之增大，形成异响。对于此类故障，应用机油压力表检查机油压力。一般发动机怠速运转时油压应大于150kPa，转速为2500r/min时应大于250kPa、小于600kPa(油压过高会造成发动机高速运转时气门关闭不严)。当然，除了检查发动机机油压力，还应检查液压挺杆的上油情况，以防油路堵塞。
（3）冷车启动时响一段时间，热车后正常 由于发动机停止运转时间过长，气门弹簧压迫挺杆内腔机油缓慢泄漏，挺杆有效工作长度变短，从而使进气门出现异响。随着发动机的运转，机油不断充注到挺杆，挺杆恢复有效长度，异响消失。一般情况下，发动机冷启动后，2～3s内气门异响是正常的，如果异响时间大于10s就属于故障了。其主要原因是使用的机油黏度过大，如冬季应选用10W30级别的机油，若用了15W40级别的，气门异响时间就会长一些。因为液压挺杆充油孔很小，如果机油黏度过大，将造成充油时间过长。只有当发动机热车，机油黏度下降后异响才会消失。
（4）液压挺杆异响时响时停 原因一般不是液压挺杆单独故障，此时应着重检查摇臂轴、摇臂及凸轮轴是否严重磨损。若磨损严重会出现气门间隙忽大忽小，调节气门间隙很慢的液压挺杆是不能及时补充快速的间隙变化的。
液压挺杆“咔嗒”的声响在发动机中部和气门挺杆侧可以听到。响声不明显，时响时不响，提高发动机转速后响声减弱或杂乱，高速消失；冷车较明显，热车响声逐渐减弱。若断火试验，响声依然存在。
汽车常识
为什么采用液压挺杆技术？
目前汽车发动机配气机构中，普遍采用液压挺杆技术。液压挺杆一方面可以自动消除气门间隙，降低由于磨损造成气门间隙过大出现的气门异响；另一方面也可以使发动机在运转过程中始终保持良好的气门间隙，保证气门的气密性，增加发动机稳定工作时间。
液压挺杆的工作主要依靠机油压力、挺杆体与座孔间隙、气门杆与挺杆间隙及挺杆内止回球阀。液压挺杆刚开始工作时，由于腔内无油压，故挺杆杆塞处在最底部，挺杆与气门间隙较大，气门产生短时异响。随着发动机的运转，在机油压力的作用下，挺杆杆塞腔内充注油液，杆塞下行，挺杆有效工作长度增加，气门间隙减小。由于挺杆杆塞所产生的力较小，不能产生压缩气门弹簧的力，所以当挺杆与气门间隙很小时，挺杆不再运动。同时又因挺杆内止回球阀的作用，挺杆杆塞腔内的油液不能迅速排出，使杆塞保持在原位不动并维持原有长度，从而推动气门打开。随着发动机的运转，气门保持一定间隙，消除了气门异响。
6．曲轴主轴承异响
（1）故障特征 在气缸体下部靠近曲轴箱分界面处听见曲轴轴承响声沉重发闷，发动机稳定运转不响，突然改变转速时，发出沉重连续的“嘡嘡”的金属敲击声，严重时发动机发生振动；发动机转速越高，响声越大；发动机有负荷时，响声明显。
（2）故障原因
① 主轴承盖螺栓松动。
② 轴承径向间隙大。
③ 曲轴润滑不良。
④ 曲轴弯曲。
修车知识
发动机曲轴主轴承异响的判断和处理方法如下（图4-4）。
（1）判断方法
① 初步确认故障。观察机油压力，发动机高速时机油压力下降更明显，在机油加注口察听，转速突然变化时，发出低沉的“嘡嘡”的响声，则为曲轴轴承响。
② 利用断火法确认故障。单缸断火，响声无变化，而相邻两缸断火时，响声会有明显减弱。
③ 发动机在不同转速下的具体诊断方法如下。
a.发动机在中速反复加速或减速，加速时明显增大，为主轴承松旷响。
b.发动机高速时机体有较大的振动，汽车载重爬坡时，驾驶室里有振动感，此时机油压力明显下降，则为轴承间隙过大或合金脱落，应及时修复。
c.发动机工作温度正常，当转速由低速升高时，有“嘡嘡”的有节奏而沉重的响声，发动机温度越高，响声越明显，到高速时响声变为杂乱，则有可能是曲轴弯曲。
（2）主要损坏部件和处理方法 故障生成主要部件依次为曲轴主轴承（大瓦）、曲轴止推片、曲轴。最佳处理方式是拆检发动机气缸体，更换曲轴主轴承（大瓦）、曲轴止推片；如果曲轴弯曲酌情校正或更换曲轴。
7．连杆轴承异响
（1）故障特征 机油加注口处响声明显。比曲轴轴承响声强，有节奏短促的“当当”响；从怠速突然加速到中速时，有明显连续的“当当”响；当负荷和转速增加时，响声也随之增加，急加速时尤为明显。
（2）故障原因
① 连杆轴承盖螺栓松动。
② 轴承径向间隙过大。
③ 轴承烧毁或合金脱落。
④ 润滑不良。
修车知识
发动机连杆轴承异响的判断和处理方法如下（图4-4）。
（1）判断方法 检查机油压力是否下降，然后变换转速由低速突然加速到中高速时，发出有节奏的“当当”声，单缸断火响声减弱或消失，复火时若响声恢复，则此现象为连杆轴承间隙过大所致。
低温启动发动机时，由低速突然加速到中高速时，发出有节奏的“当当”声，发动机温度升高，其响声增大；转速增高，其响声减弱而杂乱；单缸断火试验，响声消失，此种现象是轴承损坏严重。
（2）主要损坏部件和处理方法 故障生成主要部件依次为连杆轴承（小瓦）、曲轴。最佳处理方式是拆检发动机气缸体，更换连杆轴承（小瓦）；如果曲轴有损伤，酌情维修曲轴（磨轴）或更换曲轴。
图4-4 判断主轴承和连杆轴承异响
四、正时皮带异响或正时链条异响
1．正时皮带异响特征
当发动机低速运转时，在发动机上部偏前，有一种类似气门脚响的声音，随着转速提高响声减弱或杂乱；冷车、热车变化不大；通过调整气门间隙，响声仍不消失：当手触摸到正时齿轮盖时，有振动的感觉。正时皮带上淋一点水时，异响瞬间消失。
2．正时皮带或正时链条异响的主要原因
① 张紧器失效导致正时皮带或正时链条抖动产生撞击异响。
② 张紧轮轴承异响。
③ 张紧器过紧，造成正时皮带或正时链条异响。
④ 正时皮带或正时链条磨损造成异响。
修车知识
正时皮带或正时链条是配气正时机构的关键部件，同时也是连接曲轴齿轮与凸轮轴齿轮的主要部件。它们由于长时间受力和磨损会产生拉伸和变形，故为准确传递动力和正时并防止正时皮带或正时链条的松动，一般要采用张紧轮或张紧器随时修正正时皮带或正时链条的松动带来的负面影响。
五、进气正时自动控制机构异响
有些车辆采用了进气正时电子控制系统，如丰田、大众等车型。该系统在使用一段时间后极易产生异响，特别是低速时更易出现。在检查时，一般采用的方法是在发动机怠速时，将控制电磁阀插头拔下，接入12V电压，令电磁阀工作。若响声消失，则可判定电磁阀本身正常，应该是调节机构的问题。当然也应检查机油压力，以排除机油压力过低的原因。
汽车常识
什么是可变气门正时技术？
发动机的配气相位机构负责向气缸提供汽油燃烧做功所必需的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出，这一套动作可以视为人体吸气和呼气的过程。从工作原理上讲，配气相位机构（图4-5）的主要功能是按照一定的时限来开启和关闭各气缸的进、排气门，从而实现发动机气缸换气补给的整个过程。
虽然可变气门正时技术在各个厂商的称谓略有不同，但是实现的方式却大同小异。以丰田的VVT-i技术为例，其工作原理是，该系统由ECU协调控制，发动机各部位的传感器实时向ECU报告运转情况。由于在ECU中存储有气门最佳正时参数，所以ECU会随时对正时机构进行调整，从而改变气门的开启和关闭时间，或提前、或滞后、或保持不变。
图4-5 配气相位机构