一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置及方法，包括一發(fā)動(dòng)機(jī)，在曲軸連桿軸與連桿軸瓦之間設(shè)置第一間隙，在曲軸主軸與曲軸主軸頸軸瓦之間設(shè)置第二間隙，在活塞和氣缸之間設(shè)置第三間隙，使第一間隙大于0.12mm，第二間隙大于0.17mm，第三間隙大于0.12mm；其中，第一間隙及第二間隙通過(guò)刮刀刮去連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分而產(chǎn)生，第三間隙通過(guò)刮刀刮去所述活塞的裙部而產(chǎn)生。第一間隙為0.16-0.21mm，第二間隙為0.23-0.28mm，第三間隙為0.145-0.165mm。本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置及方法的故障點(diǎn)有針對(duì)性，為在校學(xué)生及企業(yè)維修人員提供了學(xué)習(xí)的平臺(tái)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部分磨損異常導(dǎo)致的異響 故障及故障診斷、分析與排除。 一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置及方法

【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的心臟，其工作性能的好壞直接影響汽車的正常工作。由于發(fā)動(dòng) 機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又是在商溫、商壓、商速、商負(fù)荷、商振動(dòng)的惡劣環(huán)境下工作，因而故障率最商。 發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的超過(guò)技術(shù)文件規(guī)定的不正常的響聲，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)異響，是一 種機(jī)械故障，使用年限越長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，出現(xiàn)異響故障的頻率也越高。
[0003] 發(fā)動(dòng)機(jī)異響標(biāo)志著發(fā)動(dòng)機(jī)某一機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)已發(fā)生變化，往往反映著不同性質(zhì) 和不同程度的故障，是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生惡性損壞事故的前奏，表明存在嚴(yán)重的安全隱患。異響僅 是現(xiàn)象，故障是本質(zhì)，若不及時(shí)排除故障，發(fā)動(dòng)機(jī)帶病工作可能導(dǎo)致更大的損傷。維修從業(yè) 人員采用正確的故障診斷及檢測(cè)方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀況作出準(zhǔn)確判斷，是排除發(fā)動(dòng)機(jī)異響故 障、保障發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的有效措施。
[0004] 隨著電子技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的大量應(yīng)用，大量先進(jìn)電子檢修儀器的使用，維修從業(yè) 人員把更多的精力放在了發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的檢修上，而忽視了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部分故障診斷的 內(nèi)容。當(dāng)遇到發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障時(shí)，往往不能直接判斷是某一個(gè)機(jī)構(gòu)或某一個(gè)零件出了問(wèn)題， 解決的方法是直接大修發(fā)動(dòng)機(jī)，將發(fā)動(dòng)機(jī)全部拆解，逐一檢查各個(gè)零部件，浪費(fèi)了大量的時(shí) 間和精力，最后故障可能還沒(méi)有解決。目前，使用的發(fā)動(dòng)機(jī)異響模擬裝置，也基本都是用已 報(bào)廢的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)操作，故障點(diǎn)較分散，無(wú)針對(duì)性，且各汽車實(shí)訓(xùn)設(shè)備制造廠家目前也沒(méi)有相 關(guān)廣品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的報(bào)廢發(fā)動(dòng)機(jī)故障點(diǎn)分散，無(wú)針對(duì)性的問(wèn)題，本發(fā)明提供 一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置及方法。
[0006] 該發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置包括一發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)至少包括曲軸連桿軸、曲 軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣缸，其特征在于：在所述曲軸連桿軸與所述連 桿軸瓦之間設(shè)置第一間隙，在所述曲軸主軸與所述曲軸主軸頸軸瓦之間設(shè)置第二間隙，在 所述活塞和所述氣缸之間設(shè)置第三間隙，其中，所述第一間隙大于〇. 12_，所述第二間隙大 于0· 17mm，所述第三間隙大于0· 12mm。
[0007] 所述第一間隙通過(guò)刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分而產(chǎn)生。
[0008] 所述第二間隙通過(guò)刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分而產(chǎn)生。
[0009] 所述第三間隙通過(guò)刮刀刮去所述活塞的裙部而產(chǎn)生。
[0010] 所述第一間隙為〇· 16-0. 21mm，所述第二間隙為0· 23-0. 28mm，所述第三間隙為 0. 145-0. 165mm。 toon] 一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬方法，包括以下步驟：
[0012] 步驟一、提供一發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0013] 步驟二、將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞 及氣缸進(jìn)行拆解；
[0014] 步驟三、對(duì)所述連桿軸瓦進(jìn)行處理，使所述曲軸連桿軸與所述連桿軸瓦之間形成 第一間隙；對(duì)所述曲軸主軸頸軸瓦進(jìn)行處理，使所述曲軸主軸與所述曲軸主軸頸軸瓦之間 形成第二間隙；對(duì)所述活塞進(jìn)行處理，使所述氣缸和所述活塞之間形成第三間隙，其中，所 述第一間隙大于0. 12mm，所述第二間隙大于0. 17mm，所述第三間隙大于0. 12mm ;
[0015] 步驟四、對(duì)所述曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣缸進(jìn) 行裝配，并使所述發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)后發(fā)生異響。
[0016] 對(duì)所述連桿軸瓦進(jìn)行處理包括：采用刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分。
[0017] 對(duì)所述曲軸主軸頸軸瓦進(jìn)行處理包括：采用刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減 磨合金部分。
[0018] 對(duì)所述活塞進(jìn)行處理包括：采用刮刀刮去所述活塞的裙部。
[0019] 所述第一間隙為0· 16-0. 21mm，所述第二間隙為0· 23-0. 28mm，所述第三間隙為 0. 145-0. 165mm。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬 裝置及方法，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障，故障點(diǎn)具有針對(duì)性，為在校學(xué)生以及企業(yè)維修人員提供 學(xué)習(xí)的平臺(tái)。成熟的產(chǎn)品可在中職、高職院校及汽車培訓(xùn)機(jī)構(gòu)推廣使用，具有廣泛的應(yīng)用前 旦 -5^ 〇

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)中三個(gè)配合間隙示意圖。
[0022] 圖中標(biāo)號(hào)：1_曲軸連桿軸頸徑向配合間隙、2-曲軸主軸頸徑向配合間隙、3-活塞 和氣缸的配合間隙。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的 具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024] -般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)重點(diǎn)故障部位及產(chǎn)生原因主要為磨損或維修不當(dāng)導(dǎo)致的曲軸 連桿軸頸徑向配合間隙增大、曲軸主軸頸徑向配合間隙增大和活塞與氣缸之間配合間隙增 大，然而不同原因造成的異響，其異響特征是有明顯區(qū)別的。
[0025] 對(duì)于連桿軸承與連桿軸頸間的配合間隙過(guò)大的狀況，發(fā)動(dòng)機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在缸體 下部能聽(tīng)到一種較短促的金屬敲擊聲，低速時(shí)則聽(tīng)不到，隨著轉(zhuǎn)速的升高而逐漸明顯，中速 最明顯，高速有減弱或消失。
[0026] 而曲軸軸承與曲軸軸頸配合間隙過(guò)大，致使軸頸與軸承碰撞發(fā)響。異響在中速出 現(xiàn)，高速明顯，并在中、高速范圍始終有響聲，比連桿軸承異響更沉重。響聲隨負(fù)荷增大而增 大，中、高速抖油門最明顯。
[0027] 當(dāng)活塞裙部與氣缸套配合間隙過(guò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在氣缸體上部發(fā)出清晰 而有節(jié)奏的敲擊聲。汽油機(jī)為"嗒嗒"聲，柴油機(jī)為"剛剛"聲。活塞直徑小，敲擊聲脆；活 塞直徑大，敲擊聲沉重。且低速運(yùn)行時(shí)響聲明顯，中、高速時(shí)響聲消失。
[0028] 本發(fā)明針對(duì)上述異響特點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響模擬裝置。該 裝置包括一發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)可為柴油機(jī)或汽油機(jī)，且至少包括曲軸連桿軸、曲軸主軸、連 桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣缸，如圖1所示，在曲軸連桿軸與連桿軸瓦之間設(shè)置第 一間隙1，在曲軸主軸與曲軸主軸頸軸瓦之間設(shè)置第二間隙2,在活塞和氣缸之間設(shè)置第三 間隙3,并使第一間隙1大于0· 12mm，第二間隙2大于0· 17mm，第三間隙3大于0· 12mm，超 出其磨損極限，從而模擬發(fā)動(dòng)機(jī)由于這三個(gè)部位嚴(yán)重磨損導(dǎo)致的異響。
[0029] 其中第一間隙1通過(guò)刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分而產(chǎn)生；第二間隙 2通過(guò)刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分而產(chǎn)生；第三間隙3通過(guò)刮刀刮去 所述活塞的裙部而產(chǎn)生，且第一間隙1為〇. 16-0. 21mm，所述第二間隙2為0. 23-0. 28mm，所 述第三間隙3為0. 145-0. 165mm。
[0030] 本發(fā)明的另一實(shí)施方式中提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬方法。首先，需要一發(fā) 動(dòng)機(jī)，然后將發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣缸進(jìn)行 拆解，并依次對(duì)連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦及活塞進(jìn)行處理，使曲軸連桿軸與連桿軸瓦之間 形成第一間隙1，曲軸主軸與曲軸主軸頸軸瓦之間形成第二間隙2,氣缸和活塞之間形成第 三間隙3,其中，第一間隙1大于0· 12mm，第二間隙2大于0· 17mm，第三間隙3大于0· 12mm， 最后將曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣缸進(jìn)行裝配，并使發(fā)動(dòng) 機(jī)恢復(fù)至原有技術(shù)狀態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)后發(fā)生異響。
[0031] 為了更好的理解本發(fā)明，本發(fā)明以桑塔納1. 6L發(fā)動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行更詳細(xì)的闡述，但 不僅限于此。
[0032] 桑塔納1. 6L發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸連桿軸頸徑向間隙在新車時(shí)為0. 01-0. 06mm，磨損極限 為0. 12mm，該間隙主要靠連桿軸頸尺寸以及連桿頸軸瓦保證。利用刮刀將一道新的連桿軸 頸軸瓦減磨合金部分刮去0. 15mm，并用2500#砂紙對(duì)表面進(jìn)行拋光處理后得到第一間隙， 重新裝配軸瓦及活塞連桿組，其徑向間隙增至0. 16-0. 21_，超出其磨損極限。將發(fā)動(dòng)機(jī)重 新裝配，恢復(fù)至原有技術(shù)狀態(tài)，在運(yùn)轉(zhuǎn)后，異響明顯。
[0033] 曲軸主軸頸徑向間隙新車時(shí)為0· 03-0. 08mm，磨損極限為0· 17mm，其間隙主要靠 曲軸主軸頸尺寸以及主軸頸軸瓦保證。利用刮刀將一道新的主軸頸軸瓦減磨合金部分刮去 0.2mm，并用2500#砂紙對(duì)表面進(jìn)行拋光處理后得到第二間隙，重新裝配軸瓦及曲軸，使徑 向間隙增至0. 23-0. 28_，超出其磨損極限。將發(fā)動(dòng)機(jī)重新裝配并恢復(fù)至原有技術(shù)狀態(tài)，在 運(yùn)轉(zhuǎn)后，異響明顯。
[0034] 活塞和氣缸的配合間隙新車時(shí)為0. 025-0. 045mm，活塞磨損極限尺寸不超過(guò) 0. 04mm，氣缸直徑磨損極限尺寸不超過(guò)0. 08mm，即總的磨損極限為0. 12mm。利用刮刀將活 塞裙部刮去0. 15mm，并用2500#砂紙對(duì)表面進(jìn)行拋光處理后得到第三間隙，重新裝配活塞 連桿組，其配合間隙增大至〇. 145-0. 165_，超出其磨損極限。將發(fā)動(dòng)機(jī)重新裝配，恢復(fù)至原 有技術(shù)狀態(tài)，在運(yùn)轉(zhuǎn)后，異響明顯。
[0035] 本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置及方法，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行合理的加工，從而模擬 活塞與氣缸之間配合間隙過(guò)大、曲軸連桿軸頸徑向配合間隙過(guò)大和曲軸主軸頸徑向配合間 隙過(guò)大這三個(gè)故障點(diǎn)所產(chǎn)生的異響，故障點(diǎn)更有針對(duì)性。
[0036] 而報(bào)廢的發(fā)動(dòng)機(jī)由于操作者個(gè)人習(xí)慣、行駛路況等諸多因素的不同，磨損的部位 及程度大相徑庭，故障點(diǎn)復(fù)雜又分散，無(wú)法有效的獲得需要的信息，況且在目前市場(chǎng)中各汽 車實(shí)訓(xùn)設(shè)備制造廠家也沒(méi)有相關(guān)產(chǎn)品。
[0037] 本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置則為在校學(xué)生以及企業(yè)維修人員提供了良好 的學(xué)習(xí)平臺(tái)，克服了上述缺點(diǎn)，也填補(bǔ)了此類產(chǎn)品的空缺。成熟的產(chǎn)品還可在中職、高職院 校及汽車培訓(xùn)機(jī)構(gòu)推廣使用，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0038] 上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局 限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和 環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改 動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附 權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置，包括一發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)至少包括曲軸連桿軸、曲 軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣缸，其特征在于：在所述曲軸連桿軸與所述連 桿軸瓦之間設(shè)置第一間隙，在所述曲軸主軸與所述曲軸主軸頸軸瓦之間設(shè)置第二間隙，在 所述活塞和所述氣缸之間設(shè)置第三間隙，其中，所述第一間隙大于0. 12_，所述第二間隙大 于0· 17mm，所述第三間隙大于0· 12mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置，其特征在于：所述第一間隙通過(guò) 刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分而產(chǎn)生。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置，其特征在于：所述第二間隙通過(guò) 刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分而產(chǎn)生。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置，其特征在于：所述第三間隙通過(guò) 刮刀刮去所述活塞的裙部而產(chǎn)生。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬裝置，其特征 在于：所述第一間隙為〇· 16-0. 21mm，所述第二間隙為0· 23-0. 28mm，所述第三間隙為 0. 145-0. 165mm。
6. -種發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬方法，包括以下步驟： 步驟一、提供一發(fā)動(dòng)機(jī)； 步驟二、將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣 缸進(jìn)行拆解； 步驟三、對(duì)所述連桿軸瓦進(jìn)行處理，使所述曲軸連桿軸與所述連桿軸瓦之間形成第一 間隙；對(duì)所述曲軸主軸頸軸瓦進(jìn)行處理，使所述曲軸主軸與所述曲軸主軸頸軸瓦之間形成 第二間隙；對(duì)所述活塞進(jìn)行處理，使所述氣缸和所述活塞之間形成第三間隙，其中，所述第 一間隙大于〇. 12mm，所述第二間隙大于0. 17mm，所述第三間隙大于0. 12mm ; 步驟四、對(duì)所述曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣缸進(jìn)行裝 配，并使所述發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)后發(fā)生異響。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬方法，其特征在于：對(duì)所述連桿軸瓦進(jìn) 行處理包括：采用刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬方法，其特征在于：對(duì)所述曲軸主軸頸 軸瓦進(jìn)行處理包括：采用刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬方法，其特征在于：對(duì)所述活塞進(jìn)行處 理包括：采用刮刀刮去所述活塞的裙部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障模擬方法，其特征 在于：所述第一間隙為〇· 16-0. 21mm，所述第二間隙為0· 23-0. 28mm，所述第三間隙為 0. 145-0. 165mm。
【文檔編號(hào)】G01M15/00GK104101501SQ201410366102
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】劉言強(qiáng), 姜于亮, 朱磊 申請(qǐng)人:南通理工學(xué)院