一種發動機異響故障模擬裝置及方法
【專利摘要】本發明提供了一種發動機異響故障模擬裝置及方法，包括一發動機，在曲軸連桿軸與連桿軸瓦之間設置第一間隙，在曲軸主軸與曲軸主軸頸軸瓦之間設置第二間隙，在活塞和氣缸之間設置第三間隙，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生，第三間隙通過刮刀刮去所述活塞的裙部而產生。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。本發明的發動機異響故障模擬裝置及方法的故障點有針對性，為在校學生及企業維修人員提供了學習的平臺。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車發動機【技術領域】，尤其涉及發動機機械部分磨損異常導致的異響 故障及故障診斷、分析與排除。 一種發動機異響故障模擬裝置及方法
【背景技術】
[0002] 發動機作為汽車的心臟，其工作性能的好壞直接影響汽車的正常工作。由于發動 機結構復雜，又是在商溫、商壓、商速、商負荷、商振動的惡劣環境下工作，因而故障率最商。 發動機在運轉的過程中產生的超過技術文件規定的不正常的響聲，稱為發動機異響，是一 種機械故障，使用年限越長的發動機，出現異響故障的頻率也越高。
[0003] 發動機異響標志著發動機某一機構的工作狀態已發生變化，往往反映著不同性質 和不同程度的故障，是發動機產生惡性損壞事故的前奏，表明存在嚴重的安全隱患。異響僅 是現象，故障是本質，若不及時排除故障，發動機帶病工作可能導致更大的損傷。維修從業 人員采用正確的故障診斷及檢測方法對發動機的狀況作出準確判斷，是排除發動機異響故 障、保障發動機正常運行的有效措施。
[0004] 隨著電子技術在發動機上的大量應用，大量先進電子檢修儀器的使用，維修從業 人員把更多的精力放在了發動機電控系統的檢修上，而忽視了發動機機械部分故障診斷的 內容。當遇到發動機異響故障時，往往不能直接判斷是某一個機構或某一個零件出了問題， 解決的方法是直接大修發動機，將發動機全部拆解，逐一檢查各個零部件，浪費了大量的時 間和精力，最后故障可能還沒有解決。目前，使用的發動機異響模擬裝置，也基本都是用已 報廢的發動機來操作，故障點較分散，無針對性，且各汽車實訓設備制造廠家目前也沒有相 關廣品。
【發明內容】
[0005] 為克服現有技術中存在的報廢發動機故障點分散，無針對性的問題，本發明提供 一種發動機異響故障模擬裝置及方法。
[0006] 該發動機異響故障模擬裝置包括一發動機，所述發動機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置第二間隙，在 所述活塞和所述氣缸之間設置第三間隙，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] 所述第一間隙通過刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分而產生。
[0008] 所述第二間隙通過刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分而產生。
[0009] 所述第三間隙通過刮刀刮去所述活塞的裙部而產生。
[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] 一種發動機異響故障模擬方法，包括以下步驟：
[0012] 步驟一、提供一發動機；
[0013] 步驟二、將所述發動機的曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞 及氣缸進行拆解；
[0014] 步驟三、對所述連桿軸瓦進行處理，使所述曲軸連桿軸與所述連桿軸瓦之間形成 第一間隙；對所述曲軸主軸頸軸瓦進行處理，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；對所述活塞進行處理，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 行裝配，并使所述發動機在運轉后發生異響。
[0016] 對所述連桿軸瓦進行處理包括：采用刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分。
[0017] 對所述曲軸主軸頸軸瓦進行處理包括：采用刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減 磨合金部分。
[0018] 對所述活塞進行處理包括：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] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明提供了一種發動機異響故障模擬 裝置及方法，模擬發動機異響故障，故障點具有針對性，為在校學生以及企業維修人員提供 學習的平臺。成熟的產品可在中職、高職院校及汽車培訓機構推廣使用，具有廣泛的應用前 旦 -5^ 〇
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發明的發動機中三個配合間隙示意圖。
[0022] 圖中標號：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。
【具體實施方式】
[0023] 以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的 具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0024] -般情況下，發動機重點故障部位及產生原因主要為磨損或維修不當導致的曲軸 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別的。
[0025] 對于連桿軸承與連桿軸頸間的配合間隙過大的狀況，發動機中速運轉時，在缸體 下部能聽到一種較短促的金屬敲擊聲，低速時則聽不到，隨著轉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大，致使軸頸與軸承碰撞發響。異響在中速出 現，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。響聲隨負荷增大而增 大，中、高速抖油門最明顯。
[0027] 當活塞裙部與氣缸套配合間隙過大，發動機怠速運轉時，在氣缸體上部發出清晰 而有節奏的敲擊聲。汽油機為"嗒嗒"聲，柴油機為"剛剛"聲。活塞直徑小，敲擊聲脆；活 塞直徑大，敲擊聲沉重。且低速運行時響聲明顯，中、高速時響聲消失。
[0028] 本發明針對上述異響特點對發動機進行改造，提供一種發動機異響模擬裝置。該 裝置包括一發動機，該發動機可為柴油機或汽油機，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置第 一間隙1，在曲軸主軸與曲軸主軸頸軸瓦之間設置第二間隙2,在活塞和氣缸之間設置第三 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，從而模擬發動機由于這三個部位嚴重磨損導致的異響。
[0029] 其中第一間隙1通過刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分而產生；第二間隙 2通過刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分而產生；第三間隙3通過刮刀刮去 所述活塞的裙部而產生，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] 本發明的另一實施方式中提供了一種發動機異響故障模擬方法。首先，需要一發 動機，然后將發動機的曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣缸進行 拆解，并依次對連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦及活塞進行處理，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、活塞及氣缸進行裝配，并使發動 機恢復至原有技術狀態，運轉后發生異響。
[0031] 為了更好的理解本發明，本發明以桑塔納1. 6L發動機為例進行更詳細的闡述，但 不僅限于此。
[0032] 桑塔納1. 6L發動機的曲軸連桿軸頸徑向間隙在新車時為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#砂紙對表面進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。將發動機重 新裝配，恢復至原有技術狀態，在運轉后，異響明顯。
[0033] 曲軸主軸頸徑向間隙新車時為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#砂紙對表面進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。將發動機重新裝配并恢復至原有技術狀態，在 運轉后，異響明顯。
[0034] 活塞和氣缸的配合間隙新車時為0. 025-0. 045mm，活塞磨損極限尺寸不超過 0. 04mm，氣缸直徑磨損極限尺寸不超過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#砂紙對表面進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。將發動機重新裝配，恢復至原 有技術狀態，在運轉后，異響明顯。
[0035] 本發明的發動機異響故障模擬裝置及方法，對發動機進行合理的加工，從而模擬 活塞與氣缸之間配合間隙過大、曲軸連桿軸頸徑向配合間隙過大和曲軸主軸頸徑向配合間 隙過大這三個故障點所產生的異響，故障點更有針對性。
[0036] 而報廢的發動機由于操作者個人習慣、行駛路況等諸多因素的不同，磨損的部位 及程度大相徑庭，故障點復雜又分散，無法有效的獲得需要的信息，況且在目前市場中各汽 車實訓設備制造廠家也沒有相關產品。
[0037] 本發明的發動機異響故障模擬裝置則為在校學生以及企業維修人員提供了良好 的學習平臺，克服了上述缺點，也填補了此類產品的空缺。成熟的產品還可在中職、高職院 校及汽車培訓機構推廣使用，具有廣泛的應用前景。
[0038] 上述說明示出并描述了本發明的優選實施例，如前所述，應當理解本發明并非局 限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和 環境，并能夠在本文所述發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改 動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附 權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種發動機異響故障模擬裝置，包括一發動機，所述發動機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置第二間隙，在 所述活塞和所述氣缸之間設置第三間隙，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. 根據權利要求1所述的發動機異響故障模擬裝置，其特征在于：所述第一間隙通過 刮刀刮去所述連桿軸瓦上的減磨合金部分而產生。
3. 根據權利要求1所述的發動機異響故障模擬裝置，其特征在于：所述第二間隙通過 刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分而產生。
4. 根據權利要求1所述的發動機異響故障模擬裝置，其特征在于：所述第三間隙通過 刮刀刮去所述活塞的裙部而產生。
5. 根據權利要求1-4任一項權利要求所述的發動機異響故障模擬裝置，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. -種發動機異響故障模擬方法，包括以下步驟： 步驟一、提供一發動機； 步驟二、將所述發動機的曲軸連桿軸、曲軸主軸、連桿軸瓦、曲軸主軸頸軸瓦、活塞及氣 缸進行拆解； 步驟三、對所述連桿軸瓦進行處理，使所述曲軸連桿軸與所述連桿軸瓦之間形成第一 間隙；對所述曲軸主軸頸軸瓦進行處理，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；對所述活塞進行處理，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、活塞及氣缸進行裝 配，并使所述發動機在運轉后發生異響。
7. 根據權利要求6所述的發動機異響故障模擬方法，其特征在于：對所述連桿軸瓦進 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. 根據權利要求6所述的發動機異響故障模擬方法，其特征在于：對所述曲軸主軸頸 軸瓦進行處理包括：采用刮刀刮去所述曲軸主軸頸軸瓦上的減磨合金部分。
9. 根據權利要求6所述的發動機異響故障模擬方法，其特征在于：對所述活塞進行處 理包括：采用刮刀刮去所述活塞的裙部。
10. 根據權利要求6-9任一項權利要求所述的發動機異響故障模擬方法，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】G01M15/00GK104101501SQ201410366102
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】劉言強, 姜于亮, 朱磊 申請人:南通理工學院