汽车发动机机械系统故障原因及诊断分析

谷彦庆

(枣庄职业学院，山东 枣庄 277800)

0 前言

汽车发动机故障诊断分析工作是在汽车发动机出现故障后对其进行诊断，找出故障位置和故障原因的过程。因此，要求维修人员具有逻辑分析能力，准确地找到故障的位置和原因，降低故障诊断的难度，减少诊断时间。

1 汽车发动机机械系统故障

一般情况下，汽车发动机机械系统故障主要分为自然故障和人为故障，故障出现的原因各不相同。自然故障主要是由外力作用或者在自然条件下出现的发动机故障。人为故障则是因为用户操作不当或者驾驶技术不熟练等原因引起。在车辆的使用和维修过程中，经常会出现人为故障[1]。

一般情况下，汽车在行驶的过程中会出现突发性故障，这决定了汽车发动机机械系统故障的不可预知性和间断性。一些常见的汽车发动机机械故障并不会立刻影响到汽车的使用，例如油路堵塞，在短时间内并不会对车辆行驶造成较大的影响。如果汽车发动机出现渐进性的故障，则会逐渐对汽车的正常使用造成不利影响。这种故障的出现较为缓慢，并且具有连续性，因此在检查发动机故障期间可以通过有效的措施来进行预防。借助发动机线上检测系统可以对发动机故障进行诊断，并判断故障对车辆造成的影响。

根据发动机故障出现的时间，故障可分为周期性和间歇性故障。周期性故障会持续发生，因此诊断较为简单，具有一定的稳定性；间歇性故障则具有突发的特征，难以及时对其进行诊断和检修。

一些常见的发动机机械故障会导致汽车发动机无法正常工作[2]。常见的发动机机械故障分为可立即消除故障和不可立即消除故障。可立即消除故障对于汽车的危害较小，不会影响到汽车的正常使用；不可立即消除故障则会逐渐发展，出现更为明显的故障表现。

2 汽车发动机机械系统故障的典型表现

汽车发动机机械系统在出现异常的情况下，发动机会表现出不同的故障状态。通过对发动机故障状态进行分析，可确定故障类型和故障出现的位置，从而为故障维修工作打下基础。如果汽车发动机出现振动，那么应对缸体、气门等部件进行检查和诊断；如果汽车发动机出现温度异常，那么应对发动机的燃烧过程进行诊断；如果汽车发动机的油液状态出现异常，那么应对活塞、气缸、曲轴轴颈、凸轮轴等部件进行诊断和检修。

3 汽车发动机机械系统故障诊断的思路

当汽车发动机出现机械系统故障时，首先应从常见故障开始，对机械系统进行检查，使用相关设备对汽车发动机进行检查，判断汽车发动机是否存在温度、噪声等异常情况，并做好性能对比。之后，对收集到的发动机信号进行分析，根据发动机信号来判断发动机状态，并对其进行分析研究，从而判断出发动机机械故障发生的原因和故障位置。当汽车发动机出现故障时，也可以使用情况识别的方式，将发动机故障信号的波形和正常信号进行对比，确定故障出现的类型和具体位置。

4 汽车发动机机械故障的诊断方法

4.1 发动机异常振动表现下的故障诊断

汽车发动机在出现故障的时候可能会出现异常振动。在这种情况下，应区分故障发生的原因，明确异常振动的条件，把握发动机异常振动的诊断方向。机油进入发动机气缸内，会出现异常着火现象，会对相关部件造成破坏，从而出现发动机异常振动。汽车发动机在运转的过程中，连杆的不正常运转也会导致发动机异常振动。此外，汽车发动机的进排气异常也会对排气管产生冲击，从而表现出异常振动的情况。如果汽车发动机出现异常振动的现象，应从以上3个方面来进行诊断，确定发动机故障的产生原因和位置[3]。在故障诊断过程中，应收集发动机机械系统的故障信号，使用频谱分析等方法来诊断发动机故障。应用排除法，可提高发动机异常振动的诊断效率，避免在故障诊断过程中受到其他因素的影响，降低故障诊断的成本。

4.2 发动机异常噪声表现下的故障诊断

发动机噪声是汽车运行过程中的主要噪声来源。发动机噪声可以分为以下不同类型：① 发动机气缸内的混合气在点火时，气缸内压力会产生一定的冲击力，此时发动机会出现点火噪声；② 在发动机运行时，由于发动机气缸内的压力作用，发动机零部件之间会发生相互碰撞，此时发动机会出现机械噪声；③ 在进排气的过程中，发动机零部件之间会有摩擦，此时发动机会出现气动噪声，气动噪声一般表现为放射状噪声。当发动机发生故障时，一般会表现出异常机械噪声和异常气动噪声。如果此时车速较慢，异常点火噪声也会表现出来。对于噪声来源的判断，可以在汽车运行过程中对指标数值和波形图进行分析，从而诊断出发生噪声的具体部件。

4.3 发动机温度过高表现下的故障诊断

造成汽车发动机温度过高的原因主要包括冷却故障、排气管故障和汽车传动故障。当发动机出现温度异常时，可以使用温度趋势的分析方法来进行诊断。结合发动机的工作环境和运行情况，分析判断并确定发动机故障位置。需要特别注意的是，在对发动机温度过高这一故障进行诊断和检修期间，应检查发动机燃烧参数，排除发动机出现共性故障的可能性。

4.4 发动机点火异常表现下的故障诊断

发动机的点火系统、燃油系统和机械系统在正常运行的情况下，汽车发动机不会出现停缸的现象。但是，只要上述系统之一出现故障，都会导致汽车发动机出现停缸的异常表现。因此，在检修过程中，应根据发动机具体的异常表现来诊断发动机停缸故障。如果发动机只是出现单缸停缸的情况，应及时更换相应系统的部件[4]；如果2缸出现异常停缸，诊断的重点应放在高压线路方面；如果3缸出现异常停缸，应重点对喷油器进行诊断分析；如果所有气缸都出现停缸的异常情况，则应判断燃油系统是否有破损的情况。

4.5 人工诊断方法

随着现代汽车技术的高速发展，汽车发动机故障的诊断方法也在不断创新，汽车自动诊断系统的应用越来越广泛。这并不意味着对汽车发动机进行诊断可以完全依靠自动诊断系统。使用人工诊断的方法相比使用自动诊断系统灵活性更强，检修人员可以利用自身的经验和专业知识来对发动机故障进行诊断。此外，使用人工诊断的方法也能够在保证诊断效率的同时降低故障诊断的成本。

由于人工诊断方法主要依靠检修人员的专业知识和经验，这使得人工诊断方法会受到人为因素的影响，对于检修人员的技术能力要求较高。在现代汽车发动机故障诊断工作中，应重视检修人员专业能力的培养和检修经验的积累，加强人工诊断的效率，减少诊断错误。

5 结语

在发动机检修过程中，应明确发动机故障的类型、出现的原因和具体的表现形式，从而有针对性地进行诊断和处理。此外，还可结合人工诊断方法，提高发动机故障诊断的准确性和维修效率，保证汽车发动机系统的正常运转。