汽车发动机抖动故障诊断与排除

曾鑫，丁群燕（武汉软件工程职业学院汽车工程学院，湖北 武汉 430000）



汽车发动机抖动故障诊断与排除

曾鑫，丁群燕
（武汉软件工程职业学院汽车工程学院，湖北 武汉 430000）

一台汽车出现发动机抖动，启动困难和加速无力，为了找到原因，现在主机厂和供应商A公司一起找出原因，并通过调试等方法，最终确定导致该发动机抖动的原因是排气气门工艺缺陷及调整不到位。

发动机；抖动

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.089

CLC NO.: U472Document Code: AArticleID: 1671-7988(2016)08-259-02

1、发动机抖动的常规原因

在汽车正常工作中，发动机抖动应该很平稳、有规律，但有时我们会发现发动机抖动这种异常情况。如开车时汽车发动机抖动比正常情况厉害，而且有时还会出现一次不能启动的问题。这可能是节气门过脏，喷油嘴、进气道的积碳过多。在冷车情况下积碳会吸附一部分燃料，而燃料如果不是充分燃烧，就会产生怠速不稳，启动困难的问题。

有时当高速行驶到某一时速时，方向盘能感到明显抖动或跳动，但低速时不明显。其实引起汽车发动机抖动的问题有很多，这里我们要先排除由于发动机故障而引起的非正常抖动，因为发动机的故障一般低速也会出现。车辆如果只是高速抖动明显的话，我们可以先目视一下轮圈上的平衡铅块是否有丢失，或轮毂有无明显变形。如果上述都没问题那就要求助于专业的检测设备了或者与主机厂和供应商一起找到原因。

2、问题的产生

主机厂最近接到返修车辆一台，配一台EA211发动机，发动机号：0054933，生产日期：2015-7-11。返回原因为发动机抖动。经主机厂对发动机进行拆检，发现3缸排气门（飞轮侧）密封带脱落，该气门是由供应商湖北A公司供货，零件批次C1106）。气门头部接触歪带或气门座接触不良，接触环带部分有斑点和积炭，或与气门接触角度不符合要求，导致气门与气门座密封不严而出现漏气现象。导致3缸缸压不足引起发动机抖动。

现经工程师分析故障，判断初步原因为EA211排气门堆焊层未融合.焊时，焊层的厚度是很重要的参数。铁素体厚度作为不锈钢耐蚀堆焊层检验的必检项目，其厚度直接影响到堆焊焊接热裂纹的产生。以某加氢反应器手工堆焊焊接工艺评定为依托，通过调整焊接过程中的工艺参数，找出影响熔敷金属铁素体厚度的关键因素，最终制定合理的工艺参数，保证堆焊层质量满足规范要求。目前此情况是由售后反馈的一起发动机抖动，根据对同批次车辆进行跟踪，未发现其他异常。故初步判断不是批量事故。必须从这辆车发动机的零件入手找原因。

3、故障原因分析结果

发动机的旋转部件包括，曲轴、飞轮、减振器、离合器等各运动机构和附件。发动机工作时，曲轴等旋转部件承受气体压力驱动旋转产生往复惯性力、旋转惯性力及其力矩的共同作用，而这些力通过发动机机体、发动机与整车连接的悬置最终作用到汽车底盘，传递到驾驶室，其频率在低频段与驾驶室、方向盘、人体最敏感的频率（垂直方向是4～8Hz）接近，使方向盘、车门抖动，使人出现手臂发麻、易疲劳等不良反映。在这里我们需要从发动机的生产工艺入手，找到根本原因。

1、未融合现象，根本原因分析：通过对整个调试、生产流程进行检查分析，如果气门位置调整合适，堆焊后外观无缺陷；当焊槽与焊枪位置有偏离时，有一边就会出现堆焊未饱满，边缘有未融合的现象。如下图1所示

通过分析试验，产生未融合的原因：

a、喷嘴中心偏离右图所示的反方向，使未熔合处的单位能量不足，从而引起缺陷的产生；

b、操作时没有对位的验证措施，主要依靠操作者的经验。

2、流出的原因分析：EA211气门属于批量生产产品，堆焊参数经过前期工艺试验已经固化，操作工生产前先按工艺文件进行参数设置，然后进行试生产，检查外观各部位堆焊饱满、无缺陷后进行金相、X射线(0.2mm)等首件检验，首件检验合格方可生产。从此可以判断为：调试件流出原因：对于调试件放置在黄色的调试件盒中不能有效锁止，造成调试件流入合格品中。

4、针对根本原因采取的措施

1、调整时采用定位块进行定位，保证焊枪与焊槽对应的位置一致。每班工作开始时，或有任何更改/更换时，必须使用定位块对位，以保证定位的准确性、一致性和连续性，从而减少操作的随意性和未熔合缺陷的产生。如图2所示

5、生产前防范

为了防止此类故障再次发生，必须对调试件进行管理。其定义是调时间——指调试设备、工装而产生的零件（如转线生产、设备修后、工装修后等）；试制、试验件——指专为试制、试验而加工生产出来的零件（如新材料、新工艺方法、新设备等）。工序加工时所产生调试件由各班组负责调试件管理；所有因调试和产生的零件必须单独存放并做好标识；现场检验员按标准对工序调试件进行检查并确认状态，工序调试合格后的产品（调试件）和不合格品（调试件）做好红色标识并按《不合格品管理程序执行》，调试件合格后按首检三件执行；当班产生的调试件必须当班检查处理。

临时措施：在首检确认时，操作工将调试件全部交给巡检员管理。定期/定量首检主要是为了从制造的产品上获取数据及时发现和调整由于一定数量产品生产后，机床、模具等部件受损情况，当然，也可以通过实施首检来发现产品质量问题。

最终措施：在每个工位焊具有锁止功能的调试件箱。此最终措施对于防止发动机抖动具有重要作用。

6、总结

本文主要介绍了发动机抖动的故障原因及解决办法，从解决实际故障为出发点，对于融合现象和流出原因进行了深入分析，最终找到了调整时应采用定位块定位的根本方法。

实验证明调整时采用定位块进行定位，保证焊枪与焊槽对应的位置一致是解决发动机抖动的根本方法之一。

[1]杨杰,现代设计理论与方法与我国发动机设计的发展,发动机工程,1993.

[2]廖日东,发动机零部件有限元技术应用的新进展,发动机学报，1999.

[3]李高义,雷雨成,发动机和传动系的优化匹配研究,汽车研究与开发，2002.

[4]高林,凉车时发动机抖动的原因与维修.汽车工程师2012.10.

The car engine wobble failure diagnosis and elimination

Zeng Xin,Ding Qunyan
(Wuhansoftwareengineeringvocationalcollegechoolof automotive engineering,Hubei Wuhan 430000)

An automobile engine jitter,difficulty in starting and speed.In order to find reason,main engine plants and supplier A use debugging method.The reason is Exhaust valve manufacturing defects and adjustment does not reach the designated position.

engine; jitter

U472

A

1671-7988（2016）08-259-02

曾鑫（1978-），男，副教授，武汉软件工程职业学院，从事汽车检测与维修研究。