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汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究发动机噪声就是指直接从发动机机体及其主要附件向空间传出的声音,这种噪声随发动机机型和转速等情况的不同而不同。
一、汽车发动机噪声产生的原因分析(一)发动机气缸内的气体燃烧会产生燃烧噪声。
汽车发动机气缸内周期变化的气体压力发生相互作用后就会产生燃烧噪声,气体燃烧的方式和燃烧的速度决定了燃烧噪声的大小。
在汽油发动机中如果发生爆燃或其他不正常燃烧时就会产生较大的燃烧噪声,而如果在柴油发动机燃烧室内气压上升过快,引起发动机各部件振动也会产生噪声。
但是通常来说,柴油发动机机噪声比汽油发动机的噪声要大很多。
(二)汽车发动机机械本身运动产生机械噪声。
机械噪声主要是由于发动机的各运动件之间以及运动件与固定件之间周期性变化而产生的,主要有活塞敲击噪声和气门机械噪声等几大类。
首先是活塞敲击噪声。
汽车发动机运转时,活塞在不停的上下止横向移动形成活塞对缸壁的不断敲击,这个敲击声就是活塞敲击噪声。
其次是传动齿轮噪声。
汽车发动机传动齿轮的噪声是发动机内部的齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的。
再次就是曲轴的扭转振动也会破坏齿轮的正常啮合而产生出机械噪声。
最后是配气机构噪声。
汽车发动机的配气机构中零件众多,众多的零件在运动中很容易会引起振动和噪声,包括气门和气门座的撞击,由气门间隙引起的传动撞击和高速时气门不规则运动引起的机械噪声。
(一)对发动机气缸内的气体燃烧产生的燃烧噪声的控制对策。
一是采用隔热活塞装置以便能有效提高燃烧室壁温度,有效缩短滞燃期,从而降低燃烧噪声。
二是通过提高压缩比和采用废气再循环技术可大大降低柴油发动机的燃烧噪声。
三是可以采用双弹簧喷油阀实现预喷功能,也就是说将原需要一个循环一次喷完的燃油分两次来喷,这样可大大减少滞燃期内积聚的可燃混合气数量,有效抑制空气和燃料混合气的形成,从而可以有效抑制燃烧噪声。
四是采用增压措施。
如果是柴油发动机,在增压后可以有效改善混合气的着火条件,可以使着火延迟期缩短,从而使柴发动机油机运转平稳,最终实现噪声降低的目的。
潍柴4105发动机异响产生的原因华坤动力林经理负责编辑技术状况良好的柴油机，在怠速时，能听到均匀、轻微的排气声；高速运转时，则为平稳地轰鸣声。
若响声加大，同时伴有动力下降、燃料消耗增加、振动加剧等现象，则可判为异响。
发动机出现异响时，可根据技术状况不同、发出的声音不同、各配合副本身的工作条件及空间位置不同、响声发生的部位及声音特征、以及响声出现的时机和变化规律等，来判断响声的种类和可能的原因。
现在诊断异响的方法主要靠人的感觉，凭经验。
一些新的诊断仪器虽然以出现，但并外得到广泛应用。
常见的异响及诊断方法如下：㈠气门敲击声在气缸盖罩部位有清脆的金属敲击声，当柴油机在中、低速变速时，敲击声更为明显、清脆。
出现有规律的“哒、哒”声，主要是由于气门间隙过大造成的。
柴油机温度升高或用“断缸”方法试验时，响声均不发生变化。
柴油机高速运行时，由于其它机械杂音较大，敲击声反而不明显。
引起气门间隙过大的原因主要有：气门调整螺丝松动，使螺丝退出或配气机构各运动件（如凸轮、挺柱、摇臂等）磨损。
当气门间隙过大时，会由于进气不足或排气不够而使柴油机充气不足，引起功率降低，耗油量增加等，应及时调整气门间隙。
㈡活塞销响活塞销响的主要原因是活塞销、连杆衬套或活塞销座孔磨损，导致配合间隙过大，活塞销在运动中发生撞击而发出响声。
活塞销响的特点为：从怠速转入中速运转时，响声比较明显；声响的周期（频率）随发动机转速的升降变化。
将喷油时间提前时，响声则更为明显、清晰。
发动机温度升高后，响声一般不减弱，有时还明显加强。
用¡°断缸法¡±试验，响声减弱或消失。
㈢活塞敲缸响活塞敲缸响的常见和最主要的原因是因为活塞与气缸壁磨损，配合间隙超过一定的限度，活塞在上下运动的过程中发生摆动，敲击气缸壁而发出¡°当、当¡±的响声。
有时，配合间隙虽然未超过限度，若连杆弯曲变形也会发响。
“学习单元4.1 发动机异响的故障诊断与排除”企业案例企业案例1：三星道奇6451汽车发动机异响☆顾客描述客户反映一辆三星道奇6451汽车，在原地急加速时，发动机后部发出特别沉闷的摩擦声音。
☆车辆信息基本信息。
车型：三星道奇6451；出厂日期：2001.01；购车日期：2001.03；行驶路程：432373km。
☆初步诊断首先试车，该异响随转速升高响声加大，2000r/min以下则无明显响声。
经与客户沟通了解，此车在异响产生之前大修过发动机，而且用车过程中曾发生拖底。
☆故障原因分析D615系列发动机活塞敲缸异响发生的位置在气缸的上部，是一种类似用小锤敲击水泥地面的有节奏的“嗒嗒”声。
发动机在怠速运转时，声音明显且清晰。
特别当发动机在低温运转时，声音明显，温度升高以后，响声减少以至消失。
活塞敲缸的判断方法：(1)逐缸断油。
采取逐缸断油的方法来确定敲缸的位置，如果断油至某缸时，声音明显的减小或者消失，而当恢复供油时能听到明显的“嗒嗒”声，说明该缸活塞敲缸。
(2)为了进一步证实该缸活塞敲缸，可以将该缸的喷油器卸下来，向气缸内加入少量的CD级中增压机油(起密封作用)，再装好喷油器，发动发动机，敲击声消失或者减弱，运行一会敲击声再度出现，则是该缸活塞敲缸无疑。
产生活塞敲缸的主要原因有以下几个方面：(1)活塞同气缸壁的间隙太大。
WD615系列发动机活塞裙部和气缸的标准间隙为0．143-0．182，最大磨损极限为0．35—0．40。
(2)发动机运行一段时间后，气缸活塞产生磨损，加之润滑不好，活塞和气缸的配合间隙由于磨损而增大，并在第一道气环略下处出现较严重的台阶，使活塞敲击气缸发出异响。
(3)活塞裙部和气缸在运行一段时间以后，磨损严重，造成严重失圆而敲缸。
(4)个别连杆由于种种原因产生变形，造成活塞偏磨，间隙变大而敲缸。
活塞敲缸会导致发动机燃油消耗过高、发动机窜机油、机油耗量多、经济性差。
当活塞敲缸严重时，还会拉碎活塞，打坏气缸，以致于连杆断裂，打坏气缸体。
柴油机常见异响的判断与排除一、概述柴油机的运转声能够反映出其技术状况。
柴油机正常运转时，其声音是有节奏的、均匀的排气声和轻微的噪声，具有一定的规律性。
当柴油机零件因磨损松旷或因修理时调整不当，破坏了配合副的间隙，就会出现异常响声，如不正常的敲击声、放炮声等。
因此，根据故障现象分析异响产生的原因，找出异响存在的部位，以便及时采取有效措施，予以排除。
在柴油机运转过程中，不同的零件、不同的部位和不同的工况（转速、负荷、温度），其声源所产生的振动是不同的。
因而发出的异响在声音、出现的位置和频率等方面是有所区别的，我们可据此进行分析和判断。
柴油机的常见异响主要有机械异响和燃烧异响。
机械异响如活塞敲缸、曲轴轴承松旷等，主要是因运动副配合间隙不当或配合面发生损伤，使运转中引起冲击和振动所造成；燃烧异响主要是由于柴油机不正常燃烧造成。
二、常见异响的判断与分析柴油机的常见异响主要有活塞运动部位异响、气门处异响、轴承异响、正时齿轮异响、燃烧异响等。
1.活塞敲缸响活塞敲缸响的主要特点是：柴油机在怠速或低速运转时，在汽缸的上部发出清晰而明显的“嗒、嗒”的敲击声，随着转速的升高而逐渐减弱或消失。
一般情况下，这种响声冷车时明显，热车时减弱或消失。
造成活塞敲缸响的主要原因是活塞与汽缸套配合间隙太大、活塞与汽缸套间润滑条件较差及活塞失圆等。
先在柴油机低温下判断，在怠速或低速下找出响声明显的转速，然后缓慢加速至中速以上，若响声减弱或消失，可断定为活塞敲缸。
当柴油机冷却水温度达正常状态时，使柴油机在响声明显的转速下稳定运转，若响声减弱或消失，可断定为因活塞与汽缸套间隙过小引起的活塞敲缸，否则为活塞与汽缸套间隙过大引起的异响。
若敲击声出现在汽缸上部，且机油压力正常，可采用停缸法逐缸检查，以便找出活塞敲缸的具体位置。
活塞顶汽缸盖，此时多系气门与活塞顶相撞，在汽缸盖与机体结合处，能听到金属撞击声。
响声多在柴油机高速运转时出现，且响声严重。
发动机的缸发出声音的原理主要有以下几个方面：
1.活塞与缸壁的撞击声：在发动机运转时，活塞在气缸内做往复运动，会与缸壁产生摩擦和撞击。
由于活塞和缸壁之间的间隙以及制造精度等因素的影响，活塞与缸壁之间会产生轻微的摩擦和撞击声。
2.气门机构的响声：气门机构是发动机中必不可少的组成部分，它负责控制气缸的进排气。
在发动
机运转时，气门会因热胀冷缩等原因而发生膨胀或收缩，导致气门间隙的变化，从而产生响声。
3.燃烧爆燃声：发动机中的燃料在燃烧时会释放出大量的热量，导致气缸内的压力和温度急剧升高。
如果气缸内的气体没有及时排出，就会产生爆燃现象，导致气缸内的活塞和气门等部件产生剧烈的振动和撞击，发出响声。
4.曲轴轴承的响声：曲轴轴承是发动机中最重要的轴承之一，它负责支撑曲轴并传递动力。
如果曲
轴轴承出现磨损或损坏，就会导致轴承间隙过大或过小，从而产生响声。
5.其他机械噪音：发动机中的其他部件，如正时链条、润滑系统等也会产生机械噪音，这些噪音可
能会与上述噪音叠加在一起，共同构成了发动机的整体噪音。
总之，发动机的响声是由多个因素共同作用的结果，这些因素涉及到机械、材料、制造精度、润滑系统等多个方面。
为了降低发动机的噪音，需要从多个方面入手，包括提高制造精度、选用优质材料、优化设计、加强润滑等措施。
发动机异响原因诊断发动机是汽车和工程机械最主要的总成之一，是动力的来源。
由于发动机结构复杂，工作条件差，因而故障率最高，往往成为重点诊断与检测对象。
发动机技术状况的变化，主要表现在故障增多、性能变坏和损耗增加上。
用来评价发动机技术状况的主要参数，有输出功率、燃油消耗量、机油消耗量、汽缸压力、机油压力、发动机温度、异响和振动等。
1 概述1.1异响类型发动机异响是发动机产生的不正常响声，主要有机械异响、燃烧异响和空气动力异响等。
1.2异响原因1.2.1机械异响机械异响主要是运动副配合间隙太大或配合面有损伤，运转中引起冲击和振动造成的。
因磨损或调整不当造成运动副配合间隙太大时，运转中要产生冲击和振动声波，如曲轴主轴承响、连杆轴承响、凸轮轴轴承响、活塞敲缸响、活塞销响、气门脚响、正时齿轮响等。
1.1.2燃烧异响燃烧异响主要是发动机不正常燃烧造成的。
如柴油机工作粗暴时汽缸内均会产生极高的压力波，这些压力波相互撞击，发出了强烈的类似敲击金属的异响。
1.2.3空气动力异响空气动力异响主要是在发动机进气、排气和运转中的风扇，因气流振动而造成的。
1.3异响的影响因素和诊断条件异响与发动机的转速、温度、负荷和润滑条件等有关。
1.3.1转速一般情况下，转速愈高机械异响愈强烈。
尽管如此，但高转速时各种响声混杂一起，听诊某些异响不易辨清。
所以，诊断转速不一定是高速，要具体异响具体对待。
如听诊气门响和活塞敲缸响时，在怠速下或低速下就能听得非常明显；当主轴承响、连杆轴承响和活塞销响较为严重时，在怠速和低速下也能听到。
总之诊断异响应在响声最明显的转速下进行，并尽量在低转速下进行。
1.3.2温度有些异响与发动机温度有关，在机械异响诊断中，对于热膨胀系数大的配合副要特别注意发动机的热状况，最典型的例子是活塞敲缸。
在发动机冷启动时，该响声非常明显。
所以，诊断该响声应在发动机低温下进行。
发动机温度也是燃烧异响的影响因素之一。
柴油机过冷时，往往产生着火敲击声(工作粗暴)。
异响的种类及产生原因
电控发动机和传统发动机一样，随着汽车行驶里程的增加和使用维护不当，或者是修理装配质量不高等，同样会使发动机发生异响故障。
由于现代汽车制造水平的提高，发动机异响故障的故障率很低，异响的种类也大为减少，异响的范围越来越集中。
主要异响有爆燃、漏气、断环、活塞烧顶等。
对电控发动机来说，除这些相同的故障外，随着发动机结构的不断改进，也有一些新的故障产生。
这些故障有：液压挺杆响，正时带异响或正时链条异响；气门弹簧异响；进气正时自动控制机构异响；大量积炭造成发动机高速运转时气门异响等。
(1)发动机液压挺杆异响。
目前汽车发动机配气机构中，普便采用液压挺杆技术。
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，挺杆内杆塞腔内充注油液，杆塞下行，挺杆有效工作长度增加，气门间隙减小。
由于挺杆内杆塞所产生的力较小，不能产生压缩气门弹簧的力量，所以当挺杆与气门间隙达到很小时，挺杆不再运动。
同时又因挺杆内止回球阀的作用，挺杆杆塞腔内的油压不能迅速排出，使得杆塞保持在原位不动并维持原有长度形成刚性，从而推动气门打开。
随着发动机的运转，气门间隙保持一定间隙，消除了气门异响。
1)单一挺杆异响。
这种故障多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时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。
这种故障的原因大多由于机油压力过低或液压提杆油路堵塞所造成。
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)冷车起动时响一段时间，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液缓慢泄漏，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，发动机冷起动后1～3s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粘度过大，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，如果机油粘度过大，将造成充油时间过长。
只有当发动机热车，机油粘度下降后异响才会消失。
4)液压挺杆异响时响时停。
造成液压挺杆异响时响时停的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。
(2)正时带异响或正时链条异响。
正时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带或正时链条的松动带来的负面影响。
对于造成正时带或正时链条异响的原因，一般有以下四种。
即：张紧器失效导致正时带或正时链条抖动产生撞击异响，张紧轮轴承异响；张紧器过紧，造成正时带或正时链条异响；正时链条磨损或正时带磨损(背后)造成响。
正时带异响特征是：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，
手指有振动的感觉。
(3)气门弹簧异响。
一般气门弹簧采用了防噪声结构，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(15万km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。
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异响。
(4)进气正时自动控制机构异响。
部分车辆采用了先进的进气正时电子控制系统。
如丰田、本田与大众等车型。
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。
(5)大量积炭造成发动机高速运转时气门异响。
当发动机大量积炭时，尤其是进气门杆相对存在大量积炭时，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，最终使得活塞顶与气门头部形成撞击，发出活塞和气门异响声。
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。
而当气缸和进气门积炭较严重时，发动机高速运转，气门便会产生异响。
发动机异响除机械方面原因外，还应考虑电控点火，ECU控制等方面也会引起异响，主要表现为“回火”和“放炮”两个方面，“放炮”与“回火”异响请参考第十个大问题。
