發動機冷車怠速異響的分析

馬文玉 王 偉 段茂才（長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

發動機冷車怠速異響的分析

馬文玉 王 偉 段茂才
（長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

本文針對某款發動機在冷車怠速工況下發動機異響問題，通過分析得出車輛在啟動或轉速突變等特殊工況下，柱塞受到瞬間沖擊力，柱塞對棘爪兩齒面同時產生擠壓，導致脫齒不暢甚至棘爪與柱塞卡滯，柱塞運行不靈活產生“嘩啦”異響聲，通過更改張緊器柱塞齒角度，棘爪齒與柱塞齒嚙合嚙合點變為單點接觸，消除雙面受力導致脫齒不暢及卡滯問題，可降低發動機前端噪音。

怠速；柱塞；柱塞齒角；卡滯；單點接觸

一、問題調查

1 將發動機裝在臺架進行磨合確認，發動機氣門室聲音正常，發動機前端在首次啟動存在約2-3秒有輕微“嘩啦”異響聲音。

2 將發動機拆解確認凸輪軸、挺柱、氣門及正時系統均無異常，檢測相關件尺寸均合格。

3 將發動機進行拆解確認，檢測氣門間隙均在合格范圍內，挺柱及凸輪軸無異常磨損現象。

4 拆解機油泵確認正時系統，對張緊器進行吸油驗證，進油孔無異常，判定單向閥無異常，但發現張緊器柱塞齒存在磨損現象。

二、原因分析

1 張緊力主要來源為張緊器本身彈簧彈力和機油產生壓力，在工作初期由彈簧彈力為鏈條提供張緊力，發動機正常運行后機油通過張緊器單向閥進入張緊器內部為鏈條提供張緊力，為保證油壓的穩定，多余的機油通過泄油槽及柱塞與殼體間間隙流出，當發動機停機后會有部分機油通過泄油槽及柱塞與殼體間間隙流出。

2 張緊器柱塞齒與棘爪齒均為50°可能產生偶發性脫齒不暢甚至卡滯現象：① 張緊器棘爪前齒作用為防止柱塞回退，結合前期棘爪齒與柱塞齒嚙合后CAE分析結果，柱塞對棘爪兩齒面同時產生擠壓，易導致脫齒不暢，柱塞運行不靈活，發動機前端異響。② 柱塞在受到瞬間較大的沖擊力時（在發動機啟動或發動機轉速突變時），棘爪與柱塞齒嚙合力增加，當棘爪齒與柱塞齒的嚙合力大于頂出力時，棘爪頂緊柱塞，產生卡滯（如圖3所示）。

三、解決方案

將張緊器柱塞齒角度由50°改為65°后，嚙合點變為單點接觸，消除雙面受力導致脫齒不暢及卡滯問題（如圖4所示），經臺架試驗驗證，可降低發動機前端異響。

四、結論

通過拆解發動機相關配件分析，確定為車輛在啟動或轉速突變等特殊工況下，柱塞受到瞬間沖擊力，柱塞對棘爪兩齒面同時產生擠壓，易導致脫齒不暢甚至棘爪與柱塞卡滯，柱塞運行不靈活產生“嘩啦”異響聲，針對該原因將張緊器柱塞齒角度由50°改為65°，棘爪齒與柱塞齒嚙合后，棘爪嚙合位置為柱塞齒根部，嚙合點變為單點接觸，消除雙面受力導致脫齒不暢及卡滯問題，可降低發動機前端噪音。

[1]申景舟.發動機冷車異響[J].汽車維修與保養，2000（11）.

TK44

A發動機怠速是發動機在無負荷情況下最低的穩定運轉的轉速,怠速控制是汽車發動機電子控制的一個重要部分，對怠速進行有效的控制有利于提高汽車的燃油經濟性,乘坐舒適性和降低排放，本文主要針對發動機在冷車怠速工況下發動機異響問題進行詳細分析。

馬文玉，工作于長城汽車股份有限公司技術中心、?？茖W歷、中級工程師、從事汽車試驗及產品驗證工作。