2017款大眾帕薩特車?yán)錂C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)異響

匠卓摯誠(chéng)汽車維修中心原瑞鎧

一輛2017款大眾帕薩特車，搭載DBH發(fā)動(dòng)機(jī)和7速雙離合變速器，累計(jì)行駛里程約為8.6萬(wàn)km。該車冷機(jī)起動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出“嘰嘰嘰”聲，熱機(jī)后異響消失。

使用虹科Pico汽車示波器+NVH套裝采集故障出現(xiàn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)室的噪音信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)上的振動(dòng)信號(hào)（圖1），用頻域分析可知，發(fā)動(dòng)機(jī)上的振動(dòng)主要是發(fā)動(dòng)機(jī)二階振動(dòng)（E2）及其諧振，這在4缸發(fā)動(dòng)機(jī)上是正常的。

圖1故障出現(xiàn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)室的噪音信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)上的振動(dòng)信號(hào)

重點(diǎn)分析噪聲信號(hào)（圖2），發(fā)現(xiàn)異響的頻率為6 kHz，強(qiáng)度為58.3 dB。

圖2找到異響的頻率

接著用時(shí)域分析噪聲信號(hào)（圖3），發(fā)現(xiàn)噪音強(qiáng)度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，且有一定的規(guī)律，1 s內(nèi)約變化18次，即變化頻率約為18 Hz。該頻率與哪個(gè)旋轉(zhuǎn)部件有關(guān)呢？

圖3用時(shí)域分析噪聲信號(hào)

關(guān)聯(lián)閱讀：此為高頻聲響（異響為6 kHz）、低頻發(fā)生（出現(xiàn)頻率18 Hz）問(wèn)題。出現(xiàn)此類現(xiàn)象的原因可見此文章：虹科技術(shù)分享 | 為什么低頻的敲擊會(huì)產(chǎn)生高頻的聲音？

由圖1可知發(fā)動(dòng)機(jī)二階振動(dòng)頻率（E2）為30.5 Hz，由此計(jì)算曲軸的轉(zhuǎn)頻為15.25 Hz（30.5 Hz÷2=15.25 Hz），對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為915 r/min（15.25×60=915 r/min)。

注意：由于測(cè)量時(shí)輸入的靜態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1 000 r/min，這與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（915 r/min）有偏差，所以軟件自動(dòng)標(biāo)注的發(fā)動(dòng)機(jī)二階振動(dòng)頻率（E2）也有偏差。

異響的變化頻率約為曲軸轉(zhuǎn)頻的1.18倍（18÷15.25≈1.18倍），決定先排查發(fā)動(dòng)機(jī)附件。

如圖4所示，發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)帶上涉及的部件有曲軸傳動(dòng)帶輪、空調(diào)壓縮機(jī)傳動(dòng)帶輪、發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶輪及惰輪。拆下發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)帶，異響仍然存在，說(shuō)明異響與這些部件無(wú)關(guān)。

圖4發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)系統(tǒng)

如圖5所示，該車?yán)鋮s液泵由進(jìn)氣平衡軸通過(guò)齒形傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)。拆下冷卻液泵的齒形傳動(dòng)帶，異響消失，由此可知異響是由冷卻液泵產(chǎn)生的。

圖5冷卻液泵傳動(dòng)系

更換冷卻液泵后反復(fù)試車，異響未再出現(xiàn)，故障排除。

故障總結(jié)

如圖6所示，冷卻液泵的動(dòng)力傳動(dòng)路徑為“曲軸→曲軸上的平衡軸傳動(dòng)齒輪（42個(gè)齒）→傳動(dòng)鏈條→惰輪主齒（24個(gè)齒）→惰輪副齒（32個(gè)齒）→進(jìn)氣平衡軸傳動(dòng)齒輪（28個(gè)齒）→進(jìn)氣平衡軸→進(jìn)氣平衡軸上的冷卻液泵傳動(dòng)齒輪（17個(gè)齒）→齒形傳動(dòng)帶→冷卻液泵傳動(dòng)齒輪（29個(gè)齒）”。如圖7所示，惰輪為雙層齒組，主齒為直齒，副齒為斜齒。

圖6鏈條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

圖7惰輪的結(jié)構(gòu)

根據(jù)上述冷卻液泵的動(dòng)力傳動(dòng)路徑及相關(guān)齒輪的齒數(shù)計(jì)算出進(jìn)氣平衡軸轉(zhuǎn)頻為曲軸轉(zhuǎn)頻的2倍，冷卻液泵轉(zhuǎn)頻約為曲軸轉(zhuǎn)頻的1.17倍。

之前計(jì)算過(guò)異響的變化頻率約為曲軸轉(zhuǎn)頻的1.18倍，由此可知冷卻液轉(zhuǎn)頻與異響的變化頻率十分接近。

故障時(shí)曲軸轉(zhuǎn)頻為15.25 Hz，計(jì)算冷卻液泵轉(zhuǎn)頻約為17.84 Hz（15.25 Hz×1.17≈17.84 Hz），異響的變化頻率約為18 Hz，兩者基本一致。