2017款大眾帕薩特車冷機發(fā)動機異響

匠卓摯誠汽車維修中心原瑞鎧

一輛2017款大眾帕薩特車，搭載DBH發(fā)動機和7速雙離合變速器，累計行駛里程約為8.6萬km。該車冷機起動后發(fā)動機發(fā)出“嘰嘰嘰”聲，熱機后異響消失。

使用虹科Pico汽車示波器+NVH套裝采集故障出現(xiàn)時發(fā)動機室的噪音信號和發(fā)動機上的振動信號（圖1），用頻域分析可知，發(fā)動機上的振動主要是發(fā)動機二階振動（E2）及其諧振，這在4缸發(fā)動機上是正常的。

圖1故障出現(xiàn)時發(fā)動機室的噪音信號和發(fā)動機上的振動信號

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

圖2找到異響的頻率

接著用時域分析噪聲信號（圖3），發(fā)現(xiàn)噪音強度時強時弱，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。該頻率與哪個旋轉(zhuǎn)部件有關呢？

圖3用時域分析噪聲信號

關聯(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）問題。出現(xiàn)此類現(xiàn)象的原因可見此文章：虹科技術分享 | 為什么低頻的敲擊會產(chǎn)生高頻的聲音？

由圖1可知發(fā)動機二階振動頻率（E2）為30.5 Hz，由此計算曲軸的轉(zhuǎn)頻為15.25 Hz（30.5 Hz÷2=15.25 Hz），對應發(fā)動機轉(zhuǎn)速為915 r/min（15.25×60=915 r/min)。

注意：由于測量時輸入的靜態(tài)發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1 000 r/min，這與實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速（915 r/min）有偏差，所以軟件自動標注的發(fā)動機二階振動頻率（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)動機附件。

如圖4所示，發(fā)動機附件傳動帶上涉及的部件有曲軸傳動帶輪、空調(diào)壓縮機傳動帶輪、發(fā)電機傳動帶輪及惰輪。拆下發(fā)動機附件傳動帶，異響仍然存在，說明異響與這些部件無關。

圖4發(fā)動機附件傳動系統(tǒng)

如圖5所示，該車冷卻液泵由進氣平衡軸通過齒形傳動帶驅(qū)動。拆下冷卻液泵的齒形傳動帶，異響消失，由此可知異響是由冷卻液泵產(chǎn)生的。

圖5冷卻液泵傳動系

更換冷卻液泵后反復試車，異響未再出現(xiàn)，故障排除。

故障總結

如圖6所示，冷卻液泵的動力傳動路徑為“曲軸→曲軸上的平衡軸傳動齒輪（42個齒）→傳動鏈條→惰輪主齒（24個齒）→惰輪副齒（32個齒）→進氣平衡軸傳動齒輪（28個齒）→進氣平衡軸→進氣平衡軸上的冷卻液泵傳動齒輪（17個齒）→齒形傳動帶→冷卻液泵傳動齒輪（29個齒）”。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)動系統(tǒng)

圖7惰輪的結構

根據(jù)上述冷卻液泵的動力傳動路徑及相關齒輪的齒數(shù)計算出進氣平衡軸轉(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。

之前計算過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。

故障時曲軸轉(zhuǎn)頻為15.25 Hz，計算冷卻液泵轉(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。