发动机异响表明发动机存在不同性质和不同程度的故障。对发动机异响的诊断就是要透过现象找到本质。有经验修理人员可通过对异响的分析判断,正确地判断出故障源。
一、发动机异响产生的原因
1.机械异响
当配合件配合间隙过大或配合面损伤后,运动过程中冲击和振动就会不可避免,异常声响也随之产生。异响随配合间隙的增大而越发明显,如活塞与气缸壁的敲击响声,连杆轴承与曲轴颈的撞击响声,曲轴主轴承与曲轴颈的撞击响声,活塞销与气缸壁的敲击响声、气门脚响等。
2.燃烧异响
燃烧异响是指发动机不正常燃烧造成的异常声响。汽油发动机点火时间过早可导致气缸内压力急剧升高,高压气体强烈地冲击活塞顶、气缸盖和气缸壁,引起爆震。柴油发动机喷油时间过早也能导致着
火粗暴引起金属敲缸声。
二、异响的特征
1.转速特征
发动机的大多数常见异响都与发动机转速有关,一般情况下,转速愈高机械异响愈强烈。例如:气门响、活塞敲缸响、连杆轴承装配过紧而引起的响声仅在怠速或低速运转时存在;主轴承、连杆轴承松旷声响、活塞环摩擦产生的异响,是在转速突然提高时较为明显;活塞销衬套松旷、凸轮轴轴向间隙过大或其衬套松旷等引起的声响,在某转速时紊乱,转速急减时明显。
2.异响的负荷特征
发动机上不少异响与其负荷有明显关系。如:某缸断火,异响顿无或减轻,发响的原因有:活塞敲缸、连杆轴承松旷、活塞环漏气、活塞销折断。某缸断火,则声响加重或原来无响,此时反而出现声响,发响的原因有:活塞销铜套松旷、活塞裙部锥度过大、活塞销窜出、连杆轴承盖固定螺栓松动过甚或飞轮固定螺栓松动等。相邻两缸断火异响减轻或消失,发响的原因有:曲轴轴承松旷等。
3.异响的温度特征,
发动机正常的工作温度一般为80~95℃。若发动机温度过低或过高,都会对异响产生影响。主要是因为某些机件由于受热前后膨胀变形,或磨损间隙不一致造成的。异响故障分析时,应注意发动机的冷热状态,及由此而产生的声响变化状况。发动机冷态时,温度升高后减轻或消失的异响,一般是活塞与缸壁间隙过大或配气机构中个别机件,由于润滑不良出现的声响。发动机温度低时无声响或声响较轻,温度升高后,声响加重的一般有柴油机压缩比过大导致的早燃、突爆声响,活塞与缸壁间隙过小造成的声响等。
4.异响的部位特征
异响部位一般离故障位置较近,据此可以判定是什么机构、总成或系统出现故障,从而缩小诊断故障的范围。如异响在气门室处明显,说明气门机构有故障;在曲轴箱内异响明显,说明活塞、活塞销、连杆或曲轴轴承有故障等。
5.异响的工作循环特征
发动机的异响故障往往与发动机的工作循环有明显的关系。例如:四冲程发动机,活塞的敲缸声、主轴承响均为发动机作功一次发响两次,而气门响为发动机作功一次发响一次。
三、异响分析与诊断方法
1.曲轴主轴承响
(1)故障现象
①发动机稳定运转时并无响声,当转速突然变化时,发出沉闷连续的“镗镗”敲击声,转速越高声响越大,同时伴有机体振动现象;②发动机负荷增大时,响声加剧,有时上坡加速时,在驾驶室内就可听到沉闷的“镗镗”敲击声;③单缸断火时声响变化不大,而相邻两缸断火时声响明显减弱。
(2)故障原因
①曲轴主轴颈与轴承配合间隙过大;②曲轴轴向间隙过大;③曲轴轴承盖螺栓松动;④润滑不良导致合金烧损脱落;⑤曲轴弯曲。
(3)故障诊断与排除
诊断曲轴轴承响,可在发动机缸体下部及油底壳部位辅助听诊。①在发动机低中速状态下抖动节气门,一般由2000 r/min急加速至3000 r/min发出明显而沉闷的连续敲击声,同时伴随有机体振动现象,则可确定为曲轴主轴承响;②进行单缸断火试验,声响变化不大,而相邻两缸断火时,声响明显减弱或消失则为两缸之间曲轴主轴承响;③高速运转发动机,机体振动较大,同时伴有机油压力显著下降,则为曲轴主轴承与轴颈配合间隙过大或轴承合金脱落;④异响随温度升高而增大,高速时声响变得杂乱,则可能是曲轴弯曲。
2.柴油机衬垫烧穿产生的异响
柴油机的衬垫是指缸盖垫与进、排气歧管衬垫。由于这两种衬垫所处的位置特殊,在使用过程中,会比较容易烧穿损坏。当烧穿或损坏的缝隙较小并与大气相通,高压气体流出时,就会发出不正常的声响。
(1)缸垫烧穿损坏引起的异响
故障现象:①一般柴油机正常运转过程中无声响,突然加速或大负荷运转时,出现金属敲击声;②柴油机转入正常运转时,响声消失。
故障检查与排除:可用改锥沿缸垫周围划试,若漏气声有变化,则可断定此缸垫已烧穿或损坏,应及时更换为相同规格的缸垫。
(2)进、排气歧管衬垫损坏引起的异响
故障现象:①一般柴油机正常运转过程中无声响,急加速时,发出有节奏的金属敲击声;②故障缸断火,响声消失;③大负荷作业期间,声响仍然存在。
故障检查与排除:可在发响期间,用改锥划试衬垫边缘,若响声有变化,则可断定该衬垫已损坏,应及时更换。
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