内燃机的异响是多种多样的,也是比较复杂的。发生异响表明内燃机某一机构的技术状态已发生变化,主要是由有些零件磨损过甚或装配、调整不当引起的,有些异响还可预告内燃机可能将要发生事故性损伤。因此,当内燃机出现异响时,应及时修理,防止故障扩大。在拆开之前,先要进行诊断,通过对异响特点的分析和对比,初步确定异响的部位、原因和程度,避免拆检的盲目性。下面,介绍几种诊断内燃机异响的基本方法,供读者参考。
(1)利用异响与温度变化的关系进行诊断有些配合副热胀系数较大,其发出的异响与内燃机的温度有关。如活塞敲缸响,活塞撞击声在温度低时明显,温度升高后会减弱或消失。另有一些异响,则随温度的升高而增强,如活塞反椭圆而引起的敲缸响和发动机爆燃等。热胀系数小的配合副,如曲轴连杆轴承等与发动机温度无关。因此,在听诊内燃机异响过程中,密切注意异响与温度变化的关系,进行冷热车对比,往往是判断异响的关键依据。
(2)利用异响与内燃机转速变化的关系进行诊断造成内燃机异响的机件,其构造、承受的负荷、所处的位置、润滑条件以及松旷的程度等都不相同,致使发出异响时的转速也各有差异。有的在怠速或低速时响声清晰,而在加速或中等以上的转速时,由于响声频率增高的同时,其他噪声也增大,就使得异响声连续、混杂,反而听不清。有的在怠速时一般不易发现,缓慢加速,响声也并不明显,但由怠速往中速急剧提高转速时,由于冲击负荷急剧增加,使得敲击声明显且连续。如曲轴主轴承响、连杆轴承响等在急加速时出现;活塞销衬套松旷等引起的异响,在内燃机急加速时较明显;活塞敲缸响、活塞销响、气门挺杆响等在低速运转时出现,转速升高时即减弱或消失。鉴于异响与转速的这种关系,在判断内燃机异响时,为了判明异响来自哪个机件,常用反复改变转速的方法,寻找和判断内燃机的各种异响。
(3)利用异响与内燃机负荷变化的关系进行诊断内燃机运转中许多异响与内燃机负荷有关,因此可以根据负荷变化来诊断此类异响。常用单缸断火法或邻缸同时断火法加以判断,如活塞敲缸响和由连杆轴承松旷引起的异响,当该缸断火时,异响会减弱或消失;而活塞销铜套松旷引起的异响在该缸断火时会加重。又如由曲轴轴承松旷引起的异响在相邻缸同时断火时会减弱或消失。另外,有个别异响与负荷无关,如气门响、凸轮轴轴承响和正时齿轮响。
(4)利用异响与内燃机工作循环的关系进行诊断内燃机的异响故障往往与内燃机的工作循环有明显的关系,尤其是曲柄连杆机构和配气机构的异响都与工作循环有关。就四行程内燃机而言,凡由曲柄连杆机构引起的声响均为内燃机做功1次发响2次;凡由配气机构引起的声响均为内燃机做功1次发响1次。若异响与工作循环无关,则应注意其发响区域,通常多为发动机附件有故障引起的发响;若是与工作循环无关的机件发出的连续金属摩擦声,则可考虑是某些旋转件有故障。
(5)利用异响有无节奏性的方法进行诊断异响的节奏性是指在内燃机转速一定的情况下,异响每出现1次的间隔时间大致相等。做旋转运动和往复运动的机件(如曲轴、活塞、连杆、气门等)在工作时产生的响声,往往具有一定的节奏性。因此,根据异响有无节奏性,可以大致断定产生异响的机件,从而缩小诊断范围。
(6)利用点火提前或延迟的方法进行诊断点火提前或延迟对曲柄连杆机构机件引起的异响有反应,但对配气机构机件引起的异响无反应,利用这种方法对诊断曲柄连杆机构异响有帮助。
(7)利用内燃机振动部位查听的方法进行诊断内燃机有异响时,由于不同发响机件所处的部位不同,所以出现在内燃机机体上的最大振动部位也不同。此时,若用听诊器具(听诊器或金属棒)抵在振动部位仔细听诊,异响较清晰。据此可以寻找出发响部位,以便进一步分析判断出发响的某个机件。某些内部机件所引起的异响(如敲缸响等),由于其响声经过金属扩散后,难以根据振动部位判断,而在加机油口处听得明显,这时可借助断火等方法进行诊断。
(8)利用换件比较的方法进行诊断换件比较法就是根据故障现象,将怀疑有故障的机件卸下,换上工作正常的机件,通过观察比较故障现象有无变化,而进行的故障诊断方法。换件比较法,适用于有较多器材储备,且对故障现象难于诊断的情况。
(9)利用工作隔断的方法进行诊断工作隔断法就是将某些系统或部件的工作隔断,通过故障现象是否变化来确定故障部位或范围的诊断方法。如诊断柴油内燃机冒黑烟故障时,可采用断油的方法来确定故障缸。当切断某缸供油(松开喷油器上的高压油管)后,冒黑烟的现象消失或明显减少,说明该缸有故障。
(10)利用试探的方法进行诊断试探法就是对故障范围内的某些部位,进行试探性的排除或调整,通过观察故障是否消失而进行的诊断方法。当发动机运转无力、排气发闷时,可逆着分火头转动方向转动分电器外壳,若发动机运转有明显好转,锐明点火时间过迟。
(11)利用触摸的方法进行诊断触摸法就是用手或人体其他部位来感觉(主要是温度)内燃机是否正常的诊断方法。当内燃机有缺缸故障时,可用手触摸火花塞或喷油器外表面,若其温度偏低即为该缸有故障。
(12)利用测试的方法进行诊断、测试法就是利用万用表等仪器,对电器元件或总成进行检测,以确定其技术状况的诊断方法。仪表检测对现代汽车上越来越多的电气设备而言,有省时和诊断准确的优点,要求维修人员对汽车电器元件的原理、标准数据等能准确地掌握。同时,还必须具备熟练应用万用表的技能。
内燃机工作时,当同时出现多种异响时,对其诊断应采取与之相应的步骤和方法。首先,应分清是外部附件还是内部机件发响,如果是外部附件发响,则应力求先加以排除,以利于对内部异响的诊断。其次,应判明响声是属于什么机构的。内燃机内部机件的响声,主要来自曲轴连杆机构和配气机构,诊断时一般用断火的方法即可鉴别。如果发现配气机构有严重的气门响,可先予以排除,方便对其余异响进行诊断。接着,要紧紧抓住主要异响,即危险性大的异响,如曲轴轴承响、连杆轴承响、活塞销响和敲缸响等,重点进行诊断。在这些异响当中,哪种响声最严重,就先诊断那种响声。若在诊断过程中,危害性大的响声越来越严重,或者又突然产生新的严重异响,此时应立即停机,不可继续听诊,不然将可能造成内燃机严重损坏。遇此情况,应做逐步的拆检。通常是先拆油底壳,对曲轴轴承和连杆轴承进行检查,如未发现问题,可进而拆下气缸盖,检查缸壁和活塞及活塞销等机件的技术状况。诊断完曲轴连杆机构的异响,然后对配气机构的异响也应一一加以诊断。最后,应对内燃机的所有异响进行综合性分析,做出比较确切的诊断结论,明确都有哪些异响,且由何机件造成,响声程度怎样,危害性如何。这样,对所诊断过的内燃机才能提出正确的处理意见。一般来说,对于曲轴连杆机构的异响要引起重视,根据响声程度,确定及时或及早排除。如果是配气机构的响声,应根据具体情况具体分析,才能决定哪些是允许的,哪些是必须排除的。如果响声仅在怠速时存在,转速提高后即消失,而且在发动机的长期使用过程中,这种响声又无明显变化,则是属于允许的响声。