发动机的运转声能够反映出该发动机的技术状况。当发动机各配合副的间隙符合技术标准时,发出的响声属于正常现象。当发动机的机件磨损松旷或因修理质量不高,调整不当,破坏了配合副的间隙,则会发出一种不正常的响声。能否准确判断不正常的响声,及时排除故障,对于保证车辆的良好技术状态有直接的关系。发动机工作时发出的异响多种多样,极其复杂,有时正常的响声和异响混杂在一起,有些响声非常相似,很难分辨。现将发动机配气机构异响的特征、原因、诊断加以论述。
1. 异响的特征
( 1) 怠速时发出有规律的金属敲击声,但高速时,声响模糊。
( 2) 冷车运转时,声响明显,且每一循环,声响出现一次。
( 3) 出现声响的气缸,往往工作不良。
2. 异响的产生原因
( 1) 气门敲击或漏气声响。调整好的气门间隙有变动,或原来的气门间隙就没调整好; 气门调整螺钉磨损偏斜,气门间隙调整不一致,气门弹簧座磨损起槽或气门杆与气门导管磨损过甚; 气门销片脱落、气门头断裂,导致气门自由窜动; 气门磨损、卡滞及烧蚀,导致密封不良。
气门间隙调整的一般方法是: ①预热发动机使冷却液水温达到 80 ~90 ℃。②打开离合器壳体上正时标志检查孔和缸盖罩。③确认缸盖螺栓处于拧紧到规定扭矩状态。④转动曲轴,使飞轮上“0”刻线与离合器壳上标记线对齐,确认第一缸进排气门摇臂的弧面与凸轮轴凸轮基圆接触,即一缸活塞处于压缩上死点( 如果摇臂与凸轮接触,则应旋转曲轴360°) ,此时气门处于关闭位置。⑤松开调整螺钉的锁紧螺母,用螺丝刀转动调整螺钉使螺钉下端面与气门杆上端面之间的间隙达到规定值。
( 2) 凸轮轴部位敲击响。凸轮轴与轴承配合间隙过大,轴向间隙调整不当,凸轮轴外颈与座孔配合松动,及润滑不良导致轴承衬套烧毁或脱落,造成凸轮轴轴承敲击响; 正时齿轮啮合间隙过大或过小,正时齿轮紧固螺栓松动等,导致凸轮轴正时齿轮声响;凸轮轴由于轴向间隙过大,衬套或衬套外圆磨损及弯曲等。
( 3) 气门座圈松脱产生的声响。气门座圈表面粗糙度过大或加工精度不合格,气门座圈产生松旷;由于气门座圈选材不当,遇热膨胀变形过大等。
( 4) 气门弹簧声响。气门弹簧折断或弹力不足、阻卡等。
( 5) 气门挺杆声响。气门挺杆与其导孔磨损严重,造成的配合间隙过大; 挺杆不能自由转动; 凸轮外廓不圆滑,导致挺杆跳动; 挺杆大端磨损过甚等。
3. 异响的检查与排除
( 1) 首先应检查气门间隙有无变动,各缸气门间隙是否一致。当气门间隙过大,就会使气门迟开早闭。以致开启的时间太短,在进气过程中无法充分吸入可燃混合气,使发动机正常功率发挥不出来。在排气过程中,也不能充分排出废气,易使发动机过热。发动机在工作时还会产生气门敲击声,影响机件的使用寿命。
( 2) 某缸断火后,响声仍然存在,可用急加速或急减速的办法来进行确认。若转速提高或降低时,都能听见杂乱和轻微的噪音,且在急加速时尤为明显,则可确定为正时齿轮的啮合间隙过大或过小所致。凸轮轴轴承间隙或轴向间隙过大时,可听见连续的金属敲击声,且伴有轻微的振动。
( 3) 当转速变化时,声响几乎不变,故障缸断火时,响声消失; 冷车启动时,响声易出现。对此,可检查气门座圈有无松动。
( 4) 若在各种转速下都存在声响,且加速困难,机身抖动现象出现时,应拆下气门室盖,查看气门弹簧有无折断,若折断,则应及时更换。气门弹簧的作用是利用气门弹簧安装后的预紧力,使气门座与气门头部锥面紧密配合,保证密封,防止泄漏,克服气门和气门传动件产生惯性力的干扰,以免气门、挺杆等彼此脱离,防止破坏气门机构的正常工作。弹簧预紧力可防止发动机振动时引起气门的跳动及破坏密封,可起缓冲作用并不断使气门回位。气门弹簧经过长期使用后,由于受到压缩产生塑性变形,使弹簧的自由长度缩短,弹力减弱,弹簧发生歪斜或折断。弹簧弹力减弱和变形,将影响气门关闭的密封性。弹簧折断后,不仅影响发动机工况,而且气门会掉入气缸,引起机件损坏事故。发动机大修时,必须对气门弹簧进行技术检验。使用钢角尺检查气门弹簧的垂直度,最大允许值为 2. 0 mm,如果垂直度大于最大允许值,则应更换弹簧。使用游标卡尺测量气门 弹 簧 的 自 由 长 度。其 自 由 长 度 为 47. 7 ~49. 5 mm,如果不符合规定要求,则应更换气门弹簧。
( 5) 若怠速时有节奏明显的“嘎嘎”声,且在气
门室一侧尤其明显,转速提高后,声响消失,可拆下气门室盖,用铁丝钩住挺杆进行试验。若响声消失,则说明该挺杆发响; 若响声不减轻,则应用手扭动挺杆,若不能自由转动,或虽能转动但有阻力,则说明挺杆与其导孔之间积污,或其球面磨有沟槽所致。另外,还应检查凸轮外廓有无出现磨损。因为凸轮过渡处不圆滑,就会出现传动冲击现象,并产生敲击声响。