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新型发动机常见异响故障怎样诊断与排除?

发布日期:2019-6-10 15:42:00  点击数:79

  汽车发动机异响故障是指汽车总成或机构在工作中产生的不正常响声。新型柴油发动机如某一部位出现故障,或机件松旷,或配合间隙失调,或燃烧不正常的最初表现就是异响,常见的异响故障有活塞敲缸响、活塞销响、连杆轴承响、曲轴主轴承响、气缸窜气响、正时齿轮响和气门脚响等。这些异响与发动机转速、温度、气缸振动部位及伴随现象(机油压力、排气烟度等)相关联,准确判断发动机异常响声,必须建立在对其正常运转响声熟悉的基础之上,将发动机的工作粗暴和异响准确区分开来,才能及时、准确地判断出发动机的异响故障。

  根据多年对发动机异常响声诊断教学的体会,得出柴油发动机的异响是有规律可循的,具体诊断规律如下。

  ①发动机振动异响主要是由于柴油机的支承不牢所致。

  ②发动机转两圈(即发动机的一个工作循环)异响出现1次,其故障原因多出现在与凸轮轴有关联的零件,如气门、推杆、气门弹簧以及正时齿轮等。

  ③发动机转一圈异响出现1次,故障原因多出现在与曲轴有关的零件,如活塞、活塞销、活塞环及连杆轴承等。

  ④异响连续发生,且异响声音有一定规律,其故障部位大都出现在旋转部件上,如连续敲击声,多发生在飞轮、正时齿轮等部件。

  ⑤异响间歇发生,且响声没有规律,故障原因主要来自发动机附件,如发电机、水泵、空压机、起动机等安装出现松动或其内部有刮碰等。

  下面具体介绍新型柴油发动机常见异响故障的诊断与排除。

  (1)活塞敲缸响

  ①故障现象。活塞敲缸响是指活塞在运动中敲击缸壁或缸盖发出的响声,它是发动机启动后发出的一种有节奏的、清脆“咚咚咚”的金属敲击声,在稍高于怠速时,响声最为清晰,转速提高后响声减弱或消失;敲缸严重时,在中速偏下轻抖油门时也将出现连续敲击声;活塞敲缸响,随发动机温度变化而变化,发动机温度低时,响声明显,随着发动机温度升高响声减弱或消失。

  ②可能原因。活塞与气缸壁的配合间隙过大,活塞上下运动时发生摆动,敲击缸壁而造成异响;连杆弯扭、活塞反椭圆或气缸中心线纵向偏斜,从而破坏了活塞与气缸的正常配合造成异响;小修保养时,个别连杆轴承或连杆衬套过紧,引起运动不协调造成敲缸响。

  ③诊断方法。将发动机转速固定在敲击声最响的位置上,逐气缸进行断油实验,若某气缸响声减弱或消失,则为这个缸的活塞敲缸响;用螺丝刀抵在缸壁一侧,将耳朵贴在螺丝刀把上,如抵触听到有较强的振动敲击声,则为这个缸的活塞敲缸响;由于敲缸响与活塞销响相似,为了进一步区别和判断,将发动机停车后可拆下喷油器,从其孔内用长嘴油壶向活塞顶上加入少量润滑油,摇转曲轴数圈后,装回喷油器,再启动发动机,启动后若瞬间响声减弱或消失,而过不久响声又重新出现,则为这个缸的活塞敲缸响;若活塞顶碰击缸垫响,断油试验时响声应无变化,用螺丝刀抵在某气缸缸盖侧面上,如感到该气缸处有振动,则为这个缸的活塞敲缸响。

  ④情况处置。当发动机温度较低时(一般指45℃以下)出现活塞敲缸响,而温度升高后(一般指70℃以上)响声消失,可继续使用,不用排除;若温度升高后仍有敲缸响,有可能引发事故性损伤,应对发动机进行检修,查明原因,应及时排除故障。

  (2)活塞销响

  ①故障现象。活塞销响是指活塞销在运动中与活塞销孔、连杆衬套或卡环撞击发出的响声,它是一种较尖锐清脆的金属敲击声,怠速稍高时响声明显,抖动油门转速升高的瞬间尾随几声更清脆的响声,随转速提高响声频率加快;发动机温度升高响声略变大,活塞销孔磨损过大时,响声更为清晰。

  ②可能原因。活塞销与活塞销孔或连杆衬套的配合严重磨损,间隙过大,活塞销在运动中与活塞销孔、连杆衬套或卡环撞击发出响声。

  ③诊断方法。怠速转入中速时,响声明显;将转速定在响声明显的位置,进行断油试验,断油后响声增大并有节奏感,恢复供油后瞬间会立刻出现一声明显的复合声,即为该气缸活塞销响;发动机温度升高后,响声一般不减弱,有时还会明显些,这是与敲缸响的不同之处。

  ④情况处置。若个别活塞销响,可拆检该活塞连杆组,更换衬套或卡环,或同时更换活塞销与衬套及卡环的方法进行修复;否则,应对发动机活塞连杆组进行系统检修,查明原因,及时排除故障。

  (3)连杆轴承响

  ①故障现象。连杆轴承响是指连杆轴承与连杆轴径之间的敲击响声,它是一种较重而短促的金属敲击声,在中速范围内响声明显,异响会随发动机负荷的增加而加剧。

  ②可能原因。连杆轴颈与轴承磨损过甚,使径向间隙过大;连杆轴承过长或过短,造成轴承断裂或转动,油道和油孔堵塞使轴承烧蚀或合金脱落;连杆轴承盖螺栓松动。

  ③诊断方法。在中速时响声明显,在突然加速或减速时有短促而连续的敲击声,响声随转速的升高而变大,严重时在车周围就可听到;汽车重载爬坡时响声加剧,加速、换挡加大油门时,响声变大;“断油”后响声会明显减弱或消失,恢复供油后响声重现。

  ④情况处置。行车途中若发生此故障,应立即停车,把车辆拖到就近维修点或厂家对发动机进行检修,及时排除故障;切不可盲目行车,否则,将造成烧瓦、抱轴或捣缸等严重事故。

  (4)曲轴轴承响

  ①故障现象。曲轴轴承响是指曲轴轴承与曲轴轴颈之间的敲击响声,它是一种沉重发闷的金属敲击声,随转速、负荷加大而变大,常伴随有润滑油压力降低,机体抖动的现象。

  ②可能原因。曲轴轴颈与轴承磨损过甚,使径向间隙过大;曲轴轴承过长或过短,造成轴承断裂或转动,油道和油孔堵塞使轴承烧蚀或合金脱落;曲轴轴承盖螺栓松动。

  ③诊断方法。响声较敲缸、活塞销和连杆轴承响有沉重发闷的感觉;发动机转速或负荷急剧变化时,响声明显;轴承合金烧熔、脱落时,发动机有抖动的现象;若轴承与轴颈间隙过大,机油压力会明显降低,驾驶室有振动感;单缸“断油”(除最前和最后一道轴承外)响声无明显变化,而对轴颈的相邻两气缸同时“断油”时,响声减弱或消失。

  ④情况处置。行车途中若发生此故障,应立即停车,把车辆拖到就近维修点或厂家对发动机进行检修,及时排除故障;切不可盲目行车,否则,将发生抱轴或断轴等恶性事故。

  (5)凸轮轴轴承响

  ①故障现象。凸轮轴轴承响是指发动机工作时,凸轮轴轴承与轴间发出的声响,它是一种有节奏的、发闷的金属敲击声,怠速或怠速稍高时,在各道凸轮轴轴承处查听,响声较为明显。

  ②可能原因。凸轮轴轴承与轴颈磨损过甚或配合间隙过大;轴承与座孔配合过松,使轴承在座孔内转动;轴承合金脱落或烧蚀;凸轮轴弯曲或轴向窜动。

  ③诊断方法。部位实听,查找声源,为进一步确诊,对侧置式配气机构的发动机,可拆下气门室边盖,用铁棍插入凸轮轴承附近撬压凸轮轴,如响声减弱或消失,则表明是该道轴承响。

  ④情况处置。一般凸轮轴轴颈与轴承配合间隙稍大些是不易出现响声的,当出现明显响声时,说明故障已比较严重,应检修发动机,以免影响配气机构的正常工作,防止凸轮轴轴颈与轴承烧毁。

  (6)气缸窜气响

  ①故障现象。气缸窜气响是指气缸在做功行程,气体从缸壁窜入曲轴箱而发出的响声,在怠速稍高时会发出轻微的“嚓嚓”响声,严重时会发出一种短促有节奏的敲击声,声调特征类似敲缸响,同时在加机油口有脉冲冒烟的现象。

  ②可能原因。活塞环“三隙”过大,活塞环开口重合,活塞环弹力过弱;气缸壁磨损过甚或拉出沟槽,活塞环卡死在杯槽内;活塞失圆或气缸失圆。

  ③诊断方法。怠速稍高时响声有节奏感,加机油口处随响声出现有脉动的气体冲击;采取断油法检查,若“断油”或从喷油器孔往气缸加入少量机油,响声会减弱或消失,加机油口冒气明显减少,说明是该缸漏气。

  ④情况处置。轻微窜气允许继续行驶;但如有严重的漏气声,应检修发动机,查明原因予以排除,以免长期影响发动机的动力性和经济性;如果是因拉缸造成的漏气声,则必须及时排除。

  (7)正时齿轮响

  ①故障现象。正时齿轮响是一种连续而均匀的“咔咔”声或咆哮声,怠速或怠速稍高时响声明显,常伴随有正时齿轮盖的振动;若是个别齿牙损坏,、则发出“缨樱”的有节奏的撞击声,转速越高响声越大。

  ②可能原因。正时齿轮啮合间隙过大,会产生一种无节奏的碾压声;正时齿轮啮合间隙过小或凸轮轴与曲轴中心线不平行,会发出连续不断的呼啸声,而且发动机转速越高,响声越大;正时齿轮齿损坏,齿轮齿毂松动或破裂,齿损坏将引起周期性发响,响声随转速升高而加重;正时齿轮固定螺钉松动或凸轮轴轴向限位装置失效,将引起正时凸轮轴轴向窜动响。

  ③诊断方法。在发动机齿轮箱一侧听响声明显,不受温度和“断油”的影响;因啮合间隙过大造成的响声,是齿轮传动时‘齿碰击的噪声,加速时响声较明显,啮合失常所引起的响声,类似“呼啸”声,其音调随转速变化而变化;个别齿损坏,会随发动机的运转而产生有规律的撞击声,怠速稍高时响声明显,用金属棒抵在正时齿轮箱盖上听得最清楚。

  ④情况处置。若正时齿轮响声不严重则可以继续使用;若正时齿轮响声比较严重,应拆下正时齿轮侧盖,检查正时齿轮的磨损情况,若齿轮严重磨损或损坏则应更换新件,必要时应清洗油底壳,以防止碎块堵塞润滑油道。

  (8)气门脚响

  ①故障现象。气门脚响是指气门杆尾端与气门摇臂之间撞击声响,在发动机任何转速下从外部均能听到   有节奏的、清晰的“嗒嗒”声,且随发动机转速提高而加大,在怠速和中速时比较清晰。

  ②可能原因。气门脚间隙过大,在工作中摇臂脚与气门杆端面相互撞击而发响;气门杆端面、调整螺钉球面凹陷与偏位或调整螺钉松动甚至脱落。

  ③诊断方法。“断油”试验,响声无变化;用塞尺插入气门脚间隙中,如响声减弱或消失,则为该气门脚响。

  ④情况处置。由于调整不当而出现的轻微响声允许继续行驶;响声严重时,将影响气门开度,应排除。

  (9)气门挺杆响

  ①故障现象。气门挺杆响是指挺杆与导孔之间的撞击声响,怠速时,气门挺杆发出一种清脆而有节奏地“嘎嘎”金属敲击声;转速提高,响声频率加快,类似活塞敲缸响,但声音较杂乱些。

  ②可能原因。挺杆与导孔(或衬套)配合间隙过大;挺杆球面出现沟槽或凹面;挺杆在导孔(或衬套)内卡滞,转动不灵活,凸轮有磨损,顶动挺杆时有跳动现象。

  ③诊断方法。怠速或怠速稍高时响声明显,响声随发动机转速升高而频率加快;“断油”试验,响声无变化;在挺杆一侧听响声明显;挺杆球面与凸轮接触不良时,是一种无节奏的响声。

  ④情况处置。挺杆有轻微的响声时,可允许继续使用;如响声严重时,应检修发动机,更换挺杆,及时排除故障。

  (10)气门响

  ①故障现象。气门响是指发动机在工作中,由气缸内部上方发出一种有节奏的金属敲击声;中转速以下声响明显,高速时杂乱,或伴有墩气声,停机拆开发动机气门室盖后,可以看到气门与活塞顶相撞的痕迹。

  ②可能原因。气门弹簧材质不符合规定或气门弹簧折断;气门脚间隙失调;气门座圈烧蚀或松动;气门锁销脱落、气门头断落或气门卡滞。

  ③诊断方法。在气门一侧听响声较清晰,并确定大致位置,必要时应拆下气门室盖,先查看气门弹簧是否断裂,然后检查气门脚间隙是否符合要求并进行必要的调整;在气门调整螺钉不松的情况下,如有个别气门脚间隙大致相当于气门座圈的厚度时,即为该缸气门座圈响;拆下无压力的气缸喷油器,用铁丝插入气缸,触及气门顶部,摇车试验,如气门不能随之上下,表明该气门卡滞;拆开发动机检查气门和气门座圈是否严重烧蚀,检查气门与导管的配合情况。

  ④情况处置。检修发动机,如气门和气门座圈有轻微烧蚀则需研磨,严重烧蚀时应换新件;若气门座圈松动应按要求更换新件;如气门与导管配合不符合要求,或气门锁销脱落等,应重新选配;若气门弹簧过软或折断,应更换新件。

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