發(fā)動(dòng)機異響標志發(fā)動(dòng)機某一機構的技術(shù)狀態(tài)已發(fā)生變化。主要是因有些零件磨損過(guò)甚或裝配、調整不當引起的。有些異響尚可預告發(fā)動(dòng)機將可能發(fā)生事故性損傷,因而當發(fā)動(dòng)機出現異響時(shí),應及時(shí)修理,防止故障擴大。在拆開(kāi)之前,先要進(jìn)行檢查,以初步確定故障的所在部位,然后對發(fā)動(dòng)機異響特性的分析,可以基本上診斷異響的部位、原因和程度,避免拆檢的盲目性。
1.發(fā)動(dòng)機異響特性的分析
發(fā)動(dòng)機異響常與發(fā)動(dòng)機的轉速、負荷、溫度和工作循環(huán)有關(guān),通過(guò)對異響進(jìn)行特性分析,可找出其變化規律。
(1)異響與發(fā)動(dòng)機轉速的關(guān)系
發(fā)動(dòng)機的大多數常見(jiàn)異響的存在取決于發(fā)動(dòng)機的轉速狀態(tài)。
①異響僅在怠速或低速運轉時(shí)存在。發(fā)響的原因有:活塞與氣缸壁間隙過(guò)大;活塞銷(xiāo)裝配過(guò)緊或連桿軸承裝配過(guò)緊;挺桿與其導孔間隙過(guò)大;配氣凸輪輪廓磨損;有時(shí),起動(dòng)抓松動(dòng)而使皮帶輪發(fā)響(在轉速改變時(shí)明顯)。
②維持在某轉速時(shí)聲響紊亂,急減速時(shí)相繼發(fā)出短暫聲響。發(fā)響的原因有:凸輪軸正時(shí)齒輪破裂或其固定螺母松動(dòng);曲軸折斷;活塞銷(xiāo)襯套松曠;凸輪軸軸向間隙過(guò)大或其襯套松曠。
③異響在發(fā)動(dòng)機急加速時(shí)出現,維持高速運轉時(shí)聲響仍存在。發(fā)響的原因有:連桿軸承松曠、軸瓦燒熔或尺寸不符而轉動(dòng);曲軸軸承松曠或軸瓦燒容;活塞銷(xiāo)折斷;曲軸折斷。
(2)異響與負荷的關(guān)系
發(fā)動(dòng)機上不少異響與其負荷有明顯的關(guān)系,診斷時(shí)可采取逐缸解除負荷的方法進(jìn)行試驗,通常采用單缸或雙缸斷火法解除一或兩缸的負荷,以鑒別異響與負荷的關(guān)系。
①某缸斷火,異響頓無(wú)或減輕。發(fā)響的原因有:活塞敲缸;連桿軸承松曠;活塞環(huán)漏氣;活塞銷(xiāo)折斷。
②某缸斷火,則聲響加重,或原來(lái)無(wú)響,此時(shí)反而出現聲響。發(fā)響的原因有:活塞銷(xiāo)銅套松曠;活塞裙部錐度過(guò)大;活塞銷(xiāo)竄出;連桿軸承蓋固定螺栓松動(dòng)過(guò)甚或連桿軸瓦合金燒熔脫凈;飛輪固定螺栓松動(dòng)過(guò)甚。
③相鄰兩缸斷火異響減輕或消失。發(fā)響的原因有:曲軸軸承松曠。
(3)異響與溫度的關(guān)系
①低溫發(fā)響,溫度升高后聲響減輕,甚至消失。發(fā)響的原因有:活塞與缸壁間隙過(guò)大;活塞因主軸承油槽深度和寬度失準;機油壓力低而潤滑不良。
②溫度升高后有聲響,溫度降低后聲響減輕或消失。發(fā)響的原因有:過(guò)熱引起的早燃;活塞裙部橢圓的長(cháng)、短軸方向相反;活塞橢圓度小、活塞與缸壁的間隙過(guò)??;活塞變形;活塞環(huán)各間隙過(guò)小。
(4)異響與發(fā)動(dòng)機工作循環(huán)的關(guān)系
發(fā)動(dòng)機的異響故障往往與發(fā)動(dòng)機的工作循環(huán)有明顯的關(guān)系,尤其是曲柄連桿機構和配氣機構的異響都與工作循環(huán)有關(guān)。就四行程發(fā)動(dòng)機而言,凡由曲柄連桿機構引起的聲響均為發(fā)動(dòng)機作功一次發(fā)響兩次;凡由配氣機構引起的聲響均為發(fā)動(dòng)機作功一次發(fā)響一次。
①由曲柄連桿機構引起的異響其原因有:活塞敲擊缸壁;活塞銷(xiāo)發(fā)出的敲擊聲;活塞頂缸蓋;連桿軸承松曠過(guò)甚;活塞環(huán)漏氣。
②由配氣機構引起的異響其原因有:氣門(mén)間隙過(guò)大;挺桿與其導孔間隙過(guò)大;凸輪輪廓靡損;氣門(mén)桿與其導管間隙過(guò)大;氣門(mén)彈簧折斷;凸輪軸正時(shí)齒輪徑向破裂;氣門(mén)座圈松脫;氣門(mén)卡滯不能關(guān)閉。
③若異響與工作循環(huán)無(wú)關(guān),則應注意其發(fā)響區域。通常,由與工作循環(huán)無(wú)關(guān)的間隙引起的發(fā)響多為發(fā)動(dòng)機附件有故障;若是與工作循環(huán)無(wú)關(guān)的機件發(fā)出的連續金屬摩擦聲,則可考慮是某些旋轉件有故障。
(5)異響與發(fā)動(dòng)機部位的關(guān)系
發(fā)動(dòng)機發(fā)生異響時(shí),必然會(huì )產(chǎn)生一定程度的振動(dòng),根據振動(dòng)的特點(diǎn)和部位可以輔助診斷發(fā)生異響的原因。發(fā)動(dòng)機常見(jiàn)異響所引起的振動(dòng)部件和區域如附圖所示,可分為4個(gè)區域(A-B、B-B、C-C、D-D)和兩個(gè)部位(正時(shí)齒輪蓋、機油加注口)。
①在A(yíng)-A區域可聽(tīng)察燃燒室、主軸承和氣門(mén)等部位,可以輔助診斷活塞頂碰缸蓋、氣缸凸肩磨損過(guò)甚、氣門(mén)座圈脫出、曲軸折斷和主軸承松曠等故障。
②在B-B區域的氣門(mén)室一側,可聽(tīng)察氣門(mén)組合件及挺桿等部位,如在氣門(mén)室對面,可輔助診斷活塞敲缸一類(lèi)的故障;在機油加注口處聽(tīng)察可輔助判明活塞銷(xiāo)、連桿軸承發(fā)響和活塞環(huán)漏氣等故障。
③在C-C區域可聽(tīng)察凸輪軸的襯套和正時(shí)齒輪,可輔助診斷凸輪軸正時(shí)齒輪破裂或其固定螺母松動(dòng),以及凸輪襯套松曠等故障。
④D-D區域是在氣缸體及油底殼分開(kāi)面的附近(凸輪軸的對面),在此區域聽(tīng)察可以輔助判明主軸承發(fā)響或曲軸斷裂等故障。
(6)異響與其他故障現象的關(guān)系
發(fā)動(dòng)機在發(fā)生某些異響故障時(shí),常常伴隨出現其他故障現象。因此,這些伴同現象就成為輔助診斷異響原因的重要依據。發(fā)動(dòng)機發(fā)生異響時(shí)常伴隨出現的其他故障現象如附表所示。
2.發(fā)動(dòng)機異響的診斷
(1)異響診斷的原則
若聲響在低速運轉時(shí)顯得輕微、單純,在高速運轉時(shí)顯得轟鳴且平穩均勻,在加速或減速顯得圓滑過(guò)渡,則為正常聲響。
異響原因伴同現象主軸承徑向間隙過(guò)大或軸瓦合金燒熔脫落機油壓力下降,機體振抖連桿軸承松曠過(guò)甚機油壓力下降進(jìn)、排氣門(mén)卡滯不能閉個(gè)別缸不工作,機體振抖。若排氣門(mén)卡滯將造成排氣管有喘氣聲活塞與缸壁間隙過(guò)大,活塞環(huán)對口或抱死加機油口出現脈動(dòng)冒煙,排氣管冒濃藍煙,機油消耗多,燃油消耗多但是多功率下降排氣門(mén)彈簧折斷個(gè)別缸不工作,發(fā)動(dòng)機抖動(dòng),不易加速點(diǎn)火時(shí)間過(guò)遲燃油消耗多,功率降低
若聲響中伴隨著(zhù)沉悶的“鏜”“鏜”聲,或清脆的“當、當”聲,或短促的“嗒、嗒”聲,或細微的“涮、涮”聲,或強烈的“嘎、嘎”聲,即表明發(fā)動(dòng)機存在不正常的異響,至于其是否嚴重,則可依據以下情況判斷:
①聲響若僅在怠速運轉時(shí)存在,轉速提高后即自行消失,在整個(gè)使用過(guò)程中聲響又無(wú)明顯的變化,則屬于危害不大的異響,允許暫時(shí)存在,待適當時(shí)機再行修理。
②聲響若在突然加速或突然減速時(shí)出現,而且當發(fā)動(dòng)機在中、高速運轉期并不消失,同時(shí)又引起機體振抖,則屬于不允許再繼續存在異響,應予以立即查明原因,進(jìn)行排除。
③聲響倘若是在運轉中突然出現的,且又較猛烈,則不應使用發(fā)動(dòng)機繼續運轉或進(jìn)行試聽(tīng)診斷,而應立即停機拆檢。一般應先拆油底殼,再拆缸蓋。
(2)異響診斷的方法
①人工直觀(guān)試探法。主要是借助聽(tīng)診器、斷火試驗,結合變換節氣門(mén)開(kāi)度等,憑耳、眼進(jìn)行行聽(tīng)、察異響的變化情況。在聽(tīng)察過(guò)程中,還要及時(shí)觀(guān)察排氣管冒出的煙色、煙量的變化和各儀表的工作情況等。
②儀器診斷法。因為發(fā)動(dòng)機各類(lèi)異響和振動(dòng)的聲響、聲壓、振幅等不同,只要發(fā)動(dòng)機各摩擦副磨損,配合間隙增大或某一部分發(fā)生松動(dòng),就會(huì )產(chǎn)生異響與振動(dòng),形成特有的聲級、聲壓和振幅并通過(guò)儀器反映出來(lái)。
(3)異響的確診過(guò)程
根據異響出現的時(shí)機和連貫存在的時(shí)間來(lái)看,異響一般都分別存在于怠速或低速運轉期間和高速運轉期間。
當異響出現在怠速或低速運轉期間,可依以下順序進(jìn)行診斷:
①用單缸斷火法檢查異響與缸位是否有關(guān)聯(lián)。若某缸斷火后異響有明顯的變化,說(shuō)明故障在該缸。
②若某缸斷火后異響并無(wú)明顯的變化,說(shuō)明異響與缸位并無(wú)關(guān)系。繼而應逐缸檢查異響與工作循環(huán)是否有關(guān)聯(lián),判定故障出在哪一機構。
③進(jìn)而再逐漸提高發(fā)動(dòng)機轉速,聽(tīng)察異響有無(wú)變化,根據異響隨轉速的變化,判斷運動(dòng)機制耗損的程度。
④此外,在診斷過(guò)程中,還應注意觀(guān)察發(fā)動(dòng)機溫度的變化對異響的影響。
當異響出現在高速運轉期間,可依以下順序進(jìn)行診斷:
①從低速逐漸提高發(fā)動(dòng)機轉速,直至高速運轉。在此過(guò)程中,注意異響出現的時(shí)機。
②當異響出現后,使發(fā)動(dòng)機穩定于該轉速運轉,仔細聽(tīng)察異響,利用單缸斷火法查明缸位。
③若難以查明缸位,則應聽(tīng)察該異響分布的區域。
④若從低速逐漸提高轉速的過(guò)程中,并不出現異響,卻在急加速或急減速時(shí)出現異響,則用單缸斷火法并配以速度的急劇變化,即可判明異響發(fā)生在哪個(gè)缸位。
通過(guò)上述診斷,基本可查明異響與發(fā)動(dòng)機的負荷、工作循環(huán)、轉速和溫度之間的關(guān)系。如若異響與某種異響 特性相符合,即可作出診斷結診。此外,在診斷過(guò)程中還應聽(tīng)察異響引起的振動(dòng)部位及伴同的其他故障現象,注意機油壓力、機油加注口和排氣管等處的變化,輔以診斷故障,從而得出確診的結論。
3.實(shí)例分析
我公司一臺ZLM30型裝載機,在使用中駕駛員反映該機的發(fā)動(dòng)機有異響,經(jīng)到現場(chǎng)診斷發(fā)現:
①在發(fā)動(dòng)機體外聽(tīng)察時(shí),怠速時(shí)其異響為短促而堅實(shí)的“嗒、嗒”聲;若發(fā)動(dòng)機轉速由怠速到中速時(shí),異響更清晰,為連續敲擊聲,并且隨著(zhù)轉速的增高,敲擊聲更為突出,急加速時(shí)異響明顯。
②不論發(fā)動(dòng)機溫度高或低,異響沒(méi)有變化。
③將發(fā)動(dòng)機轉速穩定于中速,側耳細聽(tīng)時(shí)發(fā)現,異響是有規律的聲響,且隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機轉速的增加,異響頻率提高。
④用單缸斷火法檢查時(shí),發(fā)現解除III缸負荷后異響減弱;解除其他缸的負荷后異響無(wú)明顯變化;解除II、III缸和III、IV缸的負荷后,異響減弱程度同解除II缸負荷后的相近。
⑤將機油加注口蓋打開(kāi),傾耳聽(tīng)察發(fā)現,異響呈清脆而音量較大的“當、當”聲。
⑥在檢查異響的同時(shí),觀(guān)察到機油壓力偏低。
通過(guò)上述診斷、分析知:該異響與發(fā)動(dòng)機的轉速、負荷、工作循環(huán)有關(guān),而與發(fā)動(dòng)機的溫度無(wú)關(guān);同時(shí),異響隨轉速的升高而加強,解除III缸負荷后異響減弱,因而根據異響特性初步認為故障是III缸的連桿軸承松曠引起,再結合異響的部位及機油壓力的偏低,最終判定故障是III缸的連桿軸承松曠,應馬上進(jìn)行檢修。拆下連桿軸瓦后,發(fā)現II缸的軸瓦已嚴重剝落,表面有輕微燒熔,其他各缸軸瓦正常;經(jīng)測量,曲軸上連桿軸頸的尺寸和圓度均在要求范圍內。更換了一付連桿軸承后異響消失。因該故障發(fā)現處理得早,防止了故障的擴大。同時(shí)因運用了異響特性的分析和診斷方法,正確地診斷了故障的原因,做到了有目的地拆檢,及時(shí)地排除了故障。



