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新型發動機常見異響故障怎樣診斷與排除?

發布日期:2019-6-10 15:42:00  點擊數:325

  汽車發動機異響故障是指汽車總成或機構在工作中産生的不正常響聲。新型柴油發動機如某一部位出現故障,或機件松曠,或配合間隙失調,或燃燒不正常的最初表現就是異響,常見的異響故障有活塞敲缸響、活塞銷響、連杆軸承響、曲軸主軸承響、氣缸竄氣響、正時齒輪響和氣門腳響等。這些異響與發動機轉速、溫度、氣缸振動部位及伴随現象(機油壓力、排氣煙度等)相關聯,準确判斷發動機異常響聲,必須建立在對其正常運轉響聲熟悉的基礎之上,将發動機的工作粗暴和異響準确區分開來,才能及時、準确地判斷出發動機的異響故障。

  根據多年對發動機異常響聲診斷教學的體會,得出柴油發動機的異響是有規律可循的,具體診斷規律如下。

  ①發動機振動異響主要是由于柴油機的支承不牢所緻。

  ②發動機轉兩圈(即發動機的一個工作循環)異響出現1次,其故障原因多出現在與凸輪軸有關聯的零件,如氣門、推杆、氣門彈簧以及正時齒輪等。

  ③發動機轉一圈異響出現1次,故障原因多出現在與曲軸有關的零件,如活塞、活塞銷、活塞環及連杆軸承等。

  ④異響連續發生,且異響聲音有一定規律,其故障部位大都出現在旋轉部件上,如連續敲擊聲,多發生在飛輪、正時齒輪等部件。

  ⑤異響間歇發生,且響聲沒有規律,故障原因主要來自發動機附件,如發電機、水泵、空壓機、起動機等安裝出現松動或其内部有刮碰等。

  下面具體介紹新型柴油發動機常見異響故障的診斷與排除。

  (1)活塞敲缸響

  ①故障現象。活塞敲缸響是指活塞在運動中敲擊缸壁或缸蓋發出的響聲,它是發動機啟動後發出的一種有節奏的、清脆“咚咚咚”的金屬敲擊聲,在稍高于怠速時,響聲最為清晰,轉速提高後響聲減弱或消失;敲缸嚴重時,在中速偏下輕抖油門時也将出現連續敲擊聲;活塞敲缸響,随發動機溫度變化而變化,發動機溫度低時,響聲明顯,随着發動機溫度升高響聲減弱或消失。

  ②可能原因。活塞與氣缸壁的配合間隙過大,活塞上下運動時發生擺動,敲擊缸壁而造成異響;連杆彎扭、活塞反橢圓或氣缸中心線縱向偏斜,從而破壞了活塞與氣缸的正常配合造成異響;小修保養時,個别連杆軸承或連杆襯套過緊,引起運動不協調造成敲缸響。

  ③診斷方法。将發動機轉速固定在敲擊聲最響的位置上,逐氣缸進行斷油實驗,若某氣缸響聲減弱或消失,則為這個缸的活塞敲缸響;用螺絲刀抵在缸壁一側,将耳朵貼在螺絲刀把上,如抵觸聽到有較強的振動敲擊聲,則為這個缸的活塞敲缸響;由于敲缸響與活塞銷響相似,為了進一步區别和判斷,将發動機停車後可拆下噴油器,從其孔内用長嘴油壺向活塞頂上加入少量潤滑油,搖轉曲軸數圈後,裝回噴油器,再啟動發動機,啟動後若瞬間響聲減弱或消失,而過不久響聲又重新出現,則為這個缸的活塞敲缸響;若活塞頂碰擊缸墊響,斷油試驗時響聲應無變化,用螺絲刀抵在某氣缸缸蓋側面上,如感到該氣缸處有振動,則為這個缸的活塞敲缸響。

  ④情況處置。當發動機溫度較低時(一般指45℃以下)出現活塞敲缸響,而溫度升高後(一般指70℃以上)響聲消失,可繼續使用,不用排除;若溫度升高後仍有敲缸響,有可能引發事故性損傷,應對發動機進行檢修,查明原因,應及時排除故障。

  (2)活塞銷響

  ①故障現象。活塞銷響是指活塞銷在運動中與活塞銷孔、連杆襯套或卡環撞擊發出的響聲,它是一種較尖銳清脆的金屬敲擊聲,怠速稍高時響聲明顯,抖動油門轉速升高的瞬間尾随幾聲更清脆的響聲,随轉速提高響聲頻率加快;發動機溫度升高響聲略變大,活塞銷孔磨損過大時,響聲更為清晰。

  ②可能原因。活塞銷與活塞銷孔或連杆襯套的配合嚴重磨損,間隙過大,活塞銷在運動中與活塞銷孔、連杆襯套或卡環撞擊發出響聲。

  ③診斷方法。怠速轉入中速時,響聲明顯;将轉速定在響聲明顯的位置,進行斷油試驗,斷油後響聲增大并有節奏感,恢複供油後瞬間會立刻出現一聲明顯的複合聲,即為該氣缸活塞銷響;發動機溫度升高後,響聲一般不減弱,有時還會明顯些,這是與敲缸響的不同之處。

  ④情況處置。若個别活塞銷響,可拆檢該活塞連杆組,更換襯套或卡環,或同時更換活塞銷與襯套及卡環的方法進行修複;否則,應對發動機活塞連杆組進行系統檢修,查明原因,及時排除故障。

  (3)連杆軸承響

  ①故障現象。連杆軸承響是指連杆軸承與連杆軸徑之間的敲擊響聲,它是一種較重而短促的金屬敲擊聲,在中速範圍内響聲明顯,異響會随發動機負荷的增加而加劇。

  ②可能原因。連杆軸頸與軸承磨損過甚,使徑向間隙過大;連杆軸承過長或過短,造成軸承斷裂或轉動,油道和油孔堵塞使軸承燒蝕或合金脫落;連杆軸承蓋螺栓松動。

  ③診斷方法。在中速時響聲明顯,在突然加速或減速時有短促而連續的敲擊聲,響聲随轉速的升高而變大,嚴重時在車周圍就可聽到;汽車重載爬坡時響聲加劇,加速、換擋加大油門時,響聲變大;“斷油”後響聲會明顯減弱或消失,恢複供油後響聲重現。

  ④情況處置。行車途中若發生此故障,應立即停車,把車輛拖到就近維修點或廠家對發動機進行檢修,及時排除故障;切不可盲目行車,否則,将造成燒瓦、抱軸或搗缸等嚴重事故。

  (4)曲軸軸承響

  ①故障現象。曲軸軸承響是指曲軸軸承與曲軸軸頸之間的敲擊響聲,它是一種沉重發悶的金屬敲擊聲,随轉速、負荷加大而變大,常伴随有潤滑油壓力降低,機體抖動的現象。

  ②可能原因。曲軸軸頸與軸承磨損過甚,使徑向間隙過大;曲軸軸承過長或過短,造成軸承斷裂或轉動,油道和油孔堵塞使軸承燒蝕或合金脫落;曲軸軸承蓋螺栓松動。

  ③診斷方法。響聲較敲缸、活塞銷和連杆軸承響有沉重發悶的感覺;發動機轉速或負荷急劇變化時,響聲明顯;軸承合金燒熔、脫落時,發動機有抖動的現象;若軸承與軸頸間隙過大,機油壓力會明顯降低,駕駛室有振動感;單缸“斷油”(除最前和最後一道軸承外)響聲無明顯變化,而對軸頸的相鄰兩氣缸同時“斷油”時,響聲減弱或消失。

  ④情況處置。行車途中若發生此故障,應立即停車,把車輛拖到就近維修點或廠家對發動機進行檢修,及時排除故障;切不可盲目行車,否則,将發生抱軸或斷軸等惡性事故。

  (5)凸輪軸軸承響

  ①故障現象。凸輪軸軸承響是指發動機工作時,凸輪軸軸承與軸間發出的聲響,它是一種有節奏的、發悶的金屬敲擊聲,怠速或怠速稍高時,在各道凸輪軸軸承處查聽,響聲較為明顯。

  ②可能原因。凸輪軸軸承與軸頸磨損過甚或配合間隙過大;軸承與座孔配合過松,使軸承在座孔内轉動;軸承合金脫落或燒蝕;凸輪軸彎曲或軸向竄動。

  ③診斷方法。部位實聽,查找聲源,為進一步确診,對側置式配氣機構的發動機,可拆下氣門室邊蓋,用鐵棍插入凸輪軸承附近撬壓凸輪軸,如響聲減弱或消失,則表明是該道軸承響。

  ④情況處置。一般凸輪軸軸頸與軸承配合間隙稍大些是不易出現響聲的,當出現明顯響聲時,說明故障已比較嚴重,應檢修發動機,以免影響配氣機構的正常工作,防止凸輪軸軸頸與軸承燒毀。

  (6)氣缸竄氣響

  ①故障現象。氣缸竄氣響是指氣缸在做功行程,氣體從缸壁竄入曲軸箱而發出的響聲,在怠速稍高時會發出輕微的“嚓嚓”響聲,嚴重時會發出一種短促有節奏的敲擊聲,聲調特征類似敲缸響,同時在加機油口有脈沖冒煙的現象。

  ②可能原因。活塞環“三隙”過大,活塞環開口重合,活塞環彈力過弱;氣缸壁磨損過甚或拉出溝槽,活塞環卡死在杯槽内;活塞失圓或氣缸失圓。

  ③診斷方法。怠速稍高時響聲有節奏感,加機油口處随響聲出現有脈動的氣體沖擊;采取斷油法檢查,若“斷油”或從噴油器孔往氣缸加入少量機油,響聲會減弱或消失,加機油口冒氣明顯減少,說明是該缸漏氣。

  ④情況處置。輕微竄氣允許繼續行駛;但如有嚴重的漏氣聲,應檢修發動機,查明原因予以排除,以免長期影響發動機的動力性和經濟性;如果是因拉缸造成的漏氣聲,則必須及時排除。

  (7)正時齒輪響

  ①故障現象。正時齒輪響是一種連續而均勻的“咔咔”聲或咆哮聲,怠速或怠速稍高時響聲明顯,常伴随有正時齒輪蓋的振動;若是個别齒牙損壞,、則發出“纓櫻”的有節奏的撞擊聲,轉速越高響聲越大。

  ②可能原因。正時齒輪齧合間隙過大,會産生一種無節奏的碾壓聲;正時齒輪齧合間隙過小或凸輪軸與曲軸中心線不平行,會發出連續不斷的呼嘯聲,而且發動機轉速越高,響聲越大;正時齒輪齒損壞,齒輪齒毂松動或破裂,齒損壞将引起周期性發響,響聲随轉速升高而加重;正時齒輪固定螺釘松動或凸輪軸軸向限位裝置失效,将引起正時凸輪軸軸向竄動響。

  ③診斷方法。在發動機齒輪箱一側聽響聲明顯,不受溫度和“斷油”的影響;因齧合間隙過大造成的響聲,是齒輪傳動時‘齒碰擊的噪聲,加速時響聲較明顯,齧合失常所引起的響聲,類似“呼嘯”聲,其音調随轉速變化而變化;個别齒損壞,會随發動機的運轉而産生有規律的撞擊聲,怠速稍高時響聲明顯,用金屬棒抵在正時齒輪箱蓋上聽得最清楚。

  ④情況處置。若正時齒輪響聲不嚴重則可以繼續使用;若正時齒輪響聲比較嚴重,應拆下正時齒輪側蓋,檢查正時齒輪的磨損情況,若齒輪嚴重磨損或損壞則應更換新件,必要時應清洗油底殼,以防止碎塊堵塞潤滑油道。

  (8)氣門腳響

  ①故障現象。氣門腳響是指氣門杆尾端與氣門搖臂之間撞擊聲響,在發動機任何轉速下從外部均能聽到   有節奏的、清晰的“嗒嗒”聲,且随發動機轉速提高而加大,在怠速和中速時比較清晰。

  ②可能原因。氣門腳間隙過大,在工作中搖臂腳與氣門杆端面相互撞擊而發響;氣門杆端面、調整螺釘球面凹陷與偏位或調整螺釘松動甚至脫落。

  ③診斷方法。“斷油”試驗,響聲無變化;用塞尺插入氣門腳間隙中,如響聲減弱或消失,則為該氣門腳響。

  ④情況處置。由于調整不當而出現的輕微響聲允許繼續行駛;響聲嚴重時,将影響氣門開度,應排除。

  (9)氣門挺杆響

  ①故障現象。氣門挺杆響是指挺杆與導孔之間的撞擊聲響,怠速時,氣門挺杆發出一種清脆而有節奏地“嘎嘎”金屬敲擊聲;轉速提高,響聲頻率加快,類似活塞敲缸響,但聲音較雜亂些。

  ②可能原因。挺杆與導孔(或襯套)配合間隙過大;挺杆球面出現溝槽或凹面;挺杆在導孔(或襯套)内卡滞,轉動不靈活,凸輪有磨損,頂動挺杆時有跳動現象。

  ③診斷方法。怠速或怠速稍高時響聲明顯,響聲随發動機轉速升高而頻率加快;“斷油”試驗,響聲無變化;在挺杆一側聽響聲明顯;挺杆球面與凸輪接觸不良時,是一種無節奏的響聲。

  ④情況處置。挺杆有輕微的響聲時,可允許繼續使用;如響聲嚴重時,應檢修發動機,更換挺杆,及時排除故障。

  (10)氣門響

  ①故障現象。氣門響是指發動機在工作中,由氣缸内部上方發出一種有節奏的金屬敲擊聲;中轉速以下聲響明顯,高速時雜亂,或伴有墩氣聲,停機拆開發動機氣門室蓋後,可以看到氣門與活塞頂相撞的痕迹。

  ②可能原因。氣門彈簧材質不符合規定或氣門彈簧折斷;氣門腳間隙失調;氣門座圈燒蝕或松動;氣門鎖銷脫落、氣門頭斷落或氣門卡滞。

  ③診斷方法。在氣門一側聽響聲較清晰,并确定大緻位置,必要時應拆下氣門室蓋,先查看氣門彈簧是否斷裂,然後檢查氣門腳間隙是否符合要求并進行必要的調整;在氣門調整螺釘不松的情況下,如有個别氣門腳間隙大緻相當于氣門座圈的厚度時,即為該缸氣門座圈響;拆下無壓力的氣缸噴油器,用鐵絲插入氣缸,觸及氣門頂部,搖車試驗,如氣門不能随之上下,表明該氣門卡滞;拆開發動機檢查氣門和氣門座圈是否嚴重燒蝕,檢查氣門與導管的配合情況。

  ④情況處置。檢修發動機,如氣門和氣門座圈有輕微燒蝕則需研磨,嚴重燒蝕時應換新件;若氣門座圈松動應按要求更換新件;如氣門與導管配合不符合要求,或氣門鎖銷脫落等,應重新選配;若氣門彈簧過軟或折斷,應更換新件。

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