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1、 摘要发动机发生故障时,时常伴随着异常声音出现。分析了几种故障产生的原因及异响特 征,并提出了排除方法,以供参考。 关键词发动机;异响;原因;排除 发动机发生故障时,时常伴随着异常的声音出现,发动机出现异响,首先要根据声响的类 别辨别是由于正常爆发声而产生的敲击声,还是由于不正常运动而产生的撞击声,然后再根据 异响特征,结合构造原理找出原因,进行排除1-4。现将几种故障产生的原因、异响特征及其 排除方法分析如下。 (1)柴油机工作粗暴引起的异响,俗称“敲缸声”;低速运转时,声音强,在距发动机十几米远 处听得比较真切;同时伴随着起动困难,发动机着火后,运转不平稳,冷却水消耗较快。这种异 响是由喷
2、油时间太早引起的,应当重新调整供油提前角。 (2)异响有一定规律,有时敲缸,有时放炮,同时伴随着柴油机转速不稳定及间断排放黑烟 等现象。这种不均匀的异响是由于喷油器滴漏柴油引起的,当出现这种现象时,应对喷油器进 行保养。 (3)排气管在排气时伴随着连续放炮声,同时排黑烟,排气管过热,起动较困难。当低速时, 放炮声有所减轻。这种异响是喷油时间过迟引起的,应及时调整供油提前角。 (4)发动机发出“空咚”、 “空咚”的敲击声,在发动机低速运转或转速突然变化时特别明显, 同时伴有烧机油的现象。这种异响声是由于活塞与气缸壁间隙过大,当柴油机工作时增加了 活塞对气缸壁的撞击而引起的。为了进一步证实,可在柴
3、油机温度正常时停车,向气缸套内加 入少许机油,待 1 min 后重新启动,若响声减弱或消失,则证明是活塞撞击气缸壁。这是因为 加入的机油产生油膜补偿了活塞裙部与气缸之间的间隙,但待加入的机油耗尽时撞击声又出 现,消除的办法是换气缸套或活塞。 (5)在气缸体全长部位都能听到似小锤轻轻敲击铁砧的“当当”响声,当发动机转速突然变 化时声响更明显。这是因为活塞环侧间隙太大引起的,应更换活塞环,必要时活塞环一起更换。(6)气缸罩盖周围发出“咯嗒”、 “咯嗒”的敲击声,热机时声音小,冷机时声音大,低速停止供 油时声音不消失。主要原因是因为气门间隙太大,造成气门杆头与摇臂撞击,应调整气门间隙。(7)发动机工
4、作时,在其气缸体中部可听到沉重的敲击声,工作时响声更大,同时有机油门 压力下降的现象。这种响声是由于主轴承间隙过大而引起的,应及时修理曲轴主轴颈或更换 主轴瓦。 (8)在发动机转速突然变化或负荷加大时,在气缸盖处可听到“嘶嘶”异响声,伴随有起动 困难,功率降低,有时会烧坏喷油咀,这是因为喷油器安装孔处漏气,漏气的原因有未装喷油器 密封垫圈或垫圈损坏、安装孔内的平面不平、喷油器的压板螺栓未上紧或扭力不均匀、喷 油器的压板装反等,使喷油器不能压紧。 (9)定时齿轮室响,在定时齿轮室处可听到齿轮撞击声,改变柴油机转速时,声音更明显。 主要原因是齿轮轴套等零件磨损严重,使齿轮的齿侧间隙变大,应更换磨损
5、严重的齿轮和轴套。(10)在气门室罩处能听到“嚓嚓”声,或发出 2 根弹簧撞击声,同时柴油机间断爆发,工作不稳定。 这是气门弹簧折断所致,应停车检查,以免锁夹脱落,气门掉入气缸,捣坏活塞及气缸盖。 (11)当齿轮磨损后,啮合间隙过大时柴油机工作起来会发出“咯拉”、 “咯拉”的噪音,停车时,晃 动曲轴,也会听到齿轮相撞的声音。应用铅片测量其齿侧间隙,超过规定尺寸应更换,如齿轮 有剥落、缺损现象也应更换。某一个齿轮的衬套与轴配合松旷或齿轮轴轴承磨损过甚,也会 发出很大噪音,如果因装有齿轮的某两根轴轴线不平行,使两轴上的齿轮啮合不正常,则发出 “嘶啦,嘶啦”声音,应修复或更换有关零件。如有的齿轮因轴
6、向间隙大,发生轴向窜动,会发出间歇性敲击声,应恢复标准间隙。 (12)柴油机工作时发出沉重有力的“咯咯”声。大小油门均有,改变油门时尤甚。主要原 因:一是飞轮螺母松动,应拧紧螺母并锁定;二是飞轮键槽与曲轴平衡配合松动;三是曲轴轴颈 锥面与轴孔锥面损伤,应修复之。柴油机震动厉害,并发出“空空”声。主要原因是:一是平衡 轴定时齿轮装错,应按要求重装;二是两平衡轴重量不匹配(S195),应重新选配平衡轴;三是平 衡轴承损坏,应更换损坏的轴承。 听诊异响的难度较大,能否正确判断异响声源,主要与听诊者的实际经验及听觉灵敏有关,各 种异响很难用文字确切描述,要靠机手平时多锻炼,不断积累经验,特别是对机车的
7、正常运转 声音要极为熟悉,以便出现异响时能立即识别。当异响严重时不要在运转较长时间后进行听 诊,应立刻停机,在静态下仔细检查分析;另外,当发动机突然出现破坏性异响时,必须立即熄火 检查,以免造成重大事故。发动机异响的原因 发动机异响标志发动机某一机构的技术状态已发生变化。主要是因有些零件磨 损过甚或装配、调整不当引起的。有些异响尚可预告发动机将可能发生事故性 损伤，因而当发动机出现异响时，应及时修理，防止故障扩大。在拆开之前， 先要进行检查，以初步确定故障的所在部位，然后对发动机异响特性的分析， 可以基本上诊断异响的部位、原因和程度，避免拆检的盲目性。 1发动机异 响特性的分析 发动机异响常与
8、发动机的转速、负荷、温度和工作循环有关， 通过对异响进行特性分析，可找出其变化规律。 （1）异响与发动机转速的关 系 发动机的大多数常见异响的存在取决于发动机的转速状态。 异响仅在 怠速或低速运转时存在。发响的原因有：活塞与气缸壁间隙过大；活塞销装配 过紧或连杆轴承装配过紧；挺杆与其导孔间隙过大；配气凸轮轮廓磨损；有时， 起动抓松动而使皮带轮发响（在转速改变时明显）。 维持在某转速时声响 紊乱，急减速时相继发出短暂声响。发响的原因有：凸轮轴正时齿轮破裂或其 固定螺母松动；曲轴折断；活塞销衬套松旷；凸轮轴轴向间隙过大或其衬套松 旷。 异响在发动机急加速时出现，维持高速运转时声响仍存在。发响的原
9、因有：连杆轴承松旷、轴瓦烧熔或尺寸不符而转动；曲轴轴承松旷或轴瓦烧容； 活塞销折断；曲轴折断。 （2）异响与负荷的关系 发动机上不少异响与其负 荷有明显的关系，诊断时可采取逐缸解除负荷的方法进行试验，通常采用单缸 或双缸断火法解除一或两缸的负荷，以鉴别异响与负荷的关系。 某缸断火， 异响顿无或减轻。发响的原因有：活塞敲缸；连杆轴承松旷；活塞环漏气；活 塞销折断。 某缸断火，则声响加重，或原来无响，此时反而出现声响。发 响的原因有：活塞销铜套松旷；活塞裙部锥度过大；活塞销窜出；连杆轴承盖 固定螺栓松动过甚或连杆轴瓦合金烧熔脱净；飞轮固定螺栓松动过甚。 相 邻两缸断火异响减轻或消失。发响的原因有：
10、曲轴轴承松旷。 （3）异响与温 度的关系 低温发响，温度升高后声响减轻，甚至消失。发响的原因有：活 塞与缸壁间隙过大；活塞因主轴承油槽深度和宽度失准；机油压力低而润滑不 良。 温度升高后有声响，温度降低后声响减轻或消失。发响的原因有：过 热引起的早燃；活塞裙部椭圆的长、短轴方向相反；活塞椭圆度小、活塞与缸 壁的间隙过小；活塞变形；活塞环各间隙过小。 （4）异响与发动机工作循环的关系 发动机的异响故障往往与发动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。就四行程发动机而言，凡由 曲柄连杆机构引起的声响均为发动机作功一次发响两次；凡由配气机构引起的 声响均为发动
11、机作功一次发响一次。 由曲柄连杆机构引起的异响其原因有： 活塞敲击缸壁；活塞销发出的敲击声；活塞顶缸盖；连杆轴承松旷过甚；活塞 环漏气。 由配气机构引起的异响其原因有：气门间隙过大；挺杆与其导孔 间隙过大；凸轮轮廓靡损；气门杆与其导管间隙过大；气门弹簧折断；凸轮轴 正时齿轮径向破裂；气门座圈松脱；气门卡滞不能关闭。 若异响与工作循 环无关，则应注意其发响区域。通常，由与工作循环无关的间隙引起的发响多 为发动机附件有故障；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）异响与发动机部位的关系 发动机发生异 响时，必然会产生一定程度的振动，根据振动的特点和部位可
12、以辅助诊断发生 异响的原因。发动机常见异响所引起的振动部件和区域如附图所示，可分为 4 个区域（A-B、B-B、C-C、D-D）和两个部位（正时齿轮盖、机油加注口）。 在 A-A 区域可听察燃烧室、主轴承和气门等部位，可以辅助诊断活塞顶碰缸 盖、气缸凸肩磨损过甚、气门座圈脱出、曲轴折断和主轴承松旷等故障。 在 B-B 区域的气门室一侧，可听察气门组合件及挺杆等部位，如在气门室对面， 可辅助诊断活塞敲缸一类的故障；在机油加注口处听察可辅助判明活塞销、连 杆轴承发响和活塞环漏气等故障。 在 C-C 区域可听察凸轮轴的衬套和正时 齿轮，可辅助诊断凸轮轴正时齿轮破裂或其固定螺母松动，以及凸轮衬套松旷
13、等故障。 D-D 区域是在气缸体及油底壳分开面的附近（凸轮轴的对面）， 在此区域听察可以辅助判明主轴承发响或曲轴断裂等故障。 （6）异响与其他 故障现象的关系 发动机在发生某些异响故障时，常常伴随出现其他故障现象。 因此，这些伴同现象就成为辅助诊断异响原因的重要依据。发动机发生异响时 常伴随出现的其他故障现象如附表所示。 2发动机异响的诊断 （1）异响 诊断的原则 若声响在低速运转时显得轻微、单纯，在高速运转时显得轰鸣且 平稳均匀，在加速或减速显得圆滑过渡，则为正常声响。 异响原因 伴同现 象 主轴承径向间隙过大或轴瓦合金烧熔脱落 机油压力下降,机体振抖 连杆 轴承松旷过甚 机油压力下降 进、
14、排气门卡滞不能闭 个别缸不工作，机体 振抖。若排气门卡滞将造成排气管有喘气声 活塞与缸壁间隙过大，活塞环对 口或抱死 加机油口出现脉动冒烟，排气管冒浓蓝烟，机油消耗多，燃油消耗 多但是多功率下降 排气门弹簧折断 个别缸不工作，发动机抖动，不易加速 点火时间过迟 燃油消耗多，功率降低 若声响中伴随着沉闷的“镗”“镗” 声，或清脆的“当、当”声，或短促的“嗒、嗒”声，或细微的“涮、涮”声， 或强烈的“嘎、嘎”声，即表明发动机存在不正常的异响，至于其是否严重， 则可依据以下情况判断： 声响若仅在怠速运转时存在，转速提高后即自行 消失，在整个使用过程中声响又无明显的变化，则属于危害不大的异响，允许 暂
15、时存在，待适当时机再行修理。 声响若在突然加速或突然减速时出现， 而且当发动机在中、高速运转期并不消失，同时又引起机体振抖，则属于不允 许再继续存在异响，应予以立即查明原因，进行排除。 声响倘若是在运转 中突然出现的，且又较猛烈，则不应使用发动机继续运转或进行试听诊断，而 应立即停机拆检。一般应先拆油底壳，再拆缸盖。 （2）异响诊断的方法 人工直观试探法。主要是借助听诊器、断火试验，结合变换节气门开度等，凭 耳、眼进行行听、察异响的变化情况。在听察过程中，还要及时观察排气管冒出的烟色、烟量的变化和各仪表的工作情况等。 仪器诊断法。因为发动机 各类异响和振动的声响、声压、振幅等不同，只要发动机各
16、摩擦副磨损，配合 间隙增大或某一部分发生松动，就会产生异响与振动，形成特有的声级、声压 和振幅并通过仪器反映出来。 （3）异响的确诊过程 根据异响出现的时机和 连贯存在的时间来看，异响一般都分别存在于怠速或低速运转期间和高速运转 期间。 当异响出现在怠速或低速运转期间，可依以下顺序进行诊断： 用 单缸断火法检查异响与缸位是否有关联。若某缸断火后异响有明显的变化，说 明故障在该缸。 若某缸断火后异响并无明显的变化，说明异响与缸位并无 关系。继而应逐缸检查异响与工作循环是否有关联，判定故障出在哪一机构。 进而再逐渐提高发动机转速，听察异响有无变化，根据异响随转速的变化， 判断运动机制耗损的程度。 此外，在诊断过程中，还应注意观察发动机温 度的变化对异响的影响。 当异响出现在高速运转期间，可依以下顺序进行诊 断： 从低速逐渐提高发动机转速，直至高速运转。在此过程中，注意异响 出现的时机。 当异响出现后
