淺談發(fā)動機運動件異響

趙世來，張治國

（華晨汽車工程研究院動力總成設(shè)計處，遼寧 沈陽 110141）

前言

發(fā)動機正常發(fā)出的響聲是一種平穩(wěn)的、有節(jié)奏的協(xié)調(diào)聲音。而發(fā)動機的異響往往是由于某種故障而產(chǎn)生的，如果不能及時發(fā)現(xiàn)并排除，會使發(fā)動機在工作時出現(xiàn)嚴重事故，嚴重會導(dǎo)致發(fā)動機報廢。因此，對發(fā)動機的異響不能忽視，要及時的發(fā)現(xiàn)并處理，以免發(fā)生交通安全事故或嚴重的機械事故，從而遭受重大的損失，甚至威脅到人們的生命安全。

1 異響診斷

根據(jù)響聲的大小、發(fā)出的部位、聲響的特征、振動的程度、出現(xiàn)的時機以及聲響的變化規(guī)律等因素初步進行診斷。

然后，觀察排氣煙色與煙量、發(fā)動機溫度、機油壓力的變化及其他相關(guān)情況等作全面分析與推斷。

在診斷中還要借助斷缸法與簡單的診斷儀器輔助法，結(jié)合經(jīng)驗診斷法，使異響的診斷更準確。

1.1 曲軸主軸承響

1.1.1 現(xiàn)象

發(fā)動機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時聲響不明顯，急加速或負荷較大時會發(fā)出沉重，而有力的“鐺、鐺、鐺”的金屬敲擊聲，曲軸的接觸面較連桿軸承的接觸面要大。因此， 曲軸軸承的異響聲音要比連桿軸承異響聲音沉悶，其清晰度要比連桿軸承異響差一些。嚴重時機體發(fā)生很大振動。響聲隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高而增大，隨負荷的增加而增強，產(chǎn)生響聲的部位是在缸體下部的曲軸箱內(nèi)。單缸斷火時響聲無明顯變化，相鄰兩缸同時斷火時，響聲會明顯減弱。溫度變化時，響聲不變化。

另外，最后一個軸承發(fā)出的響聲，一般鈍重發(fā)悶；前一個軸承發(fā)響，聲音較輕、較脆。曲軸軸向竄動出現(xiàn)的響聲，在低速下采用微抖節(jié)氣門的方法，可聽到較沉重的”咯噔”、“咯噔”的響聲，好像鐵輪車行走在高低不平的石頭路上。

1.1.2 原因

（1）主軸承蓋螺栓松動；

（2）主軸承瓦磨損燒毀或脫落；

（3）主軸承和軸頸磨損量過大、軸向止推裝置磨損量過大，造成徑向和軸向間隙過大；

（4）曲軸彎曲；

（5）機油壓力太低或機油變質(zhì)，潤滑不良。

1.1.3 診斷方法

（1）抖動并加大節(jié)氣門試驗。使發(fā)動機在低速下運轉(zhuǎn)，微微抖動并反復(fù)加大節(jié)氣門進行試驗，同時仔細傾聽。如響聲是隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高而增大，抖動節(jié)氣門時在加油的瞬間響聲較明顯，這一般是主軸承松曠；如發(fā)動機在怠速或低速運轉(zhuǎn)時響聲較明顯，高速時顯得雜亂，則可能是曲軸彎曲；如在高速時機體有較大振動，機油壓力顯著降低，則一般是主軸承松曠嚴重、燒毀或減磨合金脫落。

（2）機油口處聽診。打開油口蓋，從加油處仔細傾聽，同時反復(fù)變更發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行試驗。如果是主軸承響，可明顯聽到沉重有力的金屬敲擊聲。

（3）用聽診器具聽診。將聽診器或自制的簡易聽診桿，在節(jié)氣門開度不斷變換的同時，觸在機體曲軸箱兩側(cè)與曲軸軸線齊平的位置上進行聽診，響聲最強的部位即為發(fā)響的主軸承。

（4）斷火試驗。松開高壓油管接頭，如1缸斷火后響聲明顯減弱，則為第一道主軸承響；如最末缸斷火后響聲明顯減弱，則為最后一道主軸承響；如任意相鄰兩缸同時斷火響聲明顯減弱，則為兩缸之間的主軸承響。曲軸軸向竄動所產(chǎn)生的響聲，單缸斷火無變化。

（5）踩離合器踏板試驗。踩下離合器踏板保持不動，如果響聲減弱或消失，則為曲軸軸向竄動產(chǎn)生的響聲。

（6）柴油機的降速試驗。診斷柴油機主軸承響時，為避開著火敲擊聲的干擾，可采取加大供油拉桿行程后再迅速收回的方法，趁發(fā)動機降速之機，如聽到堅實而沉重的“鐺、鐺、鐺”聲，則有可能為主軸承響。同時應(yīng)打開加機油口蓋，輔助于聽診法和氣缸斷油法，以便于確診。

1.2 連桿軸承響

1.2.1 現(xiàn)象

當發(fā)動機突然加速時，有“鐺、鐺、鐺”連續(xù)明顯的清晰敲擊聲，是連桿軸承異響的主要特征。軸承嚴重松曠時，怠速運轉(zhuǎn)也能聽到明顯的響聲，且機油壓力降低。發(fā)動機溫度變化時，響聲不變化；發(fā)動機負荷變化時，響聲隨負荷增加而加?。粏胃讛嗷?，響聲明顯減弱或消失，但復(fù)火時又能立即出現(xiàn)，即具有所謂響聲“上缸”現(xiàn)象。

1.2.2 原因

（1）連桿軸承蓋的固定螺栓松動或折斷；

（2）連桿軸承減磨合金燒毀或脫落；

（3）連桿軸承或軸頸磨損過甚，造成徑向間隙太大；

（4）機油壓力太低或機油變質(zhì)。

1.2.3 診斷方法

（1）變換轉(zhuǎn)速試驗

使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，然后由怠速向低速，由低速向中速，再由中速向高速，加大節(jié)氣門進行試驗，同時結(jié)合逐缸斷火法和在加機油口處聽診等方法反復(fù)進行。響聲隨著轉(zhuǎn)速的升高而增大，抖動節(jié)氣門時，在加油的瞬間異響突出。響聲嚴重時在任何轉(zhuǎn)速下均可聽到，甚至在怠速時也可聽到清晰、明顯的敲擊聲。

（2）斷火試驗

在怠速、中速和高速情況下，逐缸反復(fù)進行斷火試驗。如某缸斷火后響聲明顯減弱或消失，在復(fù)火的瞬間又能立即出現(xiàn)，則可斷定為該缸連桿軸承響。

（3）聽診

用聽診器或簡易聽診桿觸在機體上聽診，往往不易聽清楚。但在加機油口處直接傾聽，可清楚地聽到連桿軸承敲擊聲。

（4）檢查機油壓力

診斷中要注意檢查機油壓力。如果響聲嚴重，又伴隨有機油壓力低，這往往成為區(qū)別連桿軸承響與活塞銷響、活塞敲缸響的重要依據(jù)。

（5）如燃燒室內(nèi)積炭較少，車輛在冬季行駛不長時間后即發(fā)生過熱現(xiàn)象，可檢查散熱器下部至水泵的通水管是否凍結(jié)。用手觸試散熱器上部感到很燙，觸試下部感到冰涼，用手捏下通水軟管時又硬又涼，說明該軟管凍結(jié)，冷卻系大循環(huán)中斷，故障在此。

（6）如果不在冬季，或者散熱器下部通水管未凍結(jié)，可檢查水泵的泵水效果。檢查時用手握住發(fā)動機頂部至散熱器的通水軟管，然后由怠速加速到某一高速，如感到通水軟管內(nèi)水的流速隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而加快，說明水泵工作正常；反之，說明水泵泵水喪失或欠佳。如水泵工作正常，再檢查節(jié)溫器的工作效果。用手觸試發(fā)動機缸體、缸蓋和小循環(huán)通水管，感到溫差不大，且很燙；觸試缸蓋至散熱器的通水軟管和散熱器上部感到不燙；觸試散熱器下部及下部通水軟管感到溫度很低。這說明節(jié)溫器大循環(huán)閥門打不開，造成冷卻系大循環(huán)中斷，故障在此。

如節(jié)溫器工作正常，發(fā)動機過熱的原因可能是冷卻系內(nèi)部的銹污、水垢沉積太厚，嚴重影響了散熱能力，或分水管銹爛喪失了分水能力等造成。

（7）車輛超載或長時間用低速檔行駛，致使發(fā)動機過熱，是使用不當造成的，恢復(fù)正確的使用方法，過熱現(xiàn)象自然會消失。

1.3 活塞銷響

1.3.1 現(xiàn)象

發(fā)動機在怠速、低速和從怠速向低速抖動油門時，可聽到明顯而又清脆的“嗒、嗒、嗒”好象兩個鋼球相碰的的聲音。響聲嚴重時隨轉(zhuǎn)速的升高響聲增大，但機油壓力不降低。單缸斷火時響聲明顯 減弱或消失，復(fù)火瞬間，響聲又出現(xiàn)或連續(xù)出現(xiàn)兩個響聲。

1.3.2 原因

（1）活塞銷與連桿小頭襯套配合間隙大；

（2）活塞銷與活塞銷孔配合間隙大。

1.3.3 診斷方法

（1）抖動節(jié)氣門試驗

發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，然后由怠速向低速急抖油門，響聲能隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。每抖一次節(jié)氣門，如能聽到清脆而連貫的”嗒、嗒、嗒”的響聲，則有可能是活塞銷響。

（2）斷火試驗

將發(fā)動機穩(wěn)定在響聲較強的轉(zhuǎn)速上，松開高壓油管接頭進行斷火試驗。當某缸斷火后響聲明顯減弱或消失，在復(fù)火的瞬間又能立即出現(xiàn)或連續(xù)出現(xiàn)兩個響聲，則可斷定為此缸活塞銷響。如果響聲嚴重，并且轉(zhuǎn)速越高，響聲越大，此時在響聲較大的轉(zhuǎn)速下進行斷火試驗，往往響聲不消失且變得雜亂，這一般是由于配合間隙增大到了很大程度的緣故。以上兩種方法如能配合使用，響聲會被聽得更清楚。

（3）聽診

在微抖油門，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不斷變化的情況下，用聽診器或簡易聽診桿觸在發(fā)響汽缸的上部或氣缸蓋上，可聽到清脆的響聲。打開加機油口，也能清楚地聽到這一響聲。

1.4 活塞敲缸響

1.4.1 現(xiàn)象

發(fā)動機在怠速或低速運轉(zhuǎn)時，在汽缸的上部發(fā)出清晰而明顯的”嗒、嗒、嗒”的響聲，發(fā)動機中速以上運轉(zhuǎn)時，這種異響便會減弱或消失。該響聲冷車時明顯，熱車時減弱或消失；單缸斷火，響聲減弱或消失；響聲嚴重時，負荷愈大，響聲也愈大，但機油壓力不降低。

1.4.2 原因

（1）活塞與氣缸壁配合間隙太大；（2）活塞與氣缸壁間潤滑條件太差。1.4.3 診斷方法

（1）在不同水溫下診斷

敲缸響的特點是冷車時明顯，熱車時減弱或消失，因此，應(yīng)先在冷車時診。若冷車時有敲擊聲，熱車響聲消失，說明是活塞敲擊響，且故障尚輕，車輛可繼續(xù)運行；若發(fā)動機熱起后響聲雖有減弱，但仍較明顯，特別是大負荷低轉(zhuǎn)速時聽得非常清楚，說明響聲嚴重，應(yīng)停駛檢修。

（2）斷火試驗

把發(fā)動機置于敲擊聲最明顯的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，松開高壓油管接頭進行斷火試驗。如某缸斷火后響聲減弱或消失，則為該缸敲缸響。

（4）加機油確診

為了進一步確診是否是活塞敲缸響，可將發(fā)動機熄火，卸下有響聲汽缸的噴油器，往汽缸內(nèi)倒少許機油，并用手搖把或起動機轉(zhuǎn)動曲軸數(shù)圈，使機油布滿在汽缸壁與活塞之間。然后裝上噴油器，啟動發(fā)動機，若響聲短時間內(nèi)減弱或消失，過一會兒又重新出現(xiàn)，則可確診為是活塞敲缸響。

（4）聽診

將聽診器或簡易聽診桿觸在機體上部的兩側(cè)進行聽診。一般在發(fā)響汽缸的上部往往響聲較弱并稍有振動，再結(jié)合斷火試驗，即可確定出發(fā)響的汽缸來。有時，聽診還可診斷出發(fā)響的原因來，如聽到“嗒、嗒、嗒”好象用小錘敲水泥地的聲音時，一般是汽缸與活塞間隙太大造成的；如聽到“剛、剛、剛”好象用小錘敲鋼管的聲音時，則有可能是汽缸壁潤滑不良造成的。

1.5 氣門響

1.5.1 現(xiàn)象

發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時發(fā)出連續(xù)不斷的、有節(jié)奏的“嗒、嗒、嗒”（在氣門腳處）或“啪、啪、啪”（在氣門座處）的敲擊聲，轉(zhuǎn)速增高時響聲亦隨之增高，溫度變化和單缸斷火時響聲不減弱。若有數(shù)只氣門響，則聲音顯得雜亂。氣門腳響和氣門落座響統(tǒng)稱為氣門響。

1.5.2 原因

（1）氣門腳響；（2）氣門落座響。1.5.3 診斷方法

氣門腳響和氣門落座響很類似，診斷方法也差不多，由于它們不上缸，因而采用單缸斷火或單缸斷油的方法無效。

（1）聽診

聽診氣門響時不打開加機油口蓋就能在發(fā)動機周圍聽得清清楚楚。當發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，聽到如現(xiàn)象中所述的有節(jié)奏的響聲，可稍加大油門。如果此時響聲較明顯，逐漸加油時響聲又隨轉(zhuǎn)速的提高節(jié)奏加快，可初步斷定為氣門腳響或氣門落座響。

柴油機由于受著火敲擊聲的影響，其氣門響不易聽診。聽診時可采用提高轉(zhuǎn)速后迅速收回供油拉桿的方法，趁發(fā)動機降速時，避開著火敲擊聲的干擾，仔細傾聽。

（2）檢查氣門間隙

打開氣門室罩，用塞尺檢查，氣門間隙，間隙最大的往往是最響的氣門。運轉(zhuǎn)中的發(fā)動機，當用塞尺插入氣門腳間隙處致使響聲減弱或消失時，即可確定是該氣門響，且由間隙太大造成。若需進一步確診是氣門腳響還是氣門落座響，可在氣門上滴入少許機油。如瞬間響聲減弱或消失，說明是氣門腳響；如響聲無變化，說明是氣門落座響。氣門落座響如系座圈松動造成，其響聲不如氣門腳響堅實，且?guī)в衅扑槁暋?/p>

1.6 活塞環(huán)漏氣異響

1.6.1 現(xiàn)象

發(fā)動機運轉(zhuǎn)時可從加機油口處聽到曲軸箱內(nèi)發(fā)出“唰、唰、唰”的漏氣聲，負荷、轉(zhuǎn)速愈高時響聲愈大。當收回油門或單缸斷火時，響聲減弱或消失。

1.6.2 原因

（1）活塞環(huán)與汽缸壁漏光度太大；

（2）活塞環(huán)開口間隙太大或各環(huán)開口重合；

（3）活塞環(huán)彈力太弱或因其側(cè)隙、背隙太小而造成背壓力建立不起來；

（4）活塞環(huán)卡死在環(huán)槽內(nèi)。1.6.3 診斷方法（1）斷火試驗

打開加機油口蓋，提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速至響聲最明顯、冒煙最大處穩(wěn)住。若某缸斷火后 響聲減弱或消失，且加機油口處的冒煙量明顯減少，說明漏氣異響是該缸發(fā)出。

1.7 正時齒輪響

1.7.1 現(xiàn)象

有的有節(jié)奏，有的無節(jié)奏。在有節(jié)奏的響聲中，有的屬于間響，有的屬于連響。轉(zhuǎn)速越高，響聲往往越大。使用單缸斷火，響聲不減弱。

1.7.2 原因

（1）齒輪嚙合間隙過大或過?。?/p>

（2）曲軸主軸承孔與凸輪軸軸承孔中心距在使用或保修中發(fā)生變化，變大或變小；

（3）齒輪的齒形不符合要求或齒面磨損過度；

（4）齒輪轉(zhuǎn)動一周，其嚙合間隙松緊不一或發(fā)生根切；

（5）齒輪齒面碰傷、脫層或輪齒斷裂；

（6）齒輪在曲軸或凸輪軸上松動或脫出；

（7）曲軸或凸輪軸軸向間隙過大；

（8）重新裝配一對正時齒輪時，改變了原來的嚙合位置。

1.7.3 診斷方法

診斷的方法有兩種：一種是變換油門開度法，另一種是聽診法。在配合使用上述兩種方法的同時，要結(jié)合以下情況分別進行判斷。

（1）診斷中若發(fā)現(xiàn)響聲是無節(jié)奏的，且在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時發(fā)出“嘎啦、嘎啦”的響聲，中速時響的更為明顯，高速時響聲變得雜亂并帶有破碎聲，響聲嚴重時正時齒輪室蓋處有振動，這有可能是齒輪嚙合間隙太大造成的。

（2）如果出現(xiàn)有節(jié)奏的”哽、哽、哽”的響聲，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高時響聲越大，則可能是齒輪嚙合間隙不均造成。若響聲為連響，則故障出在曲軸正時齒輪上；若響聲為間響，則故障出在凸輪軸正時齒輪上。

（3）若響聲是有節(jié)奏的，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時能聽到”嗒啦、嗒啦”的聲音，中速以上時又變?yōu)榫o湊的”嗒、嗒、嗒”的響聲，這往往是金屬齒輪齒面碰傷以后出現(xiàn)的響聲，如果故障在曲軸正時齒輪上為連響，在凸輪軸正時齒輪上為間響。

（4）若在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時聽到”咯啦、咯啦”的撞擊聲，加大油門開度時，變?yōu)檩^雜亂的”哇啦啦”的聲音，甚至還帶點“咯棱、咯棱”的撞擊聲，正時齒輪室蓋處又伴隨有振動，通常，這是一對金屬正時齒輪發(fā)生根切造成的。

2 結(jié)論

通過分析和診斷，我們會發(fā)現(xiàn)，判斷異響是一個復(fù)雜的過程，因為發(fā)動機工作狀態(tài)千變?nèi)f化，只有掌握這些特點和變化規(guī)律，才能判斷和查明原因，消除異響就是排除故障。

參考文獻

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