柴油 發動機是汽車和工程機械最主要的總成之一,是動力的來源。由于發動機結構復雜,工作條件差, 因而故障率最高,往往成為重點診斷與檢測對象。發動機技術狀況的變化,主要表現在故障增多、性能變壞和損耗增加上。用來評價發動機技術狀況的主要參數,有輸出功率、燃油消耗量、機油消耗量、汽缸壓力、機油壓力、發動機溫度、異響和振動等。
1 概述
1.1異響類型發動機異響是發動機產生的不正常響聲,主要有機械異響、燃燒異響和空氣動力異響等。
1.2異響原因
1.2.1機械異響 機械異響主要是運動副配合間隙太大或配合面有損傷,運轉中引起沖擊和振動造成的。因磨損或調整不當造成運動副配合間隙太大時,運轉中要產生沖擊和振動聲波,如曲軸主軸承響、連桿軸承響、凸輪軸軸承響、活塞敲缸響、活塞銷響、氣門腳響、正時齒輪響等。
1.1.2燃燒異響 燃燒異響主要是發動機不正常燃燒造成的。如柴油機工作粗暴時汽缸內均會產生極高的壓力波,這些壓力波相互撞擊,發出了強烈的類似敲擊金屬的異響。
1.2.3空氣動力異響 空氣動力異響主要是在發動機進氣、排氣和運轉中的風扇,因氣流振動而造成的。
1.3異響的影響因素和診斷條件異響與發動機的轉速、溫度、負荷和潤滑條件等有關。
1.3.1轉速一般情況下,轉速愈高機械異響愈強烈。盡管如此,但高轉速時各種響聲混雜一起,聽診某些異響不易辨清。所以,診斷轉速不一定是高速,要具體異響具體對待。如聽診氣門響和活塞敲缸響時, 在怠速下或低速下就能聽得非常明顯;當主軸承響、連桿軸承響和活塞銷響較為嚴重時,在怠速和低速下也能聽到??傊\斷異響應在響聲最明顯的轉速下進行,并盡量在低轉速下進行。
1.3.2溫度有些異響與發動機溫度有關,在機械異響診斷中,對于熱膨脹系數大的配合副要特別注意發動機的熱狀況,最典型的例子是活塞敲缸。在發動機冷啟動時,該響聲非常明顯。所以,診斷該響聲應在發動機低溫下進行。 發動機溫度也是燃燒異響的影響因素之一。柴油機過冷時,往往產生著火敲擊聲(工作粗暴)。
1.3.3負荷許多異響與發動機的負荷有關。如曲軸主軸承響、連桿軸承響、活塞敲缸響、汽缸漏氣響等,均 隨負荷增大而增強,隨負荷減小而減弱;柴油機著火敲擊聲隨負荷增大而減小。但是,也有個別異響與負荷無關,如氣門響。
1.3.4潤滑條件不論什么機械異響,當潤滑條件不佳時,異響一般都顯得嚴重。
在發動機上,不同的機件、不同的部位和不同的工況,聲源所產生的振動是不同的,因而發出的異響在音調、音高、音頻、音強、出現的位置和次數等方面均不相同。我們利用異響的這些特點和規律,在一定的診斷條件下,即可將發動機的異響診斷出來。
2 主要異響及人工憑經驗診斷法
2.1 曲軸主軸承響
2.1.1現象發動機突然加速時會發出沉重而有力的“剛、剛、剛”的金屬敲擊聲,嚴重時機體發生很大振動。響聲隨發動機轉速的提高而增大,隨負荷的增加而增強,產生響聲的部位是在缸體下部的曲軸箱內。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。機油壓力明顯降低。另外,后道軸承發響,一般聲音鈍重發悶;前道軸承發響,聲音較輕、較脆。曲軸軸向竄動出現的響聲,在低速下采用微抖節氣門的方法,可聽到較沉重的”咯噔”、“咯噔”的響聲,好象鐵輪車行走在高低不平的石頭路上的聲音。
2.1.2原因
(1)主軸承蓋固定螺釘松動;(2)主軸承減磨合金燒毀或脫落;(3)主軸承和軸頸磨損過甚、軸向止推裝置磨損過甚,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。
2.1.3診斷方法
(1)仔細傾聽。如響聲是隨著發動機轉速的升高而增大,抖動節氣門時在加油的瞬間響聲較明顯,這一般是主軸承松曠;如發動機在怠速或低速運轉時響聲較明顯,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)從加機油口處聽診。打開加機油口蓋,從加油處仔細傾聽,同時反復變更發動機轉速進行試驗。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,在節氣門開度不斷變換的同時,觸在機體
曲軸箱兩側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,趁發動機降速之機,如聽到堅實而沉重的“剛、剛、剛”聲,則有可能為主軸承響。同時應打開加機油口蓋,輔之于聽診法和氣缸斷油法,以便于確診。