正確診斷發(fā)動機的異響
趙永福
發(fā)動機發(fā)出異響,主要是由于內(nèi)部機件磨損松動、調(diào)整不當或使用不當而引起的,說明發(fā)動機存在或大或小的故障,應及時進行診斷,并采取有效的防范維修措施。
一、初步診斷,判定異響對發(fā)動機的影響程度
在眾多復雜的發(fā)動機聲響中,首先應確定哪些是正常的聲響,哪些是異響。異響中有哪些對發(fā)動機的工作狀況影響不大,是允許暫時存在的;哪些是不允許繼續(xù)存在,必須立即予以排除,否則容易造成更大的危害。
1、如果聲響在發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時顯得輕微單純,在高速運轉(zhuǎn)時顯得轟鳴平穩(wěn)均勻,在加速和減速時顯得圓滑過渡,則為正常聲響。
2、如果聲響僅在怠速時存在,轉(zhuǎn)速提高后即自行消失,在整個使用過程中聲響又無明顯的變化。這屬于危害不大的異響,允許暫時存在,待適當時機再行修理。
3、如果聲響在突然加速或突然減速時出現(xiàn),而且當發(fā)動機在中、高速運轉(zhuǎn)期并不消失,同時又伴有機件振抖,那么,這是屬于不允許繼續(xù)存在的異響,應立即查明原因,予以排除。
4、如果聲響是在運轉(zhuǎn)中突然出現(xiàn)的,且又較猛烈,則不應該繼續(xù)運轉(zhuǎn)或者用試聽的方法加以診斷,而應該立即停機拆檢。一般是先拆油底殼,再拆缸蓋和氣門室蓋。
二、認真分析,進而認定異響的部位、原因和程度
就異響出現(xiàn)的時期和連續(xù)存在的時間而言,異響一般分別存在于:怠速或低速運轉(zhuǎn)期間、高速運轉(zhuǎn)期間、整個行車期間等幾種時期。
1、對于怠速或低速運轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)的異響
(1)首先應檢查異響與工作循環(huán)是否有關(guān)聯(lián),并進一步判定故障出在哪一機構(gòu)。如有關(guān)聯(lián),則說明故障發(fā)生在曲柄連桿機構(gòu)或配氣機構(gòu)。并可根據(jù)異響的頻率做出初步判定,凡是曲柄連桿機構(gòu)引起的聲響均為一個工作循環(huán)發(fā)響二次,而配氣機構(gòu)引起的聲響均為一個工作循環(huán)發(fā)響一次,因此。曲軸軸承等處的異響頻率較低,而氣門等處異響的頻率較高。
(2)逐漸提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速。聽察異響有無變化,根據(jù)異響隨轉(zhuǎn)速的變化,判斷運動機件耗損的程度。
(3)在診斷過程中,還應注意觀察發(fā)動機溫度的變化對異響的影響。
(4)對于多缸發(fā)動機,應首先用單缸斷油斷火的方法檢查異響與缸位是否有關(guān)聯(lián)。若某缸斷油斷火后異響有明顯的變化,說明故障即在此缸;若某缸斷油斷火后異響并無明顯的變化,說明異響與缸位并無關(guān)系。
通過上述幾個過程的診斷,基本可查明異響與發(fā)動機的負荷、工作循環(huán)、轉(zhuǎn)速、溫度之間的關(guān)系。如果異響與某種異響特性相符合,則可作出確診結(jié)論。
2、對于高速運轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)的異響
(1)首先從低速逐漸提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速,直至高速運轉(zhuǎn)。在此過程中,注意異響出現(xiàn)的時機。
(2)當異響出現(xiàn)后,穩(wěn)定于該轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),仔細聽察異響。有時異響也可能僅出現(xiàn)在急加速或急減速的情況下,則應對發(fā)動機的速度進行急速變化而查明異響出現(xiàn)的時機。
(3)在診斷過程中,還應注意機油壓力、機油加注口、排氣管等處的伴同現(xiàn)象變化,輔助診斷故障,從而得出確診結(jié)論。
3、對于行車期間出現(xiàn)的異響
行車中的發(fā)動機異響,一般都能在停車后使發(fā)動機處于同等速度運轉(zhuǎn)中得到反映,從而得出異響故障的確診結(jié)論。但有時也有例外,行車中的異響,停車后,使發(fā)動機同等速度運轉(zhuǎn),卻不再出現(xiàn)這種異響,這時應該急劇改變轉(zhuǎn)速,一般都能使異響出現(xiàn)。然后再查找原因,得出確診結(jié)論。
發(fā)動機活塞環(huán)折斷的原因
張好善
1.缸套、活塞間隙過大活塞與缸套的間隙過大,活塞在氣缸內(nèi)擺動撞擊氣缸壁,活塞環(huán)對缸套側(cè)壓力在曲柄運動平面方向增大,造成缸套偏磨,使活塞環(huán)受力不均而折斷。
2.活塞環(huán)側(cè)隙過大,端隙、背隙過小活塞環(huán)側(cè)隙過大,環(huán)與環(huán)槽撞擊加劇,加速磨損,嚴重時將環(huán)折斷。以195型柴油機為例,第一道氣環(huán)側(cè)隙為0.05毫米~0.095毫米,其他幾道環(huán)為0.03毫米~0.07毫米,磨損極限為0.18毫米。活塞環(huán)的端隙背隙過小,在受高壓高溫原因和積炭的影響下增加了環(huán)與缸套磨損阻力,使?jié)櫥湍p少,以至環(huán)與缸套拉壞,造成活塞環(huán)的折斷。
3.缸套光潔度的原因或拉缸
①空氣濾清器過濾性能差和潤滑油的變質(zhì)和不凈,以及長期超負荷的工作;燃燒氣體爆發(fā)的沖擊波以及活塞與缸套,缸套與機體之間相對振動,缸套材料內(nèi)存在著微觀小孔、溝槽等,其沖擊波在較短時間內(nèi)受到反復不斷的強大沖擊,使金屬表面產(chǎn)生疲勞破壞而出現(xiàn)溝槽。由此造成缸套光潔度變差,活塞環(huán)被折斷。
②拉缸是指在氣缸套內(nèi)壁工作表面上出現(xiàn)一些深淺不等的溝紋。產(chǎn)生的原因:活塞與缸套配合間隙過小或活塞環(huán)開口間隙過小,發(fā)動機運轉(zhuǎn)時活塞環(huán)容易卡滯在氣缸內(nèi)造成拉缸;活塞環(huán)的彈力過大。增加了環(huán)與缸壁的磨擦,使飛濺的潤滑油膜減少或不能形成油膜而拉缸,折斷活塞環(huán);發(fā)動機長時期高溫、超負荷作業(yè)。產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,使缸壁上的油膜遭到破壞,潤滑條件惡化而產(chǎn)生拉缸,折斷活塞環(huán)。
4.活塞在氣缸內(nèi)偏斜過大,產(chǎn)生橢圓和錐度,上部出現(xiàn)臺階現(xiàn)象氣缸套內(nèi)壁工作表面常在活塞環(huán)運動區(qū)域內(nèi)形成不均勻磨損超過極限,一般是在往復運動方向上形成錐形,在圓周方向上磨成不規(guī)則的橢圓形,在缸套磨損量最大的位置,橢圓度往往也最大,氣缸套與活塞環(huán)不接觸部位不磨損,因而出現(xiàn)明顯的磨損臺階。在作功沖程燃氣壓力迫使活塞向下止點運動,由往復轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn),活塞環(huán)對缸套側(cè)壓力在曲柄運動平面方向最大,造成缸套偏磨,即垂直于曲軸方向的缸套磨損量最大,曲軸彎曲,連桿彎曲,氣缸套中心線與曲軸軸心線不垂直,曲軸的軸向間隙過大,均能使活塞環(huán)與氣缸套產(chǎn)生偏磨和受力不均而折斷。如軸瓦間隙過大,活塞銷、連桿銅套間隙過大,在缸套上部出現(xiàn)明顯磨損臺階時,第一道氣環(huán)最容易折斷。