一、汽車發(fā)動機(jī)異響的原因
1.配合間隙過大。汽車發(fā)動機(jī)俗稱汽車的心臟,裝配質(zhì)量直接影響到整車質(zhì)量,當(dāng)潤滑、溫度、負(fù)荷和速度各項指標(biāo)調(diào)校正常,異響會隨配合間隙超出公差值越明顯,發(fā)動機(jī)部件自然損耗,間隙增加超出配合公差范圍外引起異響,如活塞與氣缸配合自然耗損,使間隙超出正常范圍出現(xiàn)敲缸,連桿軸承與軸頸間自然損耗間隙過大出現(xiàn)異響等。
2.潤滑不良。潤滑是發(fā)動機(jī)正常工作的必要條件,潤滑油分別起到潤滑、冷卻降溫、清洗清潔、密封防漏、防銹除蝕、減震緩沖、表面抗磨等作用,潤滑油在正常工作下,發(fā)動機(jī)金屬結(jié)構(gòu)接觸表面會產(chǎn)生一層油膜,油膜的潤滑效果及厚度受發(fā)動機(jī)工藝及潤滑油質(zhì)量的影響,同等機(jī)件沖擊力下,油膜越厚易降低沖擊力,減少異響,反之油膜過薄,沖擊越大,異響就大。
3.緊固件不牢。發(fā)動機(jī)的動能會使一些部件產(chǎn)生松動現(xiàn)象,使機(jī)械部件互相撞擊。如發(fā)動機(jī)上面的一些固定件不牢固。
4.部分零件變形損壞。發(fā)動機(jī)一些部件在長期工作受到了破壞,如氣門彈簧失效,連桿受損。
5.燃燒不正常。使用時汽油發(fā)動機(jī)不能點火過早,易爆燃,拿柴油發(fā)動機(jī)來說噴油時間過早產(chǎn)生金屬敲缸聲。
6.裝配調(diào)?;蛐蘩聿划?dāng)。裝配超出公差值導(dǎo)致異響較大。如活塞部分活塞銷過盈配合太死,易導(dǎo)致氣門間隙調(diào)整不合理產(chǎn)生異響。
7.轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機(jī)在高速工作時會產(chǎn)生混合的異響時,導(dǎo)致無法診斷異響原因,故診斷異響最好根據(jù)轉(zhuǎn)速來判斷,在診斷氣門響和活塞敲缸響時,怠速或速度較低時異響就會顯現(xiàn)出來,總之在響聲明顯時,低速診斷,高速判斷。
8.溫度。溫度經(jīng)常影響發(fā)動機(jī)使之異響,在熱膨脹系數(shù)較高時,須關(guān)注發(fā)動機(jī)不同溫度時變化情況,發(fā)動機(jī)在溫度很低時起動時,異響明顯,當(dāng)轉(zhuǎn)速加高,由于動能使發(fā)動機(jī)溫度隨之升高,異響就會隨溫度的升高逐漸減少或消失,所以在溫度較低下診斷是否存在冷敲缸的故障,相反溫度對熱膨脹系數(shù)可以忽略時,通過配合工藝產(chǎn)生的異響就沒那么明顯。因此,溫度也是影響發(fā)動機(jī)異響的一個特征。
二、異響的診斷方法
技術(shù)人員常采用人工經(jīng)驗聽診法或儀器輔助進(jìn)行排查,對發(fā)動機(jī)各類異響故障中配氣機(jī)構(gòu)與曲柄連桿機(jī)構(gòu)異響進(jìn)行檢修。
1.人工經(jīng)驗聽診法。人工經(jīng)驗診斷需要長期技術(shù)積累,通過聽發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時的異響判斷其故障源,通過試駕也可以進(jìn)行排除故障,常用輔助工具是螺釘旋具,此方法只能簡單地進(jìn)行診斷。
2.儀器輔助診斷法。當(dāng)人工經(jīng)驗聽診法有限時,必須借助聽診器、噪聲器、振動分析儀現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備進(jìn)行診斷。
三、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的異響方法查找
1.冷敲缸。冷敲缸定義為氣缸內(nèi)活塞運(yùn)動時頭部、裙部與缸壁、缸蓋相互之間的摩擦與碰撞導(dǎo)致。①故障現(xiàn)象:溫度較低時起動如有異響,溫度正常后異響聲較小或消失;怠速或低速時異響,轉(zhuǎn)速提高后正常;某缸熄火后異響減小或消失,且火花塞竄火大概一次,發(fā)出聲響兩次。②故障分析:活塞與缸壁間隙超過配合公差值;機(jī)油壓力不夠,導(dǎo)致油壓上不去,使缸壁潤滑有限。 ③故障診斷與排除:當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在一定范圍時,如果發(fā)現(xiàn)機(jī)油加注口有煙霧漂出,且排氣管有像藍(lán)色煙,借助聽診器確認(rèn)是否有振動異響,如果有異響可能是活塞敲缸;逐缸熄火測驗,測試某缸熄火前后是否異響狀況,如熄火后聲音降低或消失,再次點火后又有明顯異響,且隨著溫度的升高有減弱現(xiàn)象,可判定為活塞敲缸;加油試驗法,先將氣缸的噴油器卸下加注少量機(jī)油,然后安裝好后起動,如發(fā)現(xiàn)異常消失或者減弱,發(fā)動正常狀態(tài)下運(yùn)行又出現(xiàn)異常,可視為該缸活塞敲缸。
2.熱敲缸。①故障現(xiàn)象:發(fā)動機(jī)怠速與高速出現(xiàn)兩種不同的異響,機(jī)體有抖動現(xiàn)象,當(dāng)升溫后異常明顯;火花塞竄火一次,出現(xiàn)兩次聲響,然而斷缸后聲響又加大。②故障分析:活塞與缸壁裝配間隙小于公差值;活塞與活塞銷配合成異形狀態(tài);連桿軸頸與曲軸軸頸有傾斜;連桿變形或連桿襯套軸向偏離;活塞環(huán)離隙,側(cè)隙狹小導(dǎo)致活塞環(huán)卡死現(xiàn)象。③故障診斷與排除?;钊麚p壞嚴(yán)重或活塞環(huán)在公差下限,造成的活塞敲缸進(jìn)行排查:低溫時發(fā)動機(jī)運(yùn)行正常,伴隨著溫度升高怠速時出現(xiàn)奇怪異響現(xiàn)象,機(jī)體有明顯的振動,且發(fā)動機(jī)溫度升高異響更突出;連桿變形或裝配不良導(dǎo)致的活塞敲缸判定:當(dāng)發(fā)動機(jī)由低溫到高溫高速行駛中出現(xiàn)有規(guī)律的奇怪異響時,單缸斷火后,檢測聲響變化不大;發(fā)動機(jī)在熱起動出現(xiàn)敲缸故障判定:當(dāng)發(fā)動機(jī)熱起動后單缸斷火異響越明顯,說明有敲缸現(xiàn)象或者拉缸現(xiàn)象,須停機(jī)后進(jìn)行檢修,防止出現(xiàn)更嚴(yán)重故障。
3.冷熱均敲缸。①故障現(xiàn)象:發(fā)動機(jī)低速時有異常的撞擊聲,轉(zhuǎn)速提高后聲響消失或低速時發(fā)出有規(guī)律的聲響,容易表現(xiàn)出來;火花塞一次竄動,滴答兩次,某缸斷火后聲響雜亂,并由節(jié)奏聲響變?yōu)檫B續(xù)聲響。②故障分析:活塞銷與連桿小頭配合小于配合公差;連桿軸承裝小于配合公差;活塞裙部變形,配合超公差。③故障診斷與排除:逐缸熄火測試,先熄火,確診有異響有無減弱,如果未減弱,可能為缸連桿與曲軸、活塞銷裝配不良造成的;活塞因磨損或者受到破壞,斷火試驗時該缸聲響加大,且聲響連續(xù);活塞裙部同軸度超出公差范圍會導(dǎo)致低速時有敲擊聲,隨著轉(zhuǎn)速提高后聲響消失。
4.曲軸主軸承響。①故障現(xiàn)象:發(fā)動機(jī)正常運(yùn)作無響聲,當(dāng)轉(zhuǎn)速突然間有變化就會發(fā)出連續(xù)的敲擊聲,聲響會隨著轉(zhuǎn)速的變化而增大,機(jī)體伴隨抖動;發(fā)動機(jī)負(fù)荷量增大時,當(dāng)上坡加速,車內(nèi)就可聽到異常敲擊聲;單缸斷火時聲響聽不出來,而近鄰兩缸斷火時聲響也基本聽不出來。②故障分析:曲軸主軸頸與軸承配合縫隙超公差值;曲軸軸向間隙超出公差范圍;曲軸軸承蓋螺栓晃動;因潤滑不到位,導(dǎo)致合金燒損脫落;曲軸扭曲。③故障診斷與排除:在發(fā)動機(jī)速度不高下抖動節(jié)氣門,當(dāng)由轉(zhuǎn)速不斷增加發(fā)出連續(xù)敲擊聲,且機(jī)體有抖動現(xiàn)象,則可確定為曲軸主軸承響;單缸斷火測試異響聽不出的情況下,執(zhí)行近缸斷火操作,異響時而出現(xiàn)時而微弱,完全可判定兩缸之間的曲軸主軸出現(xiàn)的響聲;速度增大一定程度,機(jī)體發(fā)生顫動,且伴有機(jī)油壓力不足,則為曲軸主軸承與軸頸配合公差不良或軸承合金已磨損;曲軸損壞易引起異響,隨溫度升高而增大,速度增大時聲響變得非?;靵y。
5.連桿軸承響。①故障現(xiàn)象:發(fā)動機(jī)怠速工作時未明顯聲響,怠速稍高時有明顯地敲擊聲,而高速時有敲擊聲,急加速時聲響尤為明顯;發(fā)動機(jī)負(fù)荷的增加會加大異響的增大。②故障原因:連桿軸承與軸頸磨損非常大,導(dǎo)致配合不同心;連桿軸承蓋緊固不穩(wěn)定有明搖晃;連桿軸承潤滑不良,未起到保護(hù)與冷卻作用,使合金燒蝕脫落。③故障診斷:在發(fā)動機(jī)速度不高工作下抖動節(jié)氣門,轉(zhuǎn)速在一定范圍反復(fù)加速不斷,再抖動節(jié)氣門時,聲響隨著轉(zhuǎn)速不斷加大敲擊聲更為明顯;當(dāng)轉(zhuǎn)速和溫度的高低都發(fā)出聲響時,且機(jī)體振動,單缸斷火后還是很明顯,說明連桿軸頸不同心或者失心,軸承合金由于溫度過高被燒壞或連桿螺栓不穩(wěn)有松動,應(yīng)立即停機(jī)檢測。
6.曲軸斷裂響。①故障現(xiàn)象:低速運(yùn)轉(zhuǎn)時機(jī)體的抖動就較大,有擺動搖晃情況時,同時發(fā)出敲擊聲,轉(zhuǎn)速稍有提高就發(fā)出破裂聲。②故障診斷與排除:曲軸斷裂的概率非常低,檢測時托住發(fā)動機(jī)飛輪齒圈,且曲軸前方用扳手轉(zhuǎn)動曲軸帶輪,確認(rèn)曲軸前端與飛輪端的轉(zhuǎn)動步調(diào)是一致后,如有角度偏差即為曲軸斷裂。
7.活塞環(huán)響?;钊h(huán)響在氣缸頂部進(jìn)行診斷比較方便。這種情況不排除要更換活塞環(huán),當(dāng)有活塞環(huán)配合間隙超過實際值,且環(huán)槽內(nèi)非常松動,加速易產(chǎn)生高節(jié)奏的異響;如果氣缸磨損嚴(yán)重,缸壁錯肩現(xiàn)肩,第一道活塞環(huán)敲擊臺肩發(fā)出高節(jié)奏的異響聲,隨著發(fā)動機(jī)速度越快異響更為突出,哪就必須對氣缸修復(fù)更換活塞連桿組;當(dāng)發(fā)出高節(jié)奏的異響聲,且在加機(jī)油口連續(xù)噴煙現(xiàn)象,單缸斷火后噴煙現(xiàn)象消失,可能是活塞環(huán)受到破壞加速導(dǎo)致。
判斷發(fā)動機(jī)異響是不是由潤滑油造成的異響,通過以上基礎(chǔ)理論與診斷方法可以減小不必要的誤判,只要認(rèn)真掌握好發(fā)動機(jī)的基本理論知識,并對理論上的知識進(jìn)行實踐總結(jié),很快就可以排查出發(fā)動機(jī)的異常原因,從而維護(hù)好汽車良好的技術(shù)狀況。(執(zhí)筆人:溫海軍 陳炳耀 何冬梅 毛秋燕 龐文武)
(作者單位:廣東三和化工科技有限公司 廣東順德三和化工有限公司)endprint