何傳璽

摘要：隨著能源與污染問題的日益嚴(yán)重以及排放法規(guī)的逐漸嚴(yán)格，車用柴油發(fā)動機因具有的動力好、熱效率高、油耗低等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。但是車用柴油機在運行中常見活塞敲缸的故障，長期嚴(yán)重的敲缸故障還會打碎氣缸，為汽車帶來的危害。對此展開對車用柴油機活塞敲缸故障及診斷技術(shù)的研究具有重要性和必要性。下文主要從車用柴油機活塞敲缸故障類型展開概述，明確影響活塞敲缸噪聲的關(guān)鍵因素，提出相應(yīng)敲缸故障診斷技術(shù)，為解決噪聲問題提供方向。

關(guān)鍵詞：車用柴油機;活塞敲缸故障;診斷技術(shù)

0? 引言

汽車柴油發(fā)動機的活塞是發(fā)動機重要的配件，它同活塞環(huán)、活塞銷組成活塞組，與氣缸蓋組成燃燒室，承受燃氣作用并通過活塞銷和連桿把動力傳給曲軸，以此完成發(fā)動機的工作過程。一旦活塞出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致燃燒室的工作原理出現(xiàn)問題，繼而影響汽車發(fā)動機的正常運行。通過分析車用柴油機的活塞車用柴油機活塞敲缸故障主要是指當(dāng)汽車發(fā)動時，活塞在氣缸體內(nèi)作往復(fù)運動動作，活塞的運動軌跡偏離正常的軌道和方式，導(dǎo)致活塞的頭部和裙部同汽缸壁出現(xiàn)不定時的碰撞從而發(fā)生“當(dāng)當(dāng)”或是“嗒嗒”的聲音。一般情況下，活塞敲缸發(fā)出“當(dāng)當(dāng)”聲響，則可能是因為汽缸壁潤滑不良所引起。若是發(fā)出“嗒嗒”聲響，則可能是因為活塞同汽缸璧間隙過大所導(dǎo)致。可以說車用柴油機活塞敲缸故障類型不同，導(dǎo)致其產(chǎn)生活塞敲缸的原因是不同的，具體如下所示。

1? 車用柴油機活塞敲缸故障分析

1.1 車用柴油機活塞敲缸故障表現(xiàn)

柴油機活塞敲缸主要是指活塞往復(fù)運作中活塞側(cè)面同汽缸璧發(fā)生碰撞的所帶來的異常響聲。這種響聲會隨著溫度的變化而產(chǎn)生不同。即一般的柴油機內(nèi)的活塞運作方向同軸向力方向相同，將柴油機的燃燒力傳給曲軸，為汽車提供驅(qū)動力。當(dāng)出現(xiàn)活塞運作的方向變?yōu)樽鞴_程的時候，活塞的組成部件就會同汽缸璧發(fā)生異響。

①活塞敲缸的影響因素。根據(jù)活塞的運作原理可知，活塞是否會同汽缸璧產(chǎn)生碰撞，帶來敲缸聲音，取決于活塞同缸璧之間的間隙。正常情況下，若是活塞同汽缸璧之間的間隙較小，則柴油機處于正常運作，柴油機運作聲音柔和穩(wěn)定。而若是兩者之間的距離在安全運作范圍之外，則會導(dǎo)致活塞運作撞擊汽缸璧帶來異常噪聲。

②活塞敲缸的表現(xiàn)形式。柴油發(fā)動機在啟動、加速以及冷態(tài)階段的溫度都是不同的，此時活塞敲缸聲響也有各自不同的標(biāo)志和變化特點。即在不同溫度下對于活塞間隙的影響也有所不同。具體表現(xiàn)為：冷態(tài)啟動的發(fā)動機活塞間隙最大，此時敲擊聲也較大。隨著汽車開始加速，發(fā)動機溫度上升，此時活塞間隙相應(yīng)變小，敲缸聲也隨之變小。而在車用柴油機正常運行過程中，發(fā)動機保持穩(wěn)定的低溫狀態(tài)，此時活塞間隙保持不變，敲缸聲基本正常（同柴油發(fā)動機的既有的聲響相同），突然加速的話，汽車敲缸聲響明顯。

③活塞敲缸的幾種類型。柴油機汽車在不同狀態(tài)下的活塞敲缸聲響是不同的，常見的車用柴油機活塞敲缸故障主要表現(xiàn)為以下幾種類型：

一是冷啟動后的柴油發(fā)動機，敲缸聲響明顯，此時發(fā)出敲缸聲音為清脆、有節(jié)奏且較大聲的“嗒嗒”金屬敲擊聲;隨著柴油發(fā)動機啟動加熱后，敲缸聲音隨著溫度上升而減輕或是消失;

二是汽車勻速行駛下突然加速，此時發(fā)動機機體溫度會持續(xù)上升，導(dǎo)致敲缸聲明顯，排氣管冒黑煙，出現(xiàn)放炮聲或是向外噴火;

三是隨機敲缸故障。車用柴油機在大維修后，可能發(fā)生敲缸異常。此種狀態(tài)下敲缸聲音大小受到汽車?yán)鋯踊蚴菬釂右蛩氐挠绊?。冷啟動下敲缸較小，熱啟動下敲缸明顯;

四是車用柴油機某一個汽缸發(fā)生異常敲響故障，當(dāng)該汽缸“斷油”后，敲缸聲音減弱或是消失;

五是車用柴油機的多個汽缸都同時出現(xiàn)敲缸聲響，響聲雜亂，此時汽車如果加大油門則敲缸聲更加急劇且嘈雜。

1.2 車用柴油機活塞敲缸故障主要原因

上述提到車用柴油機活塞敲缸故障的影響因素主要是活塞間隙，而導(dǎo)致活塞間隙產(chǎn)生的原因也是多種多樣的。有人為修配不當(dāng);有車用柴油機使用期限較長所帶來的嚴(yán)重磨損問題。對此通過對車用柴油機活塞敲缸的故障產(chǎn)生的根本原因分析，能夠為活塞敲缸故障診斷工作，乃至是為活塞敲缸的防范維護提供重要支持。

①車用柴油機設(shè)備故障。

一是活塞磨損后體積縮小造成間隙增大，碰撞聲加大。二是柴油機汽缸璧潤滑不良時，活塞和缸璧的摩擦變大，增加活塞敲缸的聲響，且此時的活塞敲缸故障會伴隨著下竄氣以及排氣管出現(xiàn)藍煙等現(xiàn)象。三是柴油機內(nèi)部的連桿軸出現(xiàn)扭曲變形導(dǎo)致敲缸異響明顯。柴油機活塞會將燃燒室的壓力傳遞到連桿軸，由連桿軸轉(zhuǎn)為機械能為汽車帶來驅(qū)動力。當(dāng)連桿軸彎曲或是扭曲變形時，活塞在汽缸內(nèi)的傾斜量超出設(shè)計范圍，導(dǎo)致燃燒室密封性被破壞，造成汽缸的不正常耗損，繼而帶來活塞同汽缸璧的間隙過大。

②柴油機的修配維護不足。

一是活塞與汽缸配合間隙過大。一般情況下，活塞在汽缸內(nèi)不擺動需要一定的間隙，當(dāng)前認為的修配維護采取不當(dāng)措施，容易導(dǎo)致兩者之間的配合間隙過大，導(dǎo)致活塞頭部和裙部同汽缸璧發(fā)生碰撞響聲。二是柴油機的故障維護不足。柴油機在著火滯后期會噴入太多的柴油，使得燃氣壓力過于激烈為活塞帶來巨大的沖擊，活塞由此同汽缸璧產(chǎn)生噴撞。三是柴油機的出油閥、排氣管等設(shè)備出現(xiàn)微小的故障而未能夠得到適當(dāng)?shù)男夼渚S護，導(dǎo)致小故障引起柴油發(fā)動機減壓環(huán)帶同閥座內(nèi)孔的間隙變大，柴油機燃燒室密封性變差。

③柴油燃燒不盡。

柴油燃燒不盡會導(dǎo)致不能燃燒的柴油積存在活塞頂上，一旦這些燃料出現(xiàn)爆燃。將大大拉開活塞同汽缸璧之間的間隙，出現(xiàn)嚴(yán)重的敲缸聲響。但是這類敲缸是間接性的，帶來的聲響是低沉、沙啞且伴隨著排氣管出現(xiàn)黑煙現(xiàn)象。

2? 車用柴油機活塞敲缸故障診斷與排查

2.1 車用柴油機活塞敲缸故障診斷技術(shù)

①逐缸斷油試驗診斷技術(shù)。

當(dāng)柴油機活塞敲缸聲響較為清脆單一的時候，則可能是出現(xiàn)單個汽缸活塞故障。此時可以采用逐缸斷油診斷技術(shù)。將柴油機轉(zhuǎn)速固定在每一個汽缸上，對此進行斷油處理，如果試到某個汽缸時聲音顯著減弱或是消失的話，對其進行復(fù)油處理，復(fù)油后的敲擊聲增大，則代表是該汽缸出現(xiàn)活塞敲缸故障。

②柴油發(fā)動機怠速運行時的故障診斷。

一是柴油機處于低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，若是出現(xiàn)明顯的敲缸聲響，且隨著汽車速度的提升，敲缸聲響的減弱，則可以將噴油嘴卸下，往噴油嘴內(nèi)加注機油，啟動柴油機曲軸，使得活塞和缸璧之間都充滿潤滑油膜。在啟動柴油發(fā)動機后異響聲若是減小或是消失，但是隨著油膜消失，異響聲又出現(xiàn)，則可以診斷其故障為活塞敲缸故障。二是柴油機從高速下降到低速時，柴油發(fā)動機出現(xiàn)明顯的“當(dāng)當(dāng)”的金屬撞擊聲，這是因為活塞銷同連桿襯套之間的距離過大所導(dǎo)致的敲缸故障。此時將柴油機內(nèi)部的活塞銷和連桿套襯進行更換，撞擊聲會消失。三是柴油機怠速運轉(zhuǎn)時，可以在氣門室蓋旁聽到“嗒嗒”的明顯的金屬敲擊聲，此時需要對于柴油機的氣門間隙展開診斷。若是氣門間隙偏離設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，過大或是過小都會導(dǎo)致?lián)u臂和氣門之間的位移過大，接觸時產(chǎn)生的撞擊力度過大。對此可以采用調(diào)整氣門間隙的方式，消除故障。四是柴油機正常運轉(zhuǎn)時所出現(xiàn)的清脆的敲擊聲，此時需要對柴油機的噴油裝備進行診斷檢修。如，噴油提前角的大小是否標(biāo)準(zhǔn)、供油提前角方向是否正確等。通過一一排查和調(diào)整之后可以消除活塞敲缸故障。五是針對于正常運行中的柴油機的下部位所產(chǎn)生的沉重的敲擊聲的診斷。這種聲音會隨著柴油機的運行時間和負荷狀態(tài)而發(fā)生變化。此時需要對柴油機的曲軸相關(guān)設(shè)備進行磨損度排查和相關(guān)的位置調(diào)整。如，曲軸主軸瓦同主軸頸之間間隙過大會導(dǎo)致兩者出現(xiàn)不均勻的磨損，由此導(dǎo)致撞擊的聲音鈍重。停機之后，可以檢查主軸瓦螺栓的松緊程度，若出現(xiàn)松動需要從新進行測量計算，算出兩者之間的正常間隙值，若是無法調(diào)整則直接更換。

2.2 車用柴油機活塞故障的預(yù)防措施

①展開對柴油機的日常維護。

一是為車用柴油機制定日常、一級、二級的維護制度，定時定期展開維護管理。如，在日常維護中對于柴油機的各種零部件進行維護調(diào)整。

二是展開對柴油機的日常清潔管理，確保柴油機的各零部件在組裝過程中，沒有異物進入到汽缸內(nèi)部。

三是采用較高的維護標(biāo)準(zhǔn)。在柴油機運行中，需要適當(dāng)?shù)膶Σ裼蜋C內(nèi)部添加機油，形成保護油膜的效果。對此要求能夠使用高質(zhì)量的潤滑油，各種潤滑油不能夠混在一起使用。還要求觀察潤滑油的黏度情況。往往一瓶潤滑油可運用較長的時間，若沒有做好潤滑油的存儲，則會導(dǎo)致潤滑油質(zhì)量產(chǎn)生變化，從而出現(xiàn)機油潤滑不良問題。

②建立健全柴油發(fā)動汽車的行駛規(guī)范。

柴油機發(fā)動機具有一定的使用年限，在使用期間若是不注意養(yǎng)護，出現(xiàn)過度應(yīng)用的情況下，則容易縮短柴油發(fā)動機的使用壽命。

一是要求不超載、不超負荷，對于新的柴油機汽車必須做到減載25%。

二是形成養(yǎng)護措施，柴油機的供油時刻需要隨時調(diào)整，防止早燃引起敲缸問題。

三是柴油機汽車行駛需要平穩(wěn)過渡，不要長時間的超負荷行駛。

3? 結(jié)束語

綜上所述，車用柴油機活塞敲缸故障種類和表現(xiàn)較多，如何實現(xiàn)對活塞敲缸故障的診斷和維護影響到車用柴油機的使用壽命。與此同時，還要求能夠提升柴油機的相關(guān)零配件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保不會因為零配件損壞帶來活塞間隙過大。更要求能夠按規(guī)定對柴油機進行日常維護，如，調(diào)整噴油時間，保證供油時間適當(dāng)，噴油量標(biāo)準(zhǔn)可控。另外還要求駕駛?cè)四軗碛休^高的駕駛技術(shù)，開車時能夠保持穩(wěn)起步、勻速行駛。

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