一、汽車發動機異響的原因
1.配合間隙過大。汽車發動機俗稱汽車的心臟,裝配質量直接影響到整車質量,當潤滑、溫度、負荷和速度各項指標調校正常,異響會隨配合間隙超出公差值越明顯,發動機部件自然損耗,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敲缸,連桿軸承與軸頸間自然損耗間隙過大出現異響等。
2.潤滑不良。潤滑是發動機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,發動機金屬結構接觸表面會產生一層油膜,油膜的潤滑效果及厚度受發動機工藝及潤滑油質量的影響,同等機件沖擊力下,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。發動機的動能會使一些部件產生松動現象,使機械部件互相撞擊。如發動機上面的一些固定件不牢固。
4.部分零件變形損壞。發動機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。使用時汽油發動機不能點火過早,易爆燃,拿柴油發動機來說噴油時間過早產生金屬敲缸聲。
6.裝配調校或修理不當。裝配超出公差值導致異響較大。如活塞部分活塞銷過盈配合太死,易導致氣門間隙調整不合理產生異響。
7.轉速。當發動機在高速工作時會產生混合的異響時,導致無法診斷異響原因,故診斷異響最好根據轉速來判斷,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出來,總之在響聲明顯時,低速診斷,高速判斷。
8.溫度。溫度經常影響發動機使之異響,在熱膨脹系數較高時,須關注發動機不同溫度時變化情況,發動機在溫度很低時起動時,異響明顯,當轉速加高,由于動能使發動機溫度隨之升高,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可以忽略時,通過配合工藝產生的異響就沒那么明顯。因此,溫度也是影響發動機異響的一個特征。
二、異響的診斷方法
技術人員常采用人工經驗聽診法或儀器輔助進行排查,對發動機各類異響故障中配氣機構與曲柄連桿機構異響進行檢修。
1.人工經驗聽診法。人工經驗診斷需要長期技術積累,通過聽發動機轉動時的異響判斷其故障源,通過試駕也可以進行排除故障,常用輔助工具是螺釘旋具,此方法只能簡單地進行診斷。
2.儀器輔助診斷法。當人工經驗聽診法有限時,必須借助聽診器、噪聲器、振動分析儀現代技術設備進行診斷。
三、曲柄連桿機構的異響方法查找
1.冷敲缸。冷敲缸定義為氣缸內活塞運動時頭部、裙部與缸壁、缸蓋相互之間的摩擦與碰撞導致。①故障現象: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;機油壓力不夠,導致油壓上不去,使缸壁潤滑有限。 ③故障診斷與排除:當發動機轉速在一定范圍時,如果發現機油加注口有煙霧漂出,且排氣管有像藍色煙,借助聽診器確認是否有振動異響,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油,然后安裝好后起動,如發現異常消失或者減弱,發動正常狀態下運行又出現異常,可視為該缸活塞敲缸。
2.熱敲缸。①故障現象:發動機怠速與高速出現兩種不同的異響,機體有抖動現象,當升溫后異常明顯;火花塞竄火一次,出現兩次聲響,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;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;活塞環離隙,側隙狹小導致活塞環卡死現象。③故障診斷與排除。活塞損壞嚴重或活塞環在公差下限,造成的活塞敲缸進行排查:低溫時發動機運行正常,伴隨著溫度升高怠速時出現奇怪異響現象,機體有明顯的振動,且發動機溫度升高異響更突出;連桿變形或裝配不良導致的活塞敲缸判定:當發動機由低溫到高溫高速行駛中出現有規律的奇怪異響時,單缸斷火后,檢測聲響變化不大;發動機在熱起動出現敲缸故障判定:當發動機熱起動后單缸斷火異響越明顯,說明有敲缸現象或者拉缸現象,須停機后進行檢修,防止出現更嚴重故障。
3.冷熱均敲缸。①故障現象:發動機低速時有異常的撞擊聲,轉速提高后聲響消失或低速時發出有規律的聲響,容易表現出來;火花塞一次竄動,滴答兩次,某缸斷火后聲響雜亂,并由節奏聲響變為連續聲響。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;活塞裙部同軸度超出公差范圍會導致低速時有敲擊聲,隨著轉速提高后聲響消失。
4.曲軸主軸承響。①故障現象:發動機正常運作無響聲,當轉速突然間有變化就會發出連續的敲擊聲,聲響會隨著轉速的變化而增大,機體伴隨抖動;發動機負荷量增大時,當上坡加速,車內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,導致合金燒損脫落;曲軸扭曲。③故障診斷與排除:在發動機速度不高下抖動節氣門,當由轉速不斷增加發出連續敲擊聲,且機體有抖動現象,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,執行近缸斷火操作,異響時而出現時而微弱,完全可判定兩缸之間的曲軸主軸出現的響聲;速度增大一定程度,機體發生顫動,且伴有機油壓力不足,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常混亂。
5.連桿軸承響。①故障現象:發動機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;發動機負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,導致配合不同心;連桿軸承蓋緊固不穩定有明搖晃;連桿軸承潤滑不良,未起到保護與冷卻作用,使合金燒蝕脫落。③故障診斷:在發動機速度不高工作下抖動節氣門,轉速在一定范圍反復加速不斷,再抖動節氣門時,聲響隨著轉速不斷加大敲擊聲更為明顯;當轉速和溫度的高低都發出聲響時,且機體振動,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有松動,應立即停機檢測。
6.曲軸斷裂響。①故障現象:低速運轉時機體的抖動就較大,有擺動搖晃情況時,同時發出敲擊聲,轉速稍有提高就發出破裂聲。②故障診斷與排除:曲軸斷裂的概率非常低,檢測時托住發動機飛輪齒圈,且曲軸前方用扳手轉動曲軸帶輪,確認曲軸前端與飛輪端的轉動步調是一致后,如有角度偏差即為曲軸斷裂。
7.活塞環響。活塞環響在氣缸頂部進行診斷比較方便。這種情況不排除要更換活塞環,當有活塞環配合間隙超過實際值,且環槽內非常松動,加速易產生高節奏的異響;如果氣缸磨損嚴重,缸壁錯肩現肩,第一道活塞環敲擊臺肩發出高節奏的異響聲,隨著發動機速度越快異響更為突出,哪就必須對氣缸修復更換活塞連桿組;當發出高節奏的異響聲,且在加機油口連續噴煙現象,單缸斷火后噴煙現象消失,可能是活塞環受到破壞加速導致。
判斷發動機異響是不是由潤滑油造成的異響,通過以上基礎理論與診斷方法可以減小不必要的誤判,只要認真掌握好發動機的基本理論知識,并對理論上的知識進行實踐總結,很快就可以排查出發動機的異常原因,從而維護好汽車良好的技術狀況。(執筆人: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