柴油機運轉時響聲異常故障的診斷研究

摘 要：柴油機工作中的常見故障問題會對柴油機的穩定和正常運行形成巨大的影響，其中的異常聲響是常見故障問題之一，有些小的異響預示著大的事故，柴油機的維修和使用人員需要對柴油機運轉時的響聲異常故障問題加強關注。本文對柴油機運轉時響聲異常的原因進行了探討，分析了柴油機運轉時響聲異常的故障診斷。

關鍵詞：柴油機;運轉;響聲異常;故障;診斷

中圖分類號：S218.5 文獻標識碼：A

0 前言

柴油機出現異常聲響故障問題時，很有可能是由于某些部件間隙過大或是部件連接松動導致的，發生異常的氣流聲以及金屬部件之間的碰擊聲和摩擦聲。柴油機運轉過程中出現撞擊、敲擊、碰撞聲，或是連續摩擦的聲音以及漏氣噪聲等，均是柴油機運轉時的異常聲響問題，值得人們高度重視，避免發生柴油機嚴重的故障引起安全問題或運行異常的情況。

1 柴油機運轉時響聲異常的原因分析

柴油機運轉時發生的故障問題中，響聲異常是十分常見的，之所以柴油機運轉過程中會發生異常的響聲，可根據不同的響聲類型進行分類，例如金屬類的敲擊聲、碰擊聲、撞擊聲，漏氣型的噪聲以及連續的摩擦聲等。產生金屬的敲擊聲撞擊聲和碰擊聲，通常是由于汽缸套和活塞之間的間隙過大導致的，或是受到供油時間不正，以及活塞銷與銷孔間隙過大的影響，也可能出現金屬類的異常響聲。除此之外，曲軸主軸承或連干軸承間隙過大，活塞與氣缸蓋間隙過小，也可能導致柴油機運轉發生異常聲響。氣門推桿彎曲、氣門彈簧折斷時，發生挺柱磨損也是柴油機運轉時產生金屬類異常響聲的主要原因。漏氣類型的噪聲之所以會發生，通常是由于柴油機換用了新氣門或氣門座圈使導致的，個別的氣缸氣門高，出量增多，或是受到維修不當的影響，導致氣門下陷量過大，因此出現了氣門密封不嚴、汽缸蓋或排氣管墊片損壞，導致柴油機運轉時發生了漏氣類型的噪聲問題。在柴油機運轉過程中，可能出現連續摩擦的異常聲響問題，這是由于水泵損壞、電機軸承損壞或是風扇皮帶卡滯或發生風扇皮帶斷裂的情況所導致的[1]。

2 柴油機運轉時響聲異常的故障診斷

2.1 活塞敲缸聲

當柴油機運轉時發生的異常響聲是活塞敲缸聲時，可通過發動機的具體運行情況進行判斷，若是發動機處于低溫工作狀態，使此類的響聲較為明顯，并且隨著柴油機溫度的升高，活塞敲缸聲由此減輕，并且同時發生了機油加注口冒煙，或是排氣管排出藍煙的情況，則可以斷定活塞敲缸聲是由于活塞和氣缸配合間隙過大引起的。缸塞間隙過大會使在開始做工的期間，氣缸內出現活塞擺動的情況，活塞頭部或全部對缸壁形成撞擊發出了聲響。另外，缸壁的潤滑條件不佳、潤滑度不良時，即使缸塞間隙適合，也可能引起活塞敲缸聲出現。當出現縱向敲缸聲時，是由于氣缸內的活塞縱向擺動、對缸壁形成撞擊而出現的，造成這種聲音的原因可能是連桿彎曲或是連桿頸與主軸徑的軸線不平行引起的。當出現這樣的異常聲響時，應檢查和維護柴油機，準確的找出氣缸或是連桿彎曲引起的活塞偏缸原因。發動機會受到活塞與氣缸間隙過大的輕微影響發生竄燒機油消耗，大量的機油嚴重的影響時，則會使活塞被拉碎，對氣缸形成嚴重的損害，發生連桿斷裂氣缸體破壞等嚴重的后果[2]。

2.2 著火敲擊聲

柴油機出現的著火敲擊聲異常聲響，通常是位于發動機的上部，單缸機響聲有規律并且較為清脆，工作中每次循環會發生一次著火敲擊聲，響聲會在供油停止時消失，四缸機的運轉過程中，處于中低速間、無負荷狀態下出現的“當、當”聲音較為連貫，六缸以上柴油機無負荷運轉過程中，處于中速以下狀態時發生“嘎啦、嘎啦”的響聲較為清脆尖銳，具有連貫性，通常會隨著發動機負荷的增加，著火敲擊聲也逐漸增大。升高轉速時，著火敲擊聲有所減弱，這樣的情況下，著火敲擊聲可分為均勻粗暴的響聲和不均勻的響聲兩種不同的聲音。均勻而粗暴的著火敲擊響聲，是由于噴油泵供油提前角過小、發動機負荷超重、發動機溫度過高、供油時間晚、柴油品質較差不符合柴油機運轉要求等原因導致的。不均勻的聲響則是受到多種因素的影響發生，例如噴油泵供油提前角過大、柴油機工作粗暴發生敲缸聲、供油時間過早導致的[3]。

例如，供油角越大，缸內敲擊聲的清晰度也會有所上升，若是油門突然加大，敲擊聲也會隨著增大，減小油門時，敲擊聲會減小甚至消失，降低轉速后響聲又重新出現。柴油機的高速運轉狀態良好，當處于低速運行狀態下時，則發生工作惡化的情況，排氣管會呈現出間斷冒黑煙的情況，這樣的情況可初步判斷出響聲異常的故障問題主要是由于供油時間過早導致的。針對供油時間不準的原因各有不同，但是均需要調整供油時間，有時在發動機上安裝噴油泵后會出現難以找到供油提前角的情況，需要將匹配的花鍵套更換掉，排除故障。另外，裝錯定時齒輪記號時，也會導致供油提前角故障問題難以準確確定，需要將定時齒輪室蓋拆開，糾正錯裝的齒輪記號后排除故障[4]。

2.3 漏氣聲

發生氣門漏氣聲是由于氣門間隙問題導致的，氣門間隙指的是柴油機完全將氣門關閉時、搖臂端頭和氣門桿尾端面之間的間隙，這一間隙過小會出現氣門關閉不嚴的情況，引發漏氣，而氣門間隙過大，則會導致氣門遲開早關的問題，發生進氣不足、排氣不盡的情況。因此在柴油機的使用過程當中，必須要對間隙值進行詳細的檢查和調整，保證間隙值正確，氣門間隙會受到氣門工作面磨損、燒灼等影響發生改變，氣門間隙較大，可出現大大聲響功率有所下降，發生啟動困難的情況。若是不及時調整或是調整不當，導致氣門間隙過小，則會導致氣門關閉不嚴，減小氣缸壓縮力嚴重的情況下，會出現功率下降、啟動困難的問題，需要對氣門間隙進行重新的調整。在冷車時進行氣門間隙的調整，要根據說明書當中規定的標準數值進行合理調控，以寧大勿小為原則，調整氣門間隙。氣缸蓋處漏氣聲則是由于缸蓋墊發生燒穿損壞等情況導致，縫隙變小，流出高壓氣體，導致不正常聲響問題，此時可以在缸墊周圍用起子進行劃試，若是出現了漏氣聲的變化，則可以斷定鋼墊已經發生了損壞或被燒穿，此時需要將相同規格的缸墊更換其中即可，解除故障聲響。

2.4 連續摩擦聲

連續摩擦聲可分為風扇皮帶摩擦聲和水泵軸承摩擦聲，風扇皮帶摩擦聲可能是由于風扇皮帶打滑或皮帶運行不正導致的，需要對風扇皮帶的松緊度進行調整或更換，對曲軸皮帶輪進行檢查和矯正，或展開必要的修理。水泵軸承摩擦聲是由于水泵轉子發生松動導致的，此時需要將新的水泵更換進來，由于水泵軸承出現過度磨損導致發生水泵軸承摩擦聲時，則需要將皮帶輪拆下來進行檢查，若是發生水泵軸承損壞問題，需要更換新的水泵[5]。

3 結論

綜上所述，柴油機運轉和使用過程中可見的故障問題中，響聲異常十分常見，針對柴油機運轉時的響聲異常故障問題，使用人員和維修人員應加強對柴油機運轉異常聲響的關注。加強對柴油機運轉響聲異常原因的探索和分析，加強對柴油機響聲異常故障問題的有效診斷，制定切實可行的防治措施，保證柴油機的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]郭子強.柴油機運轉時響聲異常故障的診斷[J].農機使用與維修，2020，48（11）：92-93.

[2]楊衛.東風4B內燃機車柴油機運轉故障的分析與處理[J].長春大學學報，2019，29（06）：6-9+14.

[3]張大勇，許振波.船舶柴油機主要機械故障診斷和解決方法探析[J].中國高新科技，2019，3（02）：39-41.

[4]馬洪杰.裝載機柴油機突發異響并停止運轉故障分析[J].工程機械與維修，2018，25（02）：99-100.

[5]孫彥武.淺析操作不當引發的柴油機故障[J].農民致富之友，2017，61（13）：131.