柴油機(jī)不正常響聲診斷分析

王寶記

1 機(jī)械敲擊聲

柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)件由于磨損,使配合間隙加大,工作時(shí)產(chǎn)生較大的沖擊作用而產(chǎn)生敲擊聲。開始較輕微,隨著磨損加劇而逐漸嚴(yán)重。一般是周期性出現(xiàn),并伴隨有柴油機(jī)振動(dòng)加劇現(xiàn)象。此外,柴油機(jī)零件損壞或安裝調(diào)整不當(dāng),工作時(shí)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象,也會(huì)出現(xiàn)不正常的敲擊聲,這類響聲一般是突然出現(xiàn)的。

(1)主軸承的敲擊聲。當(dāng)主軸承螺母沒有上緊或松動(dòng),主軸瓦磨損嚴(yán)重或出現(xiàn)燒損現(xiàn)象,或因裝配調(diào)整不當(dāng),都會(huì)使軸瓦與主軸頸間的間隙加大,柴油機(jī)工作時(shí)便會(huì)產(chǎn)生沖擊作用,而出現(xiàn)敲擊聲。

一般主軸承間隙過(guò)大所產(chǎn)生的敲擊聲是鈍啞的,而主軸承燒損后的沖擊聲則較清晰。上述敲擊聲隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高和負(fù)荷加大將變的更為清晰,并隨著柴油機(jī)振動(dòng)加劇,機(jī)油壓力也明顯下降。

主軸承的敲擊聲可通過(guò)機(jī)體兩側(cè)主軸承部位聽到。

(2)連桿軸承敲擊聲。當(dāng)連桿螺栓沒有上緊、松動(dòng)或發(fā)生斷裂現(xiàn)象,連桿軸瓦磨損嚴(yán)重或燒損,都會(huì)使連桿軸瓦與連桿銷之間的間隙增大。柴油機(jī)工作時(shí),連桿銷與軸瓦間產(chǎn)生很大的沖擊負(fù)荷,而發(fā)出不正常的敲擊聲。

(3)活塞銷敲擊聲。當(dāng)活塞銷與連桿小頭襯套間隙過(guò)大或活塞銷與銷座配合過(guò)松時(shí),會(huì)產(chǎn)生沖擊作用而發(fā)出不正常沖擊聲。它是一種非常尖銳、音調(diào)甚高而明顯的金屬敲擊聲。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí),特別是由高速突降到低速時(shí),從氣缸上部位置處可聽到尖銳”當(dāng)、當(dāng)”金屬?zèng)_擊聲。低速時(shí)響聲緩慢而明顯,猛提轉(zhuǎn)速時(shí),響聲也隨之加大加快。柴油機(jī)溫度升高后,響聲不減弱。

(4)活塞環(huán)敲擊聲。因活塞環(huán)折斷;活塞環(huán)與環(huán)槽間隙過(guò)大;或由于氣缸套磨損后,氣缸套頂部出現(xiàn)凸肩,使第一道活塞環(huán)與缸套凸肩相碰所造成。如果活塞環(huán)折斷,會(huì)發(fā)出“唰、唰”聲響;如果活塞環(huán)與環(huán)槽間隙過(guò)大會(huì)發(fā)出比較鈍啞的“啪、啪”錘擊聲,隨著轉(zhuǎn)速的聲高,響聲也隨之加大,且會(huì)變成較嘈雜的聲音;如果活塞環(huán)碰撞缸套凸肩,則產(chǎn)生金屬碰擊聲。

(5)氣門與活塞碰撞聲。因氣門間隙調(diào)整不正確,使氣門卡在開啟位置;或活塞連桿組安裝不正確,造成氣門與活塞頂面碰撞,發(fā)出沉重而均勻、有節(jié)奏的敲擊聲。柴油機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,溫度升高后就響的更厲害。

發(fā)現(xiàn)氣門與活塞碰撞,應(yīng)及時(shí)重新調(diào)整氣門間隙,并檢查活塞連桿組安裝位置。

(6)氣門敲擊聲。因氣門間隙過(guò)大;氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙過(guò)大;氣門卡住;凸輪磨損嚴(yán)重所造成的。當(dāng)柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),較容易聽到連續(xù)不斷、有節(jié)奏的、較輕微的“嗒、嗒”敲擊聲。轉(zhuǎn)速提高時(shí),響聲也隨著提高。若有數(shù)只氣門響,響聲則是“的達(dá)、的達(dá)”雜亂聲。

發(fā)現(xiàn)氣門敲擊聲,則應(yīng)及時(shí)檢查并調(diào)整氣門間隙。

(7)氣門彈簧折斷的敲擊聲。因氣門彈簧過(guò)軟或折斷所造成。它發(fā)出“嚓、嚓”的聲音。嚴(yán)重時(shí)氣門落下與活塞頂發(fā)生碰撞。而發(fā)出巨響,同時(shí)進(jìn)氣管或排氣管中冒出大量黑煙,發(fā)生活塞及氣缸蓋破壞性事故。

發(fā)現(xiàn)氣門彈簧折斷的敲擊聲,應(yīng)立即拆檢更換合格彈簧。

2 燃燒過(guò)程不正常響聲

(1)噴油時(shí)間過(guò)早的敲擊聲。因噴油時(shí)間過(guò)早,使柴油在溫度和壓力較低的情況下噴入燃燒室,造成柴油發(fā)火時(shí)間延長(zhǎng),燃燒室內(nèi)積聚較多柴油,一旦發(fā)火,這時(shí)柴油同時(shí)燃燒,溫度和壓力急劇增長(zhǎng),產(chǎn)生敲擊聲;或噴油時(shí)間過(guò)早,使活塞還在向上止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)柴油便燃燒起來(lái),使壓力增長(zhǎng)更快,使之在氣缸內(nèi)產(chǎn)生清脆的“當(dāng)、當(dāng)”聲。發(fā)現(xiàn)上述不正常響聲,應(yīng)及時(shí)檢查并調(diào)整供油提前角。

(2)噴油器滴油的敲擊聲。因噴油器針閥卡在噴油位置;或噴油泵出油閥因磨損嚴(yán)重或卡住而失去作用,不能及時(shí)地開啟與關(guān)閉,造成噴油嘴處滴油現(xiàn)象,從而引起氣缸內(nèi)無(wú)一定節(jié)奏、清脆、響亮的金屬敲擊聲。與此同時(shí),排氣管也會(huì)出現(xiàn)放炮聲和冒灰白色煙,出現(xiàn)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

發(fā)現(xiàn)上述異常聲響,應(yīng)檢查噴油器和出油閥,并進(jìn)行清洗和修復(fù),必要時(shí)更換新件。

(3)噴油泵的不正常響聲。因柱塞偶件之間配合不良,潤(rùn)滑不佳時(shí),會(huì)發(fā)出刺耳的怪聲。此時(shí)因立即拆檢。

工作時(shí)若噴油壓力過(guò)高時(shí),噴油泵內(nèi)便發(fā)出“呼、呼”的響聲,而且響聲總是在噴油時(shí)發(fā)生的。原因是噴油器的油孔堵塞,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行拆檢、清洗。

(4)活塞環(huán)的漏氣聲。因活塞環(huán)和缸套嚴(yán)重磨損;活塞環(huán)開口間隙過(guò)大或各環(huán)開口安裝位置重口;活塞環(huán)彈力不足;氣缸套內(nèi)壁上有溝槽;活塞環(huán)卡在環(huán)槽內(nèi)等原因,造成活塞環(huán)漏氣,會(huì)發(fā)出空洞的“鏗、鏗”聲。與此同時(shí),曲軸箱呼吸器處有大量煙氣冒出。

輕微的漏氣聲,通過(guò)柴油機(jī)一定時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),使活塞環(huán)與氣缸套進(jìn)行磨合后,便會(huì)逐漸消失。嚴(yán)重的漏氣聲一般不能磨合消失,相反卻會(huì)使燃燒過(guò)程惡化,功率下降,機(jī)油消耗增多。

3 齒輪的敲擊聲

正常情況下齒輪之間有一定的嚙合間隙,工作時(shí)會(huì)發(fā)出輕微的響聲,這對(duì)柴油機(jī)的工作和壽命影響不大,是屬于正常現(xiàn)象。

當(dāng)因某些原因使齒輪之間正常嚙合狀態(tài)被破壞后,工作時(shí)便會(huì)發(fā)出“咔啦、咔啦”的金屬碰撞聲。

在柴油機(jī)降低轉(zhuǎn)速時(shí)的響聲,往往大于提高轉(zhuǎn)速時(shí)的響聲。

造成齒輪不正常嚙合的原因有,齒輪側(cè)面間隙過(guò)大或過(guò)小;齒面磨損嚴(yán)重或有刮痕;有斷齒現(xiàn)象;齒輪軸承間隙過(guò)大,或支撐軸松動(dòng)等。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)齒輪有嚴(yán)重的敲擊聲后,應(yīng)進(jìn)行檢查,找出原因,及時(shí)排除。

4 柴油機(jī)振動(dòng)大造成的響聲

柴油機(jī)振動(dòng)現(xiàn)象是由于其結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象,或各項(xiàng)工作過(guò)程不平衡所引起的。嚴(yán)重的振動(dòng)現(xiàn)象往往伴隨有異常響聲,用手觸摸柴油機(jī)機(jī)體時(shí),有麻木的感覺。嚴(yán)重的振動(dòng)可使柴油機(jī)零件受到疲勞載荷作用而損壞,并使軸承油膜遭受破壞,造成零件嚴(yán)重磨損,并將大大縮短柴油機(jī)的使用壽命,甚至無(wú)法工作。

引起柴油機(jī)振動(dòng)大的主要原因:(1)零件加工或裝配不合格,使柴油機(jī)結(jié)構(gòu)不平衡。如:曲軸組未經(jīng)動(dòng)平衡試驗(yàn)和調(diào)整;飛輪未經(jīng)靜平衡試驗(yàn)和調(diào)整,或其安裝位置不正;各缸活塞連桿組重量不一致;曲軸發(fā)生彎曲變形,或軸承間隙過(guò)大。(2)各缸工作過(guò)程不平衡。造成的主要原因有:各缸供油量不均勻,供油提前角不一致;各缸噴油壓力不一致;各缸壓縮比不一致等。(3)柴油機(jī)安裝不正確。如:柴油機(jī)曲軸軸線與被驅(qū)動(dòng)機(jī)械軸線不同軸;被驅(qū)動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)子組不平衡;柴油機(jī)安裝基礎(chǔ)不牢固,固定螺栓松動(dòng)等。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙士航.燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1983.

[2] 母忠林.柴油機(jī)維修技巧與故障案例分析.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.