柴油機(jī)異響診斷方法分析

莊成莉

摘 要：柴油機(jī)工作時(shí)發(fā)出異常聲響，是故障的一種外部表現(xiàn)形式，不容忽視。對(duì)曲軸軸承、連桿軸承、活塞銷等處發(fā)出的異響進(jìn)行了分析，闡述了故障診斷方法。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；異常聲響；診斷

中圖分類號(hào)：S219.07 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.041

柴油機(jī)正常工作時(shí)，會(huì)發(fā)出正常的聲音。若運(yùn)轉(zhuǎn)中有異響出現(xiàn)，說明發(fā)動(dòng)機(jī)有故障了。異響是發(fā)動(dòng)機(jī)故障的重要表現(xiàn)形式，是判斷分析故障的重要依據(jù)。柴油機(jī)常見異響有曲軸軸承響、連桿軸承響、活塞敲缸晌、活塞銷響、氣門響和著火敲擊聲響等。我們可以利用聽診診斷方法，對(duì)故障的原因作出大致的判斷。

1 曲軸軸承響

1.1 現(xiàn)象

發(fā)動(dòng)機(jī)突然加速時(shí)，有明顯而沉重的連續(xù)響聲，這種響聲比連桿軸承響沉重，是“當(dāng)、當(dāng)” 的撞擊聲，機(jī)油壓力下降。柴油機(jī)負(fù)荷時(shí)，響聲明顯。轉(zhuǎn)速高響聲大，單缸斷油無明顯變化，而相鄰兩缸同時(shí)斷油聲音明顯減弱。

1.2 原因

①曲軸主軸頸與軸承配合間隙過大。②曲軸軸向間隙過大。③曲軸軸承蓋螺栓松動(dòng)。④潤滑不良導(dǎo)致合金燒損脫落。⑤曲軸彎曲。

1.3 診斷

使發(fā)動(dòng)機(jī)低中速運(yùn)轉(zhuǎn)，仔細(xì)傾聽，如響聲隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高而增大，這一般說明主軸承松曠。如發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速或低中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)響聲較明顯，高速時(shí)變得雜亂，則有可能是曲軸彎曲。如在高速時(shí)機(jī)體有較大的振動(dòng)，機(jī)油壓力顯著下降，則說明軸承松曠嚴(yán)重或合金脫落。

曲軸主軸承響是柴油機(jī)異響在油底殼上部激發(fā)出的低頻振動(dòng)。利用異響診斷儀檢測時(shí)，在機(jī)體下部曲軸主軸頸處異響最明顯的地方，將加速度計(jì)探棒觸于發(fā)動(dòng)機(jī)外殼上，先由全缸示波圖上檢測有無異響波形，再選缸檢測，逐一觀察各缸波形的異同。選擇波形異常最明顯缸，用斷油方法觀察波形的變化。若斷油后異響波形明顯減弱或消失，則異響與斷油缸有關(guān)。

2 連桿軸承響

2.1 現(xiàn)象

當(dāng)柴油機(jī)由怠速加速到中速時(shí)，出現(xiàn)清晰可辨“當(dāng)、當(dāng)”的連續(xù)、短促的金屬敲擊聲，當(dāng)維持柴油機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，聲響連續(xù)、明顯，這是連桿軸承響典型特征。單缸斷油，聲響明顯地減弱或消失，恢復(fù)供油后聲響即刻出現(xiàn)，具有明顯的“上缸”現(xiàn)象。隨柴油機(jī)負(fù)荷加大，聲響明顯加劇。單一連桿軸承響，對(duì)機(jī)油壓力影響不大。當(dāng)嚴(yán)重的連桿軸承響時(shí)（如合金熔化剝落），在各種轉(zhuǎn)速下都具有明顯的響聲，但“上缸”現(xiàn)象不明顯（間隙太大）。

2.2 原因

引起連桿軸承響的主要原因有：連桿軸頸與軸承磨損過甚，徑向間隙太大；軸承減磨合金燒毀或脫落；軸承蓋固定螺釘、螺母松動(dòng)；連桿彎扭變形；曲軸彎扭變形導(dǎo)致連桿工作位置破壞等。

2.3 診斷

迅速抖動(dòng)油門使柴油機(jī)由怠速升到中速，選擇聲響最明顯的轉(zhuǎn)速，用逐缸斷油方法，聽察聲響變化。若某缸斷油后聲響明顯地減弱或消失，則異響與該缸有關(guān)。

連桿軸承聲響是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中最典型、最容易辨別的，它在曲軸箱下部側(cè)面上能激發(fā)振動(dòng)。利用異響診斷儀檢測時(shí)，先選定最明顯的異響轉(zhuǎn)速并保持不變，將加速度計(jì)探棒觸于指定的檢測位置，先由全頻通道全缸示波圖觀察異響的大概波形，再用選頻通道逐缸示波觀察。將異響最明顯的汽缸波形顯示于示波器屏幕上，用斷油法觀察波形的變化。若斷油后異響波形明顯地減弱或消失，則說明異響與斷油缸有關(guān)。

3 活塞銷響

3.1 現(xiàn)象

活塞銷響在略高于怠速的低速下，可聽到清脆而連續(xù)的“嗒、嗒”的金屬敲擊聲，當(dāng)由怠速迅速升速時(shí)，也可明顯聽到。單缸斷油時(shí)聲響明顯減弱或消失，恢復(fù)供油瞬間，響聲則出現(xiàn)，或迅速出現(xiàn)兩個(gè)響聲（雙響）。轉(zhuǎn)速偏低或偏高時(shí)聲響難以分辨。柴油機(jī)的溫度、潤滑對(duì)活塞銷異響幾乎沒有影響。

3.2 原因

引起活塞銷響的主要原因有：活塞銷與連桿襯套配合松曠；活塞銷與活塞銷座孔配合松曠。

3.3 診斷

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)這種響聲時(shí)，可將發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速加速到中速，然后再急降轉(zhuǎn)速，響聲能靈敏地隨著變化，并轉(zhuǎn)速變化每一次，都能聽到突出的“堂、堂”響聲，清脆而連貫，則可能是活塞銷響。將發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在響聲較強(qiáng)的轉(zhuǎn)速，逐缸“斷火”試驗(yàn)。當(dāng)斷開某缸后，響聲明顯減弱或消失，并在“復(fù)火”的瞬間，能靈敏而突出地恢復(fù)響聲，可斷定此缸活塞銷響。

活塞銷的響聲一般不易簡單地聽察判斷。當(dāng)活塞銷響時(shí)，在正對(duì)該缸的缸蓋上能激發(fā)出振動(dòng)。利用異響檢測儀檢測時(shí)，維持選定特征工況的轉(zhuǎn)速，將加速度計(jì)探棒觸于汽缸蓋頂部，先由全頻全缸示波觀察波形，再用選頻選缸示波逐缸觀察。選擇異常的波形置于示波器屏幕上，并將探棒觸于異常缸活塞相對(duì)的汽缸蓋頂部，用斷油法觀察波形的變化。若斷油后異響波形明顯地減弱或消失，則說明異響與該缸有關(guān)。

4 氣門敲擊聲

4.1 現(xiàn)象

在氣門室罩蓋或汽缸蓋周圍可聽到連續(xù)不斷的“噠、噠”的敲擊聲，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，響聲尤為清晰。

4.2 原因

氣門間隙過大，搖臂撞頭與氣門桿端面相互沖擊而產(chǎn)生響聲。氣門間隙過大的主要原因在于調(diào)整不當(dāng)或調(diào)整螺釘松動(dòng)、機(jī)件磨損、推桿彎曲變形等。

4.3 診斷

當(dāng)發(fā)現(xiàn)上述敲擊聲時(shí)，在變化發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的同時(shí)，撞擊聲也發(fā)生疏密的變化，轉(zhuǎn)速增高響聲增大，節(jié)奏加快。怠速、低速時(shí)響聲明顯，中速以上變得模糊雜亂。另外用“斷缸”法試驗(yàn)或當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高時(shí)，響聲均無變化，便可確診是氣門的敲擊聲。endprint