柴油 發(fā)動(dòng)機是汽車(chē)和工程機械最主要的總成之一,是動(dòng)力的來(lái)源。由于發(fā)動(dòng)機結構復雜,工作條件差, 因而故障率最高,往往成為重點(diǎn)診斷與檢測對象。發(fā)動(dòng)機技術(shù)狀況的變化,主要表現在故障增多、性能變壞和損耗增加上。用來(lái)評價(jià)發(fā)動(dòng)機技術(shù)狀況的主要參數,有輸出功率、燃油消耗量、機油消耗量、汽缸壓力、機油壓力、發(fā)動(dòng)機溫度、異響和振動(dòng)等。
1 概述
1.1異響類(lèi)型發(fā)動(dòng)機異響是發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的不正常響聲,主要有機械異響、燃燒異響和空氣動(dòng)力異響等。
1.2異響原因
1.2.1機械異響 機械異響主要是運動(dòng)副配合間隙太大或配合面有損傷,運轉中引起沖擊和振動(dòng)造成的。因磨損或調整不當造成運動(dòng)副配合間隙太大時(shí),運轉中要產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)聲波,如曲軸主軸承響、連桿軸承響、凸輪軸軸承響、活塞敲缸響、活塞銷(xiāo)響、氣門(mén)腳響、正時(shí)齒輪響等。
1.1.2燃燒異響 燃燒異響主要是發(fā)動(dòng)機不正常燃燒造成的。如柴油機工作粗暴時(shí)汽缸內均會(huì )產(chǎn)生極高的壓力波,這些壓力波相互撞擊,發(fā)出了強烈的類(lèi)似敲擊金屬的異響。
1.2.3空氣動(dòng)力異響 空氣動(dòng)力異響主要是在發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣、排氣和運轉中的風(fēng)扇,因氣流振動(dòng)而造成的。
1.3異響的影響因素和診斷條件異響與發(fā)動(dòng)機的轉速、溫度、負荷和潤滑條件等有關(guān)。
1.3.1轉速一般情況下,轉速愈高機械異響愈強烈。盡管如此,但高轉速時(shí)各種響聲混雜一起,聽(tīng)診某些異響不易辨清。所以,診斷轉速不一定是高速,要具體異響具體對待。如聽(tīng)診氣門(mén)響和活塞敲缸響時(shí), 在怠速下或低速下就能聽(tīng)得非常明顯;當主軸承響、連桿軸承響和活塞銷(xiāo)響較為嚴重時(shí),在怠速和低速下也能聽(tīng)到??傊\斷異響應在響聲最明顯的轉速下進(jìn)行,并盡量在低轉速下進(jìn)行。
1.3.2溫度有些異響與發(fā)動(dòng)機溫度有關(guān),在機械異響診斷中,對于熱膨脹系數大的配合副要特別注意發(fā)動(dòng)機的熱狀況,最典型的例子是活塞敲缸。在發(fā)動(dòng)機冷啟動(dòng)時(shí),該響聲非常明顯。所以,診斷該響聲應在發(fā)動(dòng)機低溫下進(jìn)行。 發(fā)動(dòng)機溫度也是燃燒異響的影響因素之一。柴油機過(guò)冷時(shí),往往產(chǎn)生著(zhù)火敲擊聲(工作粗暴)。
1.3.3負荷許多異響與發(fā)動(dòng)機的負荷有關(guān)。如曲軸主軸承響、連桿軸承響、活塞敲缸響、汽缸漏氣響等,均 隨負荷增大而增強,隨負荷減小而減弱;柴油機著(zhù)火敲擊聲隨負荷增大而減小。但是,也有個(gè)別異響與負荷無(wú)關(guān),如氣門(mén)響。
1.3.4潤滑條件不論什么機械異響,當潤滑條件不佳時(shí),異響一般都顯得嚴重。
在發(fā)動(dòng)機上,不同的機件、不同的部位和不同的工況,聲源所產(chǎn)生的振動(dòng)是不同的,因而發(fā)出的異響在音調、音高、音頻、音強、出現的位置和次數等方面均不相同。我們利用異響的這些特點(diǎn)和規律,在一定的診斷條件下,即可將發(fā)動(dòng)機的異響診斷出來(lái)。
2 主要異響及人工憑經(jīng)驗診斷法
2.1 曲軸主軸承響
2.1.1現象發(fā)動(dòng)機突然加速時(shí)會(huì )發(fā)出沉重而有力的“剛、剛、剛”的金屬敲擊聲,嚴重時(shí)機體發(fā)生很大振動(dòng)。響聲隨發(fā)動(dòng)機轉速的提高而增大,隨負荷的增加而增強,產(chǎn)生響聲的部位是在缸體下部的曲軸箱內。單缸斷火時(shí)響聲無(wú)明顯變化,相鄰兩缸同時(shí)斷火時(shí),響聲會(huì )明顯減弱。溫度變化時(shí)響聲不變化。機油壓力明顯降低。另外,后道軸承發(fā)響,一般聲音鈍重發(fā)悶;前道軸承發(fā)響,聲音較輕、較脆。曲軸軸向竄動(dòng)出現的響聲,在低速下采用微抖節氣門(mén)的方法,可聽(tīng)到較沉重的”咯噔”、“咯噔”的響聲,好象鐵輪車(chē)行走在高低不平的石頭路上的聲音。
2.1.2原因
(1)主軸承蓋固定螺釘松動(dòng);(2)主軸承減磨合金燒毀或脫落;(3)主軸承和軸頸磨損過(guò)甚、軸向止推裝置磨損過(guò)甚,造成徑向和軸向間隙過(guò)大;(4)曲軸彎曲;(5)機油壓力太低或機油變質(zhì)。
2.1.3診斷方法
(1)仔細傾聽(tīng)。如響聲是隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機轉速的升高而增大,抖動(dòng)節氣門(mén)時(shí)在加油的瞬間響聲較明顯,這一般是主軸承松曠;如發(fā)動(dòng)機在怠速或低速運轉時(shí)響聲較明顯,高速時(shí)顯得雜亂,則可能是曲軸彎曲;如在高速時(shí)機體有較大振動(dòng),機油壓力顯著(zhù)降低,則一般是主軸承松曠嚴重、燒毀或減磨合金脫落。
(2)從加機油口處聽(tīng)診。打開(kāi)加機油口蓋,從加油處仔細傾聽(tīng),同時(shí)反復變更發(fā)動(dòng)機轉速進(jìn)行試驗。如果是主軸承響,可明顯聽(tīng)到沉重有力的金屬敲擊聲。
(3)用聽(tīng)診器具聽(tīng)診。將聽(tīng)診器或自制的簡(jiǎn)易聽(tīng)診桿,在節氣門(mén)開(kāi)度不斷變換的同時(shí),觸在機體
曲軸箱兩側與曲軸軸線(xiàn)齊平的位置上進(jìn)行聽(tīng)診,響聲最強的部位即為發(fā)響的主軸承。
(4)斷火試驗。松開(kāi)高壓油管接頭,如1缸斷火后響聲明顯減弱,則為第一道主軸承響;如最末缸斷火后響聲明顯減弱,則為最后一道主軸承響;如任意相鄰兩缸同時(shí)斷火響聲明顯減弱,則為兩缸之間的主軸承響。曲軸軸向竄動(dòng)所產(chǎn)生的響聲,單缸斷火無(wú)變化。
(5)踩離合器踏板試驗。踩下離合器踏板保持不動(dòng),如果響聲減弱或消失,則為曲軸軸向竄動(dòng)產(chǎn)生的響聲。
(6)柴油機的降速試驗。診斷柴油機主軸承響時(shí),為避開(kāi)著(zhù)火敲擊聲的干擾,可采取加大供油拉桿行程后再迅速收回的方法,趁發(fā)動(dòng)機降速之機,如聽(tīng)到堅實(shí)而沉重的“剛、剛、剛”聲,則有可能為主軸承響。同時(shí)應打開(kāi)加機油口蓋,輔之于聽(tīng)診法和氣缸斷油法,以便于確診。