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柴油机汽缸内异响的表现形式有哪些

 

 发动机汽缸内的异响可归纳为活塞敲缸声、活塞销敲击声、活塞顶撞击缸盖声、活塞顶撞击声、活塞环敲击声、气门敲击声及汽缸爆震声等几种。

1、活塞顶与汽缸盖的撞击声

活塞顶撞击汽缸盖的异响为“嗒嗒嗒”连续不断的金属敲击声,高转速时尤为明显。其异响声源在汽缸上部,其声音坚实有力,且汽缸盖有震动。其主要原因有以下几种。

(1)曲轴轴承、连杆轴承及活塞销孔严重磨损,配合间隙严重超标,在活塞行程变换的瞬间,活塞在惯性力的作用下,顶部撞击汽缸盖。

(2)因更换活塞时误装其他类似规格的活塞,或伪劣产品,其活塞销孔中心线至活塞顶面的距离大于原活塞,使活塞到达上止点时,由于超高而碰撞汽缸盖。

在行驶途中,若遇到此类情况,急救办法是,卸下汽缸盖,加上一个汽缸垫,使缸盖升高而不致再发生碰撞。但有修理条件时,应立即进行修理,恢复其良好的技术状态。

2、活塞环部位的异响

活塞环部位的异响主要有活塞环的金属敲击声、活塞环的漏气响声及积碳过多引起的异常响声。

(1)活塞环的金属敲击声响。发动机长期工作后,汽缸壁遭到磨损,但汽缸壁上部与活塞环接触不到的地方却几乎保持着原几何形状与尺寸,这就使汽缸壁生成了一个台阶。如果用的是旧缸垫或是更换的新缸垫偏薄,工作中的活塞环就会与缸壁台阶相碰撞,发出一种钝哑的“噗噗”的金属碰击声。若发动机转速升高,该异响也会随之增大。另外,若活塞环折断或活塞环与环槽间隙过大,也会引起较大的敲击声。

(2)活塞环的漏气响声。活塞环弹力减弱,开口间隙过大或开口重叠,汽缸壁拉有沟槽等均会造成活塞环漏气。其声响为一种“喝喝”或“嘶嘶”声,严重漏气时则发出“噗噗”的声音。其诊断方法是,在发动机水温达到80℃以上时熄火,这时可向缸内注入少许新鲜干净的机油,摇转曲轴数圈后,重新启动发动机,此时若异响消失,但不久后又出现,则可断定为活塞环漏气。

(3)积碳过多的异常响声。积碳过多时,缸内传出的异响是一种尖锐的声音,由于积碳被烧红,发动机有点火过早的症状,而且不易熄火。活塞环部位积碳的形成,主要是由于活塞环与汽缸壁密封不严,开口间隙过大,活塞环装反,环口重合等原因,造成润滑油上窜,高温高压气体下窜,在活塞环部位燃烧,致使形成积碳甚至粘住活塞环,使活塞环失去弹性与密封作用。一般更换规格合适的活塞环后,此故障即可排除。

3、敲缸声

敲缸,指的是活塞在工作行程开始的瞬间,或者是活塞上行时,活塞在汽缸内产生的摆动,其头部和裙部与汽缸壁相碰撞而发出的“当当”或“嗒嗒”的异常声响。如果是“当当”声响,多为汽缸壁润滑不良所引起,此时可向缸内滴入少许机油,再启动发动机,若异响减轻或消失,即说明异响确为润滑不良造成的。如果是“嗒嗒”声响,同时排气管冒蓝烟,一般是由于活塞与汽缸壁间隙过大的缘故。产生上述情况的主要原因有以下几方面:

(1)若只在冷车启动后有这种现象。运转达正常水温时即自行消失,是因为活塞与缸壁配合间隙偏大,冷车时活塞又有收缩,使两者配合间隙进一步增大,从而出现明显的敲击声。机温升高后,活塞膨胀,间隙趋于正常值,故异响消失。这种情况短期内不会出现大的问题。

(2)机油牌号与要求不符,发动机在熄火较长时间后,再次启动时,机油黏稠,流动性差,短时间内汽缸壁上不能形成良好油膜,活塞与缸壁直接相碰撞而产生敲缸。在运转一段时间后,润滑油黏度正常,缸壁上形成一层油膜,异响则减弱或消失。只要合理选用润滑油,并在启动前对发动机曲轴箱进行预热,用混合油润滑,则在启动前多踩几次启动杆,以使机件粘附更多的润滑油,此种情况即可避免。

(3)进入汽缸的混合气不能正常燃烧,产生早燃或爆燃,或者发动机无负荷时猛加油门的瞬间,均会产生活塞与汽缸壁碰击的声响。应保持发动机在正常温度下工作,采用符合辛烷值要求的汽油,并适当调整点火时间。

(4)活塞裙部磨损、圆柱度误差过大,活塞上行时,其顶部会撞击汽缸壁,活塞与汽缸严重磨损,两者之间间隙??壁。可分解后进行检查,根据情况采取相应的修理措施。

(5)因连杆弯扭,活塞销与销孔偏斜,曲柄销与活塞销两轴心线不平行等,也会引起活塞在缸内偏斜运行而撞击汽缸壁。这种情况只能分解后进行检查,确诊后更换相应机件。

4、活塞销的敲击声响

活塞销与活塞销孔、活塞销与连杆小头衬套(或轴承)间隙过大,则会发出一种尖锐、清脆、音调甚高的“嗒嗒嗒”的金属敲击声,类似用小手锤敲击铁钻的声。其规律是发动机冷车启动时不响,温度升高后则发响,且温度越高越响。若将点火时间前调,声响则加快并加大。若使火花塞断火,响声则减弱或消失。

有的发动机不仅活塞销与销孔间隙大,活塞销与连杆小头衬套(或轴承)间隙也大,这种情况下发出的敲击声音比较复杂,会出现连续的“嗒嗒”响声。

造成此故障的原因除工作中的磨损使间隙变大外,装配中由于活塞销、活塞销孔与连杆小头衬套三者材质分别为钢、铝、铜,其膨胀系数差异很大,稍有马虎,工作中三者间隙就会因受热膨胀不一而变大,造成相互间的撞击。而且,当间隙增大后,活塞销的轴向窜动量亦随之增大,销的圆柱端面会撞击销环,又增加了汽缸内的一种异响。

5、气门的异响

(1)排气门漏气的异响,可在排气管消声器处听到,如轮胎严重漏气时的“唏唏”声。气门漏气可在化油器上口空气过滤器处听到,其声音如幼儿打口哨时的“嘘嘘”声。原因是气门与座圈的工作面严重磨损或烧蚀,出现凹槽和斑点,不能严密封闭。有的则是因为气门杆与导管间隙过大或气门杆弯曲,使气门头不能居中而歪斜,造成漏气。若气门弹簧弹力减弱或折断,则气门不能与座圈工作面紧密贴合,也会造成漏气。从装配方面来说,若气门杆与导管间隙过小,工作中受热膨胀而被卡死,或是气门间隙调得过小,气门杆受热伸长而被挺杆或摇臂顶开气门,均会使气门不能完全关闭而漏气。

(2)气门弹簧折断时的异常响声因气门安置方式而异。侧置式气门弹簧折断后,工作时发出“嚓嚓”的响声,若拆下气门室盖会听得更清晰。顶置式气门弹簧折断后,气门自动下沉,会与活塞发生撞击,并出现“当当”的敲击声。后者若不及时熄火,会造成顶烂活塞、折断连杆,甚至更为严重的损失。

(3)气门积碳过多也会引起异常响声,因为积碳过多,碳层呈炽热状,活塞温度高,活塞环槽、活塞销孔的间隙增大,从而发出一种“喋喋”的异响。该故障往往伴有机温过高、发动机不易熄火或不能熄火等现象。其原因是混合油中机油比例超标或油底壳机油大量窜入燃烧室,应进一步查明具体原因并予以排除。

6、燃烧室发出的异响

当发动机负荷增加时,有的发动机从汽缸部位发出“嗒嗒”的声响,与正常运转时的声响有所不同,甚至还伴有加速性能变差的现象。这种异响音量较大,在距发动机5-6m处都可听到,在突然加速时异响尤为明显,即可把它视为发动机爆震的征兆。当可燃混合气在汽缸内过快燃烧时,其瞬间释放出大量的热量,导致汽缸内压力急剧升高,高压气体强烈地冲击着活塞顶、汽缸盖和汽缸壁,引起爆震。产生爆震的主要原因有,发动机过热,点火时间过早,燃烧室内积碳过多,汽油的辛烷值过低,所用火花塞热值偏低,不符要求等。

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