淺談發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障的診斷

董 平

（興安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400）

淺談發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障的診斷

董 平

（興安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400）

在發(fā)動(dòng)機(jī)診斷中，常常要根據(jù)異常響聲來(lái)找出發(fā)生故障的部件.發(fā)動(dòng)機(jī)的異響是多種多樣的，錯(cuò)綜復(fù)雜的，可能不同的故障反映出來(lái)的異響相似，也可能同一故障，又反映出不同的聲響特征.諸如此類(lèi)，正常的聲響和異常的聲響混雜在一起，一時(shí)不易分辨，診斷人員只有進(jìn)行周密的調(diào)查研究，反復(fù)分析比較辨別，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，才能找出其規(guī)律性，進(jìn)而能動(dòng)地對(duì)異響進(jìn)行診斷.本文就我工作幾十年對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障診斷積累的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障的產(chǎn)生、特征及診斷進(jìn)行分析.

異響；故障；診斷

正常情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，雖然發(fā)出的聲響的頻率，波長(zhǎng)，聲級(jí)、衰減系數(shù)不同，但都有一定的規(guī)律和范圍.倘若在運(yùn)轉(zhuǎn)中伴隨著其他聲響（如間歇的金屬敲擊聲，連續(xù)的金屬敲擊聲，連續(xù)的金屬干摩擦聲等），即表明發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常.所伴隨的聲響即為異常響聲，通稱(chēng)為異響.

1 發(fā)動(dòng)機(jī)異響的產(chǎn)生

發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出異響，主要原因是由于內(nèi)部機(jī)件磨損松曠或調(diào)整不當(dāng)或使用不當(dāng)引起的，標(biāo)志著發(fā)動(dòng)機(jī)存在故障，必須及時(shí)進(jìn)行診斷，采取有效的防范維修措施.

發(fā)動(dòng)機(jī)的異響是多種多樣的，錯(cuò)綜復(fù)雜的，可能不同的故障反映出來(lái)的異響相似，也可能同一故障，又反映出不同的聲響特征.諸如此類(lèi)，正常的聲響和異常的聲響混雜在一起，一時(shí)不易分辨，診斷人員只有進(jìn)行周密的調(diào)查研究，反復(fù)分析比較辨別，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，才能找出其規(guī)律性，進(jìn)而能動(dòng)地對(duì)異響進(jìn)行診斷.

在發(fā)動(dòng)機(jī)診斷中，常常要根據(jù)異常響聲來(lái)找出發(fā)生故障的部件.

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)異響的類(lèi)型

常見(jiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)異響可分為兩類(lèi)：

1.1.1 燃燒時(shí)產(chǎn)生的不正常響聲.如汽油機(jī)的爆燃響聲、柴油機(jī)的工作粗爆聲.此種響聲有的可以通過(guò)調(diào)整來(lái)排除，如點(diǎn)火過(guò)早、過(guò)遲；有的選用合適的燃料；有的可用清除積炭來(lái)排除.

1.1.2 曲柄連桿與配氣機(jī)械金屬敲擊聲，是某些配合零件自然磨損使其間隙過(guò)大、潤(rùn)滑不良、緊固松曠或修理調(diào)整不當(dāng)使其配合間隙失準(zhǔn)而產(chǎn)生的敲擊聲.

1.2 發(fā)動(dòng)聲機(jī)常見(jiàn)異常的部位和區(qū)域

發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生異響時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生一定程度的震動(dòng).根據(jù)震動(dòng)的特點(diǎn)和部位，可輔助診斷異響的部位和原因.

1.2.1 缸蓋部位.在該區(qū)域，可用螺絲刀和金屬棒或金屬管觸試氣缸蓋各缸燃燒室部位或觸試主軸承.氣門(mén)等相對(duì)應(yīng)的部位，能輔助診斷活塞頂碰缸蓋.氣缸上部凸肩（因活塞環(huán)與鋼幣不接觸所致）.

1.2.2 氣門(mén)室部位（頂置式氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)為挺桿室部位）.在該區(qū)域的氣門(mén)一側(cè)，可聽(tīng)察氣門(mén)組合件及挺桿等機(jī)件發(fā)響，還可以在氣門(mén)室對(duì)面，用螺絲刀觸試，能輔助診斷活塞敲缸一類(lèi)故障.還可以擰下機(jī)油加注口蓋，傾耳聽(tīng)察，能輔助診斷活塞銷(xiāo).連桿軸承活塞環(huán)漏氣等故障.

在該區(qū)域，可用螺絲刀觸試凸輪軸的前.后襯套部位和觸試正時(shí)齒輪蓋部位，能輔助診斷凸輪軸正時(shí)齒輪破裂或固定螺母松動(dòng)凸輪軸襯套松曠等故障.

1.2.3 凸輪軸部位.在該部位，可用螺絲刀觸試凸輪軸的前、后襯套部位或觸試正時(shí)齒輪蓋部位，能輔助診斷凸輪軸正時(shí)齒輪破裂或固定螺母松動(dòng)、凸輪軸襯套松曠等故障.

1.2.4 油底殼和缸體結(jié)合部位.在該區(qū)域，可用螺絲刀觸試氣缸體與油底殼分開(kāi)面的附近（凸輪軸的對(duì)面），能輔助診斷曲軸軸承發(fā)響，或曲軸段列等故障.

2 發(fā)動(dòng)機(jī)異響特征分析

發(fā)動(dòng)機(jī)異響常與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度和工作循環(huán)有關(guān).所以對(duì)其進(jìn)行特征分析，主要應(yīng)從這四方面著手，找出每個(gè)異響的變化規(guī)律.

2.1 異響與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系

大多數(shù)異響的出現(xiàn)，取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速狀態(tài).

2.2 異響與負(fù)荷的關(guān)系

發(fā)動(dòng)機(jī)不少異響與其負(fù)荷明顯的關(guān)系.診斷時(shí)可采用單缸或逐缸解除負(fù)荷的方法進(jìn)行試驗(yàn)，通常采用單缸或雙缸斷火法解除一或兩缸位的負(fù)荷，以鑒別異響與負(fù)荷的關(guān)系.（1）某缸斷火時(shí)，異響頓無(wú)或減輕.（2）某缸斷火時(shí)，異響反而加重，或原本無(wú)異響，反而出現(xiàn)異響.（3）某相鄰兩缸斷火時(shí)，異響減輕或消失.

2.3 異響與溫度的關(guān)系

發(fā)動(dòng)機(jī)的某些異響，與溫度有關(guān).有些異響將因發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高而減輕，甚至消失；有些異響低溫時(shí)較輕，隨溫度升高而加重，或低溫時(shí)并不響，當(dāng)溫度升高后出現(xiàn)異響.

2.4 異響與發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的關(guān)系

發(fā)動(dòng)機(jī)的異響，與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)也有較明顯的關(guān)系.尤其是曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)的異響都與工作循環(huán)有關(guān)：（1）活塞與缸壁間隙過(guò)大引起的敲擊聲.就四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，曲軸每轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)發(fā)響一次，即火花塞跳火一次發(fā)響兩次.（2）氣門(mén)間隙過(guò)大所引起的敲擊聲.氣門(mén)由凸輪軸帶動(dòng)挺柱而啟閉，而凸輪軸的旋轉(zhuǎn)就四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，與曲軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)之比為1：2，即一個(gè)工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)二圈，凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一圈.由此可知，每點(diǎn)火一次，氣門(mén)敲擊聲只出現(xiàn)一次.

由此得知，凡曲柄連桿機(jī)構(gòu)引起的聲響均為火花塞點(diǎn)火一次發(fā)響二次；凡配氣機(jī)構(gòu)引起的聲響均為火花塞點(diǎn)火一次發(fā)響一次.這是此類(lèi)聲響的規(guī)律.

2.5 異響與其他故障現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)

發(fā)動(dòng)機(jī)異響除了與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、工作循環(huán)有關(guān)外，往往還與其他呈現(xiàn)出來(lái)的故障現(xiàn)象有著內(nèi)在的關(guān)聯(lián).據(jù)此，這些伴同出現(xiàn)的故障現(xiàn)象可作為故障診斷的重要依據(jù).通常，伴同異響出現(xiàn)的其他故障現(xiàn)象有：機(jī)油壓力降低；機(jī)油加注口脈動(dòng)冒煙；排氣管冒出顏色不一的煙；功率下降；燃、潤(rùn)料消耗異常；潤(rùn)滑油顏色、品質(zhì)變化；運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定；難以起動(dòng)等.

3 發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障的診斷程序

3.1 異響的確定

所謂異響的確定，是指從響聲中找出異響.

在眾多混雜的發(fā)動(dòng)機(jī)響中，應(yīng)確定哪些是正常的響聲，哪些是異響.異響中那些是尚允許存在的，哪些則是不允許繼續(xù)存在，必須予以排除的，這是異響診斷過(guò)程中首先應(yīng)明確的.

其確定的原則是：第一，若聲響在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)顯得輕微單純，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)顯得轟鳴平穩(wěn)均勻，在加速和減速時(shí)顯得圓滑過(guò)度，則為正常響聲.第二，若聲響中伴隨著沉悶的“當(dāng)當(dāng)”聲，清脆的“擋擋”聲，短促的“嗒嗒”聲，細(xì)致的“刷刷”聲，尖銳的“喋喋”聲和強(qiáng)烈的“嘎嘎”等響聲，既表明發(fā)動(dòng)機(jī)存在不正常的響聲，至于是否允許存在，則可依據(jù)以下情況決斷：

（1）聲響倘若僅在怠速時(shí)存在，轉(zhuǎn)速提高后即自行消失，在整個(gè)使用過(guò)程中聲響存在不正常的聲響有無(wú)明顯的變化.屬于危害不大異響，允許暫時(shí)存在，待適當(dāng)時(shí)機(jī)再行修理.

（2）聲響假若僅在突然加速或突然減速的時(shí)出現(xiàn)，而且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中，高速運(yùn)轉(zhuǎn)期并不消失，同時(shí)又引起機(jī)體顫抖，那么，這是屬于不允許再繼續(xù)存在的異響，應(yīng)立即查明原因，予以排除.

（3）聲響倘若是在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然出現(xiàn)的，且又較猛烈，不應(yīng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或試聽(tīng)診斷，而應(yīng)立即停機(jī)拆檢.一般先拆油底殼，再拆起氣門(mén)蓋（罩）.

3.2 異響的確診

所謂異響的確診是指異響進(jìn)行特征分析，進(jìn)而認(rèn)定異響的部位，原因和程度.就異響的出現(xiàn)期間和連續(xù)存在的時(shí)間而言，異響一般部分都分別存在于：怠速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，高速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，整個(gè)行車(chē)期間等幾種時(shí)期.

3.2.1 怠速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)期間 當(dāng)遇到此種條件下出現(xiàn)的異響，可依以下順序診斷：

⑴用單缸的斷火法檢查異響與缸位是否有關(guān)聯(lián).若某缸斷火后異響有明顯的變化，說(shuō)明故障即在該缸；若某缸斷火后異響并無(wú)明顯的變化，說(shuō)明異缸與缸位并無(wú)關(guān)系.繼而應(yīng)逐缸檢查異響與工作循環(huán)是否有關(guān)系，判定故障出在哪一機(jī)構(gòu).（2）逐漸提高發(fā)動(dòng)幾的轉(zhuǎn)數(shù)，聽(tīng)察異響有無(wú)變化，根據(jù)異響隨轉(zhuǎn)的變化，判定運(yùn)動(dòng)機(jī)件的耗損程度.（3）在診斷過(guò)程中，還應(yīng)該注意發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的變化對(duì)異響的影響.

通過(guò)上述三個(gè)過(guò)程的診斷，基本可查明異響與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，工作的循環(huán)，轉(zhuǎn)數(shù)，溫度之間的關(guān)系.如若異響與某種異響特性相符合，則可做出確診結(jié)論.

3.2.2 高速運(yùn)轉(zhuǎn)期間 當(dāng)遇到此種條件下出現(xiàn)的異響.可依以下順序診斷：

（1）從低速逐漸提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，直至高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在此過(guò)程中注意異響出現(xiàn)的時(shí)機(jī).（2）當(dāng)異響出現(xiàn)后，穩(wěn)定于該轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，仔細(xì)聽(tīng)察異響，利用單缸斷火法查明缸位.（3）若難以查明缸位，則應(yīng)用螺絲刀聽(tīng)察法找到異響分布的區(qū)域.（4）若在逐漸提高轉(zhuǎn)速的過(guò)程中，并不出現(xiàn)異響，卻在急加速或急減速是出現(xiàn)異響，那么，可用單缸斷火法，配以速度的急劇變化，即可判明異響在哪個(gè)缸上.（5）在診斷過(guò)程中，還應(yīng)該注意機(jī)油壓力，機(jī)油加注口，排氣管等處的伴同現(xiàn)象變化，輔助診斷故障，從而得出確診結(jié)論.

3.2.3 行車(chē)期間 行車(chē)中的發(fā)動(dòng)機(jī)異響，一般都能在停車(chē)后使發(fā)動(dòng)機(jī)處于相同速度的運(yùn)轉(zhuǎn)中得到反映，從而診斷出異響故障的確診結(jié)論.但有時(shí)也有例外，行車(chē)中的異響，停車(chē)后，使發(fā)動(dòng)機(jī)同速度運(yùn)轉(zhuǎn)，卻不再出現(xiàn)這種異響，則應(yīng)調(diào)節(jié)化油器或急劇改變轉(zhuǎn)速，一般都能使異響出現(xiàn).然后再診斷其缸位和原因，得出確診的結(jié)論.

有時(shí)行車(chē)中出現(xiàn)的異響，不一定是發(fā)動(dòng)機(jī)的異響，而可能是其他的機(jī)件異響，則應(yīng)踩下離合器踏板或脫開(kāi)變速器的檔位，再做急加速試驗(yàn).如若消失，表明異響不在發(fā)動(dòng)機(jī)而在底盤(pán)或車(chē)身部位.

應(yīng)該說(shuō)明的是，對(duì)于以上論述，不是每種異響都與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、工作循環(huán)以及振動(dòng)區(qū)域、伴同現(xiàn)象有關(guān)的，而只是與其中的某項(xiàng)或數(shù)項(xiàng)有關(guān).例如活塞敲缸聲響將與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、工作工作循環(huán)和伴同現(xiàn)象有關(guān)，而連桿軸承響，則與轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、振動(dòng)區(qū)域和伴同現(xiàn)象有關(guān)，與溫度和工作循環(huán)無(wú)關(guān).若將每種異響與這些因素的關(guān)系加以系統(tǒng)地歸納，就構(gòu)成每種異響和完整特征，即異響特征.因此，異響故障的診斷方法就是異響特征的分析的方法.

4 發(fā)動(dòng)機(jī)異響診斷注意事項(xiàng)

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)異響診斷是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性的作業(yè)項(xiàng)目，并不是通過(guò)簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)就可以掌握的，但是我們還是應(yīng)初步了解診斷的要求和方法.（2）為了使診斷更準(zhǔn)確，除了采用一種方法外，還可采用多種方法，輔以診斷，將更有效.（3）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)異響的診斷要全面分析，細(xì)心體會(huì)，決不要生搬硬套，死板地運(yùn)用理論知識(shí).

以上是我工作十幾年來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障診斷積累的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn).眾所周知，汽車(chē)修理是一項(xiàng)技術(shù)性、經(jīng)驗(yàn)性都很強(qiáng)的工作，要想把這項(xiàng)工作做好，必須在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)，不斷摸索，這樣才能逐步提高.

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1673-260X（2010）03-0124-02