大型拖拉機發(fā)動機異響的判斷與分析

趙春武,高照峰,賈宇軍

（1.魚臺縣農業(yè)機械管理局，山東 魚臺 272300；2.大連光洋科技工程有限公司，遼寧 大連 116600）

1 拖拉機發(fā)動機異響的種類

拖拉機發(fā)動機異響主要有以下四類：①機械異響：主要由運動副配合間隙過大或配合面有磨損所致。因磨損或調整不當造成運動副配合間隙過大時，運轉中會引起沖擊和振動，產(chǎn)生聲波，如曲軸主軸承響、連桿軸承響、凸輪軸軸承響、活塞敲缸響、活塞銷響、氣門響、正時齒輪響等，多是因配合間隙過大造成。但有些損失可能是因配合面磨損較大造成（如正時齒輪齒面）或其他原因。②燃燒異響：主要是由于發(fā)動機燃料不正常燃燒造成的。如點火過遲或過早不正時形成的爆震、化油器回火聲以及排氣管放炮等。③空氣動力異響：主要是發(fā)動機進排氣口和運轉中的風扇處，因氣流振動而造成的。④電磁異響：主要是發(fā)電機、電動機和某些電磁元件內，由于磁場的變化，引起某些部件或某一部分產(chǎn)生振動而形成的異響。

2 拖拉機發(fā)動機主要異響現(xiàn)象及原因

（1）活塞頂與汽缸蓋的敲擊聲?；钊斪矒舾咨w的異響為“嗒嗒嗒”連續(xù)不斷的金屬敲擊聲，高轉速時尤為明顯，其異響聲源在汽缸上部，其聲音堅實有力，且汽缸蓋有震動。冷車明顯，熱車時響聲減弱或消失。其主要原因有以下幾種。①曲軸軸承、連桿軸承及活塞銷孔嚴重磨損，配合間隙嚴重超標，在活塞行程變換的瞬間，活塞在慣性力的作用下，頂部撞擊汽缸蓋。②因更換活塞時誤裝其他類似規(guī)格的活塞，或偽劣產(chǎn)品，其活塞銷孔中心線至活塞頂面的距離大于原活塞，使活塞到達上止點時，由于超高而碰撞汽缸蓋。

（2）發(fā)動機曲軸軸承（大瓦）、連桿軸承（小瓦）異響。曲軸軸承（大瓦）異響聲比連桿軸承（小瓦）異響鈍重，是“堂、堂”的響聲。嚴重時發(fā)動機將產(chǎn)生振動，響聲隨發(fā)動機轉速提高而增大，隨負荷增大而增強，產(chǎn)生響聲部位一般在氣缸的下部；單缸“斷火”試驗時無明顯變化；相鄰兩缸“斷火”時響聲會明顯減弱，機油壓力明顯降低，溫度變化時響聲基本不變。原因是軸承松曠、軸瓦燒熔或尺寸不符而轉動；曲軸軸承、連桿軸承嚴重磨損，配合間隙嚴重超標。

（3）敲缸聲。指的是活塞在工作行程開始的瞬間，或者是活塞上行時，活塞在汽缸內產(chǎn)生的擺動，其頭部和裙部與汽缸壁相碰撞而發(fā)出的“當當”或“嗒嗒”的異常聲響。如果是“當當”聲響，多為汽缸壁潤滑不良所引起。如果是“嗒嗒”聲響，同時排氣管冒藍煙，一般是由于活塞與汽缸壁間隙過大的緣故。產(chǎn)生上述情況的主要原因有以下幾方面：①若只在冷車啟動后有這種現(xiàn)象，運轉達正常水溫時即自行消失，是因為活塞與缸壁配合間隙偏大。②發(fā)動機在熄火較長時間后，再次啟動時，機油黏稠，流動性差，短時間內汽缸壁上不能形成良好油膜，活塞與缸壁直接相碰撞而產(chǎn)生敲缸。在運轉一段時間后，異響則減弱或消失。③進入汽缸的混合氣不能正常燃燒，產(chǎn)生早燃或爆燃，或者發(fā)動機無負荷時猛加油門的瞬間，均會產(chǎn)生活塞與汽缸壁碰擊的聲響。④活塞裙部磨損、圓柱度誤差過大，活塞上行時，其頂部會撞擊汽缸壁?；钊c汽缸嚴重磨損，兩者之間間隙過大，活塞會在汽缸內擺動，引起其裙部撞擊汽缸壁。⑤因連桿彎扭，活塞銷與銷孔偏斜，曲柄銷與活塞銷兩軸心線不平行等，也會引起活塞在缸內偏斜運行而撞擊汽缸壁。

（4）發(fā)動機活塞銷異響。在發(fā)動機同樣轉速下比敲缸響連續(xù)，響聲較尖銳清脆的金屬敲擊聲。發(fā)動機怠速和中速時，響聲明顯清晰，是有節(jié)奏的“嗒、嗒”聲。轉速變化時，響聲周期變化；急加速時響聲更大；發(fā)動機溫度升高后，響聲不減弱。造成此故障的原因是活塞銷與銷孔間隙大或活塞銷與連桿小頭襯套（或軸承）間隙大。當間隙增大后，活塞銷的軸向竄動量亦隨之增大，銷的圓柱端面會撞擊銷環(huán)，從而產(chǎn)生異響。

（5）發(fā)動機活塞環(huán)異響。其聲響為一種“喝喝”或“嘶嘶”聲，嚴重漏氣時則發(fā)出“噗噗”的聲音。 在加機油處聽，響聲特別清晰，并有大量氣體冒出，將機油口蓋好后，聲音顯著減弱，單缸“斷火”響聲減小但不消失。原因是活塞環(huán)彈力減弱，開口間隙過大或開口重疊，汽缸壁拉有溝槽等造成的活塞環(huán)漏氣。

（6）氣門的異響。①排氣門漏氣的異響，可在排氣管消聲器處聽到，如輪胎嚴重漏氣時的“唏唏”聲。原因是氣門與座圈的工作面嚴重磨損或燒蝕，出現(xiàn)凹槽和斑點，不能嚴密封閉。有的則是因為氣門桿與導管間隙過大或氣門桿彎曲，使氣門頭不能居中而歪斜，造成漏氣。若氣門彈簧彈力減弱或折斷，則氣門不能與座圈工作面緊密貼合，也會造成漏氣。氣門桿受熱伸長而被挺桿或搖臂頂開氣門，均會使氣門不能完全關閉而漏氣。②氣門積碳過多也會引起異響，因為積碳過多，碳層呈熾熱狀，活塞溫度高，活塞環(huán)槽、活塞銷孔的間隙增大，從而發(fā)出一種“喋喋”的異響。該故障往往伴有機溫過高、發(fā)動機不易熄火或不能熄火等現(xiàn)象。其原因是混合油中機油比例超標或油底殼機油大量竄入燃燒室，應進一步查明具體原因并予以排除。

（7）發(fā)動機點燃燒室發(fā)出的異響。這是由氣缸蓋與氣缸體的振動引起的一種尖銳金屬敲擊聲。它是當可燃混合氣在汽缸內過快燃燒時，其瞬間釋放出大量的熱量，導致汽缸內壓力急劇升高，高壓氣體強烈地沖擊著活塞頂、汽缸蓋和汽缸壁，引起的爆震。輕微的爆震沒什么危害，但嚴重的爆震會降低發(fā)動機的功率，很嚴重的爆震還會折斷氣門或爆裂活塞。產(chǎn)生爆震的主要原因有，發(fā)動機過熱，點火時間過早，燃燒室內積碳過多。

（8）正時齒輪異響的現(xiàn)象比較復雜，有的有節(jié)奏，有的無節(jié)奏。在有節(jié)奏的響聲中有的屬間響，有的屬連響。轉速越高，響聲往往越大。此響聲不受溫度和單缸“斷火”試驗的影響。

（9）氣缸漏氣異響。發(fā)動機運轉時，可從加機油口處聽到曲軸箱內發(fā)出“嘣、嘣”的漏氣聲，負荷、轉速越高響聲越大；當收回節(jié)氣門或單缸“斷火”時，響聲減弱或消失。此外，雖有響聲的出現(xiàn)，可看到加機油口處脈動的向外冒煙，脈動次數(shù)與發(fā)響次數(shù)相同。

3 發(fā)動機異響的判斷與分析

（1）在不同水溫下診斷。敲缸響的特點是冷車時明顯，熱車時減弱或消失，因此，應先在冷車時診斷。若冷車時有敲擊聲，熱車響聲消失，說明是活塞敲擊響，且故障尚輕，車輛可繼續(xù)運行；若發(fā)動機熱起后響聲雖有減弱，但仍較明顯，特別是大負荷低轉速時聽得非常清楚，說明響聲嚴重，應停駛檢修。如低溫發(fā)響，溫度升高后聲響減輕甚至消失則是：活塞與缸壁間隙過大、活塞因主軸承機油槽深度、寬度失準或機油壓力低而潤滑不良形成的異響。如溫度升高后有聲響，溫度降低后聲響減輕或消失則是：過熱引起的早燃、活塞反橢圓、活塞橢圓度過小、活塞與缸壁間隙小、活塞變形、活塞環(huán)各間隙過小等。

（2）斷火試驗。把發(fā)動機置于敲擊聲最明顯的轉速下運轉，松開高壓油管接頭進行斷火試驗。如某缸“斷火”異響消失或減輕則是：活塞敲缸、軸承松曠、活塞環(huán)漏氣、活塞銷折斷等。如某缸“斷火”聲響加重或原來無聲響，反而出現(xiàn)聲響則是：活塞銷松曠、活塞裙錐度過大、活塞銷竄出、小瓦螺栓松動或脫落、飛輪固定螺栓松動過甚等。如相鄰雙缸“斷火”異響減輕或消失則是：曲軸主軸承松曠等。

（3）加機油確診。為了進一步確診是否是活塞敲缸響，可將發(fā)動機熄火，卸下有響聲汽缸的噴油器，往汽缸內倒少許機油，并用手搖把或起動機轉動曲軸數(shù)圈，使機油布滿在汽缸壁與活塞之間。然后裝上噴油器，啟動發(fā)動機，若響聲短時間內減弱或消失，過一會兒又重新出現(xiàn)，則可確診為是活塞敲缸響。

（4）聽診法。將聽診器或簡易聽診桿觸在機體上部的兩側進行聽診。一般在發(fā)響汽缸的上部往往響聲較弱并稍有振動，再結合斷火試驗，即可確定出發(fā)響的汽缸來。有時聽診還可診斷出發(fā)響的原因來，如聽到“嗒、嗒、嗒”好象用小錘敲水泥地的聲音時，一般是汽缸與活塞間隙太大造成的；如聽到“剛、剛、剛”好象用小錘敲鋼管的聲音時，則有可能是汽缸壁潤滑不良造成的。

（5）利用發(fā)動機不同轉速判斷異響。如異響在發(fā)動機急加速時出現(xiàn)，維持高速運轉聲響仍在則是：大小瓦松曠或松動、瓦片燒熔、活塞銷折斷等。如維持某轉速，聲響紊亂，急減速，相斷發(fā)出短暫聲響則是：正時齒輪破裂或其固定螺母松動、銷套松曠、凸輪軸軸向間隙過大或襯套松曠等。如異響僅在低速或怠速時存在則是：活塞缸壁間隙過大、活塞銷裝配過緊或小瓦裝配過緊、挺桿與導孔間隙過大、凸輪有線性磨損。

（6）儀器診斷法。因為發(fā)動機各類異響振動產(chǎn)生的聲響、聲壓、振幅，形成一定的波頻并通過儀器反映出來。利用以上方法熟練掌握各種異響的規(guī)律，經(jīng)過正確的判斷與分析，對異響做到對癥下藥。有些故障如：點火不正時、混合氣過濃或過稀、氣門調整螺絲松動等造成的異響，一般進行必要的調整即可排除。若是因潤滑、磨損、部分機件操作或損壞而造成的異響如：活塞敲缸、大小瓦響等無法進行自行調整的，要及時進行修理，以免造成重大事故。所以對拖拉機發(fā)動機出現(xiàn)異響做出正確的判斷與分析，及時排除發(fā)動機各種異響，減少事故發(fā)生，具有非常重要的現(xiàn)實意義。