柴油机常见异响的判断与排除
柴油机常见异响的判断与排除
一、 概述
柴油机的运转声能够反映出其技术状况。柴油机正常运转时，其声音是有节奏的、均匀的排气声和轻微的噪声，具有一定的规律性。当柴油机零件因磨损松旷或因修理时调整不当，破坏了配合副的间隙，就会出现异常响声，如不正常的敲击声、放炮声等。因此，根据故障现象分析异响产生的原因，出异响存在的部位，以便及时采取有效措施，予以排除。
在柴油机运转过程中，不同的零件、不同的部位和不同的工况（转速、负荷、温度），其声源所产生的振动是不同的。因而发出的异响在声音、出现的位置和频率等方面是有所区别的，我们可据此进行分析和判断。
柴油机的常见异响主要有机械异响和燃烧异响。机械异响如活塞敲缸、曲轴轴承松旷等，主要是因运动副配合间隙不当或配合面发生损伤，使运转中引起冲击和振动所造成；燃烧异响主要是由于柴油机不正常燃烧造成。
二、 常见异响的判断与分析
柴油机的常见异响主要有活塞运动部位异响、气门处异响、轴承异响、正时齿轮异响、燃烧异响等。
1.活塞敲缸响
活塞敲缸响的主要特点是：柴油机在怠速或低速运转时，在汽缸的上部发出清晰而明显的“嗒、嗒”的敲击声，随着转速的升高而逐渐减弱或消失。一般情况下，这种响声冷车时明显，热车时减弱或消失。
造成活塞敲缸响的主要原因是活塞与汽缸套配合间隙太大、活塞与汽缸套间润滑条件较差及活塞失圆等。
先在柴油机低温下判断，在怠速或低速下出响声明显的转速，然后缓慢加速至中速以上，若响声减弱或消失，可断定为活塞敲缸。当柴油机冷却水温度达正常状态时，使柴油机在响声明显的转速下稳定运转，若响声减弱或消失，可断定为因活塞与汽缸套间隙过小引起的活塞敲缸，否则为活塞与汽缸套间隙过大引起的异响。若敲击声出现在汽缸上部，且机油压力正常，可采用停缸法逐缸检查，以便出活塞敲缸的具体位置。
活塞顶汽缸盖，此时多系气门与活塞顶相撞，在汽缸盖与机体结合处，能听到金属撞击声。响声多在柴油机高速运转时出现，且响声严重。加大油门时，在汽缸上部可听到连续不断的“嗒、嗒”声，响声清脆震耳。
2.活塞销响
由于活塞销与连杆衬套间隙过大造成的活塞销响的主要特征是：当柴油机在怠速运转时无异常响声；从怠速向低速使柴油机加速运转，直至响声出现，如听到明显、清晰而尖脆的“当、当”的金属敲击声，当转速突然变化时，此敲击声更为明显，且强而有力。活塞销与连杆衬套或活塞销与活塞的销座松旷时，活塞在运动过程中会发生摆头与汽缸套相撞，发出“空咚、空咚”的响声，在柴油机突然改变转速或低转速时，响声更为明显，此种响声在汽缸套的全长上都可清晰地听到。
活塞销响的主要原因是活塞销与连杆衬套配合间隙过大、连杆衬套与连杆小头轴承配合松旷及活塞销与活塞的销座孔配合间隙过大所致。
活塞销响与供油时间过早引起的敲击声相似，要注意区分。可用如下方法判断：将某缸供
油时间适当调迟些，如敲击声消失，说明供油时间过早；如仍有敲击声，则为活塞销与连杆衬套的间隙过大。
3.活塞环漏气响
活塞环漏气响的主要特点是：柴油机运转时，从加注机油口处听到曲轴箱内发出“呲、呲”的声响，负荷越大时响声越强；随着响声的出现，加注机油口处向外冒烟。
造成活塞环漏气响的原因是活塞环与汽缸套间隙过大、活塞环开口间隙太大或各环开口重合、活塞环卡死或折断等。
判断时可打开加机油口盖，柴油机高速运转时可听到曲轴箱内发出“呲、呲”的声响，加注机油口处向外冒烟。减小油门时响声减弱或消失。停缸试验时，如停止某缸工作后响声和烟气消失，可断定为该缸活塞环漏气。
4.气门处异响
在工作过程中，气门处发出一种类似于“嘀嗒、嘀嗒发动机异响”的敲击声，音调均匀、连续不断，这主
要是由于气门间隙过大所致。当气门烧损时，由于密闭不严，在空气滤清器处往往也会听到一种“哧、哧”的声音。严重时，摸一摸进气管有烫手的感觉。除此之外，当带有座圈的气门座口松动时，会发出一种“嚓、嚓”的声音。伴随着这种声音的还有一股气流声，在柴油机熄火时最为明显。气门座圈松动时的响声特点是时大时小，并带有破碎声。柴油机在低速运转时响声比较清晰，高速时声音增大并变得杂乱。
气门杆与气门导管的间隙过大，也会产生敲击声。配气凸轮磨损后，其凸轮型线发生变化，气门挺柱在凸轮上有跳越运动，并发出类似响声。对于顶置式气门的柴油机，如果摇臂轴弹簧与摇臂接触不良，当摇臂移动时弹簧与摇臂发生磨擦，易出现有节奏的“唧、唧、唧”响声。在怠速运转时，响声较明显、清晰；中速以上时，声音变得钝哑或消失。
5.曲轴轴承响
柴油机在急加速过程中，发出连续而有节奏的“咚、咚”的金属敲击声，响声沉重而发闷，且随负荷的增加而加重，熄火后用手上下扳动飞轮，可感觉出动量较大，并有撞击声；严重时机体有较大振动，机油压力下降，这种现象就是曲轴轴承响。这是由于主轴瓦与轴颈因磨损间隙过大、配合松旷引起的。这可用停缸法来判断：当停缸时，噪音减小，就说明该
缸主轴瓦间隙过大。响声严重时，机体会随着响声抖动；低速大负荷时，振动尢为明显。
保持柴油机低速运转，并反复加大油门。若在慢加速中，响声随转速的升高而增大，可从中速急加速到高速，如沉重发闷的“咚、咚”声明显，机油压力降低，一般是曲轴轴承松旷、烧损或抗磨合金层脱落。如柴油机在怠速或低速运转时响声明显，高速时响声杂乱，一般是曲轴弯曲所致。
 柴油机在低速运转的短过程急加速中，非常沉重的“咯噔”声，好似不连续撞击声，又像压路机铁轮在不平坦的石头上碾压的声音，这是由于曲轴轴向窜动引起的。此时停缸试验无反应，机油压力不会改变，温度变化也不受影响。
6.连杆轴承响
连杆轴瓦松旷，会出现“嗒、嗒”连续明显、轻而短促的敲击声。辨别时，可从高速突然减速中查出，因为间隙过大时将会听到一种清脆的敲击声。响声的特点是随着柴油机转速的升高而增大，随着负荷的增大而增强，此时机油压力因配合间隙增大而有漏油部位而下降。
造成连杆轴承响的主要原因是连杆轴承失圆，因接触不良而造成早期磨损、润滑不良或轴
承配合不当而造成磨损。
7.烧瓦
烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少机油润滑而“咬死”。柴油机在工作中，如果突然在曲轴箱部位听到一种“唧、唧”的响声，就像在缺乏润滑油的情况下用钻头在钢件上钻孔时所发出的声音。这一般是缺油烧瓦的前兆，应及时停车检查。通常同时出现以下情况，可断定该柴油机的轴瓦已烧损：（a）机油压力原来正常，突然又明显下降；（b）机油温度急剧升高达90℃以上；（c）拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金粉末。
8.正时齿轮响
齿轮经长期使用后，磨损使间隙很大，柴油机运转时便会发出“哗啦、哗啦”的声音。停车后两边晃动曲轴，也会听到轮齿相撞的声音。其特点是具有连续性，低速、怠速时更为明显，高速时变得杂乱并带有破碎声，正时齿轮盖上有振动。
在更换齿轮时，间隙过小，会发出连续不断的“嗷、嗷”声，转速越高，响声越大。如齿面有
损伤或脱层，在怠速时发出“哗啦、哗啦”的有节奏的声响；中速以上时变为紧凑的“嗒、嗒”响声。故障发生在曲轴正时齿轮上时为连续响声，在凸轮轴正时齿轮上则为间响。
磨曲轴或凸轮轴轴颈时，没有精确正，使磨好的轴颈与同齿轮配合的轴颈不在同一中心线上，此时会是一种非常“嘶啦啦”的声音。凸轮轴的轴向间隙过大，也会发出非正常间歇性的敲击声。
9.燃烧异响
柴油机的燃烧异响是指柴油机在怠速运转时，有时会听到清脆而连续的“嘎啦、嘎啦”的敲击声。冷启动时，燃烧异响尢为明显；转速升高和负荷增大时，响声减弱或消失；但柴油机过热和超负荷运转时响声又增大。
柴油机燃烧异响的主要原因是喷油泵供油时间过早、柴油机过冷或过热、柴油机超负荷运转。
 如果柴油机冷启动后响声较大，暖机后响声消失，这是因温度太低所致。当从柴油机怠速向中速反复进行加速试验过程中，加速越急响声越明显，转速升高后稳定运转时响声减弱；
降速运转时响声消失，恢复至低速和怠速时响声又出现。若适当推迟供油时间，重新加速时敲击声减弱且随转速升高而消失，可断定为燃烧异响。供油时间过早引起的响声尖锐；喷油泵循环供油量过大引起的响声钝哑且出现黑烟。
三、 排除措施
当柴油机出现异响时，应根据故障现象分析产生的原因，出异响存在的部位，以便及时采取有效措施予以排除，避免恶性事故的发生。
 对零件损坏、松脱造成的异响，应分别予以修理和更换。如修理和更换活塞和气门，保证间隙合理、运动正常；更换损坏的喷油嘴、汽缸垫片等。
对因间隙过大造成的异响，应分别予以调整、维修或更换。如曲轴推力轴承磨损，发生轴向窜动产生异响时，应检查磨损情况，用垫片调整到规定间隙；如磨损严重，应予以更换。当喷油过早或超负荷引起异响时，应调整供油提前角或减少供油量。
四、 几例东风商用车配装的康明斯发动机异响故障处置实例
发动机异响处理实例1
2002年12月，用户驾驶一辆EQ1108G货车来到东风商用车河北某服务站，反映发动机有异响。经查，此车启动运行1min，出现明显的敲缸声。服务站修理人员打开缸盖，检查活塞、缸套、连杆铜套，均未发现异常现象。又抽出凸轮轴，检查配气机构，未发现故障。最后把发动机复装再进行检查，断两缸，转速无明显变化；断三缸，转速也无明显变化。经我们会诊，判断该发动机有自动进油的地方。检查油路看到，只有汽缸盖和油路有相连的地方。打开汽缸盖查看进气道，果然发现发动机工作时，缸盖上拧紧的空心螺栓孔和进气道打通，柴油从小孔处自动喷油进入汽缸燃烧，这样使供油提前，引起爆燃，产生异响。更换缸盖后故障消除。
发动机异响处理实例2
一辆配装6BTA发动机（后置）的峨牌客车，途中因发动机异响，前往东风商用车重庆某服务站修理。用户反映：不久前才进行了大修，现又突然出现异响，要求快速解决。服务站首先进行了发动机运转试验，确认发动机存在严重的敲击声，转速越高敲击声越大。我们根据经验初判连杆轴瓦或连杆衬套松旷引起敲缸声。为了确定是哪个缸发出的，做断缸试验。当第二缸断油时发动机敲击声明显变小，其余各缸反映不明显。由此判定故障在第二缸活塞连杆机构。
然而检查第二缸连杆轴瓦及衬套均良好，无明显径向间隙，只发现油底壳内有许多金属薄片，怀疑是连杆衬套异常磨损挤压脱落。现场进一步检查时发现第六缸连杆衬套全部脱落，活塞销直接与衬套摩檫，该孔已变形。敲击声应该是该缸发出的。更换磨损件后，故障彻底排除。
为什么第六缸连杆衬套脱落出现敲击声，反映在第二缸断油时明显减小，其它缸反映不明显呢？
仔细分析四行程直列六缸发动机工作循环，表明第二缸做功行程时，第六缸处在排气行程中。换言之，第二缸活塞是由上止点往下止点移动（下行），当第二缸发火做功时，必然引起曲轴回转的角速度增大，第六缸排气行程中，曲轴带动连杆通过活塞销推动活塞上行，活塞销与衬套下部接触。由于第二缸的做功行程，曲轴瞬时角速度增大，使第六缸排气行程中活塞上行惯量也增大，产生活塞带动活塞销向上，由原来衬套下部接触变为了上部接触。因为衬套脱落间隙过大，当活塞销作用力方向改变时，由此产生敲击声。这一案例说明，有些故障按常规断缸法判断故障不一定很准确，要针对不同问题区别对待。

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