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發(fā)動機是汽車和工程機械最主要的總成之一，是動力的來源。由于發(fā)動機結構復雜，工作條件差， 因而故障率最高，往往成為重點診斷與檢測對象。發(fā)動機技術狀況的變化，主要表現(xiàn)在故障增多、性能變壞和損耗增加上。
用來評價發(fā)動機技術狀況的主要參數(shù)，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)動機溫度、異響和振動等。
1 概述
1.1異響類型
發(fā)動機異響是發(fā)動機產(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副配合間隙太大或配合面有損傷，運轉中引起沖擊和振動造成的。因磨損或調整不當造成運動副配合間隙太大時，運轉中要產(chǎn)生沖擊和振動聲波，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、氣門腳響、正時齒輪響等。
1.1.2燃燒異響
燃燒異響主要是發(fā)動機不正常燃燒造成的。如柴油機工作粗暴時汽缸內均會產(chǎn)生極高的壓力波， 這些壓力波相互撞擊，發(fā)出了強烈的類似敲擊金屬的異響。
1.2.3空氣動力異響
空氣動力異響主要是在發(fā)動機進氣、排氣和運轉中的風扇，因氣流振動而造成的。
1.3異響的影響因素和診斷條件
異響與發(fā)動機的轉速、溫度、 負荷和潤滑條件等有關。
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，但高轉速時各種響聲混雜一起，聽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。如聽診氣門響和活塞敲缸響時， 在怠速下或低速下就能聽得非常明顯；當主軸承響、連桿軸承響和活塞銷響較為嚴重時，在怠速和低速下也能聽到。總之診斷異響應在響聲最明顯的轉速下進行，并盡量在低轉速下進行。
1.3.2溫度
有些異響與發(fā)動機溫度有關，在機械異響診斷中，對于熱膨脹系數(shù)大的配合副要特別注意發(fā)動機的熱狀況，最典型的例子是活塞敲缸。在發(fā)動機冷啟動時，該響聲非常明顯。所以，診斷該響聲應在 發(fā)動機低溫下進行。
發(fā)動機溫度也是燃燒異響的影響因素之一。柴油機過冷時，往往產(chǎn)生著火敲擊聲(工作粗暴)。
1.3.3負荷
許多異響與發(fā)動機的負荷有關。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；柴油機著火敲擊聲隨負荷增大而減小。但是，也有個別異響 與負荷無關，如氣門響。
1.3.4潤滑條件
不論什么機械異響，當潤滑條件不佳時，異響一般都顯得嚴重。在發(fā)動機上，不同的機件、不同的部位和不同的工況，聲源所產(chǎn)生的振動是不同的，因而發(fā)出的異響在音調、音高、音頻、音強、出現(xiàn)的位置和次數(shù)等方面均不相同。我們利用異響的這些特點和規(guī)律，在一定的診斷條件下，即可將發(fā)動機的異響診斷出來。
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(xiàn)象
發(fā)動機突然加速時會發(fā)出沉重而有力的“剛、剛、剛”的金屬敲擊聲，嚴重時機體發(fā)生很大振動。響聲隨發(fā)動機轉速的提高而增 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。單缸斷火時響聲無明顯變化， 相鄰兩缸同時斷火時，響聲會明顯減弱。溫度變化時響聲不變化。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。曲軸軸向竄動出現(xiàn) 的響聲，在低速下采用微抖節(jié)氣門的方法，可聽到較沉重的”咯噔”、“咯噔”的響聲，好象鐵輪車行 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；
(2)主軸承減磨合金燒毀或脫落；
(3)主軸承和軸頸磨損過甚、軸向止推裝置磨損過甚，造成徑向和軸向間隙過大；
(4)曲軸彎曲；
(5)機油壓力太低或機油變質。
2.1.3診斷方法
(1)抖動并加大節(jié)氣門試驗。使發(fā)動機在低速下運轉，用手微微抖動并反復加大節(jié)氣門進行試 驗，同時仔細傾聽。如響聲是隨著發(fā)動機轉速的升高而增大，抖動節(jié)氣門時在加油的瞬間響聲較明顯，這一般是主軸承松曠；如發(fā)動機在怠速或低速運轉時響聲較明顯，高速時顯得雜亂，則可能是曲 軸彎曲；如在高速時機體有較大振動，機油壓力顯著降低，則一般是主軸承松曠嚴重、燒毀或減磨合 金脫落。
(2)從加機油口處聽診。打開加機油口蓋，從加油處仔細傾聽，同時反復變更發(fā)動機轉速進行試驗。如果是主軸承響，可明顯聽到沉重有力的金屬敲擊聲。
(3)用聽診器具聽診。將聽診器或自制的簡易聽診桿，在節(jié)氣門開度不斷變換的同時，觸在機體 曲軸箱兩側與曲軸軸線齊平的位置上進行聽診，響聲最強的部位即為發(fā)響的主軸承。
(4)斷火試驗。松開高壓油管接頭，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。曲軸軸向竄動所產(chǎn)生的響聲，單缸斷火無變化。
(5)踩離合器踏板試驗。踩下離合器踏板保持不動，如果響聲減弱或消失，則為曲軸軸向竄動產(chǎn) 生的響聲。
(6)柴油機的降速試驗。診斷柴油機主軸承響時，為避開著火敲擊聲的干擾，可采取加大供油拉 桿行程后再迅速收回的方法，趁發(fā)動機降速之機，如聽到堅實而沉重的“剛、剛、剛”聲，則有可能 為主軸承響。同時應打開加機油口蓋，輔之于聽診法和氣缸斷油法，以便于確診。
2.2 連桿軸承響
2.2.1現(xiàn)象
當發(fā)動機突然加速時，有”剛、剛”連續(xù)明顯的敲擊聲，是連桿軸承異響的主要特征。軸承嚴重松曠時，怠速運轉也能聽到明顯的響聲，且機油壓力降低。發(fā)動機溫度變化時，響聲不變化；發(fā)動機 負荷變化時，響聲隨負荷增加而加��；單缸斷火，響聲明顯減弱或消失，但復火時又能立即出現(xiàn)，即 具有所謂響聲“上缸”現(xiàn)象。
2.2.2原因
(1)連桿軸承蓋的固定螺栓松動或折斷；
(2)連桿軸承減磨合金燒毀或脫落；
(3)連桿軸承或軸頸磨損過甚，造成徑向間隙太大；
(4)機油壓力太低或機油變質。
2.2.3診斷方法
(1)變換轉速試驗。使發(fā)動機怠速運轉，然后由怠速向低速，由低速向中速，再由中速向高速加大 節(jié)氣門進行試驗，同時結合逐缸斷火法和在加機油口處聽診等方法反復進行。響聲隨著轉速的升高而增大，抖動節(jié)氣門時，在加油的瞬間異響突出。響聲嚴重時在任何轉速下均可聽到，甚至在怠速時也 可聽到清晰、明顯的敲擊聲。
(2)斷火試驗。在怠速、中速和高速情況下，逐缸反復進行斷火試驗。如某缸斷火后響聲明顯減弱 或消失，在復火的瞬間又能立即出現(xiàn)，則可斷定為該缸連桿軸承響。
(3)聽診。如用聽診器或簡易聽診桿觸在機體上聽診，往往不易聽清楚。但在加機油口處直接傾 聽，可清楚地聽到連桿軸承敲擊聲。
(4)檢查機油壓力。診斷中要注意檢查機油壓力。如果響聲嚴重，又伴隨有機油壓力低，這往往 成為區(qū)別連桿軸承響與活塞銷響、活塞敲缸響的重要依據(jù)。
(5)柴油機連桿軸承響的診斷。與汽油相比，柴油機連桿軸承的響聲比較鈍重，診斷時只有避開著 火敲擊聲的干擾，才能聽得清楚。如果隨著供油拉桿行程的加大，響聲逐漸增強，并在迅速收回供油 拉桿，趁發(fā)動機降速之際，能明顯聽到堅實的“哐、哐、哐”的敲擊聲，即可初步斷定為連桿軸承響。 此外，也可在中、高速運轉時作抖動供油拉桿試驗，如這時出現(xiàn)堅實有力的敲擊聲，說明是連桿軸承 響。診斷時可結合從加機油口處聽診、檢查機油壓力和做單缸斷油試驗等方法進行。如某缸斷油后響 聲明顯減弱或消失，復油后響聲又具極積炭較厚，說明燃燒室積炭嚴重。這不僅引起突爆或早燃，而 且提高了壓縮比，致使發(fā)動機過熱，故障在此。
(6)如燃燒室內積炭較少。車輛在冬季行駛不長時間后即發(fā)生過熱現(xiàn)象，可檢查散熱器下部至水 泵的通水管是否凍結。用手觸試散熱器上部感到很燙，觸試下部感到冰涼，用手捏下部通水軟管時又 硬又涼，說明該軟管凍結，冷卻系大循環(huán)中斷，故障在此。
(7)如果不在冬季，或者散熱器下部通水管未凍結，可檢查水泵的泵水效能。檢查時用手握住發(fā)動機頂部至散熱器的通水軟管，然后由怠速加速到某一高速，如感到通水軟管內水的流速隨發(fā)動機轉 速的增加而加快，說明水泵工作正常；反之，說明水泵泵水效能喪失或欠佳。
如水泵工作正常，再檢查節(jié)溫器的工作效能。用手觸試發(fā)動機缸體、缸蓋和小循環(huán)通水管，感到溫差不大，且很燙；觸試缸蓋至散熱器的通水軟管和散熱器上部感到不燙；觸試散熱器下部及下部通 水軟管感到溫度很低。這說明節(jié)溫器大循環(huán)閥門打不開，造成冷卻系大循環(huán)中斷，故障在此。
如節(jié)溫器工作正常，發(fā)動機過熱的原因可能是冷卻系內部的銹污、水垢沉積太厚，嚴重影響了散 熱能力 ，或分水管銹爛喪失了分水能力等造成。
(8)車輛超載或長時間用低速檔行駛。致使發(fā)動機過熱，是使用不當造成的，恢復正確的使用方法，過熱現(xiàn)象自然會消失。
2.3活塞銷響
2.3.1現(xiàn)象
發(fā)動機在怠速、低速和從怠速向低速抖動油門時，可聽到明顯而又清脆的“嗒、嗒、嗒”好象兩 個鋼球相碰的的聲音。響聲嚴重時隨轉速的升高響聲增大，但機油壓力不降低。單缸斷火時響聲明顯 減弱或消失，復火瞬間，響聲又出現(xiàn)或連續(xù)出現(xiàn)兩個響聲。
2.3.2原因
(1)活塞銷與連桿小頭襯套配合松曠；
(2)活塞銷與活塞上的銷孔配合松曠。
2.3.3診斷方法
(1)抖動節(jié)氣門試驗。發(fā)動機怠速運轉，然后由怠速向低速急抖油門，響聲能隨轉速的變化而變化。每抖一次節(jié)氣門，如能聽到清脆而連貫的”嗒、嗒、嗒”的響聲，則有可能是活塞銷響。
(2)斷火試驗。將發(fā)動機穩(wěn)定在響聲較強的轉速上，松開高壓油管接頭進行斷火試驗。當某缸斷 火后響聲明顯減弱或消失，在復火的瞬間又能立即出現(xiàn)或連續(xù)出現(xiàn)兩個響聲，則可斷定為此缸活塞銷響。如果響聲嚴重，并且轉速越高，響聲越大，此時在響聲較大的轉速下進行斷火試驗，往往響聲不消失且變得雜亂，這一般是由于配合間隙增大到了很大程度的緣故。
以上兩種方法如能配合使用，響聲會被聽得更清楚。
(3)聽診。在微抖油門使發(fā)動機轉速不斷變化的情況下，用聽診器或簡易聽診桿觸在發(fā)響汽缸的 上部或氣缸蓋上，可聽到清脆的響聲。打開加機油口，也能清楚地聽到這一響聲。
2.4活塞敲缸響
2.4.1現(xiàn)象
發(fā)動機在怠速或低速運轉時，在汽缸的上部發(fā)出清晰而明顯的”嗒、嗒、嗒”的響聲，發(fā)動機中速以上運轉時，這種異響便會減弱或消失。該響聲冷車時明顯，熱車時減弱或消失；單缸斷火，響聲減弱或消失；響聲嚴重時，負荷愈大響聲也愈大，但機油壓力不降低。
2.4.2原因
(1)活塞與氣缸壁配合間障太小；
(2)活塞與氣缸壁間潤滑條件太差。
2.4.3診斷方法
(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。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。
(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 某缸斷火后響聲減弱或消失，則為該缸敲缸響。
(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。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。
2.5氣門響
2.5.1現(xiàn)象
發(fā)動機怠速運轉時發(fā)出連續(xù)不斷的、有節(jié)奏的“嗒、嗒、嗒”(在氣門腳處)或“啪、啪、啪”(在氣 門座處)的敲擊聲，轉速增高時響聲亦隨之增高，溫度變化和單缸斷火時響聲不減弱。若有數(shù)只氣門響，則聲音顯得雜亂。氣門腳響和氣門落座響統(tǒng)稱 為氣門響。
2.5.2原因
(1)氣門腳響
①氣門腳間隙太大；
②氣門腳間隙調整螺釘松動或該間隙處兩接觸面不平；
③配氣凸輪外形加工不準或磨損過甚，造成緩沖段效能下降，加重了挺桿對氣門腳的沖擊；
④氣門腳處潤滑不良。
(2)氣門落座響
①氣門桿與其導管配合間隙太大；
②氣門頭部與其座圈接觸不良；
③氣門座圈松動；
④氣門腳間隙太大。
2.5.3診斷方法
氣門腳響和氣門落座響很類似，診斷方法也差不多，由于它們不上缸，因而采用單缸斷火或單缸斷油的方法無效。
(1)聽診。聽診氣門響時不打開加機油口蓋就能在發(fā)動機周圍聽得清清楚楚。當發(fā)動機怠速運轉 時，聽到如現(xiàn)象中所述的有節(jié)奏的響聲，可稍加大油門。如果此時響聲較明顯，逐漸加油時響聲又隨 轉速的提高節(jié)奏加快，可初步斷定為氣門腳響或氣門落座響。
柴油機由于受著火敲擊聲的影響，其氣門響不易聽診。聽診時可采用提高轉速后迅速收回供油拉 桿的方法，趁發(fā)動機降速時，避開著火敲擊聲的干擾，仔細傾聽。
(2)檢查氣門間隙。打開氣門室側蓋或氣門室頂蓋，用厚薄規(guī)檢查用手晃試氣門腳間隙，間隙最 大的往往是最響的氣門。運轉中的發(fā)動機，當用厚薄規(guī)插入氣門腳間隙處致使響聲減弱或消失時，即可確定是該氣門響，且由間隙太大造成。若需進一步確診是氣門腳響還是氣門落座響，可在氣門腳間隙處滴入少許機油。如瞬間響聲減弱或消失，說明是氣門腳響；如響聲無變化，說明是氣門落座響。 氣門落座響如系座圈松動造成，其響聲不如氣門腳響堅實，且?guī)в衅扑槁暋?
2.6汽缸的漏氣異響
2.6.1現(xiàn)象
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、嘣”的漏氣聲，負荷、轉速愈高時響聲愈大。當收回油門或單缸斷火時，響聲減弱或消失。此外，隨著響聲的出現(xiàn)，可看到加機油口處脈 動地向外冒煙，脈動次數(shù)與發(fā)響次數(shù)相同。
2.6.2原因
(1)活塞環(huán)與汽缸壁漏光度太大；
(2)活塞環(huán)開口間隙太大或各環(huán)開口重合；
(3)活塞環(huán)彈力太弱或因其側隙、背隙太小而造成背壓力建立不起來；
(4)活塞環(huán)卡死在環(huán)槽內；
(5)汽缸壁拉傷，出現(xiàn)溝槽。
2.6.3診斷方法
(1)斷火試驗。打開加機油口蓋，提高發(fā)動機轉速至響聲最明顯、冒煙最大處穩(wěn)住。若某缸斷火后 響聲減弱或消失，且加機油口處的冒煙量明顯減少，說明漏氣異響是該缸發(fā)出。
(2)加機油法。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。
2.7正時齒輪響
2.7.1現(xiàn)象
有的有節(jié)奏，有的無節(jié)奏。在有節(jié)奏的響聲中，有的屬于間響，有的屬于連響。轉速越高，響 聲往往越大。使用單缸斷火，響聲不減弱。
2.7.2原因
(1)齒輪嚙合間隙過大或過��；
(2)曲軸主軸承孔與凸輪軸軸承孔中心距在使用或保修中發(fā)生變化，變大或變��；
(3)齒輪的齒形不符合要求或齒面磨損過甚；
(4)齒輪轉動一周，其嚙合間隙松緊不一或發(fā)生根切；
(5)齒輪齒面碰傷、脫層或輪齒斷裂；
(6)齒輪在曲軸或凸輪軸上松動或脫出；
(7)曲軸或凸輪軸軸向間隙過大；
(8)重新裝配一對正時齒輪時，改變了原來的嚙合位置；
(9)未成對更換齒輪。
2.7.3診斷方法
診斷的方法有兩種：一種是變換油門開度法，另一種是聽診法。在配合使用上述兩種方法的同 時，要結合以下情況分別進行判斷。
(1)診斷中若發(fā)現(xiàn)響聲是無節(jié)奏的，且在發(fā)動機怠速運轉時發(fā)出”嘎啦、嘎啦”的響聲，中速時 響的更為明顯，高速時響聲變得雜亂并帶有破碎聲，響聲嚴重時正時齒輪室蓋處有振動，這有可能 是齒輪嚙合間隙太大造成的。
(2)如果出現(xiàn)一種連續(xù)不斷的”嗷——”的響聲，發(fā)動機轉速越高是響聲越大， 并且經(jīng)證實該機更換過正時齒輪，則有可能是齒輪嚙合過緊的緣 故。
(3)如果出現(xiàn)有節(jié)奏的”哽、哽、哽”的響聲，發(fā)動機轉速越高時響聲越大，則可能是齒輪嚙合間 隙不均造成。若響聲為連響，則故障出在曲軸正時齒輪上；若響聲為間響，則故障出在凸輪軸正時齒 輪上。
(4)若響聲是有節(jié)奏的，發(fā)動機怠速運轉時能聽到”嗒啦、嗒啦”的聲音，中速以上時又變?yōu)榫o 湊的”嗒、嗒、嗒”的響聲，這往往是金屬齒輪齒面碰傷以后出現(xiàn)的響聲，如果故障在曲軸正時齒輪 上為連響，在凸輪軸正時齒輪上為間響。
(5)若在發(fā)動機怠速運轉時聽到”咯啦、咯啦”的撞擊聲，加大油門開度時，變?yōu)檩^雜亂的”哇啦啦”的聲音，甚至還帶點“咯棱、咯棱”的撞擊聲，正時齒輪室蓋處又伴隨有振動，通常，這是一對金屬正時齒輪發(fā)生根切造成的。
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