曲柄连杆机构常见敲击声判断

毕思臣
发动机运转时,其动配合零件会因间隙改变而发出敲击声响。这些声响会随着间隙增大而增强。小零件相撞,声音清脆;大零件相撞,声音沉重;大小零件相撞,似锤敲击铁钻;硬、软零件相撞(如轴与瓦),声音闷哑。这些音调、音色的不同特点,为判断哪些零件出现故障提供了依据。因此,我们应根据所听到的各种不同声响,及时诊断出声响的原因,并及时采取必要的修理措施。发动机曲柄连杆机构常见的敲击声有:活塞敲缸响、活塞环响、活塞销响、连杆轴承响、曲轴轴承响等。下面以柴油机为例,讲述曲柄连杆机构常见敲击声产生的原因及诊断方法。
一、连杆轴瓦异响
发动机连杆轴瓦作用是保护连杆轴颈及连杆大头孔。连杆轴瓦是由钢背和减磨层组成。钢背由厚1~3 mm的低碳钢制成;减磨层为03~07 mm厚的减磨合金,层质较软能保护轴颈。
1.现象
(1)突然加速时,发动机发出明显的连续的“嘡、嘡”的类似木棒敲击铁桶的声音,该声响较主轴瓦响清脆;(2)怠速时响声较小,中速时明显;(3)单缸断火后,响声明显减弱或消失;(4)车辆高速或爬坡时,响声加剧。
2原因
(1)连杆轴瓦盖螺栓松动;(2)连杆轴瓦径向间隙过大;(3)连杆轴瓦合金层烧毁;(4)发动机机油不良。
3诊断与排除
(1)发动机初发动时,响声严重,待机油压力上升后,响声减弱或消失,表明个别连杆轴瓦间隙稍大或合金层剥落,应视情况修磨连杆轴颈或更换连杆轴瓦。
(2)若发动机温度正常,转速由低速突然加至中高速时,发动机发出有节奏的“当、当”响声;转速再升高时,其响声减弱直至消失。单缸断火时响声消失,复火时响声恢复,稍关节气门,响声更明显,说明连杆轴瓦间隙过大,应修磨连杆轴颈或更换连杆轴瓦。
(3)发动机温度升高,响声增加,说明发动机机油不符合要求,应予更换。若同时在提高发动机转速时,其响声却减弱但显得杂乱,则说明连杆轴瓦合金层过热熔化,应立即修复。
二、曲轴主轴瓦响
曲轴主轴瓦安装在曲轴和缸体的固定托架上,起到轴承的作用。一般柴油机曲轴主轴瓦间隙为012~0207 mm,曲轴主轴瓦极限磨损量不超过017 mm。
1现象
(1)发动机转速突然变化时,发出沉重而有力、连续的“嘡、嘡”金属敲击声,严重时发动机发生很大振动;(2)发动机转速越高,声响越大;(3)发动机声响随负荷增加而增加;(4)发动机单缸断火,声响无明显变化,当相邻两缸断火时,声响明显减小;(5)机油压力明显降低。
2原因
(1)主轴瓦盖螺栓松动或螺栓扭力没有达到规定值;(2)主轴瓦或轴颈磨损过甚,轴向止推装置磨损过甚,导致径向间隙和轴向间隙过大;(3)润滑不良致使轴承合金烧毁或脱落;(4)轴颈失圆、轴承质量不佳、装配不当而造成的早期损坏;(5)机油压力太低或机油变质;(6)曲轴弯曲;(7)飞轮紧固螺栓松动。
3诊断与排除
(1)打开油底壳机油加注口的盖,反复改变发动机转速,若有明显的沉重敲击声,则是主轴瓦响。
(2)发动机在正常温度下工作,当发动机转速由低速加速到中速时,发出有节奏而钝重的“嘡、嘡”声。发动机温度越高(机油黏度越低)声响越明显,到高速时声响变为杂乱,则有可能是曲轴弯曲导致的曲轴主轴瓦响。
(3)如果在高速时机体有较大的振动,车辆载重爬坡时,驾驶室里有振动感,机油压力显著下降,则说明主轴瓦间隙过大,合金脱落,应及时修复。
(4)若声响出现在发动机的后部,且在发动机转速突然升高或降低的瞬间发出一声撞击声,说明飞轮紧固螺栓松动,应按规定力矩拧紧。
三、活塞敲缸响
活塞敲缸会导致柴油机燃油和机油消耗量增加,窜机油。当活塞敲缸严重时,还会打碎活塞,敲坏气缸,甚至使连杆断裂,打坏缸体。
1.现象
敲击声随柴油机温度的变化而变化,低温条件下声音比较明显;温度升高后,其响声减弱或消失。当突然提高转速时,就发出“嘎、嘎”的连续金属敲击声。如果多缸活塞敲缸,当转速升高后,响声嘈杂而无序。
2原因
(1)活塞与气缸壁配合间隙过大;(2)气缸套、活塞及活塞环的质量差,润滑不良,柴油机运行一段时间后,气缸、活塞、活塞环磨损严重,使缸塞配合间隙过大,造成发动机工作时活塞敲缸;(3)活塞受热变形,由于不规则磨损形成的圆度和圆柱度误差超过规定;(4)连杆弯曲或扭曲变形等使活塞在气缸内偏斜不正,使活塞敲击;(5)连杆轴瓦与连杆轴颈或活塞销与连杆衬套配合过紧。
3诊断与排除
(1)打开机油加注口端盖,在听到敲缸响时,同时还能观察到加机油口处有蓝烟冒出。用旋具抵在缸体上部,若能听到像用小锤敲水泥地一样的敲击声,说明是活塞敲缸。
(2)逐个断缸,若断到某个缸时声音明显减小或者消失,而当恢复其供油时又能听到敲击声,说明是该缸出现了活塞敲击,应及时修理。
(3)拆下气缸盖,抽出活塞检查时,若发现气缸严重失圆、拉伤、连杆弯曲变形、活塞销与连杆衬套配合过紧、连杆轴瓦与连杆轴颈配合间隙过小、活塞顶积碳过多等,应进行相应处理或换件修理。(01)
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