汽车发动机声音

【专家解说】：发动机异响标志发动机某一机构的技术状态已发生变化。主要是因有些零件磨损过甚或装配、调整不当引起的。有些异响尚可预告发动机将可能发生事故性损伤，因而当发动机出现异响时，应及时修理，防止故障扩大。在拆开之前，先要进行检查，以初步确定故障的所在部位，然后对发动机异响特性的分析，可以基本上诊断异响的部位、原因和程度，避免拆检的盲目性。 1.发动机异响特性的分析 发动机异响常与发动机的转速、负荷、温度和工作循环有关，通过对异响进行特性分析，可找出其变化规律。 (1)异响与发动机转速的关系 发动机的大多数常见异响的存在取决于发动机的转速状态。 ①异响仅在怠速或低速运转时存在。发响的原因有:活塞与气缸壁间隙过大;活塞销装配过紧或连杆轴承装配过紧;挺杆与其导孔间隙过大;配气凸轮轮廓磨损;有时，起动抓松动而使皮带轮发响(在转速改变时明显)。 ②维持在某转速时声响紊乱，急减速时相继发出短暂声响。发响的原因有:凸轮轴正时齿轮破裂或其固定螺母松动;曲轴折断;活塞销衬套松旷;凸轮轴轴向间隙过大或其衬套松旷。 ③异响在发动机急加速时出现，维持高速运转时声响仍存在。发响的原因有:连杆轴承松旷、轴瓦烧熔或尺寸不符而转动;曲轴轴承松旷或轴瓦烧容;活塞销折断;曲轴折断。 (2)异响与负荷的关系 发动机上不少异响与其负荷有明显的关系，诊断时可采取逐缸解除负荷的方法进行试验，通常采用单缸或双缸断火法解除一或两缸的负荷，以鉴别异响与负荷的关系。 ①某缸断火，异响顿无或减轻。发响的原因有:活塞敲缸;连杆轴承松旷;活塞环漏气;活塞销折断。 ②某缸断火，则声响加重，或原来无响，此时反而出现声响。发响的原因有:活塞销铜套松旷;活塞裙部锥度过大;活塞销窜出;连杆轴承盖固定螺栓松动过甚或连杆轴瓦合金烧熔脱净;飞轮固定螺栓松动过甚。 ③相邻两缸断火异响减轻或消失。发响的原因有:曲轴轴承松旷。 (3)异响与温度的关系 ①低温发响，温度升高后声响减轻，甚至消失。发响的原因有:活塞与缸壁间隙过大;活塞因主轴承油槽深度和宽度失准;机油压力低而润滑不良。 ②温度升高后有声响，温度降低后声响减轻或消失。发响的原因有:过热引起的早燃;活塞裙部椭圆的长、短轴方向相反;活塞椭圆度小、活塞与缸壁的间隙过小;活塞变形;活塞环各间隙过小。 (4)异响与发动机工作循环的关系 发动机的异响故障往往与发动机的工作循环有明显的关系，尤其是曲柄连杆机构和配气机构的异响都与工作循环有关。就四行程发动机而言，凡由曲柄连杆机构引起的声响均为发动机作功一次发响两次;凡由配气机构引起的声响均为发动机作功一次发响一次。 ①由曲柄连杆机构引起的异响其原因有:活塞敲击缸壁;活塞销发出的敲击声;活塞顶缸盖;连杆轴承松旷过甚;活塞环漏气。 ②由配气机构引起的异响其原因有:气门间隙过大;挺杆与其导孔间隙过大;凸轮轮廓靡损;气门杆与其导管间隙过大;气门弹簧折断;凸轮轴正时齿轮径向破裂;气门座圈松脱;气门卡滞不能关闭。 ③若异响与工作循环无关，则应注意其发响区域。通常，由与工作循环无关的间隙引起的发响多为发动机附件有故障;若是与工作循环无关的机件发出的连续金属摩擦声，则可考虑是某些旋转件有故障。 (5)异响与发动机部位的关系 发动机发生异响时，必然会产生一定程度的振动，根据振动的特点和部位可以辅助诊断发生异响的原因。发动机常见异响所引起的振动部件和区域如附图所示，可分为4个区域(A-B、B-B、C-C、D-D)和两个部位(正时齿轮盖、机油加注口)。 ①在A-A区域可听察燃烧室、主轴承和气门等部位，可以辅助诊断活塞顶碰缸盖、气缸凸肩磨损过甚、气门座圈脱出、曲轴折断和主轴承松旷等故障。 ②在B-B区域的气门室一侧，可听察气门组合件及挺杆等部位，如在气门室对面，可辅助诊断活塞敲缸一类的故障;在机油加注口处听察可辅助判明活塞销、连杆轴承发响和活塞环漏气等故障。 ③在C-C区域可听察凸轮轴的衬套和正时齿轮，可辅助诊断凸轮轴正时齿轮破裂或其固定螺母松动，以及凸轮衬套松旷等故障。 ④D-D区域是在气缸体及油底壳分开面的附近(凸轮轴的对面)，在此区域听察可以辅助判明主轴承发响或曲轴断裂等故障。 (6)异响与其他故障现象的关系 发动机在发生某些异响故障时，常常伴随出现其他故障现象。因此，这些伴同现象就成为辅助诊断异响原因的重要依据。发动机发生异响时常伴随出现的其他故障现象如附表所示。 2.发动机异响的诊断 (1)异响诊断的原则 若声响在低速运转时显得轻微、单纯，在高速运转时显得轰鸣且平稳均匀，在加速或减速显得圆滑过渡，则为正常声响。 异响原因 伴同现象 主轴承径向间隙过大或轴瓦合金烧熔脱落 机油压力下降,机体振抖 连杆轴承松旷过甚 机油压力下降 进、排气门卡滞不能闭 个别缸不工作，机体振抖。若排气门卡滞将造成排气管有喘气声 活塞与缸壁间隙过大，活塞环对口或抱死 加机油口出现脉动冒烟，排气管冒浓蓝烟，机油消耗多，燃油消耗多但是多功率下降 排气门弹簧折断 个别缸不工作，发动机抖动，不易加速 点火时间过迟 燃油消耗多，功率降低 若声响中伴随着沉闷的“镗”“镗”声，或清脆的“当、当”声，或短促的“嗒、嗒”声，或细微的“涮、涮”声，或强烈的“嘎、嘎”声，即表明发动机存在不正常的异响，至于其是否严重，则可依据以下情况判断: ①声响若仅在怠速运转时存在，转速提高后即自行消失，在整个使用过程中声响又无明显的变化，则属于危害不大的异响，允许暂时存在，待适当时机再行修理。 ②声响若在突然加速或突然减速时出现，而且当发动机在中、高速运转期并不消失，同时又引起机体振抖，则属于不允许再继续存在异响，应予以立即查明原因，进行排除。 ③声响倘若是在运转中突然出现的，且又较猛烈，则不应使用发动机继续运转或进行试听诊断，而应立即停机拆检。一般应先拆油底壳，再拆缸盖。 (2)异响诊断的方法 ①人工直观试探法。主要是借助听诊器、断火试验，结合变换节气门开度等，凭耳、眼进行行听、察异响的变化情况。在听察过程中，还要及时观察排气管冒出的烟色、烟量的变化和各仪表的工作情况等。 ②仪器诊断法。因为发动机各类异响和振动的声响、声压、振幅等不同，只要发动机各摩擦副磨损，配合间隙增大或某一部分发生松动，就会产生异响与振动，形成特有的声级、声压和振幅并通过仪器反映出来。 (3)异响的确诊过程 根据异响出现的时机和连贯存在的时间来看，异响一般都分别存在于怠速或低速运转期间和高速运转期间。 当异响出现在怠速或低速运转期间，可依以下顺序进行诊断: ①用单缸断火法检查异响与缸位是否有关联。若某缸断火后异响有明显的变化，说明故障在该缸。 ②若某缸断火后异响并无明显的变化，说明异响与缸位并无关系。继而应逐缸检查异响与工作循环是否有关联，判定故障出在哪一机构。 ③进而再逐渐提高发动机转速，听察异响有无变化，根据异响随转速的变化，判断运动机制耗损的程度。 ④此外，在诊断过程中，还应注意观察发动机温度的变化对异响的影响。 当异响出现在高速运转期间，可依以下顺序进行诊断: ①从低速逐渐提高发动机转速，直至高速运转。在此过程中，注意异响出现的时机。 ②当异响出现后，使发动机稳定于该转速运转，仔细听察异响，利用单缸断火法查明缸位。 ③若难以查明缸位，则应听察该异响分布的区域。 ④若从低速逐渐提高转速的过程中，并不出现异响，却在急加速或急减速时出现异响，则用单缸断火法并配以速度的急剧变化，即可判明异响发生在哪个缸位。 通过上述诊断，基本可查明异响与发动机的负荷、工作循环、转速和温度之间的关系。如若异响与某种异响 特性相符合，即可作出诊断结诊。此外，在诊断过程中还应听察异响引起的振动部位及伴同的其他故障现象，注意机油压力、机油加注口和排气管等处的变化，辅以诊断故障，从而得出确诊的结论。 3.实例分析 我公司一台ZLM30型装载机，在使用中驾驶员反映该机的发动机有异响，经到现场诊断发现: ①在发动机体外听察时，怠速时其异响为短促而坚实的“嗒、嗒”声;若发动机转速由怠速到中速时，异响更清晰，为连续敲击声，并且随着转速的增高，敲击声更为突出，急加速时异响明显。 ②不论发动机温度高或低，异响没有变化。 ③将发动机转速稳定于中速，侧耳细听时发现，异响是有规律的声响，且随着发动机转速的增加，异响频率提高。 ④用单缸断火法检查时，发现解除III缸负荷后异响减弱;解除其他缸的负荷后异响无明显变化;解除II、III缸和III、IV缸的负荷后，异响减弱程度同解除II缸负荷后的相近。 ⑤将机油加注口盖打开，倾耳听察发现，异响呈清脆而音量较大的“当、当”声。 ⑥在检查异响的同时，观察到机油压力偏低。 通过上述诊断、分析知:该异响与发动机的转速、负荷、工作循环有关，而与发动机的温度无关;同时，异响随转速的升高而加强，解除III缸负荷后异响减弱，因而根据异响特性初步认为故障是III缸的连杆轴承松旷引起，再结合异响的部位及机油压力的偏低，最终判定故障是III缸的连杆轴承松旷，应马上进行检修。拆下连杆轴瓦后，发现II缸的轴瓦已严重剥落，表面有轻微烧熔，其他各缸轴瓦正常;经测量，曲轴上连杆轴颈的尺寸和圆度均在要求范围内。更换了一付连杆轴承后异响消失。因该故障发现处理得早，防止了故障的扩大。同时因运用了异响特性的分析和诊断方法，正确地诊断了故障的原因，做到了有目的地拆检，及时地排除了故障。