技术状况良好的柴油机,在各种工况下应运转平衡、响声纯正、没有明显的杂音。如果柴油机的某一部位出现故障,如机件松旷、配合间隙失调、燃烧不正常等,则柴油机在工作中的最初表现就是异响。
柴油机异响通常有下列规律:
柴油机振动异常主要是由于柴油机支撑不牢所致。
柴油机转2圈(即柴油机的一个工作循环)异响出现一次,其故障原因多出现在与凸轮轴有关的零部件,如气门、推杆、气门弹簧及正时齿轮等。
柴油机转一圈异响出现一次,故障原因多存在于与曲轴有关的零部件,如活塞、活塞销、活塞环及连杆轴承等。
异响连续发生,且有一定规律,则故障部位大都为旋转部件,如连续敲击声多发生在飞轮、正时齿轮等部件。
异响间歇发生,且没有规律,故障原因主要来自柴油机的附件,如发电机、水泵、空气压缩机、起动机等,原因是安装出现松动或其内部有刮碰等。
(1)整机振抖 柴油机起动后产生没有规律的振抖响声,且随着柴油机转速的增高而加剧。产生振抖异响的主要原因:柴油机支承螺栓松动或悬置、断裂;柴油机悬置位置不当,致使曲轴与第一节传动轴不同轴;柴油机悬置缓冲件损坏等。发现柴油机有振抖现象,应根据上述原因直接进行检查、排除。
(2)活塞运动部位异响 活塞运动部位异响主要包括活塞敲击声、活塞环漏气声、活塞销声等。
1)活塞敲击声。柴油机运转时在气缸的上部可以清楚地听到一种有节奏、清脆的“咚咚咚”活塞敲击缸体声,就是常说的“敲缸”。这种现象一般是由于柴油机供油时间过早(喷油提前角过大)引起的,如喷油正时齿轮安装不当,喷油泵出油阀环带严重磨损或喷油时间过早等。喷油提前角过大,喷入气缸内的柴油在活塞上升阶段提前与吸入气缸内的空气形成可燃气体燃烧,从而导致燃烧不稳定,在活塞的上行阶段产生侧向偏移与缸壁接触发生碰撞,敲击缸体产生敲缸的声音。出现该现象,应首先校验供油时间,供油时间正确,可检查零部件状况。
若柴油机怠速或低速运转时,在气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。造成活塞这种敲缸响声主要原因是活塞与气缸套配合间隙太大、活塞与气缸套间润滑条件较差及活塞失圆等。可先在柴油机低温下判断,在怠速或低速下找出响声明显的转速,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。可采用断缸法逐缸检查,以便找出发生活塞敲缸的具体位置。
活塞顶气缸盖,此时多系气门与活塞顶相撞,在气缸盖与机体结合处,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。加大节气门时,在气缸上部可听到连续不断的“嗒、嗒”声,响声清脆震耳。主要原因:气门弹簧折断、气门间隙失调、减压机构调整不当等。
2)活塞销响。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孔配合松旷所致。
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:当柴油机在怠速或低速运转时,无异常响声;从怠速向中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、强而有力。
活塞销与连杆衬套或活塞销与活塞的销座孔松旷时,活塞在运动过程中会发生摆头与气缸套相撞,发出“空咚、空咚”的响声,当柴油机突然改变转速或低转速时,响声更为明显,此种响声在气缸套的全长上都可清晰地听到。
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。(www.daowen.com)
造成活塞环漏气响的原因是活塞环与气缸套间隙过大、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。
判断时可打开加润滑油口盖,柴油机高速运转时,可听到曲轴箱内发出“呲、呲”的声响,加注润滑油口处向外冒烟;减小节气门时响声减弱或消失。断缸试验时,如停止某缸工作后异响瞬时消失或减弱,注润滑油口冒气明显减少,说明是该缸漏气。
(3)气门处异响 在工作过程中,气门处发出一种类似于“的嗒、的嗒”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动,并发出类似响声。
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,弹簧与摇臂发生摩擦,易出现有节奏的“唧、唧”间响。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。
(4)轴承异响
1)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,这种现象就是曲轴轴承响。响声严重时,机体会随着响声抖动,润滑油压力下降。这是由于主轴瓦与轴颈因磨损间隙过大、配合松旷引起的。检查时,用螺钉旋具在气缸体(机体)的中下部靠近主轴承的两侧通道听诊比较,找出响声最大的某一道主轴承,或者将曲轴箱通气孔盖打开,用耳侧听。
保持柴油机低速运转,并反复加大节气门。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,润滑油压力降低,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。此时断缸试验无反应,润滑油压力不会改变,温度变化也不受影响。
2)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,打开加油口盖或拔出油标尺后,异响声音更加清晰。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,此时润滑油压力因配合间隙增大而有漏油部位所以下降。
造成连杆轴承响的主要原因是连杆螺钉松动(这是十分危险的);连杆轴瓦合金烧损或脱落;轴瓦和轴颈严重磨损后,配合间隙太大等。如果是轴承间隙过大所产生的敲击声,声音相对比较轻,且是钝哑的;若轴承烧损脱落,使得配合间隙很大(可达几毫米)产生的敲击声清晰可辨。
3)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润滑油润滑而咬死。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,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:①润滑油压力原来正常,突然有明显下降;②润滑油温度急剧升高达90℃以上;③拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金粉末。
(5)正时齿轮响 齿轮经长期使用后磨损的间隙很大,柴油机运转时便会发出“咔啦、咔啦”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。
若齿轮间隙过小,会发出“嗡嗡”呼啸声,转速越高,响声越大。如齿面有损伤或脱层,在怠速时发出“哽、哽”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,没有精确找正,使磨好的轴颈与同齿轮配合的轴颈不在同一中心线上,此时会发出一种“嘶啦啦”的声音。凸轮轴的轴向间隙过大,也会发出间歇性的敲击声。
(6)飞轮松旷响 飞轮松动时常常发出“哐当、哐当”或“嘎嘎”的响声,这种响声比较大,特别在柴油机转速突然变化时更剧烈,通常在柴油机后部听得比较清楚,而某些时候响声又很小,因此这种响声没有一定规律。如果停车后不供油,使气缸减压阀减压开启,快速摇转曲轴,然后突然撤掉减压,此时也能听到“哐当、哐当”响声。如果飞轮松旷严重,在柴油机停机状态下用手扳动飞轮,还会有间隙松动感觉。飞轮松旷的主要原因:飞轮紧固螺母在工作中因振动松动,安装飞轮时螺母没有拧紧。若发现飞轮松动,应及时紧固螺母,否则会引起严重后果。
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