汽车发动机论文：对汽车发动机活塞敲缸的几点分析

第 10卷第 5期 (总第 77期 ) Vo l. 10N o. 5 GeneralN o. 77 � � � � � 新疆石油教育学院学报 JOURNAL OF PETROLEUM EDUCATIONAL INST ITUTE OF X INJIANG � � � � � 2009年第 5期 NO. 5 2009 对汽车发动机活塞敲缸的几点分析 唐军松 (浙江交通技师学院信息技术系 浙江 金华 321000) 作者简介:唐军松, 浙江金华人,浙江交通技师学院汽车技术系副主任,一级实习指导教师,高级技师。 � � 摘要: 本文介绍了发动机活塞敲缸的经验诊断方法, 分析了 活塞横向敲缸和纵向敲缸的表现形式、原因及特点, 得出活塞与 汽缸壁的间隙大小是影响活塞敲缸的最重要原因。 关键词: 汽车发动机;活塞敲缸;间隙; 特点 中图分类号: U464� � 文献标识码: A 汽车发动机活塞偏缸与敲缸是一种常见的故障现象,严重影 响发动机运转的平稳性和工作寿命。 一、活塞敲缸的经验诊断方法 1.特征 ( 1)在发动机气缸体中上部, 听到一种 �嗒、嗒 的响声, 是一 种比较清晰而尖锐的金属敲击声。 ( 2)发动机怠速、温度较低或负荷重时, 响声更清晰, 温度升 高, 转速提高后,响声减弱或消失。 ( 3)急加速时, 响声减弱或消失。 ( 4)单缸断火后 ,响声减弱或消失。 2.原因 ( 1)活塞与汽缸壁间隙过大,活塞在运行过程中, 其裙部上下 端撞击汽缸壁发出响声。 ( 2)由于润滑条件不良,机油不能飞溅到汽缸壁, 活塞与汽缸 壁直接碰撞产生敲缸。 ( 3)汽油发动机出现不正常的燃烧, 如表面点火及点火过早 等。 ( 4)连杆弯曲、扭曲使活塞出现不正常的运行轨迹,造成润滑 条件恶化, 使气缸磨损严重。 3.检查判断 ( 1)从响声上判断,如果是 �当、当 声 ,一般是汽缸壁润滑不 良所致。此时, 可在气缸内加少许机油后再启动发动机, 若短时 间响声减弱或消失, 一般是活塞与缸壁间隙过大所致。 ( 2)单缸断火试验,当某缸响声减弱或消失, 即证明该缸是活 塞与气缸间隙过大。 ( 3)如果低温时不响, 温度升高后敲缸, 单缸断火后响声加 重, 问题比较复杂。其主要原因为, 连杆扭曲、弯曲, 活塞与汽缸 壁间隙过小等引起的敲缸。 二、活塞敲缸的种类 1.活塞横向敲缸 活塞横向敲缸是活塞敲缸中最常见的一种。发动机工作时, 在连杆摆动平面内活塞总是不断地左右横向摆动, 这是活塞横向 敲缸的根源。活塞横向敲缸必须同时具备两个条件: 一是活塞侧 向力在换向时迅速达到足够大的数值, 以克服活塞销、活塞环等 处的摩擦力以及活塞组和连杆小头的横向运动惯性力, 使活塞获 得足够大的横向加速度; 二是活塞与缸壁间有足够大的间隙, 以 使活塞在换向过程中获得足够的加速时间, 从而获得足够的撞击 缸壁的速度。 显然, 活塞换向时的侧向力越大, 以及活塞与缸壁配合间隙 越大, 则活塞横向敲缸越严重。如果活塞装配间隙具备横向敲缸 的条件, 压缩行程上止点后, 活塞侧向力改变方向的同时迅速达 到循环中的最大值, 则在此期间必定发生活塞横向敲缸。活塞越 过压缩行程上止点后, 并不立即换向, 而是要等待侧向力增大到 足以克服前述的摩擦力和惯性力之后, 才能推动活塞换向并给予 一定的横向加速度。活塞横向敲缸的时刻就是活塞换向完毕的 时刻, 也就是气缸壁被活塞撞击而开始强烈振动的时刻。可用测 量缸套振动的方法测量活塞换向结束的时刻。实际测量数值证 实, 活塞换向结束时刻是在速燃期后期附近, 即在压缩行程上止 点后 10!CA~ 15!CA,也有数据认为是在上止点后 20!CA处。 2.活塞纵向敲缸 活塞纵向敲缸是指沿发动机纵向, 活塞向气缸前壁或后壁撞 击。凡是活塞在行程中改变偏缸方向, 而且活塞与缸壁配合间隙 比较大时都会发生纵向敲缸。 ( 1)活塞纵向敲缸的表现形式及原因 活塞在上下止点分别撞击缸壁而在行程中间位置不敲缸。 此现象多数由于检修后或运转中发生曲轴弯曲, 或连杆轴颈轴线 与主轴颈轴线不平行等原因造成的。若连杆轴颈轴与主轴线平 行度偏差过大, 活塞在上止点时偏靠缸壁前侧 (或后侧 ) ,活塞在下止点时偏 靠缸壁后侧 (或前侧 ),而在行程中间位置时活塞居中不偏缸。因 而, 曲轴每旋转一周,活塞在上下止点时分别敲击一次, 而敲缸方 向相反。曲轴弯曲引起活塞纵向敲缸的情况与上述类似。 活塞在上下止点处不撞击缸壁, 而在行程中间位置敲缸。此 现象是由于连杆扭曲造成的。无论连杆顺时针或逆针扭曲, 都在 每一行程中间位置敲缸一次, 而且活塞上行时和下行时敲缸相 反。 ( 2)活塞纵向敲缸的特点 a. 活塞横向敲缸为间响,即每一工作循环响一次,而活塞纵向 敲缸为连响, 即活塞每一行程响一次; b.与横向敲缸比较, 纵向敲击较轻; c. 纵向敲缸不止缸,即断油或断火试验时敲击声不明显减弱 或消失; d.在多数情况下发动机在高温和高速运转时敲缸较明显。 三、结论 ( 1)活塞与汽缸壁的间隙大小是影响活塞敲缸的一个最重要 的原因。活塞敲缸因间隙的不同而不同。活塞间隙大时, 最有可 能产生活塞敲缸。发动机冷态时活塞敲缸声很响。原因是冷态 时活塞间隙大, 随着发动机温度的升高, 活塞间隙相应会减少, 活 塞敲缸也会随之减轻。 ( 2)若要减轻活塞敲缸, 应当减小活塞运行时的侧压力。 ( 3)改善润滑条件, 提高机油压力, 相对提高润滑油的动力粘 度, 能够减轻活塞敲缸。 参考文献: [ 1]孔令来. 汽车发动机活塞敲缸探 [ J]. 机电产品开发与创 新 2004. 9. [ 2]陈开颜. 汽车发动机活塞偏缸与敲缸分析 [ J]. 重型汽车. 2005, 1. ∀221∀