浅谈发动机异响产生的原因及故障诊断

浅谈发动机异响产生的原因及故障诊断　　摘要：本文简要介绍了发动机异响产生的原因及异响的影响因素和诊断条件，探讨了发动机异响故障诊断的方法。　　关键词：发动机;故障诊断;异响　　一、异响类型以及原因　　(一)异响类型。　　发动机异响是发动机产生的不正常响声，主要有机械异响、燃烧异响和空气动力异响等。　　(二)异响原因。　　(1)机械异响。机械异响主要是运动副配合间隙太大或配合面有损伤，运转中引起冲击和振动造成的。(2)燃烧异响。燃烧异响主要是发动机不正常燃烧造成的。(3)空气动力异响。空气动力异响主要是在发动机进气、排气和运转中的风扇，因气流振动而造成的。　　二、异响的影响因素和诊断条件　　(一)转速。　　一般情况下，转速愈高机械异响愈强烈。尽管如此，但高转速时各种响声混杂一起，听诊某些异响不易辨清。所以，诊断转速不一定是高速，要具体异响具体对待。如听诊气门响和活塞敲缸响时，在怠速下或低速下就能听得非常明显;当主轴承响、连杆轴承响和活塞销响较为严重时，在怠速和低速下也能听到。总之诊断异响应在响声最明显的转速下进行，并尽量在低转速下进行。　　(二)温度。　　有些异响与发动机温度有关，在机械异响诊断中，对于热膨胀系数大的配合副要特别注意发动机的热状况。　　(三)负荷。　　许多异响与发动机的负荷有关。如曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞敲缸响、汽缸漏气响等，均随负荷增大而增强，随负荷减小而减弱;柴油机着火敲击声随负荷增大而减小。　　三、发动机异响的诊断方法　　(一)用听诊方式诊断。　　听诊方式是指采用或不采用某种简单器具，进行异响诊断的方法和形式。通常包括外部听诊和内部听诊两种。(1)外部听诊。使用听诊器具(金属棒或旋具等)或不使用听诊器具在发动机外部进行听诊的方式，称为外听。有实听和虚听之分，实听是用听诊器具抵触在发动机机体上进行诊断的一种听诊方法，虚听是不用听诊器具直接凭听觉诊断异响的一种听诊方法。(2)内部听诊。内部听诊是相对于外部听诊而言的，它是利用导音器材从发动机内部拾音进行听诊的一种方式。如使用听音管从加油口或机油尺插口中插入曲轴箱中(不能插入机油池内)进行听诊。这种听诊方式可以排除外部噪声的干扰，尤其是对于较为弱小和在外部难以辨别的异响的诊断，内部听诊比外部听诊的效果好。　　(二)利用发动机异响随其转速变化而变化的特性进行诊断。　　由于发动机异响机件的构造形式、承受的负荷、所处的位置、润滑条件以及松旷的程度等的不同，因而产生异响时的转速也各有差异。发动机的各种异响本身都有其特定的振动频率，当运动速度频率是异响频率的整数倍时，会产生共振现象，异响加剧。即每种异响在其响声最明显时都对应一个运动速度段(速度范围)，一般将音量、节奏、音调等暴露得最为明显的转速或转速区域称为最佳诊断转速。　　(三)利用发动机异响随其负荷变化而变化的特性进行诊断。　　发动机运转过程中的某些异响与发动机的负荷有关。一般情况下，负荷越大，异响越大，其现是异响与缸位有明显的关系。在诊断过程中，可以通过改变发动机的负荷，使异响的声音大小发生改变，从而有助于异响的定性和定位诊断。改变发动机负荷的方法有增加负荷和解除负荷两种做法。应用较多的是解除负荷。解除负荷的方法通常是逐缸断火或断油。　　(四)利用异响的最大振动部位进行诊断。　　发动机有异响时，发动机某部位就会产生振动，其振动频率与异响声频率往往是一致的。由于不同的发响机件所处的部位不同，所以在发动机上的振动强烈程度亦不一样，通常将在发动机机体上振动量最大的区域称为最大振动部位，各种异响在发动机体上都对应着各自的最大振动部位。根据此道理，就可以大致判明异响机件的部位，这是诊断发动机异响的重要辅助手段。因此，通过实听最大振动部位，根据最大振动部位在缸体上的区域和振动频率与异响的关系，就可以大致判明发响机件的部位。　　(五)利用发动机异响随温度变化而变化的特性进行诊断。　　发动机工作温度的变化，能使发动机机件的润滑条件和配合间隙发生变化。温度越高，润滑油的黏度越低，产生异响机件间的润滑油膜就越薄，机件间的冲击力就会增大，异响声也就更加明显;有些异响在发动机温度升高后，由于配合机件的材料不同，受热后膨胀量不同，异响因发动机温度升高而减轻，甚至消失;这表明发动机的某些异响与温度有着密切的关系。因此，在诊听发动机异响过程中，密切注意异响与温度变化的关系，进行冷、热车对比，往往是判断某些异响的关键依据之一。　　(六)利用分别停转发动机附件进行诊断。　　若怀疑发电机、水泵、空气压缩机等发响，可做停转试验。　　(七)根据其他参考因素诊断。　　发动机的某些异响常伴随有机油压力降低、加机油口脉动冒烟、排气管冒烟的烟色不对、功率降低、燃料消耗过甚等其他故障出现。例如曲轴轴承松旷过甚发响时，往往伴随机油压力降低、发动机抖动等异常现象。因此，这些伴随现象成为辅助诊断异响故障的依据。　　：　　[1]孙其发.发动机设计和应用〔M〕.北京：机械工业出版社，2010.　　[2]李尤为.发动机零部件可靠性设计〔M〕.北京：国防工业出版社，2011.