淺談發(fā)動(dòng)機(jī)異響產(chǎn)生的原因及故障診斷

陳天佑

摘　要：本文簡要介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)異響產(chǎn)生的原因及異響的影響因素和診斷條件，探討了發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障診斷的方法。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)；故障診斷；異響

一、異響類型以及原因

(一)異響類型。

發(fā)動(dòng)機(jī)異響是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的不正常響聲，主要有機(jī)械異響、燃燒異響和空氣動(dòng)力異響等。

(二)異響原因。

(1)機(jī)械異響。機(jī)械異響主要是運(yùn)動(dòng)副配合間隙太大或配合面有損傷，運(yùn)轉(zhuǎn)中引起沖擊和振動(dòng)造成的。(2)燃燒異響。燃燒異響主要是發(fā)動(dòng)機(jī)不正常燃燒造成的。(3)空氣動(dòng)力異響?？諝鈩?dòng)力異響主要是在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣、排氣和運(yùn)轉(zhuǎn)中的風(fēng)扇，因氣流振動(dòng)而造成的。

二、異響的影響因素和診斷條件

(一)轉(zhuǎn)速。

一般情況下，轉(zhuǎn)速愈高機(jī)械異響愈強(qiáng)烈。盡管如此，但高轉(zhuǎn)速時(shí)各種響聲混雜一起，聽診某些異響不易辨清。所以，診斷轉(zhuǎn)速不一定是高速，要具體異響具體對(duì)待。如聽診氣門響和活塞敲缸響時(shí)，在怠速下或低速下就能聽得非常明顯;當(dāng)主軸承響、連桿軸承響和活塞銷響較為嚴(yán)重時(shí)，在怠速和低速下也能聽到?？傊\斷異響應(yīng)在響聲明顯的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，并盡量在低轉(zhuǎn)速下進(jìn)行。

(二)溫度。

有些異響與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度有關(guān)，在機(jī)械異響診斷中，對(duì)于熱膨脹系數(shù)大的配合副要特別注意發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況。

(三)負(fù)荷。

許多異響與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷有關(guān)。如曲軸主軸承響、連桿軸承響、活塞敲缸響、汽缸漏氣響等，均隨負(fù)荷增大而增強(qiáng)，隨負(fù)荷減小而減弱;柴油機(jī)著火敲擊聲隨負(fù)荷增大而減小。

三、發(fā)動(dòng)機(jī)異響的診斷方法

(一)用聽診方式診斷。

聽診方式是指采用或不采用某種簡單器具，進(jìn)行異響診斷的方法和形式。通常包括外部聽診和內(nèi)部聽診兩種。(1)外部聽診。使用聽診器具(金屬棒或旋具等)或不使用聽診器具在發(fā)動(dòng)機(jī)外部進(jìn)行聽診的方式，稱為外聽。有實(shí)聽和虛聽之分，實(shí)聽是用聽診器具抵觸在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上進(jìn)行診斷的一種聽診方法，虛聽是不用聽診器具直接憑聽覺診斷異響的一種聽診方法。(2)內(nèi)部聽診。內(nèi)部聽診是相對(duì)于外部聽診而言的，它是利用導(dǎo)音器材從發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部拾音進(jìn)行聽診的一種方式。如使用聽音管從加油口或機(jī)油尺插口中插入曲軸箱中(不能插入機(jī)油池內(nèi))進(jìn)行聽診。這種聽診方式可以排除外部噪聲的干擾，尤其是對(duì)于較為弱小和在外部難以辨別的異響的診斷，內(nèi)部聽診比外部聽診的效果好。

(二)利用發(fā)動(dòng)機(jī)異響隨其轉(zhuǎn)速變化而變化的特性進(jìn)行診斷。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)異響機(jī)件的構(gòu)造形式、承受的負(fù)荷、所處的位置、潤滑條件以及松曠的程度等的不同，因而產(chǎn)生異響時(shí)的轉(zhuǎn)速也各有差異。發(fā)動(dòng)機(jī)的各種異響本身都有其特定的振動(dòng)頻率，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度頻率是異響頻率的整數(shù)倍時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，異響加劇。即每種異響在其響聲明顯時(shí)都對(duì)應(yīng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)速度段(速度范圍)，一般將音量、節(jié)奏、音調(diào)等暴露得明顯的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速區(qū)域稱為佳診斷轉(zhuǎn)速。

(三)利用發(fā)動(dòng)機(jī)異響隨其負(fù)荷變化而變化的特性進(jìn)行診斷。

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的某些異響與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷有關(guān)。一般情況下，負(fù)荷越大，異響越大，其表現(xiàn)是異響與缸位有明顯的關(guān)系。在診斷過程中，可以通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，使異響的聲音大小發(fā)生改變，從而有助于異響的定性和定位診斷。改變發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的方法有增加負(fù)荷和解除負(fù)荷兩種做法。應(yīng)用較多的是解除負(fù)荷。解除負(fù)荷的.方法通常是逐缸斷火或斷油。

(四)利用異響的振動(dòng)部位進(jìn)行診斷。

發(fā)動(dòng)機(jī)有異響時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)某部位就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，其振動(dòng)頻率與異響聲頻率往往是一致的。由于不同的發(fā)響機(jī)件所處的部位不同，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)上的振動(dòng)強(qiáng)烈程度亦不一樣，通常將在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上振動(dòng)量的區(qū)域稱為振動(dòng)部位，各種異響在發(fā)動(dòng)機(jī)體上都對(duì)應(yīng)著各自的振動(dòng)部位。根據(jù)此道理，就可以大致判明異響機(jī)件的部位，這是診斷發(fā)動(dòng)機(jī)異響的重要輔助手段。因此，通過實(shí)聽振動(dòng)部位，根據(jù)振動(dòng)部位在缸體上的區(qū)域和振動(dòng)頻率與異響的關(guān)系，就可以大致判明發(fā)響機(jī)件的部位。

(五)利用發(fā)動(dòng)機(jī)異響隨溫度變化而變化的特性進(jìn)行診斷。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的變化，能使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件的潤滑條件和配合間隙發(fā)生變化。溫度越高，潤滑油的黏度越低，產(chǎn)生異響機(jī)件間的潤滑油膜就越薄，機(jī)件間的沖擊力就會(huì)越大，異響聲也就更加明顯;有些異響在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高后，由于配合機(jī)件的材料不同，受熱后膨脹量不同，異響因發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高而減輕，甚至消失;這表明發(fā)動(dòng)機(jī)的某些異響與溫度有著密切的關(guān)系。因此，在診聽發(fā)動(dòng)機(jī)異響過程中，密切注意異響與溫度變化的關(guān)系，進(jìn)行冷、熱車對(duì)比，往往是判斷某些異響的關(guān)鍵依據(jù)之一。

(六)利用分別停轉(zhuǎn)?動(dòng)機(jī)附件進(jìn)行診斷。

若懷疑發(fā)電機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)等發(fā)響，可做停轉(zhuǎn)試驗(yàn)。

(七)根據(jù)其他參考因素診斷。

發(fā)動(dòng)機(jī)的某些異響常伴隨有機(jī)油壓力降低、加機(jī)油口脈動(dòng)冒煙、排氣管冒煙的煙色不對(duì)、功率降低、燃料消耗過甚等其他故障出現(xiàn)。例如曲軸軸承松曠過甚發(fā)響時(shí)，往往伴隨機(jī)油壓力降低、發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)等異?，F(xiàn)象。因此，這些伴隨現(xiàn)象成為輔助診斷異響故障的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫其發(fā).發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和應(yīng)用〔M〕.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]李尤為.發(fā)動(dòng)機(jī)零部件可靠性設(shè)計(jì)〔M〕.北京：國防工業(yè)出版社，2011.

來源：《企業(yè)導(dǎo)報(bào)》

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