内燃机的异响是多种多样的,也是比较复杂的。发生异响表明内燃机某一机构的技术状态已发生变化,主要是由有些零件磨损过甚或装配、调整不当引起的,有些异响还可预告内燃机可能将要发生事故性损伤。因此,当内燃机出现异响时,应及时修理,防止故障扩大。在拆开之前,先要进行诊断,通过对异响特点的分析和对比,初步确定异响的部位、原因和程度,避免拆检的盲目性。下面,介绍几种诊断内燃机异响的基本方法,供读者参考。
(1)利用异响与温度变化的关系进行诊断 有些配合副热胀系数较大,其发出的异响与内燃机的温度有关。如活塞敲缸响,活塞撞击声在温度低时明显,温度升高后会减弱或消失。另有一些异响,则随温度的升高而增强,如活塞反椭圆而引起的敲缸响和发动机爆燃等。热胀系数小的配合副,如曲轴连杆轴承等与发动机温度无关。因此,在听诊内燃机异响过程中,密切注意异响与温度变化的关系,进行冷热车对比,往往是判断异响的关键依据。
(2)利用异响与内燃机转速变化的关系进行诊断 造成内燃机异响的机件,其构造、承受的负荷、所处的位置、润滑条件以及松旷的程度等都不相同,致使发出异响时的转速也各有差异。有的在怠速或低速时响声清晰,而在加速或中等以上的转速时,由于响声频率增高的同时,其他噪声也增大,就使得异响声连续、混杂,反而听不清。有的在怠速时一般不易发现,缓慢加速,响声也并不明显,但由怠速往中速急剧提高转速时,由于冲击负荷急剧增加,使得敲击声明显且连续。如曲轴主轴承响、连杆轴承响等在急加速时出现;活塞销衬套松旷等引起的异响,在内燃机急加速时较明显;活塞敲缸响、活塞销响、气门挺杆响等在低速运转时出现,转速升高时即减弱或消失。鉴于异响与转速的这种关系,在判断内燃机异响时,为了判明异响来自哪个机件,常用反复改变转速的方法,寻找和判断内燃机的各种异响。
(3)利用异响与内燃机负荷变化的关系进行诊断 内燃机运转中许多异响与内燃机负荷有关,因此可以根据负荷变化来诊断此类异响。常用单缸断火法或邻缸同时断火法加以判断,如活塞敲缸响和由连杆轴承松旷引起的异响,当该缸断火时,异响会减弱或消失;而活塞销铜套松旷引起的异响在该缸断火时会加重。又如由曲轴轴承松旷引起的异响在相邻缸同时断火时会减弱或消失。另外,有个别异响与负荷无关,如气门响、凸轮轴轴承响和正时齿轮响。
(4)利用异响与内燃机工作循环的关系进行诊断 内燃机的异响故障往往与内燃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。就四行程内燃机而言,凡由曲柄连杆机构引起的声响均为内燃机做功1次发响2次;凡由配气机构引起的声响均为内燃机做功1次发响1次。若异响与工作循环无关,则应注意其发响区域,通常多为发动机附件有故障引起的发响;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)利用异响有无节奏性的方法进行诊断 异响的节奏性是指在内燃机转速一定的情况下,异响每出现1次的间隔时间大致相等。做旋转运动和往复运动的机件(如曲轴、活塞、连杆、气门等)在工作时产生的响声,往往具有一定的节奏性。因此,根据异响有无节奏性,可以大致断定产生异响的机件,从而缩小诊断范围。
(6)利用点火提前或延迟的方法进行诊断 点火提前或延迟对曲柄连杆机构机件引起的异响有反应,但对配气机构机件引起的异响无反应,利用这种方法对诊断曲柄连杆机构异响有帮助。
(7)利用内燃机振动部位查听的方法进行诊断 内燃机有异响时,由于不同发响机件所处的部位不同,所以出现在内燃机机体上的最大振动部位也不同。此时,若用听诊器具(听诊器或金属棒)抵在振动部位仔细听诊,异响较清晰。据此可以寻找出发响部位,以便进一步分析判断出发响的某个机件。某些内部机件所引起的异响(如敲缸响等),由于其响声经过金属扩散后,难以根据振动部位判断,而在加机油口处听得明显,这时可借助断火等方法进行诊断。
(8)利用换件比较的方法进行诊断 换件比较法就是根据故障现象,将怀疑有故障的机件卸下,换上工作正常的机件,通过观察比较故障现象有无变化,而进行的故障诊断方法。换件比较法,适用于有较多器材储备,且对故障现象难于诊断的情况。
(9)利用工作隔断的方法进行诊断 工作隔断法就是将某些系统或部件的工作隔断,通过故障现象是否变化来确定故障部位或范围的诊断方法。如诊断柴油内燃机冒黑烟故障时,可采用断油的方法来确定故障缸。当切断某缸供油(松开喷油器上的高压油管)后,冒黑烟的现象消失或明显减少,说明该缸有故障。
(10)利用试探的方法进行诊断 试探法就是对故障范围内的某些部位,进行试探性的排除或调整,通过观察故障是否消失而进行的诊断方法。当发动机运转无力、排气发闷时,可逆着分火头转动方向转动分电器外壳,若发动机运转有明显好转,说明点火时间过迟。
(11)利用触摸的方法进行诊断 触摸法就是用手或人体其他部位来感觉(主要是温度)内燃机是否正常的诊断方法。当内燃机有缺缸故障时,可用手触摸火花塞或喷油器外表面,若其温度偏低即为该缸有故障。
(12)利用测试的方法进行诊断 测试法就是利用万用表等仪器,对电器元件或总成进行检测,以确定其技术状况的诊断方法。仪表检测对现代汽车上越来越多的电气设备而言,有省时和诊断准确的优点,要求维修人员对汽车电器元件的原理、标准数据等能准确地掌握。同时,还必须具备熟练应用万用表的技能。
内燃机工作时,当同时出现多种异响时,对其诊断应采取与之相应的步骤和方法。
首先,应分清是外部附件还是内部机件发响,如果是外部附件发响,则应力求先加以排除,以利于对内部异响的诊断。
其次,应判明响声是属于什么机构的。内燃机内部机件的响声,主要来自曲轴连杆机构和配气机构,诊断时一般用断火的方法即可鉴别。如果发现配气机构有严重的气门响,可先予以排除,方便对其余异响进行诊断。接着,要紧紧抓住主要异响,即危险性大的异响,如曲轴轴承响、连杆轴承响、活塞销响和敲缸响等,重点进行诊断。在这些异响当中,哪种响声最严重,就先诊断那种响声。若在诊断过程中,危害性大的响声越来越严重,或者又突然产生新的严重异响,此时应立即停机,不可继续听诊,不然将可能造成内燃机严重损坏。遇此情况,应做逐步的拆检。通常是先拆油底壳,对曲轴轴承和连杆轴承进行检查,如未发现问题,可进而拆下气缸盖,检查缸壁和活塞及活塞销等机件的技术状况。诊断完曲轴连杆机构的异响,然后对配气机构的异响也应一一加以诊断。
最后,应对内燃机的所有异响进行综合性分析,做出比较确切的诊断结论,明确都有哪些异响,且由何机件造成,响声程度怎样,危害性如何。这样,对所诊断过的内燃机才能提出正确的处理意见。一般来说,对于曲轴连杆机构的异响要引起重视,根据响声程度,确定及时或及早排除。如果是配气机构的响声,应根据具体情况具体分析,才能决定哪些是允许的,哪些是必须排除的。如果响声仅在怠速时存在,转速提高后即消失,而且在发动机的长期使用过程中,这种响声又无明显变化,则是属于允许的响声。