柴油機異響診斷方法分析
摘要:柴油機工作時發出異常聲響,是故障的一種外部表現形式,不容忽視。對曲軸軸承、連桿軸承、活塞銷等處發出的異響進行了分析,闡述了故障診斷方法。
柴油機正常工作時,會發出正常的聲音。若運轉中有異響出現,說明發動機有故障了。異響是發動機故障的重要表現形式,是判斷分析故障的重要依據。柴油機常見異響有曲軸軸承響、連桿軸承響、活塞敲缸晌、活塞銷響、氣門響和著火敲擊聲響等。我們可以利用聽診診斷方法,對故障的原因作出大致的判斷。
1 曲軸軸承響
1.1現象
發動機突然加速時,有明顯而沉重的連續響聲,這種響聲比連桿軸承響沉重,是“當、當”的撞擊聲,機油壓力下降。柴油機負荷時,響聲明顯。轉速高響聲大,單缸斷油無明顯變化,而相鄰兩缸同時斷油聲音明顯減弱。
1.2原因
①曲軸主軸頸與軸承配合間隙過大。②曲軸軸向間隙過大。③曲軸軸承蓋螺栓松動。④潤滑不良導致合金燒損脫落。⑤曲軸彎曲。
1.3診斷
使發動機低中速運轉,仔細傾聽,如響聲隨著發動機的轉速升高而增大,這一般說明主軸承松曠。如發動機在怠速或低中速運轉時響聲較明顯,高速時變得雜亂,則有可能是曲軸彎曲。如在高速時機體有較大的振動,機油壓力顯著下降,則說明軸承松曠嚴重或合金脫落。
曲軸主軸承響是柴油機異響在油底殼上部激發出的低頻振動。利用異響診斷儀檢測時,在機體下部曲軸主軸頸處異響最明顯的地方,將加速度計探棒觸于發動機外殼上,先由全缸示波圖上檢測有無異響波形,再選缸檢測,逐一觀察各缸波形的異同。選擇波形異常最明顯缸,用斷油方法觀察波形的變化。若斷油后異響波形明顯減弱或消失,則異響與斷油缸有關。
2 連桿軸承響
2.1現象
當柴油機由怠速加速到中速時,出現清晰可辨“當、當”的連續、短促的金屬敲擊聲,當維持柴油機中速運轉時,聲響連續、明顯,這是連桿軸承響典型特征。單缸斷油,聲響明顯地減弱或消失,恢復供油后聲響即刻出現,具有明顯的“上缸”現象。隨柴油機負荷加大,聲響明顯加劇。單一連桿軸承響,對機油壓力影響不大。當嚴重的連桿軸承響時(如合金熔化剝落),在各種轉速下都具有明顯的響聲,但“上缸”現象不明顯(間隙太大)。
2.2原因
引起連桿軸承響的主要原因有:連桿軸頸與軸承磨損過甚,徑向間隙太大;軸承減磨合金燒毀或脫落;軸承蓋固定螺釘、螺母松動;連桿彎扭變形;曲軸彎扭變形導致連桿工作位置破壞等。
2.3診斷
迅速抖動油門使柴油機由怠速升到中速,選擇聲響最明顯的轉速,用逐缸斷油方法,聽察聲響變化。若某缸斷油后聲響明顯地減弱或消失,則異響與該缸有關。
連桿軸承聲響是曲柄連桿機構中最典型、最容易辨別的,它在曲軸箱下部側面上能激發振動。利用異響診斷儀檢測時,先選定最明顯的異響轉速并保持不變,將加速度計探棒觸于指定的檢測位置,先由全頻通道全缸示波圖觀察異響的大概波形,再用選頻通道逐缸示波觀察。將異響最明顯的汽缸波形顯示于示波器屏幕上,用斷油法觀察波形的變化。若斷油后異響波形明顯地減弱或消失,則說明異響與斷油缸有關。
3 活塞銷響
3.1現象
活塞銷響在略高于怠速的低速下,可聽到清脆而連續的“嗒、嗒”的金屬敲擊聲,當由怠速迅速升速時,也可明顯聽到。單缸斷油時聲響明顯減弱或消失,恢復供油瞬間,響聲則出現,或迅速出現兩個響聲(雙響)。轉速偏低或偏高時聲響難以分辨。柴油機的溫度、潤滑對活塞銷異響幾乎沒有影響。
3.2原因
引起活塞銷響的主要原因有:活塞銷與連桿襯套配合松曠;活塞銷與活塞銷座孔配合松曠。
3.3診斷
發動機運轉中出現這種響聲時,可將發動機由怠速加速到中速,然后再急降轉速,響聲能靈敏地隨著變化,并轉速變化每一次,都能聽到突出的“堂、堂”響聲,清脆而連貫,則可能是活塞銷響。將發動機穩定在響聲較強的轉速,逐缸“斷火”試驗。當斷開某缸后,響聲明顯減弱或消失,并在“復火”的瞬間,能靈敏而突出地恢復響聲,可斷定此缸活塞銷響。
活塞銷的響聲一般不易簡單地聽察判斷。當活塞銷響時,在正對該缸的缸蓋上能激發出振動。利用異響檢測儀檢測時,維持選定特征工況的轉速,將加速度計探棒觸于汽缸蓋頂部,先由全頻全缸示波觀察波形,再用選頻選缸示波逐缸觀察。選擇異常的波形置于示波器屏幕上,并將探棒觸于異常缸活塞相對的汽缸蓋頂部,用斷油法觀察波形的變化。若斷油后異響波形明顯地減弱或消失,則說明異響與該缸有關。
4 氣門敲擊聲
4.1現象
在氣門室罩蓋或汽缸蓋周圍可聽到連續不斷的“噠、噠”的敲擊聲,在發動機低速運轉時,響聲尤為清晰。
4.2原因
氣門間隙過大,搖臂撞頭與氣門桿端面相互沖擊而產生響聲。氣門間隙過大的主要原因在于調整不當或調整螺釘松動、機件磨損、推桿彎曲變形等。
4.3診斷
當發現上述敲擊聲時,在變化發動機轉速的同時,撞擊聲也發生疏密的變化,轉速增高響聲增大,節奏加快。怠速、低速時響聲明顯,中速以上變得模糊雜亂。另外用“斷缸”法試驗或當發動機溫度升高時,響聲均無變化,便可確診是氣門的敲擊聲。
來源:農機使用與維修