【船机帮】浅析柴油发动机活塞敲缸故障分析及预防措施

柴油发动机相对于汽油发动机来讲, 正常工作时, 其声音比汽油发动机的声音要粗暴且较有节奏感, 但随着其油量控制拉杆即齿条位置不同或其负荷不同, 其节奏快慢也不同, 而汽油发动机正常工作时其声音比较柔和( 怠速运转时尤为明显) 。

但因为柴油发动机的工作环境一般比汽油发动机恶劣( 柴油发动机大多在大功率的工程机械、轮船或农用机械上作业) , 输出功率或扭矩大, 由于种种原因, 燃烧室内会发出异常噪音, 即发生敲缸。

因为柴油发动机工作时声音比较粗暴, 且振动也比较大, 所以必须仔细观察方能发现, 必要时须借助一些简单的诊断工具才能够进行诊断。

下面从五个方面简单分析柴油发动机活塞敲缸的实质、类型、原因、诊断排除方法及预防措施。

活塞在汽缸里的运动实际上相当于滑块在导向轨道里作往复式的导向运动, 连杆实际上就是简单的二力构件, 因为连杆两端都是铰链连结, 连杆本身也只承受拉力或压力的作用, 且主要是承受压力作用, 而其它外力可勿略不计。

因此活塞敲缸异响的实质是活塞侧面敲击汽缸壁产生的异响。

当活塞与汽缸配合间隙因磨损严重而过大时, 活塞在压缩行程中受侧压力即连杆给活塞的作用力沿水平方向的分力作用, 活塞经过上止点时侧压力或水平分力的作用方向改变, 在活塞瞬时换向时, 从靠汽缸壁一侧迅速转变到靠向另一侧, 与汽缸壁发生撞击而产生响声, 从发动机前端往后看, 若发动机曲轴回转方向是顺时针转向, 则此响声发生活塞作功行程刚开始瞬间发动机横向左侧缸壁与活塞之间且在汽缸壁中上部位置。

1、柴油发动机冷启动后活塞敲缸异响严重, 汽缸内发出一种清脆有节奏且较沉闷的“ 铛、铛、铛”金属敲击声, 其响声随温度变化而不同,即发动机工作温度正常之后响声减轻或消除。 

2、柴油发动机低温时基本正常, 正常工作温度加速时敲缸严重。 

3、柴油发动机无论低温还是正常工作温度总有敲缸异响, 低温时敲缸异响较轻, 正常工作温度时敲缸异响较重。 

4、某一汽缸敲缸异响, 将该缸喷油器旋出 后响声减弱或消失。 

5、多个汽缸发响, 响声杂乱, 加大油门便发生快节奏噪声。

1、把柴油发动机转速固定在敲击最响的位置上, 采取逐缸断油法进行试验。

拆下某缸高压油管, 如果试到该缸时, 声响显著减弱或消失，则证明是该缸活塞敲击汽缸壁。 

2、用听诊棒触听缸体中部, 可明显察觉到拍击声, 且响声区域清新, 并略有振动感, 此时应注意仔细听诊, 因柴油发动机工作时, 其噪声大、振动大是其工作特点, 故应仔细区分。 

3、柴油发动机怠速运转时活塞敲缸异响明显而清晰, 随着柴油发动机水温升高或转速处于中速以上, 响声减弱或消失。 

4、卸下喷油器, 从其安装孔处向气缸内加注少量机油, 用启动机带动柴油发动机曲轴旋转几圈, 使活塞与缸壁间充满润滑油膜, 然后启动柴油发动机。

若在启动后的瞬间响声明显减弱或消失。但随着油膜的流失或烧蚀, 响声会很快出现，说明敲缸异响发生在该缸。 

5、拆下汽缸盖, 检查柴油发动机燃烧室的积炭情况。

如果柴油发动机燃烧室内积炭太多, 应用机械或化学方法清除。 

6、拆下汽缸盖后, 检查汽缸垫的厚度。

如果汽缸垫过薄或缸体顶面磨削过多, 应选用加厚的汽缸垫以防止因燃烧室容积过度减小而使压缩比增大。

7、拆下汽缸盖后, 检查、测量汽缸的磨损程度, 如果汽缸磨损过大或损坏, 应按修理规范进行搪削或更换汽缸。 

8、抽出活塞连杆组, 用外径千分尺和量缸表测量活塞同汽缸的配合间隙以及活塞销同活塞销孔的配合间隙是否符合使用要求。

9、检查连杆。

检查连杆的弯曲、扭曲变形情况。

如果变形超限, 应冷压校正或更换; 检查连杆小头铜套, 若磨损超限, 应更换铜套; 连杆及连杆螺栓应进行磁力探伤, 连杆出现任何形式的裂纹, 都必须更换。 

10、在装配时应检查活塞安装方向, 特别是活塞销偏置设计的柴油发动机, 目的是降低发动机活塞敲缸机会, 一旦方向装反, 则必然会导致或加剧发动机的敲缸异响。

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