淺談發動機異響産生的原因及故障診斷

2023-08-31

陳天佑

摘 要:本文簡要介紹了發動機(jī)異響産生的原因(yīn)及異響的(de)影響(xiǎng)因素和診斷條(tiáo)件,探讨了發動機異響故障診(zhěn)斷的方法。

關鍵詞:發動機;故障(zhàng)診斷;異響

一、異響類型以及原因

(一)異響(xiǎng)類型。

發動機異響是(shì)發動機産生的不正常響聲(shēng),主要有機械異響、燃燒(shāo)異響和空(kōng)氣動力異響等。

(二)異響原因。

(1)機械異響。機械異(yì)響主要是運動(dòng)副配合間隙太大(dà)或配合面有損傷,運轉中引起沖擊和振動(dòng)造成的(de)。(2)燃(rán)燒異響。燃燒異響主要是發動機不正常燃燒造成的。(3)空氣動力異響。空氣動力異響主要是在發動(dòng)機進氣、排氣和運轉中的風扇,因氣流振動(dòng)而造成的(de)。

二、異響(xiǎng)的影(yǐng)響因素(sù)和診(zhěn)斷條件

(一)轉速。

一(yī)般情況下,轉速愈(yù)高機械異響愈強烈。盡管如此,但高(gāo)轉速(sù)時各種響(xiǎng)聲混雜一(yī)起,聽診某(mǒu)些異響不易辨清(qīng)。所以,診斷轉速不一定是高速,要具體異響(xiǎng)具體對待。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(tīng)得非(fēi)常明顯;當主軸承響、連(lián)杆(gǎn)軸承響和(hé)活塞(sāi)銷響較(jiào)為(wéi)嚴重(zhòng)時,在怠速和低速下也能聽到(dào)。總之診斷異響應在響聲最明(míng)顯的轉速下(xià)進行,并盡(jìn)量在低(dī)轉速下進行。

(二)溫度。

有些異響(xiǎng)與發動(dòng)機溫度有關,在機械異響診斷中(zhōng),對于熱膨脹系數大的配合副要特(tè)别注意發動機的(de)熱狀況(kuàng)。

(三)負荷。

許(xǔ)多異響與(yǔ)發動機的負荷有關。如曲軸主(zhǔ)軸承響、連杆軸承響、活塞敲缸(gāng)響、汽缸漏氣響等,均随負荷增大而增強(qiáng),随負(fù)荷減小而減弱;柴油機着(zhe)火敲擊聲随負荷增大而減小。

三、發動機異響的診(zhěn)斷方法

(一)用聽(tīng)診方式診斷。

聽診方式是指采用或不(bú)采用某(mǒu)種簡單器具(jù),進(jìn)行異響診斷的(de)方法和形式。通常包括外部聽(tīng)診和内部聽診兩種。(1)外部聽診(zhěn)。使用聽診(zhěn)器具(金屬棒或旋具(jù)等)或不使用聽診器具在發動機外部進(jìn)行聽診的方式,稱為(wéi)外聽。有(yǒu)實聽和虛聽之(zhī)分,實聽是用聽診器具抵觸(chù)在發動機機體上進行診斷的一種聽診方法,虛聽是不用聽診(zhěn)器具直(zhí)接憑聽覺診斷異響的一種聽診方法。(2)内(nèi)部聽診。内部聽診是相對于外部聽診而(ér)言的,它是利用導音器材從發動(dòng)機内部拾音進行聽診的一種方式。如使用聽音(yīn)管從加(jiā)油口或機油(yóu)尺插(chā)口中插入曲軸箱(xiāng)中(不能(néng)插(chā)入機油池内)進行聽(tīng)診。這種(zhǒng)聽診方(fāng)式可以(yǐ)排除外部噪聲(shēng)的幹擾,尤其是對(duì)于較為弱小和在外部難以(yǐ)辨别的異響的診斷,内部聽(tīng)診比外部聽診的(de)效果好。

(二(èr))利用(yòng)發動(dòng)機異響随其轉(zhuǎn)速變化而變化的特(tè)性進(jìn)行診斷。

由于發動機(jī)異響機(jī)件的構造形式、承(chéng)受的負荷、所處(chù)的(de)位置、潤滑條件以(yǐ)及松曠的程度等的不同,因而産生(shēng)異響時的轉速也各有差異(yì)。發(fā)動機(jī)的各種異響本身都有其特定(dìng)的(de)振動頻率,當運動速度頻率是異響頻(pín)率的(de)整數倍(bèi)時,會産生共振現象,異響加劇。即每種異響在其(qí)響聲最明顯時都對應一個(gè)運動速度段(速度範圍),一般将音量(liàng)、節奏、音調等暴露得最為明顯的轉速或轉速區(qū)域稱為最佳診斷轉速(sù)。

(三)利用發動機異(yì)響随其負荷(hé)變化而變化的特性進行診斷。

發動機(jī)運轉過程中的某些異(yì)響與發動機的負(fù)荷有關(guān)。一般情況下,負荷越大,異響越大(dà),其表現是異響與缸位(wèi)有明顯的關系。在診斷過程中,可以通過改變發動機的負(fù)荷,使異響的聲音大小發生改變,從而有助于異響的定性和定位診斷。改變發動(dòng)機負荷的方法有增(zēng)加負荷和解除負荷兩種做(zuò)法。應(yīng)用較多的是解除負荷。解除負荷的.方法通常是逐缸斷火或(huò)斷油。

(四(sì))利用異響的最大(dà)振動部(bù)位進行診斷。

發動機有異響時,發動機某部位就會産生(shēng)振動,其振(zhèn)動頻率與異響聲頻率往往是一緻的。由于不同的發響機件所處的(de)部位不同(tóng),所以在發動(dòng)機上的振動強烈程度亦不一(yī)樣,通常将在發動機機體上(shàng)振動量最大的區域稱為最(zuì)大振動部位,各種異響在(zài)發動機體上都對(duì)應着各自的最大(dà)振動部位。根據此道理,就可以大緻判明異響機件的部位(wèi),這是診斷發動機異響的重要(yào)輔助手段。因此,通過實聽最大振動部位,根據最大振動部位在缸體上的區域和振動頻率與(yǔ)異響的(de)關系,就可以大緻判明發響機件的部位(wèi)。

(五)利用發動機異響随溫度變化而變化的特性進行(háng)診斷。

發動機工作溫度的(de)變化,能使發動機機件的潤滑(huá)條件和配合間隙發生變化。溫度(dù)越高,潤滑油的(de)黏度越低,産生異響機件間的潤(rùn)滑(huá)油膜就越薄,機件間的沖擊力就會越大,異響聲也就更加明顯;有些異響在發動機溫度升高後,由于配合機件的(de)材料不同,受熱後膨脹量不同,異響因發動機溫度升高而減輕,甚(shèn)至消失;這表明發動(dòng)機的(de)某些異響與溫度有着密切的關系。因此,在診聽發動機異響過(guò)程中,密切注(zhù)意異響與溫度變化的關系,進行冷、熱車對比(bǐ),往往是判斷某(mǒu)些異響的關鍵(jiàn)依據之一。

(六)利用分别停轉?動機附件進行診斷。

若懷(huái)疑發電機、水泵(bèng)、空氣壓縮機等發(fā)響(xiǎng),可做停轉試驗。

(七(qī))根據其他參考因素診斷。

發動機的某些異響常伴随有機油(yóu)壓力降低、加機油口(kǒu)脈動冒(mào)煙、排(pái)氣管冒煙的(de)煙色不對、功率降低、燃料消耗過甚等其他故(gù)障出現。例如曲軸軸承松曠過甚發響時,往(wǎng)往伴随機油壓力(lì)降低、發動機抖動(dòng)等異常現象(xiàng)。因此,這(zhè)些伴随現象成為輔助診斷異響(xiǎng)故障(zhàng)的依據。

參考(kǎo)文獻:

[1]孫其發.發動(dòng)機設計和應用〔M〕.北京:機械工業出版社,2010.

[2]李尤為(wéi).發動機零部件可靠性設(shè)計〔M〕.北京:國防工(gōng)業出版社,2011.

來源:《企(qǐ)業導報》

(版權歸原作者或機構所有)

(圖片來源于網絡,圖文無關(guān))

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