新聞主題	引起康明斯柴油發電機運轉異響的故障示例

 

摘要：發動機異響標志柴油發電機組某一機構的技術狀態已發生變化，通過分析發動機產生異響的現象和原因，正確使用發動機產生異響的判斷方法，及時、正確的診斷并排除發動機各種異響故障，從而保證柴油發電機組的技術狀況，對降低故障率具有非常重要的現實意義。柴油機汽缸內異響主要由位于氣缸蓋上的運動部件產生，氣缸蓋部件可能噪音的部件有氣門間隙響、氣門彈簧由于斷裂響、氣門導桿響等。機體內部噪音主要有活塞銷響、活塞敲缸、連桿敲擊和主軸承響等。

 

一、曲軸主軸承響

 

1．故障現象

發動機穩定運轉時聲響不明顯，急加載或負荷較大時，發出較沉重、有力、有節奏的“當當”聲，嚴重時機體振抖。

2．故障原因

（1）因主軸頸磨損失圓造成的主軸承配合間隙過大或配合不良。

（2）潤滑不良。

（3）主軸承蓋螺栓松動，軸承合金脫落、燒損、軸承破裂等。

（4）曲軸彎曲。

3．故障診斷

（1）改變發動機轉速，轉速增高，響聲增大，中速向高速過渡時響聲明顯，急加載異響明顯。

（2）負荷增大（如爬坡、載重時），響聲加大，負荷變化時響聲較明顯。

（3）發動機溫度變化時，異響變化不明顯。

（4）單缸斷火時，響聲不變（末道主軸承響，響聲減弱），相鄰兩缸均斷火時，響聲明顯減弱。

（5）發動機跳火1次，發響2次，即每工作循環響2次。

（6）潤滑不良時，響聲加重，一般有明顯的油壓降低現象。

（7）反復抖動節氣門，從加機油口（或曲軸箱通風管口）處聽診，可聽到明顯的沉重有力的金屬敲擊聲。或用聽診器觸在油底殼或曲軸箱與曲軸軸線齊平的位置上聽診，響聲最強的部位即為發出異響的主軸承。

（8）伴隨現象。主軸承異響往往會伴隨有油壓降低現象，嚴重時發動機振抖，尤其是在高速或大負荷時。

 

二、連桿軸承響

 

1．故障現象

      發動機怠速運轉時無異響或響聲較小，急加載時有較重且短促的“當當當”明顯連續的敲擊聲（如圖1所示）。這是連桿軸承響的主要特征，嚴重時怠速也能聽到明顯響聲。連桿軸承響比主軸承響清脆、緩和、短促。

2．故障原因

（1）連桿軸承或軸頸磨損，使配合間隙過大或配合不良。

（2）油壓過低，或機油變質，或連桿軸油道堵塞，致使潤滑不良。

（3）連桿軸承蓋螺栓松動或折斷。

（4）連桿軸承尺寸不符，引起轉動或斷裂。

（5）連桿軸承減摩合金脫落或燒毀。

3．故障診斷

（1）改變發動機轉速，怠速時聲響較小，中速時較為明顯，稍稍加大節氣門有連續的敲擊聲，急加載時敲擊聲隨之增加，高速時因其它雜音干擾而不明顯。

（2）負荷增大，響聲加劇。

（3）發動機溫度變化時，響聲通常不變，但有時也受潤滑油溫度的影響。

（4）單缸斷火，響聲明顯減弱或消失，但復火時又能立即出現，即響聲上缸。但當連桿軸承松曠過甚時，單缸斷火聲響無明顯變化。

（5）點火1次，發響2次，即每工作循環響2次。

（6）連桿軸承響聲在油底殼側面較大。如用聽診器觸在機體上聽診（如圖2所示），響聲不十分清晰，但在加機油口處或曲軸箱通風管口處直接察聽，可清楚聽到連桿軸承敲擊聲。

（7）伴隨現象。連桿軸承響伴隨有油壓明顯降低現象，嚴重時機體振抖，這有別于活塞銷響、活塞敲缸。可用手將螺絲刀或聽診器抵住缸體下部或油底殼處，當觸試相應的故障缸位時有明顯振動感。

 

圖1  連桿軸承異常聲音狀態

圖2  柴油機異響故障聽診方法

 

 

三、活塞敲缸

 

      活塞上下運動時在氣缸內擺動或竄動，其頭部或裙部與氣缸壁、缸蓋碰撞發出的響聲。通常專指活塞與氣缸壁間隙較大，活塞上下運動時撞擊氣缸壁發出的響聲。

1．故障現象

      發動機怠速或低速運轉時，在氣缸的上部發出清晰而明顯的、有節奏的“達達達”的連續不斷的金屬敲擊聲，嚴重時響聲變沉重，即為“當當當”聲響，狀態如圖3所示。

2．故障原因

（1）活塞與氣缸壁配合間隙過大，如圖4所示。

（2）活塞裙部腐蝕，或氣缸磨損過大。

（3）油壓過低，氣缸壁潤滑不良。

3．故障診斷

（1）怠速或低速時比較清晰，中速以上運轉時，異響減弱或消失。

（2）負荷加大，響聲加大。

（3）一般冷機時響聲明顯，熱機后響聲減弱或消失，即冷敲缸；嚴重時冷熱均敲缸，并伴有振抖。

（4）將發動機置于異響明顯的轉速下，進行單缸斷火試驗，響聲明顯減弱或消失。

（5）曲軸轉1圈，發響1次，且有節奏性，轉速提高響聲加快。

（6）潤滑不良響聲加重。

（7）將聽診器或聽診桿觸在機體上部兩側進行聽診。若響聲較強并稍有振動，再結合斷火試驗，即可確定出異響氣缸。

（8）伴隨現象。排氣管排藍煙、缸壓降低等。以手將螺絲刀或聽診器抵緊氣缸側部觸試，有明顯振動感。

（9）其它敲缸特例。

 

圖3  活塞敲缸的聲音狀態

圖4  活塞敲缸異響示意圖

 

 

四、活塞銷響

 

1．故障現象

      在怠速、低速和從怠速向低速抖動油門時，發出響亮、尖脆而有節奏的“嘎嘎嘎”金屬敲擊聲，類似兩個鋼球相碰的聲音，呈上下雙響。略將點火時間提前，聲響加劇，在同樣轉速下比活塞敲缸響連續而尖銳。

2．故障原因

（1）活塞銷與銷孔、連桿襯套磨損嚴重，配合間隙過大，如圖5所示。

（2）卡環松曠、脫落。

（3）潤滑不良等。

（4）活塞銷斷裂。

3．故障診斷

（1）轉速變化時，響聲也隨之周期性變化，加載時聲響更大，在發動機轉速稍高于怠速時比較明顯，比軸承響清脆。抖動節氣門，從怠速向低速加載時，響聲能隨轉速的變化而變化，且在轉速升高的瞬間，發出清脆、連續而有節奏的響聲。

（2）溫度上升，響聲沒有減弱，甚至更明顯。有時冷機時響聲小，熱機時響聲大。

（3）單缸斷火時，響聲減弱或消失。復火時響聲會明顯出現1響或連續2響。嚴重時，在響聲較大的轉速下進行斷火試驗時（步驟如圖6所示），往往響聲不消失且變得雜亂。

（4）用螺絲刀或聽診器抵觸在發動機上側部或氣缸蓋上察聽，同時變換轉速，在氣缸壁上部聽診比在下部明顯。

（5）根據不同癥狀具體診斷：

① 若轉速越高，響聲越大，單缸斷火時響聲反而雜亂則故障為活塞銷與襯套間隙過大。

② 怠速運轉時，響聲為有節奏而較沉重的響聲，提高轉速聲響不減，同時伴有機體輕微抖動，斷火試驗響聲加重，則說明活塞銷自由竄動。

③ 若急加載時，聲響尖銳而清晰，斷火試驗響聲減輕或消失，則很可能是活塞銷折斷。

 

圖5  活塞銷配合間隙過大的異響

圖6  發動機斷火試驗步驟圖

 

 

五、氣門腳響

 

      對于柴油機配氣機構異常響聲能在發動機運轉時，在發動機的頂部能比較清晰的聽到。特別是在發動機怠速運轉時能比較清晰聽到，并且聲音的頻率隨發動機轉速的上升而上升。由于氣門室蓋的作用，可能使配氣機構的噪音產生變音。

1．故障現象

怠速時，在氣門室處發出連續不斷的有節奏的“嗒嗒嗒”聲，響聲清脆有節奏，易區分。若有多只氣門腳響，則聲音雜亂，且斷火試驗響聲無變化。

2．故障原因

（1）氣門腳潤滑不良，或因磨損、調整不當造成氣門間隙過大，氣門間隙位置如圖7所示。

（2）氣門間隙處兩接觸面不平。

（3）氣門桿與氣門導管配合間隙過大，檢查方法如圖8所示。

（4）搖臂軸配合松曠。

3．故障診斷

（1）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。

（2）負荷、溫度、缸位對氣門腳無影響，斷火試驗異響無變化。

（3）怠速下在氣門室或氣門罩處聽診異響非常明顯，氣門腳響清脆有節奏，在發動機周圍就能聽到較為清晰的響聲。

（4）將氣門室蓋拆下，在怠速時用適當厚度的厚薄規插入氣門間隙處，若響聲消失或減弱即可確診為該氣門間隙過大。

（5）插入厚薄規后，氣門沒有間隙，若響聲不變，可用螺絲刀撬動氣門桿，若響聲消除，說明氣門桿與導管磨損過甚。

 

圖7  柴油機氣門間隙位置圖

圖8  氣門桿與氣門導管配合間隙檢查示意圖

 

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