发动机出现异响的原因与排除

发动机发生故障时，时常伴随着异常的声音出现，发动机出现异响，首先要根据声响的类别辨别是由于正常爆发声而产生的敲击声，还是由于不正常运动而产生的撞击声，然后再根据异响特征，结合构造原理找出原因，进行排除。现将几种故障产生的原因、异响特征及其排除方法分析如下。

(1)发动机工作粗暴引起的异响

俗称“敲缸声”;低速运转时，声音强，在距发动机十几米远处听得比较真切;同时伴随着起动困难，发动机着火后，运转不平稳，冷却水消耗较快。这种异响是由喷油时间太早引起的，应当重新调整供油提前角。

(2)发动机异响有一定规律，有时敲缸，有时放炮，同时伴随着发动机转速不稳定及间断排放黑烟等现象。
这种不均匀的异响是由于喷油器滴漏柴油引起的，当出现这种现象时，应对喷油器进行保养。

(3)排气管在排气时伴随着连续放炮声，同时排黑烟，排气管过热，起动较困难。

当低速时，放炮声有所减轻。这种异响是喷油时间过迟引起的，应及时调整供油提前角。

(4)发动机发出“空咚”、“空咚”的敲击声

在发动机低速运转或转速突然变化时特别明显，同时伴有烧机油的现象。这种异响声是由于活塞与气缸壁间隙过大，当柴油机工作时增加了活塞对气缸壁的撞击而引起的。为了进一步证实，可在柴油机温度正常时停车，向气缸套内加入少许机油，待1 min后重新启动，若响声减弱或消失，则证明是活塞撞击气缸壁。这是因为加入的机油产生油膜补偿了活塞裙部与气缸之间的间隙，但待加入的机油耗尽时撞击声又出现，消除的办法是换气缸套或活塞。

(5)在气缸体全长部位都能听到似小锤轻轻敲击铁砧的“当当”响声
当发动机转速突然变化时声响更明显。这是因为活塞环侧间隙太大引起的，应更换活塞环，必要时活塞环一起更换。

(6)气缸罩盖周围发出“咯嗒”、“咯嗒”的敲击声
热机时声音小，冷机时声音大，低速停止供油时声音不消失。主要原因是因为气门间隙太大，造成气门杆头与摇臂撞击，应调整气门间隙。

发动机异响特性的分析

发动机异响常与发动机的转速、负荷、温度和工作循环有关，通过对异响进行特性分析，可找出其变化规律。
（1）异响与发动机转速的关系
发动机的大多数常见异响的存在取决于发动机的转速状态。
①异响仅在怠速或低速运转时存在。发响的原因有：活塞与气缸壁间隙过大；活塞销装配过紧或连杆轴承装配过紧；挺杆与其导孔间隙过大；配气凸轮轮廓磨损；有时，起动抓松动而使皮带轮发响（在转速改变时明显）。
②维持在某转速时声响紊乱，急减速时相继发出短暂声响。发响的原因有：凸轮轴正时齿轮破裂或其固定螺母松动；曲轴折断；活塞销衬套松旷；凸轮轴轴向间隙过大或其衬套松旷。

③异响在发动机急加速时出现，维持高速运转时声响仍存在。发响的原因有：连杆轴承松旷、轴瓦烧熔或尺寸不符而转动；曲轴轴承松旷或轴瓦烧容；活塞销折断；曲轴折断。

（2）异响与负荷的关系
发动机上不少异响与其负荷有明显的关系，诊断时可采取逐缸解除负荷的方法进行试验，通常采用单缸或双缸断火法解除一或两缸的负荷，以鉴别异响与负荷的关系。
①某缸断火，异响顿无或减轻。发响的原因有：活塞敲缸；连杆轴承松旷；活塞环漏气；活塞销折断。
②某缸断火，则声响加重，或原来无响，此时反而出现声响。发响的原因有：活塞销铜套松旷；活塞裙部锥度过大；活塞销窜出；连杆轴承盖固定螺栓松动过甚或连杆轴瓦合金烧熔脱净；飞轮固定螺栓松动过甚。
③相邻两缸断火异响减轻或消失。发响的原因有：曲轴轴承松旷。
（3）异响与温度的关系
①低温发响，温度升高后声响减轻，甚至消失。发响的原因有：活塞与缸壁间隙过大；活塞因主轴承油槽深度和宽度失准；机油压力低而润滑不良。
②温度升高后有声响，温度降低后声响减轻或消失。发响的原因有：过热引起的早燃；活塞裙部椭圆的长、短轴方向相反；活塞椭圆度小、活塞与缸壁的间隙过小；活塞变形；活塞环各间隙过小。
（4）异响与发动机工作循环的关系
发动机的异响故障往往与发动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。就四行程发动机而言，凡由曲柄连杆机构引起的声响均为发动机作功一次发响两次；凡由配气机构引起的声响均为发动机作功一次发响一次。
①由曲柄连杆机构引起的异响其原因有：活塞敲击缸壁；活塞销发出的敲击声；活塞顶缸盖；连杆轴承松旷过甚；活塞环漏气。
②由配气机构引起的异响其原因有：气门间隙过大；挺杆与其导孔间隙过大；凸轮轮廓靡损；气门杆与其导管间隙过大；气门弹簧折断；凸轮轴正时齿轮径向破裂；气门座圈松脱；气门卡滞不能关闭。
③若异响与工作循环无关，则应注意其发响区域。通常，由与工作循环无关的间隙引起的发响多为发动机附件有故障；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）异响与发动机部位的关系
发动机发生异响时，必然会产生一定程度的振动，根据振动的特点和部位可以辅助诊断发生异响的原因。发动机常见异响所引起的振动部件和区域如附图所示，可分为4个区域（A-B、B-B、C-C、D-D）和两个部位（正时齿轮盖、机油加注口）。
①在A-A区域可听察燃烧室、主轴承和气门等部位，可以辅助诊断活塞顶碰缸盖、气缸凸肩磨损过甚、气门座圈脱出、曲轴折断和主轴承松旷等故障。
②在B-B区域的气门室一侧，可听察气门组合件及挺杆等部位，如在气门室对面，可辅助诊断活塞敲缸一类的故障；在机油加注口处听察可辅助判明活塞销、连杆轴承发响和活塞环漏气等故障。
③在C-C区域可听察凸轮轴的衬套和正时齿轮，可辅助诊断凸轮轴正时齿轮破裂或其固定螺母松动，以及凸轮衬套松旷等故障。
④D-D区域是在气缸体及油底壳分开面的附近（凸轮轴的对面），在此区域听察可以辅助判明主轴承发响或曲轴断裂等故障。
（6）异响与其他故障现象的关系

发动机在发生某些异响故障时，常常伴随出现其他故障现象。因此，这些伴同现象就成为辅助诊断异响原因的重要依据。发动机发生异响时常伴随出现的其他故障现象如附表所示。

发动机异响的诊断

（1）发动机异响诊断的原则
若声响在低速运转时显得轻微、单纯，在高速运转时显得轰鸣且平稳均匀，在加速或减速显得圆滑过渡，则为正常声响。
异响原因 伴同现象
主轴承径向间隙过大或轴瓦合金烧熔脱落 机油压力下降，机体振抖
连杆轴承松旷过甚 机油压力下降
进、排气门卡滞不能闭 个别缸不工作，机体振抖。若排气门卡滞将造成排气管有喘气声
活塞与缸壁间隙过大，活塞环对口或抱死 加机油口出现脉动冒烟，排气管冒浓蓝烟，机油消耗多，燃油消耗多但是多功率下降
排气门弹簧折断 个别缸不工作，发动机抖动，不易加速
点火时间过迟 燃油消耗多，功率降低
若声响中伴随着沉闷的“镗”“镗”声，或清脆的“当、当”声，或短促的“嗒、嗒”声，或细微的“涮、涮”声，或强烈的“嘎、嘎”声，即表明发动机存在不正常的异响，至于其是否严重，则可依据以下情况判断：
①声响若仅在怠速运转时存在，转速提高后即自行消失，在整个使用过程中声响又无明显的变化，则属于危害不大的异响，允许暂时存在，待适当时机再行修理。
②声响若在突然加速或突然减速时出现，而且当发动机在中、高速运转期并不消失，同时又引起机体振抖，则属于不允许再继续存在异响，应予以立即查明原因，进行排除。

③声响倘若是在运转中突然出现的，且又较猛烈，则不应使用发动机继续运转或进行试听诊断，而应立即停机拆检。一般应先拆油底壳，再拆缸盖。

发动机异响诊断的方法

①人工直观试探法。主要是借助听诊器、断火试验，结合变换节气门开度等，凭耳、眼进行行听、察异响的变化情况。在听察过程中，还要及时观察排气管冒出的烟色、烟量的变化和各仪表的工作情况等。

②仪器诊断法。因为发动机各类异响和振动的声响、声压、振幅等不同，只要发动机各摩擦副磨损，配合间隙增大或某一部分发生松动，就会产生异响与振动，形成特有的声级、声压和振幅并通过仪器反映出来。

发动机异响的确诊过程

根据异响出现的时机和连贯存在的时间来看，异响一般都分别存在于怠速或低速运转期间和高速运转期间。
当异响出现在怠速或低速运转期间，可依以下顺序进行诊断：
①用单缸断火法检查异响与缸位是否有关联。若某缸断火后异响有明显的变化，说明故障在该缸。
②若某缸断火后异响并无明显的变化，说明异响与缸位并无关系。继而应逐缸检查异响与工作循环是否有关联，判定故障出在哪一机构。
③进而再逐渐提高发动机转速，听察异响有无变化，根据异响随转速的变化，判断运动机制耗损的程度。
④此外，在诊断过程中，还应注意观察发动机温度的变化对异响的影响。
当异响出现在高速运转期间，可依以下顺序进行诊断：
①从低速逐渐提高发动机转速，直至高速运转。在此过程中，注意异响出现的时机。
②当异响出现后，使发动机稳定于该转速运转，仔细听察异响，利用单缸断火法查明缸位。
③若难以查明缸位，则应听察该异响分布的区域。
④若从低速逐渐提高转速的过程中，并不出现异响，却在急加速或急减速时出现异响，则用单缸断火法并配以速度的急剧变化，即可判明异响发生在哪个缸位。

通过上述诊断，基本可查明异响与发动机的负荷、工作循环、转速和温度之间的关系。如若异响与某种异响 特性相符合，即可作出诊断结诊。此外，在诊断过程中还应听察异响引起的振动部位及伴同的其他故障现象，注意机油压力、机油加注口和排气管等处的变化，辅以诊断故障，从而得出确诊的结论。

发动机异响实例分析

我公司一台ZLM30型发动机，在使用中驾驶员反映该机的发动机有异响，经到现场诊断发现：
①在发动机体外听察时，怠速时其异响为短促而坚实的“嗒、嗒”声；若发动机转速由怠速到中速时，异响更清晰，为连续敲击声，并且随着转速的增高，敲击声更为突出，急加速时异响明显。
②不论发动机温度高或低，异响没有变化。
③将发动机转速稳定于中速，侧耳细听时发现，异响是有规律的声响，且随着发动机转速的增加，异响频率提高。
④用单缸断火法检查时，发现解除III缸负荷后异响减弱；解除其他缸的负荷后异响无明显变化；解除II、III缸和III、IV缸的负荷后，异响减弱程度同解除II缸负荷后的相近。
⑤将机油加注口盖打开，倾耳听察发现，异响呈清脆而音量较大的“当、当”声。
⑥在检查异响的同时，观察到机油压力偏低。

通过上述诊断、分析知：

该异响与发动机的转速、负荷、工作循环有关，而与发动机的温度无关；

同时，异响随转速的升高而加强，解除III缸负荷后异响减弱，因而根据异响特性初步认为故障是III缸的连杆轴承松旷引起，再结合异响的部位及机油压力的偏低，最终判定故障是III缸的连杆轴承松旷，应马上进行检修。

拆下连杆轴瓦后，发现II缸的轴瓦已严重剥落，表面有轻微烧熔，其他各缸轴瓦正常；经测量，曲轴上连杆轴颈的尺寸和圆度均在要求范围内。

更换了一付连杆轴承后异响消失。

因该故障发现处理得早，防止了故障的扩大。

同时因运用了异响特性的分析和诊断方法，正确地诊断了故障的原因，做到了有目的地拆检，及时地排除了故障。