工程机械柴油机的异常响声诊断与分析
摘 要：发动机异响标志发动机某一机构的技术状态已发生变化。主要是因有些零件磨损过甚或装配、调整不当引起的。有些异响尚可预告发动机将可能发生事故性损伤，因而当发动机出现异响时，应及时修理，防止故障扩大。在拆开之前，先要进行检查，以初步确定故障的所在部位，然后对发动机异响特性的分析，可以基本上诊断异响的部位、原因和程度，避免拆检的盲目性。
关键词：柴油机 异响 诊断 排除
发动机是汽车和工程机械最主要的总成之一，是动力的来源。由于发动机结构复杂，工作条件差，因而故障率最高，往往成为重点诊断与检测对象。发动机技术状况的变化，主要表现在故障增多、性能变坏和损耗增加上。
一、异响类型
发动机异响是发动机产生的不正常响声，主要有机械异响、燃烧异响和空气动力异响等。
1.运转时声音异常 如不正常的敲击声、放炮声、吹嘘声、排气声、周期性的摩擦声等。
2.运转异常 如柴油机不易启动，工作时出现剧烈震动，功率不足，转速不稳定等。
3.外观异常 如柴油机排烟管冒黑烟、蓝烟、白烟，各系统出现漏油、漏水、漏气等。
4.温度异常 机油及冷却水温度过高，排气温度过高，轴承过热等。
5.压力异常 机油、冷却水及燃油压力过低，压缩压力下降等。
6.气味异常 柴油机运行时，发出臭味、焦味、烟味等气味。
柴油机运行时出现异常现象，必须认真查清产生异常现象的原因，这就要求我们善于做分析推理判断，透过现象看实质，找出发生故障的原因和部位，将故障排除。
二、判断柴油机故障的主要方法
1.隔断法
经分析怀疑故障是由某一工作部位所引起时，可使该部分局部停止工作，观察故障现象是否消失，从而可断定故障发生部位。隔断法就是停止柴油机的单个气缸工作或逐个停止几个甚至全部缸的喷油，观察柴油机和停止喷油前后的工作变化。用此种方法检查各气缸的工作情况，特别是检查各气缸的排烟颜色最有效。如柴油机冒黑烟，分析认为是某个气缸喷油器雾化不良所造成，此时可将该缸停止工作，若黑烟消失，则可认为判断正确。
2.比较法
比较法用得比较普遍，柴油机出现故障后，如果对某个部件或哪一个系统有怀疑，更换一个质量好的部件或某一个正常的系统，观察故障是否消除，如果故障现象消失，证明故障就发生在这个部件或这个系统。
3.验证法
验证法是对已知的故障原因，通过试探性的调整或拆卸，用已检查过去分析的正确性，从而找出故障所在。用改变局部范围内的技术状态，观察其对柴油机工作性能的影响，以判断故障原因。如柴油机出现机油压力低的现象，可先清洗滤清器，如状态未消失，再找其他原因。
4.仪器仪表检查法
仪器仪表检查法是运用仪器或仪表对柴油机进行测试，找出故障隐患，了解机组的性能和状况。发动机异响标志发动机某一机构的技术状态已发生变化。主要是因有些零件磨损过甚或装配、调整不当引起的。有些异响尚可预告发动机将可能发生事故性损伤，因而当发动机出现异响时，应及时修理，防止故障扩大。在拆开之前，先要进行检查，以初步确定故障的所在部位，然后对发动机异响特性的分析，可以基本上诊断异响的部位、原因和程度，避免拆检的盲目性。
三、异响原因
1.机械异响
机械异响主要是运动副配合间隙太大或配合面有损伤，运转中引起冲击和振动造成的。因磨损或调整不当造成运动副配合间隙太大时，运转中要产生冲击和振动声波，如曲轴主轴承响、连杆轴承响、凸轮轴轴承响、活塞敲缸响、活塞销响、气门脚响、正时齿轮响等。
1.1燃烧异响主要是发动机不正常燃烧造成的。如柴油机工作粗暴时汽缸内均会产生极高的压力波，这些压力波相互撞击，发出了强烈的类似敲击金属的异响。
1.3异响的影响因素和诊断条件，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。一般情况下，转速愈高机械异响愈强烈。尽管如此，但高转速时各种响声混杂一起，听诊某些异响不易辨清。所以，诊断转速不一定是高速，要具体异响具体对待。如听诊气门响和活塞敲缸响时，在怠速下或低速下就能听得非常明显；当主轴承响、连杆轴承响和活塞销响较为严重时，在怠速和低速下也能听到。总之诊断异响应在响声最明显的转速下进行，并尽量在低转速下进行。
2.温度
有些异响与发动机温度有关，在机械异响诊断中，对于热膨胀系数大的配合副要特别注意发动机的热状况，最典型的例子是活塞敲缸。在发动机冷启动时，该响声非常明显。所以，诊断该响声应在发动机低温下进行。
2.1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。
2.2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。
3.负荷
许多异响与发动机的负荷有关。如曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞敲缸响、汽缸漏气响等，均随负荷增大而增强，随负荷减小而减弱；柴油机着火敲击声随负荷增大而减小。但是，也有个别异响与负荷无关，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。
2.1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。
2.2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。
2.3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。
4.润滑条件
不论什么机械异响，当润滑条件不佳时，异响一般都显得严重。在发动机上，不同的机件、不同的部位和不同的工况，声源所产生的振动是不同的，因而发出的异响在音调、音高、音频、音强、出现的位置和次数等方面均不相同。我们利用异响的这些特点和规律，在一定的诊断条件下，即可将发动机的异响诊断出来。
结论
本文通过对柴油机故障判断原则和主要方法的分析，目的是使轮机管理人员在遇到柴油机故障时，能缩短查找故障的时间，及时地排除故障。技术状况良好的柴油发动机，在各种工况下应运转平衡、响声纯正，没有明显的杂音。如果发动机的某一部位出了故障，或机件松旷，或配合间隙失调，或燃烧不正常等等，则发动机在工作中就会出现异响。通过判断发动机产生异常响声的原因，可以提前发现发动机故障，将问题消灭在萌芽中。