柴油机运转时响声异常故障的诊断研究

摘 要：柴油机工作中的常见故障问题会对柴油机的稳定和正常运行形成巨大的影响，其中的异常声响是常见故障问题之一，有些小的异响预示着大的事故，柴油机的维修和使用人员需要对柴油机运转时的响声异常故障问题加强关注。本文对柴油机运转时响声异常的原因进行了探讨，分析了柴油机运转时响声异常的故障诊断。

关键词：柴油机;运转;响声异常;故障;诊断

中图分类号：S218.5 文献标识码：A

0 前言

柴油机出现异常声响故障问题时，很有可能是由于某些部件间隙过大或是部件连接松动导致的，发生异常的气流声以及金属部件之间的碰击声和摩擦声。柴油机运转过程中出现撞击、敲击、碰撞声，或是连续摩擦的声音以及漏气噪声等，均是柴油机运转时的异常声响问题，值得人们高度重视，避免发生柴油机严重的故障引起安全问题或运行异常的情况。

1 柴油机运转时响声异常的原因分析

柴油机运转时发生的故障问题中，响声异常是十分常见的，之所以柴油机运转过程中会发生异常的响声，可根据不同的响声类型进行分类，例如金属类的敲击声、碰击声、撞击声，漏气型的噪声以及连续的摩擦声等。产生金属的敲击声撞击声和碰击声，通常是由于汽缸套和活塞之间的间隙过大导致的，或是受到供油时间不正，以及活塞销与销孔间隙过大的影响，也可能出现金属类的异常响声。除此之外，曲轴主轴承或连干轴承间隙过大，活塞与气缸盖间隙过小，也可能导致柴油机运转发生异常声响。气门推杆弯曲、气门弹簧折断时，发生挺柱磨损也是柴油机运转时产生金属类异常响声的主要原因。漏气类型的噪声之所以会发生，通常是由于柴油机换用了新气门或气门座圈使导致的，个别的气缸气门高，出量增多，或是受到维修不当的影响，导致气门下陷量过大，因此出现了气门密封不严、汽缸盖或排气管垫片损坏，导致柴油机运转时发生了漏气类型的噪声问题。在柴油机运转过程中，可能出现连续摩擦的异常声响问题，这是由于水泵损坏、电机轴承损坏或是风扇皮带卡滞或发生风扇皮带断裂的情况所导致的[1]。

2 柴油机运转时响声异常的故障诊断

2.1 活塞敲缸声

当柴油机运转时发生的异常响声是活塞敲缸声时，可通过发动机的具体运行情况进行判断，若是发动机处于低温工作状态，使此类的响声较为明显，并且随着柴油机温度的升高，活塞敲缸声由此减轻，并且同时发生了机油加注口冒烟，或是排气管排出蓝烟的情况，则可以断定活塞敲缸声是由于活塞和气缸配合间隙过大引起的。缸塞间隙过大会使在开始做工的期间，气缸内出现活塞摆动的情况，活塞头部或全部对缸壁形成撞击发出了声响。另外，缸壁的润滑条件不佳、润滑度不良时，即使缸塞间隙适合，也可能引起活塞敲缸声出现。当出现纵向敲缸声时，是由于气缸内的活塞纵向摆动、对缸壁形成撞击而出现的，造成这种声音的原因可能是连杆弯曲或是连杆颈与主轴径的轴线不平行引起的。当出现这样的异常声响时，应检查和维护柴油机，准确的找出气缸或是连杆弯曲引起的活塞偏缸原因。发动机会受到活塞与气缸间隙过大的轻微影响发生窜烧机油消耗，大量的机油严重的影响时，则会使活塞被拉碎，对气缸形成严重的损害，发生连杆断裂气缸体破坏等严重的后果[2]。

2.2 着火敲击声

柴油机出现的着火敲击声异常声响，通常是位于发动机的上部，单缸机响声有规律并且较为清脆，工作中每次循环会发生一次着火敲击声，响声会在供油停止时消失，四缸机的运转过程中，处于中低速间、无负荷状态下出现的“当、当”声音较为连贯，六缸以上柴油机无负荷运转过程中，处于中速以下状态时发生“嘎啦、嘎啦”的响声较为清脆尖锐，具有连贯性，通常会随着发动机负荷的增加，着火敲击声也逐渐增大。升高转速时，着火敲击声有所减弱，这样的情况下，着火敲击声可分为均匀粗暴的响声和不均匀的响声两种不同的声音。均匀而粗暴的着火敲击响声，是由于喷油泵供油提前角过小、发动机负荷超重、发动机温度过高、供油时间晚、柴油品质较差不符合柴油机运转要求等原因导致的。不均匀的声响则是受到多种因素的影响发生，例如喷油泵供油提前角过大、柴油机工作粗暴发生敲缸声、供油时间过早导致的[3]。

例如，供油角越大，缸内敲击声的清晰度也会有所上升，若是油门突然加大，敲击声也会随着增大，减小油门时，敲击声会减小甚至消失，降低转速后响声又重新出现。柴油机的高速运转状态良好，当处于低速运行状态下时，则发生工作恶化的情况，排气管会呈现出间断冒黑烟的情况，这样的情况可初步判断出响声异常的故障问题主要是由于供油时间过早导致的。针对供油时间不准的原因各有不同，但是均需要调整供油时间，有时在发动机上安装喷油泵后会出现难以找到供油提前角的情况，需要将匹配的花键套更换掉，排除故障。另外，装错定时齿轮记号时，也会导致供油提前角故障问题难以准确确定，需要将定时齿轮室盖拆开，纠正错装的齿轮记号后排除故障[4]。

2.3 漏气声

发生气门漏气声是由于气门间隙问题导致的，气门间隙指的是柴油机完全将气门关闭时、摇臂端头和气门杆尾端面之间的间隙，这一间隙过小会出现气门关闭不严的情况，引发漏气，而气门间隙过大，则会导致气门迟开早关的问题，发生进气不足、排气不尽的情况。因此在柴油机的使用过程当中，必须要对间隙值进行详细的检查和调整，保证间隙值正确，气门间隙会受到气门工作面磨损、烧灼等影响发生改变，气门间隙较大，可出现大大声响功率有所下降，发生启动困难的情况。若是不及时调整或是调整不当，导致气门间隙过小，则会导致气门关闭不严，减小气缸压缩力严重的情况下，会出现功率下降、启动困难的问题，需要对气门间隙进行重新的调整。在冷车时进行气门间隙的调整，要根据说明书当中规定的标准数值进行合理调控，以宁大勿小为原则，调整气门间隙。气缸盖处漏气声则是由于缸盖垫发生烧穿损坏等情况导致，缝隙变小，流出高压气体，导致不正常声响问题，此时可以在缸垫周围用起子进行划试，若是出现了漏气声的变化，则可以断定钢垫已经发生了损坏或被烧穿，此时需要将相同规格的缸垫更换其中即可，解除故障声响。

2.4 连续摩擦声

连续摩擦声可分为风扇皮带摩擦声和水泵轴承摩擦声，风扇皮带摩擦声可能是由于风扇皮带打滑或皮带运行不正导致的，需要对风扇皮带的松紧度进行调整或更换，对曲轴皮带轮进行检查和矫正，或展开必要的修理。水泵轴承摩擦声是由于水泵转子发生松动导致的，此时需要将新的水泵更换进来，由于水泵轴承出现过度磨损导致发生水泵轴承摩擦声时，则需要将皮带轮拆下来进行检查，若是发生水泵轴承损坏问题，需要更换新的水泵[5]。

3 结论

综上所述，柴油机运转和使用过程中可见的故障问题中，响声异常十分常见，针对柴油机运转时的响声异常故障问题，使用人员和维修人员应加强对柴油机运转异常声响的关注。加强对柴油机运转响声异常原因的探索和分析，加强对柴油机响声异常故障问题的有效诊断，制定切实可行的防治措施，保证柴油机的安全稳定运行。

参考文献：

[1]郭子强.柴油机运转时响声异常故障的诊断[J].农机使用与维修，2020，48（11）：92-93.

[2]杨卫.东风4B内燃机车柴油机运转故障的分析与处理[J].长春大学学报，2019，29（06）：6-9+14.

[3]張大勇，许振波.船舶柴油机主要机械故障诊断和解决方法探析[J].中国高新科技，2019，3（02）：39-41.

[4]马洪杰.装载机柴油机突发异响并停止运转故障分析[J].工程机械与维修，2018，25（02）：99-100.

[5]孙彦武.浅析操作不当引发的柴油机故障[J].农民致富之友，2017，61（13）：131.