国Ⅲ柴油机曲柄连杆机构异响故障的诊断与排除

曲柄连杆机构异响主要是：活塞敲缸、轴瓦异响等，具体分析如下。

1.活塞敲缸

活塞敲缸如图4-1所示。

柴油机冷态敲缸，一般由活塞与缸壁间隙过大、机油压力不足或油路堵塞导致的缸壁润滑不良造成；热态敲缸，一般由连杆弯曲或扭曲造成活塞在气缸内运动“走形”、连杆衬套轴向偏斜、连杆轴颈与主轴颈不平行、活塞与缸壁间隙过小、活塞变形、活塞环端间隙过小造成；柴油机冷、热两种状态都存在敲击，一般由活塞销与连杆小头过盈量太大、连杆轴承装配过紧、活塞裙部圆度超差等原因引起。

图4-1 活塞敲缸位置示意图

（1）故障现象

①活塞敲缸是指在做功行程开始瞬间，活塞在气缸内摆动，其头部与缸壁相碰，发出声响。

②敲击声在怠速时明显，为“当、当、当”响声，与连杆轴承响相似。

③响声随柴油机温度变化而变化，冷机时较响，热机时响声较轻或消失。当突然加大油门时，就变成“嗒、嗒”的敲击声。

④多缸敲击时，由怠速提高到中高速时，声响嘈杂无序。

（2）故障原因

①冷车起动时，由于活塞冷缩与气缸壁间隙较大，出现明显的敲击声，热机后活塞膨胀而与气缸壁间隙减小，故响声弱或消失。

②因燃烧不正常，柴油机“工作粗暴”，迫使活塞与缸壁碰撞而产生敲缸。

③活塞与缸壁长期摩擦而磨损，相互间隙增大，在工作行程开始瞬间，活塞在气缸内摆动而敲缸。

④连杆弯曲或扭转等原因使活塞在气缸内偏斜不正，造成气缸不正常磨损，使活塞敲击缸壁。

（3）诊断处理

①柴油机冷车起动，即发出有节奏的“嗒嗒”声，此时应将柴油机转速控制在响声最明显的范围内，在气缸体上部用听诊杆听诊，若响声在怠速、冷机时明显，在高速、温度升高后减弱或消失；同时伴有机油加注口冒烟、排气管冒蓝烟现象，则说明活塞敲缸。

②将柴油机置于响声最明显的转速运转，逐缸进行断火试验，若某个气缸断火后响声减弱或消失，说明该气缸活塞敲缸；若在断火后出现敲缸响声，并由间断响变成连续响，则说明活塞裙部锥度过大，使活塞头部撞击气缸壁所致。应检查并更换活塞。

③柴油机熄火，拆下有响声气缸的喷油器，往气缸内注入少量机油，并用手摇柄或起动机带动曲轴转动数圈，然后装上喷油器，起动柴油机。如响声在短时间内减弱或消失，过一会儿又重新出现，说明该气缸活塞裙部与气缸壁的间隙过大。应检测气缸间隙，酌情修理。

④柴油机温度低时响声不明显，温度升高后，柴油机中、高速运转时，出现有节奏的“嗒嗒”声，温度越高，响声越大，用单缸断火试验，响声没有变化，说明连杆有变形。应检查并校正连杆。

⑤柴油机温度低时响声不明显，当温度升高后，柴油机处于怠速运转时，出现“嗒嗒”声，机体抖动，温度越高，响声越大，说明活塞变形或活塞环开口间隙过小，造成活塞与气缸壁的配合间隙过小，致使润滑不良。应检查、更换活塞及活塞环。

⑥听诊。将听诊器或简易听诊杆触在机体上部的两侧进行听诊。一般在发响气缸的上部往往响声较弱并稍有振动，再结合断火试验，即可确定出发响的气缸来。有时听诊还可诊断出发响的原因，如听到“嗒、嗒、嗒”声，好像用小锤敲水泥地的声音时，一般是气缸与活塞间隙太大造成的；如听到“刚、刚、刚”声，好像用小锤敲钢管的声音时，则有可能是气缸壁润滑不良造成的。

2.活塞销敲击

活塞销敲击的主要原因是：活塞销与连杆衬套由于润滑不良造成的磨损严重，或加工不当产生了空隙，活塞销折断，连杆小头衬套外圆在小头孔内松旷等；由于温度升高，造成的活塞销与孔配合间隙进一步增大等。

（1）故障现象

①活塞销敲击声是上下双响（活塞每一工作行程上、下各一次），声音较脆。活塞销敲击位置如图4-2所示。

②怠速时响声较大较清楚，突然加大油门时，响声也随之加大、加快，高速时响声混浊不清，热机后响声甚至更大。

③柴油机在怠速或低速时，在气缸上部可听到尖锐、清脆的“嗒嗒”声。

④随柴油机的转速升高，响声随之增大且更加明显。

⑤一般情况下，柴油机温度升高，响声不减弱，在低速下急加速时，响声非常明显。

图4-2 活塞销异响产生的位置

（2）故障原因

①活塞销与连杆衬套磨损过大，导致间隙过大而松旷。

②活塞销与销座孔配合松旷。

③活塞两端面与锁环碰击。

④润滑不良引起活塞销严重烧蚀而导致间隙增大。

（3）诊断处理

①抖动油门试验。柴油机怠速运转，然后由怠速向低速急抖动油门，响声能随转速的变化而变化。每抖动一次油门，如能听到清脆而连贯的“嗒、嗒”的响声，则可能是活塞销响。

②断火试验。将柴油机稳定在响声较强的转速上，松开高压油管接头进行断火试验。当某个气缸断火后响声明显减弱或消失，在复火的瞬间又能立即出现或连续出现两个响声，则可断定为此缸活塞销响。如果响声严重，并且转速越高，响声越大，此时在响声较大的转速下进行断火试验，往往响声不消失且变得杂乱，这一般是由于配合间隙增大到了很大程度的缘故。

以上两种方法如能配合使用，响声会被听得更清楚。

③听诊。在微抖动油门使柴油机转速不断变化的情况下，用听诊器或简易听诊杆触在发响气缸的上部或气缸盖上，可听到清脆的响声。打开机油加注口，也能清楚地听到这一响声。

3.主轴承异响

主轴承异响如图4-3所示。

主轴承（瓦）异响的主要原因是：轴颈与轴承配合间隙过大，在做功的瞬间互相撞击所产生的响声。判断时要仔细倾听，当突然变化柴油机速度，发出连续一阵沉重而有力的敲击声，即为主轴承响。另外，使柴油机达到正常温度，带上负荷，中速运转，然后逐缸停止工作，当停止某个气缸工作时，响声略有减小，同时停止相邻两缸的工作，响声明显减小或消失，即为相邻两缸之间的主轴承有响声。

（1）故障现象。柴油机突然加速时发出沉重而有力的“铛、铛”或“刚、刚”的敲击声，严重时机体产生很大的振动，响声随柴油机转速提高而增大，随负荷增加而增强，响声部位在曲轴箱内。

图4-3 主轴瓦异响位置示意图

①当柴油机转速突然变化时，有明显而沉重的连续“嘡、嘡”声，并伴随气缸体产生抖动。

②当柴油机的转速升高时，异响声增大。

③当柴油机负荷的增大或减小时，异响声明显增加或减小。

（2）故障原因

①主轴承盖固定螺钉松动或紧固力矩不到位。

②主轴瓦与主轴颈磨损严重或止推瓦（片）磨损严重，造成径向与轴向间隙太大。

③轴瓦的减磨合金层烧毁、脱落或划伤严重。

④曲轴弯曲，致使曲轴中部或两端主轴承配合间隙太大。

⑤机油压力太低或机油粘度太小而导致润滑不良。

⑥曲轴裂纹、断裂、严重变形或弯曲等。

（3）诊断与排除

①抖动并加大油门试验。使柴油机在低速下运转，用手微微抖动并反复加大油门进行试验，同时仔细倾听。如响声是随着柴油机转速的升高而增大，抖动油门时在加油的瞬间响声较明显，这一般是主轴承松旷；如柴油机在怠速或低速运转时响声较明显，高速时显得杂乱，则可能是曲轴弯曲；如在高速时机体有较大振动，机油压力显著降低，则一般是主轴承松旷严重、烧毁或减磨合金脱落。

②从机油加注口处听诊。打开机油加注口盖，从加油处仔细倾听，同时反复变更柴油机转速进行试验。如果是主轴承响，可明显听到沉重有力的金属敲击声。

③用听诊器具听诊。将听诊器或自制的简易听诊杆，在油门开度不断变换的同时，触在机体曲轴箱两侧与曲轴轴线齐平的位置上进行听诊，响声最强的部位即为发响的主轴承。

④断火试验。松开高压油管接头，如1缸断火后响声明显减弱，则为第一道主轴承响；如最末缸断火后响声明显减弱，则为最后一道主轴承响；如任意相邻两缸同时断火响声明显减弱，则为两个气缸之间的主轴承响。曲轴轴向窜动所产生的响声，单缸断火无变化。

⑤踩离合器踏板试验。踩下离合器踏板保持不动，如果响声减弱或消失，则为曲轴轴向窜动产生的响声。

⑥柴油机的降速试验。诊断柴油机主轴承响时，为避开着火敲击声的干扰，可采取加大供油拉杆行程后再迅速收回的方法，趁柴油机降速之机，如听到坚实而沉重的“刚、刚、刚”声，则有可能为主轴承响。同时应打开机油加注口盖，采用听诊法和气缸断油法，以便于最后确诊。

4.连杆轴承异响

连杆轴承异响如图4-4所示。

连杆轴承异响的主要原因：连杆轴承与轴颈磨损，配合间隙过大；连杆轴承合金烧毁或脱落；修理质量低，装配间隙过大或轴承表面刮削不平。判断时，可在不同转速下细听，由怠速急加速转入中速时，有明显的连续敲击声。停止可疑气缸的工作，响声减小或消失。当迅速恢复该气缸工作的瞬间，发出“当”的一声敲击声，即为该气缸连杆轴承异响。如有两道连杆轴承响，当停止某个气缸工作后，响声只能减小不能消失，只有同时停止产生响声的两只气缸的工作，响声才能进一步减小或消失。

图4-4 连杆瓦异响位置示意图

（1）故障现象。柴油机连杆瓦是三元合金轴瓦，在使用中只要注意机油的牌号、定期保养、正确操作，是不会出现什么问题的。但由于使用、保养不当，也会造成连杆轴瓦异响。

①柴油机突然加速时，有连续明显的敲击声，响声较清脆、短促。响声随柴油机的转速升高而增大，随负荷的增加而增加。

②柴油机温度变化时，响声变化不明显。

③在怠速和中速运转时，可以听到“格楞”的声音。

④断油试验，响声明显减弱。

（2）故障原因

①润滑不良。轴颈和轴瓦的配合不符合标准：机油牌号不对，加入普通的柴油机机油造成润滑不良，轴瓦的磨损加快，以至于烧瓦；机油管路出现了大量泄漏，造成柴油机烧瓦。

②轴瓦的质量、安装存在问题，使轴瓦变形，导致合金脱落而烧瓦。

③连杆瓦孔磨损，轴瓦走外圈，堵塞油孔，轴颈成椭圆，轴瓦和轴颈接触不良等。

（3）诊断与排除

①变换转速试验。使柴油机怠速运转，然后由怠速向低速，由低速向中速，再由中速向高速加大油门进行试验，同时结合逐缸断火法和在机油加注口处听诊等方法反复进行。响声随着转速的升高而增大，抖动油门时，在加油的瞬间异响突出。响声严重时在任何转速下均可听到，甚至在怠速时也可听到清晰、明显的敲击声。

②断火试验。在怠速、中速和高速情况下，逐缸反复进行断火试验。如某个气缸断火后响声明显减弱或消失，在复火的瞬间又能立即出现，则可断定为该气缸连杆轴承响。

③听诊。如用听诊器或简易听诊杆触在机体上听诊，往往不易听清楚。但在机油加注口处直接倾听，可清楚地听到连杆轴承敲击声。

④检查机油压力。诊断中要注意检查机油压力。如果响声严重，又伴随有机油压力低，这往往成为区别连杆轴承响与活塞销响、活塞敲缸响的重要依据。

⑤柴油机连杆轴承响的诊断。与汽油机相比，柴油机连杆轴承的响声比较钝重，诊断时只有避开着火敲击声的干扰，才能听得清楚。如果随着供油拉杆行程的加大，响声逐渐增强，并在迅速收回供油拉杆，趁柴油机降速之际，能明显听到坚实的“哐、哐、哐”的敲击声，即可初步断定为连杆轴承响。此外，也可在中、高速运转时作抖动供油拉杆试验，如这时出现坚实有力的敲击声，说明是连杆轴承响。诊断时可结合从机油加注口处听诊、检查机油压力和做单缸断油试验等方法。如某个气缸断油后响声明显减弱或消失，复油后响声又逐渐增强，说明燃烧室积炭严重。这不仅引起突爆或早燃，而且提高了压缩比，致使柴油机过热，故障在此。

⑥如燃烧室内积炭较少，车辆在冬季行驶不长时间后即发生过热现象，可检查散热器下部至水泵的通水管是否冻结。用手触试散热器上部感到很烫，触试下部感到冰凉，用手捏下部通水软管时又硬又凉，说明该软管冻结，冷却系统大循环中断，故障在此。

⑦如果不在冬季，或者散热器下部通水管未冻结，可检查水泵的泵水效能。检查时用手握住柴油机顶部至散热器的通水软管，然后由怠速加速到某一高速，如感到通水软管内水的流速随柴油机转速的增加而加快，说明水泵工作正常；反之，说明水泵泵水效能丧失或欠佳。

如水泵工作正常，再检查节温器的工作效能。用手触试柴油机缸体、缸盖和小循环通水管，感到温差不大，且很烫；触试缸盖至散热器的通水软管和散热器上部感到不烫；触试散热器下部及下部通水软管感到温度很低。这说明节温器大循环阀门打不开，造成冷却系统大循环中断，故障在此。

如节温器工作正常，柴油机过热的原因可能是冷却系统内部的锈污、水垢沉积太厚，严重影响了散热能力，或分水管锈烂，丧失了分水能力等。

⑧车辆超载或长时间用低速档行驶，致使柴油机过热，是使用不当造成的，恢复正确的使用方法，过热现象自然会消失。

5.气缸的漏气异响

（1）故障现象 柴油机运转时可从机油加注口处听到曲轴箱内发出“嘣、嘣、嘣”的漏气声，负荷、转速越高时响声越大。当收回油门或单缸断火时，响声减弱或消失。此外，随着响声的出现，可看到机油加注口处脉动地向外冒烟，脉动次数与发响次数相同。

（2）故障原因

①活塞环与气缸壁漏光度太大。

②活塞环开口间隙太大或各环开口重合。

③活塞环弹力太弱或因其侧隙、背隙太小而造成背压力建立不起来。

④活塞环卡死在环槽内。

⑤气缸壁拉伤，出现沟槽。

⑥气缸垫烧蚀、缸盖螺栓紧固不到位或缸盖螺栓断裂。

（3）故障诊断

①断火试验。打开机油加注口盖，提高柴油机转速至响声最明显、冒烟最大处稳住。若某个气缸断火后响声减弱或消失，且机油加注口处的冒烟量明显减少，说明漏气异响是该气缸发出。

②加机油法。为了进一步确诊是否是活塞敲缸响，可将柴油机熄火，卸下有响声气缸的喷油器，往气缸内倒少许机油，并用手摇把或起动机转动曲轴数圈，使机油布满在气缸壁与活塞之间。然后装上喷油器，起动柴油机，若响声短时间内减弱或消失，过一会儿又重新出现，则可确诊为是活塞敲缸响。

③如果每天冷起动时发出“砰、砰、砰”的声音，热机后声音消失，则可能是气缸密封不严所致，应仔细检查气缸垫部位是否存在漏气现象。

6.飞轮异响故障

（1）故障现象 汽车运行中听到柴油机后部发出响声，响声沉闷，加大油门时响声加大，响声无规律；柴油机后部异响很难判断是飞轮异响还是离合器异响，如在停车状态变速器置空档并踏下离合器踏板再加油提高柴油机转速或突然加速和减速时柴油机后部仍然存在响声，一般可以判断为飞轮异响，但是飞轮异响的故障较少发生。

（2）故障原因

①飞轮与曲轴后突缘固定螺栓松动或断裂。

②曲轴轴向窜动或因离合器故障引起飞轮非正常磨损。

③曲轴轴颈和轴承磨损过度引起飞轮上下左右窜动。

（3）故障诊断与排除 检查飞轮及飞轮紧固螺栓，如果飞轮表面出现裂纹、凹凸不平或紧固螺栓松动现象等不良状况时，应该更换飞轮或飞轮螺栓并按规定的拧紧力矩紧固。

7.传动带打滑异响

柴油机上传动风扇、充电柴油机、空气压缩机等的传动带，如果使用时间较长后，会因传动带拉伸而打滑并产生“吱、吱、吱”的响声。传动带打滑主要是因为拉伸或张紧不足。

传动带打滑异响的特点：传动带打滑异响一般出现在柴油机初次起动时，运转一段时间后声音减弱或消失，久而久之会导致传动带断裂。

如果出现了传动带打滑声，请检查柴油机上相关传动带的张紧度是否合适或传动带是否损坏等。具体检查要求如下：

（1）检查传动带

①检查传动带张紧度。传动带张紧度的检查：如果传动带张紧度适中，在规定传动带张紧度检查位置处用食指和拇指可将传动带翻转大约90°。

②检查传动带紧度位置。传动带被用在曲轴和凸轮轴之间的传动工作，它不但保证了传动的精确性，而且噪声小。但传动带经过长期的使用后，会发生硬化、龟裂、剥离、脱落、磨损和纤维松散等损坏现象，严重时会折断。在检查中如果发现上述情况，必须更换传动带。

③检查张紧轮状况。张紧轮出现异常的声音、不平稳以及摇晃时，说明张紧轮已损坏，必须更换为新品。

（2）检查、调整传动带紧度。充电不足、柴油机温度过高的基本原因是风扇传动带过松或传动带失效；充电柴油机、空调、空气压缩机等附件一般都是由传动带驱动的。因此，传动带对柴油机是至关重要的，传动带质量状态不好，柴油机是无法正常工作的。

①检查传动带状况与紧度。检查传动带有无损伤、剥落，传动带在断裂之前，将会出现打滑异响，传动带表面会出现龟裂的裂纹、磨损以及剥落等前兆现象。因此，应仔细观察，如出现上述现象应及时更换传动带（注意区别：传动带张紧度不够时，也会出现打滑异响）。

检查风扇传动带的张紧度，用拇指以9～10kg的力按压传动带中间部位时，挠度应为5～10mm。如果不符合要求，应进行调整，如图4-5所示。

②调整传动带张紧度。如果风扇传动带过松，会引起充电不足和柴油机过热的故障。

调整风扇传动带张紧度时，用调整螺栓将整个交流发电机向里或向外移位调整传动带的张紧度。调整后，应可靠地拧紧固定螺栓。注意不要将传动带调得过紧，否则传动带张紧度过大会伤害风扇传动带和轴承。操作时应注意避免传动带被油脂污染，否则会打滑而缩短其使用寿命。

图4-5 传动带张紧度的检查

③更换传动带。当传动带表面出现龟裂裂纹、磨损以及剥落等前兆现象，或出现打滑异响（除传动带松弛出现打滑异响外）时，表示传动带可能会发生断裂。此时，应及时更换传动带。

更换传动带时，先松开柴油机的固定螺钉，将柴油机向缸体方向移动，使传动带松弛，然后将传动带取下。如果传动带松弛后仍不易取下，可用螺钉旋具插入带轮与传动带之间，边转带轮边向外拉传动带，这样就可将传动带取下。

在取下传动带前，应记好传动带安装绕行的位置，以防装错。安装传动带时，按与拆卸相反的顺序操作即可。

8.水泵异响故障

（1）故障现象柴油机前端发出较尖锐的研磨声，仔细听诊异响是从水泵发出来的；当有水泵异响时并伴有冷却液循环不畅和柴油机容易过热等柴油机故障。

（2）故障原因

①水泵轴承损坏。

②水泵水封损坏。

③水泵中异物卡滞。

（3）故障诊断与排除。水泵产生异响故障时，一般都是因水泵损坏或传动带太松所致。仔细观察不难发现问题所在并予以排除。

9.风扇异响故障

（1）故障现象。汽车行驶中柴油机前端异响突然加大；翻转驾驶室检查，发现异响可能是从风扇处发出来的；停机检查，发现风扇前端折弯或某一片风扇折损严重或风扇离合器损坏。

（2）故障原因

①风扇损坏。

②风扇驱动电动机损坏。

③风扇叶片碰撞其他零部件。

④风扇传动带破损或传动带拉伸。

（3）故障诊断与排除。风扇异响故障相对容易诊断和排除。直接观察风扇系统，一般都可以发现故障部位。如果风扇系统产生异响并伴随柴油机冷却液温度偏高故障时，一般是风扇转速降低所致，此时可以检查传动带的张紧度或叶片是否损坏等。