配气机构异响故障的诊断与排除-国Ⅲ柴油机故障分析

2023-09-19 理论教育版权反馈

【摘要】：故障诊断与排除。若需进一步确诊是气门异响还是气门落座异响，可在气门脚间隙处滴入少许机油。如果气门间隙符合技术文件要求，那么配气机构产生的响声主要是由于凸轮外形磨损不符合要求、气门推杆与导管配合间隙过大、气门摇臂调节螺钉处无机油或气门弹簧折断等所致，应进行查明并予以排除。

1.气门异响

（1）故障现象。柴油机怠速运转时发出连续不断的、在气门与摇臂接触处（气门脚）出现有节奏的“嗒、嗒、嗒”或“啪、啪、啪”（在气门座处）的敲击声，转速增高时响声亦随之增高，温度变化和单缸断火时响声不减弱。若有数只气门响，则声音显得杂乱。气门脚异响和气门落座异响统称为气门异响。

（2）故障原因

①气门间隙太大。

②气门间隙调整螺钉松动或该间隙处两接触面不平。

③配气凸轮外形加工不准或磨损严重，造成缓冲段效能下降，加重了挺杆对气门脚的冲击。

④气门杆与调整螺钉接触不良或润滑不良。

⑤气门杆与其导管配合间隙太大。

⑥气门头部与其座圈接触不良。

⑦气门座圈松动。

（3）故障诊断与排除。气门脚异响和气门落座异响很类似，诊断方法也差不多，由于它们不上缸，因而采用单缸断火或单缸断油的方法无效。

①听诊。听诊气门响时不打开机油加注口盖就能在柴油机周围听得清清楚楚。当柴油机怠速运转时，如果听到有节奏的响声，可稍加大油门。如果此时响声较明显，逐渐加油时响声又随转速的提高节奏加快，可初步断定为气门脚异响或气门落座异响。

柴油机由于受着火敲击声的影响，其气门异响不易听诊。听诊时可采用提高转速后迅速收回供油拉杆的方法，趁柴油机降速时，避开着火敲击声的干扰，仔细倾听。

②检查气门间隙。打开气门室侧盖或气门室顶盖，用塞尺检查气门间隙，用手晃动气门，间隙最大的就是响声最大的气门。运转中的柴油机，当用塞尺插入气门间隙处致使响声减弱或消失时，即可确定是该气门异响，且由间隙太大造成。若需进一步确诊是气门异响还是气门落座异响，可在气门脚间隙处滴入少许机油。如瞬间响声减弱或消失，说明是气门异响；如响声无变化，说明是气门落座异响。气门落座异响如果是气门座圈松动造成，其响声不如气门异响坚实，且带有破碎声。

2.气门推杆异响

（1）故障原因

①凸轮表面轮廓形状磨损。凸轮的外廓正确时，能保证气门的升程及其升降过程中的运动规律。如果凸轮表面轮廓形状磨损，导致气门推杆与凸轮接触的连续性遭到破坏，气门落座时，气门推杆跳动与凸轮撞击发出响声。

②柴油机的配气机构是盘形凸轮机构。凸轮轴转动时，凸轮除顶动挺杆上升外，同时还会带动气门推杆作横向摆动。当气门推杆与套管径向磨损，其配合间隙增大后，气门推杆作横向摆动时与套管碰撞发出响声。此外，气门摇臂调整螺钉与推杆上端之间无机油，难以缓和冲击，因此会出现响声。气门弹簧折断也易产生响声。

（2）诊断与排除。如果气门间隙符合技术文件要求，那么配气机构产生的响声主要是由于凸轮外形磨损不符合要求、气门推杆与导管配合间隙过大、气门摇臂调节螺钉处无机油或气门弹簧折断等所致，应进行查明并予以排除。

3.正时齿轮异响

柴油机正时齿轮多数受不平稳传动载荷，形成传动时的冲击，或齿轮在传动时外廓磨损，破坏了齿轮的正确啮合，使齿面接触部分相对运动形式发生了变化，即滑动摩擦增加，滚动摩擦减少。因此，加快了齿面的磨损，产生打滑和冲击，发出响声。

（1）故障现象。有的有节奏，有的无节奏。在有节奏的响声中，有的属于间歇响，有的属于连续响。转速越高，响声往往越大。使用单缸断火，响声不减弱。

（2）故障原因

①齿轮啮合间隙过大或过小。

②曲轴主轴承孔与凸轮轴轴承孔中心距在使用或保修中发生变化，变大或变小。

③齿轮的齿形不符合要求或齿面磨损严重。

④齿轮转动一周，其啮合间隙松紧不一或发生根切。

⑤齿轮齿面碰伤、脱层或轮齿断裂。

⑥齿轮在曲轴或凸轮轴上松动或脱出。

⑦曲轴或凸轮轴轴向间隙过大。

⑧重新装配一对正时齿轮时，改变了原来的啮合位置。

⑨更换传动齿轮时没有成对更换，不仅加速了齿轮磨损，还会产生不正常的啮合声。

⑩正时齿轮质量差，啮合不正确而发出响声。

（3）故障诊断。诊断的方法有两种：一种是变换油门开度法，另一种是听诊法。在配合使用上述两种方法的同时，要结合以下情况分别进行判断。

①诊断中若发现响声是无节奏的，且在柴油机怠速运转时发出“嘎啦、嘎啦”的响声，中速时响得更为明显，高速时响声变得杂乱并带有破碎声，响声严重时正时齿轮室盖处有振动，这有可能是齿轮啮合间隙太大造成的。

②如果出现一种连续不断的“嗷——”的响声，柴油机转速越高时响声越大，并且经证实该机更换过正时齿轮，则有可能是齿轮啮合过紧的缘故。

③如果出现有节奏的“哽、哽、哽”的响声，柴油机转速越高时响声越大，则可能是齿轮啮合间隙不均造成。若响声为连响，则故障出在曲轴正时齿轮；若响声为间响，则故障出在凸轮轴正时齿轮。

④若响声是有节奏的，柴油机怠速运转时能听到”嗒啦、嗒啦”的声音，中速以上时又变为紧凑的“嗒、嗒、嗒”的响声，这往往是金属齿轮齿面碰伤以后出现的响声，如果故障在曲轴正时齿轮为连响，在凸轮轴正时齿轮为间响。

⑤若在柴油机怠速运转时听到“咯啦、咯啦”的撞击声，加大油门开度时，变为较杂乱的“哇啦啦”的声音，甚至还带点“咯棱、咯棱”的撞击声，正时齿轮室盖处又伴随有振动，通常，这是由于金属正时齿轮发生根切造成的。

（4）故障排除。如果修理时没有成对更换齿轮，便是正时齿轮产生异响的原因所在，或是正时齿轮质量差，造成正时齿轮发响。前者应予以成对更换，后者应重新选用质量好的齿轮。如果因使用时间过长，响声逐渐出现的，且是由小到大，说明正时齿轮响是磨损严重造成，应进行更换。

4.气门顶活塞

柴油机气门多为上置式。活塞在上止点时，活塞顶距气门应保持一定距离，如果此距离消失，活塞顶就会与气门碰撞而发出响声。

（1）故障原因

①气门座圈过厚。

②气门座圈孔加工时底部不平或深度不符合标准。

③气门头部过厚。

④气门间隙过小。

⑤活塞型号不正确。

⑥正时齿轮记号没有对准或原始错误。

（2）故障诊断。柴油机运转时，听到上述的响声，并用手指捏住固定气门室盖的螺母，手感有振动，可初步判定为气门与活塞碰撞响。拆下气缸盖后，可以明显看到活塞顶部有被气门碰撞的痕迹。

（3）故障排除。应进一步解体查明，并进行相应的维修处理。注意：此类异响故障不宜进行长时间的故障再现试验，以免造成柴油机相关部件的损坏和更为严重的故障。

配气机构异响故障的诊断与排除-国Ⅲ柴油机故障分析

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