发动机配气机构的几种响声及其危害性

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  配气机构是发动机的重要组成部分,配气机构工作的可靠性,对发动机动力性能和经济性能影响很大,配气机构的响声直接反映其工作的可靠程度。响声越大,其可靠程度越差。
  配气机构在工作中,由于各機件间的接触和磨擦,往往伴随出现噪音或轻微的响声,这些噪音或轻微的响声,一般为使用技术条件所允许,不会对发动机正常工作造成影响。如果产生的声响增大,变成了敲击声,即表明配气机构工作不良,如不排除故障,消除该响声,发动机功率将下降,甚至导致发动机机件损坏。
  配气机构的响声是发动机常见的一类异响。根据其发响件所在的部位,可分为气组响声和传动组响声。气门组响通常由气门脚间隙过大,气门座圈松脱,气门弹簧折断,气门锁销脱落,气门卡滞不能关闭等所引起。传动组响声,通常由气门挺杆与其导孔磨损过甚,配合间隙过大,凸轮轴正时齿轮破裂损坏等引起。正确地判断配气机构出现的响声,排除故障,对提高发动机的动力性能,延长其使用寿命很有价值。本文就发动机配气机构的几种响声,分析其产生的原因及危害性。
  
  一、气门脚间隙大产生的响声
  
  因气门脚间隙大产生的响声,通常称气门间隙响。这种响声的特点是:发动机在急速运转时,就能听其明显的响声,该声是连续不断有节奏的敲击声,发动机转速发生快慢变化时,该响声亦随着出现密疏的变化。发动机温度发生变化或用“断火”方法试验时,响声均不发生变化。这种响声比较容易判断,当需要确定为哪一个气门脚发出响声时,只需将气门罩盖卸下,在发动机工作状态下把适度的厚薄规尺插人气门脚与摇臂间,如果响声消除或明显小,即为该气门脚隙响。产生气门脚间隙响的原因,是气门脚间隙过大,工作时气门脚与摇臂间发生撞击而产生的响声,间隙越大,撞击力也越大,响声也越明显。摇臂调整螺丝松动或没有按技术标准较对气门脚间隙,都可以造成气门脚间隙过大。
  气门脚间隙响,对发动机有一定的危害性。响声越大,危害也越大。如果是进气门间隙大,则进气门开启晚,而关闭早进气时间相对减少,可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)进人气缸的量相对也减少,发动机功率下降。如果是排气间隙大,则排气门开启晚,而关闭早,排气时间相对缩短,废气排出卸缸不彻底,气缸内残留废气增多,汽油机可燃混合气进气相对减少;柴油机新鲜空气进气量不足可燃混合气燃烧不完全,发动机功率下降,所以不论进气门还是排气门一出现响声,都应及时排除故障,消除响声,当车辆进行二级维护作业时应对发动机与门脚间隙进行检验和调整,防止气门脚间隙大出现响声。
  
  二、气门座圈松脱的响声
  
  很多发动机的气门座是采用镶嵌结构,气门座圈松脱响声就是镶嵌的气门座圈松脱后,在气门关闭过程中拍击发出的声响。气门座圈松脱一般是由于气门座圈外径与其座孔镶嵌过盈量小,或选用座圈材料不当引起的。气门圈松脱响声是清脆的声响,一般比较好判断,最初出现气门座圈松动响声,是冷车发动时,响声出砚后,又很快消失。有时除早晨发动车辆时听到几声响声后,车辆运行一天。该响声再也没有出现。第二天,或第三天早晨发动机车辆时,该响声又出现,但很快又恢复正常。这是由于此时气门圈松动不很严重,当车辆发动后,气门座圈迅速受热,因其热胀系数较大,膨胀力将座圈紧紧把镶嵌在座孔中,与座孔连成一体,此时响声不会出现,当车辆停止运转,发动机冷却后,气门座圈也随之冷却,与其座孔镶嵌的予紧力过小,此时,发动机车辆又将出现气门座圈松脱响声。当气门座翻松动严重时,响声将频繁出现,而且响声没有规律性。在“断火”试验时,响声无变化。气门座圈松动严重时,可使该气缸压力明显下降,发动机功率降低,燃油消耗量增加,出现气门座圈松动响经诊断确认后,应立即进行修理,否则很容易发生气门座圈被击碎,当碎块进人气缸内,将损坏其它机件,严重时将导致发动机报废,此时经济损失就大了。
  
  三、凸轮轴加工误差对气门响声的影响
  
  凸轮轴在制造或修理磨削过程中,由于加工工艺不当,可使凸轮轴凸轮中心与轴颈中心产生偏差,该偏差值为δ,也就是凸轮轴凸轮中心与轴颈中心的同轴度误差为42δ。这样的凸轮轴安装在凸轮轴承孔座上就可产生左右摆差2δ。在校对气门脚间隙时往往以凸轮基园的一侧面为基准,而另一则面气门脚间隙,不是过大就是过小。不论是哪一种情况,都影响发动机正常工作,使功率降低,能耗增长。产生这种质量问题,其主要原因是磨削凸轮轴的设备精度不够,或者是由于凸轮轴弯曲度不符合标准,而又未校直。再者是磨削凸轮轴时加工中心基准与原加工基准偏差,而产生磨削误差。加工凸轮轴轴颈产生偏心较大,装在发动机凸轮轴轴承座孔中,产生的位置偏差也增大,由此产生气门脚间隙响。对于这种响声,唯一的办法就是更换凸轮轴。
  配气机构的响声有多种,产生响声的原因也比较复杂,每一种响声都具有自身特点,只要在实践中注意积累判断发动机响声的经验,才能避免造成不必要的浪费。
  (作者单位:黑龙江省交通征费稽查局哈尔滨二处)
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