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摩托车发动机异响

2010-06-09  strong2037
摩托车发动机“异响诊断”各种发动机都有其各自异响的特点,而且隐藏于发动机运行的噪声之中。本文总结出诊听发动机异响的方法和步骤,供维修人员参考。

摩托车发动机是由成百上千个零件按一定的配合间隙和规定的技术要求组装而成的,工作时各机件相互摩擦。由于零件的材料各异,其膨胀系数不一,发动机所有能运动的零件都可能发出响声。发动机的振动使一些不运动的零件由于紧固件的松脱或零件开裂等原因,也会发出异响。各种发动机都有其各自异响的特点,而且隐藏于发动机运行的噪声之中。

一般来说,新车发动机的技术状况较好,工作过程中无杂乱声响,当因某一原因而引起不正常的响声时,便会比较清晰、单纯地暴露出来。而使用较长时间的旧车发动机,因磨损和消耗,各运动机件之间的间隙就会超出正常范围,不可避免地会发出各种各样嘈杂的声响,给故障诊断带来一定的困难。发响机件的形状、大小、材料和振频是不同的,发出的声响也就不一样,有时要反复辨别,甚至拆机检测或换件作对比试验才能判定。所以,诊断异响最主要是靠长期积累的实践经验,在排查过程中细心分析故障声源,从中发现其规律。如小零件和非主要机件的相互撞击声音清脆;大零件和作用点上的机件上互撞击时,声音沉闷并伴随发动机发抖;硬机件相互撞击时声音闷哑。这些音调、音色不同特性就是判断各种故障异响的线索。

异响的危害程度差异较大,有时可以暂不排除,有时应及时停车处理。掌握的原则是:仅在怠速运转中存在不正常的响声,转速提高后即消失,此异响危害不大,可以等待适当时机再修理;响声在发动机加速和减速时出现,在高速始终存在,这属于危害较大的异响,需及时诊断排除;若声响是在发动机工作过程中突然出现且响声较大,则属于危害严重的恶性异声,应立即停车修理,以免损坏其它零部件。

为此,总结出诊听发动机各部分异响的方法和步骤,供车迷朋友和维修人员参考。

一、活塞敲击声

发动机在怠速运转工况,气缸内发生有节奏类似于爆震的“得得”或“嗒嗒”的金属敲击声,但随着发动机转速的提高和工作温度逐渐升高后,声音反而减弱甚至消失。这说明是气缸与活塞磨损,活塞与气缸壁之间的配合间隙偏大,活塞敲击气缸发生的异响。因气缸体较大,所以声响浑厚而沉重。诊断和处理的方法是:先卸下火花塞从火花塞孔中向缸筒内注入5ml-10ml机油。然后转动曲轴,使机油慢慢渗入活塞与气缸壁间,待10分钟后(如时间过短因机油未流下,可能难以启动)再启动发动机。若敲击声消失或减弱,过一会儿,当注入的润滑油燃烧完后,响声重新出现,说明活塞与气缸磨损是缺少润滑油,润滑不良所致;若冷态下有敲击声,待工作温度升高至正常温度时,响声消失或减弱,说明磨损较轻,发动机还可以继续使用一段时间;如声响随转速升高而增强,注入润滑油后声响不减弱,说明气缸磨损严重,活塞与气缸的间隙过大,应立即停车对发却机进行检修,镗、磨气缸筒,并更换加大的活塞及活塞环。

二、活塞环敲击声

活塞环与环槽间隙增大时,会发出“唰唰”的环与环槽碰撞的轻微杂音,基本不影响启动和加速性能。若活塞环开口间隙超大或环与气缸壁严重磨损而密封不严以及气缸壁有拉伤沟槽时,会发出“吱吱”声或清脆的“嗒嗒”声。不同的发动机有不同的声音,但声音明显的区域都在气缸中部。

若活塞环折断时,会从气缸内发出一种“咔咔”和“唰唰”声,冷机和热机声音一样。曲轴箱内有时还伴随发出“砰砰”压缩气体往曲轴箱下窜的杂音,这是活塞环折断后失去弹性,使活塞环在环槽内端隙、侧隙、背隙过大,导致爆发气体下窜曲轴箱而发生的漏气共鸣声。此时若用螺钉旋具抵住气缸体,将耳贴在木把上,响声听得更清晰、明显。

发动机发出这几种响声,应立即分解发动机检修,清洗气缸、活塞并视情更换活塞环和珩磨气缸筒。否则,前者容易发生拉缸,造成气缸筒和活塞损坏,后者会造成启动困难、怠速不稳、发动机过热、动力下降,有时还容易自行熄火。

三、活塞销敲击声

发动机工作时,有时在活塞中上部发出沉闷的“扎扎”声。这是由于活塞销与连杆小头的配合间隙过小,活塞在气缸中不能摆动或摆动困难,造成活塞裙部撞击气缸壁的缘故。这种沉闷的“扎扎”声如果轻微,待发动机(一般是新车)磨合一段时间后便会消除;如果敲击声严重,应及时予以修理,以免打坏活塞。

倘若发动机在怠速或转速急变时,气缸中有明显的尖锐而清脆的“哒哒”异声,其异响节奏随发动机的转速变化,而当突然加大油门时,声响更为明显。这可能是活塞销与连杆小头孔之间的敲击声。其原因是两者的配合间隙过大,在活塞上下运动特别是当活塞到达上止点时,活塞销在孔中晃动引起径向撞击的缘故;也可能是活塞销过短(比标准长度短2mm以上),在销孔内来回撞击活塞销挡圈引发的。此声响虽对发动机的性能影响不大,但切不可存在侥幸心理而勉强行驶,否则会造成活塞销轴向窜动与两边的当圈相撞击,严重时会拉伤气缸,酿成重大故障。

四、连杆大头轴承敲击声

连杆大头轴承的响声通常由气缸与曲轴箱结合处发出,并伴随从曲轴箱内发出好似“散了架”的响声,在突然加大油门或增加负荷时,声响与振动更清晰、短促。此异响与发动机温度无关。其产生的原因是:连杆大头轴承与曲轴曲柄销磨损严重,亦或是缺少机油润滑,亦或是机械杂质掺进连杆滚针轴承,亦或是曲轴销热处理不当。当曲轴旋转至中、高速或负载较大时,便会产生径向撞击而发出沉重的声响。可在曲轴箱附近听到较为清脆的“当当”声,距离稍远一点听,则为短促而坚定的“嗒嗒”声。故障严重时会发出杂乱的“咯啉、咯啉”的声响。这是较大的故障,发现后应立即停车检修,防止故障恶化酿成其它零件损坏,甚至造成整台发动机报废。

检查时,先卸下气缸体,上下推拉连杆或左右摆动连杆,当摆动较小时,连杆可继续使用。如果沿连杆纵向感觉有明显晃动量(即连杆大头的径向间隙),在其小头处测得摆动量大于1.5mm时,说明此处磨损严重。如条件具备亦可分解曲轴箱,将曲轴连杆组件置于标准的V形铁上,使磁性表座吸附于 V形铁的斜面,并将百分表测头放置于连杆大头端,测量连杆大头X、Y直角方向的间隙值,若超过0.05mm,则已到磨损极限,应更换曲轴连杆总成。

五、飞轮松动的敲击声

磁电机转子(简称飞轮)松动会产生沉闷的“嗒嗒”敲击声,其声响呈周期性变化,变换转速时比较容易发觉启动和停车时特别明显,转速越高,声音越响。飞轮松动的主要原因是:由于装配时未按规定的扭矩拧紧飞轮紧固螺母或螺栓,起不到并紧作用,在发动机反复启动和停止过程中,使螺栓、飞轮产生松动飞轮松动不但产生敲击声,而且会使飞轮的锥孔和曲轴左端锥体产生撞击而损伤。严重时,飞轮磁缸内壁还会擦伤磁电机定子外圆,甚至损坏定子组件。如不及时处理,将会造成飞轮和曲轴连杆部件整体报废。因此,应立即拆卸左曲轴箱盖,找出飞轮松动的真实原因后,更换相关零部件。
 
六、爆震敲击声
发动机的爆震敲击声,在冷机和怠速运转时不太明显。当突然加大油门或大负荷运转时,在气缸盖和气缸体结合部会发出尖锐、清脆的“喋喋”异响。这是爆震燃烧发出的不正常声响。由于出现异常情况,发动机点火后,可燃混合气体猛烈膨胀,产生很高的温度和压力,使未燃部分的气体受到挤压,在火焰未传到之前,因辐射热而自然爆炸,导致气缸压力急剧增高。这种高压气体形成的强大冲击波致活塞、气缸壁、气缸盖燃烧室发出剧烈尖脆的敲击声。此故障车辆启动尚顺利,但启动后发动机有过热、动力不足、气缸盖有振动感等异常现象,热机后关闭点火开关不能熄火。产生爆震敲击声的主要原因是:①燃油的辛烷值过低;②发动机过热;③燃烧室积炭过多;④火花塞热值太低;⑤点火提前角过大;⑥燃油变质。诊断该故障可按下列程序进行:
1、摩托车上坡时,若发动机有“嗒嗒”敲击声,并伴随动力下降、加速性能变差、气缸盖温度升高,则多数是添加了辛烷值过低的汽油造成的,应更换使用说明书规定牌号的合格汽油。
2、发动机启动时有反弹现象,用“听诊器”触及气缸盖可听到类似木锤敲击的响声。冷机和热机都有异响,低速或变速时较为明显,这是点火过早而引起的爆震。应检查触发线圈是否移位,CDI工作是否正常以及曲轴左端曲柄轴锥面上的定位销是否被磁电机转子剪切等。
3、若摩托车行驶数千公里未按规定保养(或维修时更换上较薄的气缸垫使压缩比增大),行驶中发动机发出清脆的“喋喋”声响,有时伴随自燃点火而产生爆震异响。应及时拆卸气缸盖,清除燃烧室积炭并更换合适的气缸垫。
4、若火花塞热值过低,会引起火花塞温度急剧升高,拆下火花塞可看到其电极部位呈白色,并有熔融迹象。导致异常燃烧(即过早点火),发动机产生爆震,故障严重时甚至会造成火花塞的电极溶解,活塞顶烧坏、溶解等。应选择使用说明书规定的标准热值的火花塞。
5、汽油如存放时间过长容易引起氧化变质,使用后会产生爆震。可用标准汽油与之相比较,从气味及颜色上予以分辨,必要时放去燃油箱内余油,加入标准牌号汽油即可。
七、曲轴轴承的异常响声
发动机从怠速过渡到中速工况时,曲轴箱处能听到明显的“哗哗”声。如果负荷增大,将会产生音调低闷而沉重的“镗镗”声,响声随发动机转速升高而增大,但发动机性能无明显的变化。这是曲轴轴承损坏后发出的异声。产生的原因一般是:①轴承径向间隙过大;②轴承轴向有位移;③润滑油粘度过低;④轴承润滑不良;⑤机油温度超高致轴承烧坏。
若启动时曲轴箱右侧有明显的“咯嘣”声,转速越高响声越大。检查时,每次踩动启动踏杆,曲轴能正常回转,但曲轴箱内有类似钢珠掉落的响声。由此可以判断是曲轴轴承保持架散开,使钢珠破碎所发出的异响。应立即分解发动机并更换已损坏的轴承。
八、配气机构的异常敲击声
若配气机构产生异常,会从气缸盖处发出短促而尖锐的气门声,转速越高声音越响。由于配气机构中有气门、气门摇臂及摇臂座、凸轮轴及其衬套和气门弹簧、正时链轮、正时链条等零部件,其配合间隙各有差异产生的异响也错综复杂。如气门杆端在气门调节螺钉的持久冲击下产生严重凹陷;凸轮轴升程部分因缺少润滑或有异物、毛刺类杂质,造成磨损加剧或气门摇臂圆弧面镀铬层因异常磨损而脱铬;凸轮轴轴颈及衬套因缺少机油润滑百磨损;气门摇臂与摇臂轴或摇臂座轴孔严重磨损而引起松动以及气门弹簧折断等因素,都会导致零件相互间的敲击而发出异声。
1、若气门间隙过小或无间隙,在气缸盖进气管和排气管处会发出“哒哒”声或“唏唏”声,其声响随转速变化。具体表现为:启动困难、动力不足、加速不良,有时化油器回火或排气管放炮;若气门间隙过大,其声响和部位与上述基本相同,启动有时也较困难,发动机运行无力,但压缩压力正常。气门间隙异常的故障判断不太困难,只要打开气缸盖罩,按各型发动机的规定重新调整至正常值即可。
2、对于气缸盖内存在的“哒哒”异声,无法通过调整气门间隙消除,在加油门提速或减速过程中响声尤其明显,则可能是凸轮轴轴颈或与其配合的衬套严重磨损所致。此时打开气缸盖罩,用起子旋具抵住凸轮轴顶端的中心孔往上推,若看到凸轮轴颈在衬套内有明显的径向跳动,则可判定为此故障。
3、若气缸盖内有“铛铛”声响,并不时夹有“咔嚓”声,但发动机性能暂无太大的变化,有可能是气门内外弹簧相互擦碰或断裂所引起的异响。
4、若发动机在运行过程中突然发出很大的响声,再启动时气缸内有较大的异响,则可能是气门杆烧结在气门导管内或气门杆断裂。此时应立即停车,切不可再启动,避免造成气门撞击活塞顶故障。
配气机构发出的敲击声在怠速时较为明显,还伴随着油耗增高、动力下降等症状。检查时,先调整气门间隙,如果故障排除,则说明是气门间隙偏大。否则,应检查凸轮轴的升程高度及凸轮轴轴颈、衬套的实际尺寸;检查气门摇臂的磨损情况,仔细察看气门杆端部是否有凹坑、麻点;检查摇臂与摇臂轴、摇臂与摇臂座孔是否在标准间隙范围内;最后检查气门弹簧是否折断或存在裂痕隐患。
对以上零部件出现的异常情况,应及时适当调整或更换故障零部件,避免发生意外。
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九、漏气声
气门与气门座由于某些原因而密封不严,在排气消声器处会听到“唏唏”声,这说明排气门漏气;如在化油器上方空滤器处听到“嘘嘘”声,则表明进气门处漏气。造成进排气门漏气的主要原因是:
1、气门与气门座工作面磨损、烧蚀,产生斑点或凹陷,聚有积炭使其工作斜面密封不严。
2、气门杆与气门导管之间若配合不良或民间常磨损会使间隙过大,导致气门杆晃动;或气门导管的直线度较差,使气门杆卡滞在导管内不能上下运动。这两种情况都会使气门关闭不严。
3、气门间隙过小或无间隙,气门杆受热膨胀,发动机在压缩冲程时气门不能完全关闭。
4、气门弹簧的弹力减弱或断裂,使气门与气门座的压紧力不足,造成密封不严。
5、气缸盖摇臂座上的并紧螺母未按规定的扭矩或紧固次序拧紧,发动机工作一段时间后,气缸盖平面产生翘曲现象,使压缩气体从气缸盖底平面与气缸体上平面之间漏出而发出声响。
6、气缸垫破损或气缸垫氟橡胶涂覆层脱落,失去密封作用。
为验证漏气故障,可分别卸下消声器、空滤器和火花塞,并在气缸盖与气缸体四周沾上肥皂水或洗涤液。将曲轴转至测试气缸的压缩冲程终了时的位置,用适当的工具保持此位置不动(需两人配合操作),持3kg-5kg/cm2气体橡胶管从火花塞孔处冲入,如有泄漏一试便知。最后,分别予以紧固或更换相关零部件。
十、发动机的振动及异声
摩托车在行驶过程中若有颤抖现象,并感到发动机在运转时振动剧烈且发出异响,这与发动机的安装情况、运动件的间隙、回转件的平衡、点火时间的失准以及车架系统等诸多因素有关。应针对不同情况,按序进行检查:
1、停车将变速器挂入空挡,即让发动机与车架系统脱离,维持有振动故障时的运行转速,若振动消失,说明故障在车架系统,应详细检查该系统中所有紧固件、轴承以及前后减震器等,找出其振源;若振动症状不变,说明故障在发动机本身。
2、检查发动机安装是否稳妥、支架螺钉有无松动或减震胶垫有无损坏等。
3、若发动机仍有振动应检查发动机在各种转速下是否稳定。发动机一般只在怠速时振动多为单缸工作(指多缸机)或工作不良所致。若发动机挂挡后在任何转速下均有振动,多为点火系统故障或运动件间隙过大而引发。点火时间不当造成发动机工作粗暴,振动的同时也产生异响,应检查CDI工作是否正常或触发线圈是否移位,使触发信号减弱工作失常。另外,还应检查左曲柄轴锥面上的定位销是否被磁电机飞轮的键槽剪切而移位。
4、若曲轴——飞轮组件的动平衡不良,也会使发动机在运转过程产生振动。判断该故障时(以CB125T款244FMI发动机为例),先将左曲轴箱盖拆下,用铜丝或不能被磁铁吸引之类材料的一端设法用螺栓固定在左曲轴箱左侧螺孔,另一端稍弯曲使之伸进磁电机转子磁缸内壁约1mm处。此时可使用套筒扳手缓慢转动曲轴,观察其飞轮磁缸内壁是否有跳动现象。正常的径向跳动应不大于0.30mm。若跳动值过大,需使用专用工具卸下飞轮,将磁性百分表座吸于左侧盖板(或排气管)上,使百分表测头对准曲轴左曲柄轴锥面上,用脚启动的方法转动曲轴,测量曲轴左曲柄锥面上的跳动量,如超过0.10mm,应更换曲轴连杆总成;若跳动量小于0.10mm,需要换新飞轮再试,直至合格为止。另外,在检查曲轴和飞轮的跳动量时,还应在蹬踩启动杆转动曲轴及飞轮时,仔细察听曲轴箱内的轴承是否有异响出现,并视情更换相关故障零部件予以排除。
5、若发动机启动顺利,但运转后有杂乱的异响,且无规律、无节奏,在气缸与曲轴箱结合处特别明显;有时转速升高气缸盖上也有异响,并伴随怠速时有明显的振动现象,加速性能极差。则可能是曲轴左、右端的主轴颈与轴承磨损过度,使配合间隙超大。既有径向跳动,又有轴向窜动。此故障不但异响很大,还会影响到磁电机的正常点火,有时甚至会引发活塞顶碰撞气缸盖底面故障。应立即分解发动机更换曲轴连杆组件和主轴承及相关零部件。

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