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共轨原创 | 发动机敲缸?真凶有可能是它!

 eaglewing 2016-09-28

共轨导读
敲缸,是发动机较为常见的故障之一。一般表现为发动机工作时出现“叭嗒”“叭嗒”有节奏的敲击声,并伴有发动机机身抖动、过热、油耗上升、动力下降、排气管冒烟等现象,严重时会导致整台发动机报废。产生敲缸的原因有很多,包括喷油正时错误、喷射压力不够、燃烧室积碳等等,这些常见原因相信大多数师傅找起来已是驾轻就熟。今天,我们来看一则敲缸案例,看看大家是否见过?
案例
详解
一辆庆铃4JB1-T1国三发动机,配电控VE泵,车辆里程为2300公里,驾驶员反映转速2000转左右,发现发动机有异响。送至维修站检修,车辆初启动时,怠速正常,但当转速处于1900至2000转时,出现嗒、嗒的异响声,而低于1900转或高于2400转时噪声消失,尾气颜色正常,发动机转速能达到最高转速。
小轨解读
该车应该并非只在1900至2000转时才发生异响。转速低于1900时,缸内工作环境较温柔,异响声分贝小,不易被察觉;转速高于2000转时,发动机本身震动噪声较高,盖过了异响声。
发动机异响可简单分为敲缸、漏气噪声、连续噪声、拍击噪声四类,经分析后,排除是汽缸泄漏噪音、连续噪声、拍击噪声引起的发动机异响,是发动机敲缸造成的异响。
根据该发动机转速在1900~2000转/分钟区间段内出现明显敲缸声,分析可能原因如下:

1
燃油标号不对,或者柴油机错加汽油,导致缸内燃烧提前
汽油当柴油误加,油箱里柴油与汽油混合,使得燃点降低,造成喷入气缸的燃油提前燃烧,压力升高率过大最终导致敲缸。如果是这种原因一般由于燃油混入了汽油,无法达到纯柴油所能达到的最大功率。

故障特点:发动机转速应该达不到最高速,但本案例中该车发动机转速能达到最高转速,故排除此因素。
2
燃油喷射正时调整不当,导致燃烧提前
喷油提前角过大,即较早地喷射入雾状柴油与空气形成可燃混合气,发动机达到正常工作温度之后,此时缸内压力即使未达到正常工作压力,但缸内工作温度很容易升至柴油着火点,使缸内可燃混合气迅速燃烧膨胀,缸内压力迅速上升,此时缸内因气体迅速膨胀而使汽缸燃烧压力最高点提前,造成缸内压力过大,活塞所受水平分力增加,敲击汽缸壁的力增加而出现敲缸异响。小轨之前遇到过将国四的数据刷到国三的车子里会出现敲缸问题,就是因为国四数据里的喷油提前角要比国三的喷油提前角早一些,所以会造成敲缸的故障。

故障特点:尾气会冒白烟或黑烟,但该车尾气正常,故排除此因素。
3
喷油器喷射压力不足,燃油雾化效果不好,导致燃烧不充分
喷油器喷射压力过低,燃油雾化不好,导致燃烧不充分,发动机产生产生异响敲缸。

故障特点:尾气冒黑烟,且发动机低速时抖动,本车尾气正常,发动机不发抖,故排除此因素。
4
燃烧室积碳严重,压缩比增大,引起爆震
燃烧室内积炭过多时造成柴油发动机压缩比增大,压缩比增大以后缸内气体被压缩的体积就越小,产生的压力越大,气体压力温度过高,喷射入汽缸的雾状柴油遇到高温高压的气体即着火燃烧产生所谓的爆震。爆震时火焰以极高的速率向外传播,甚至在气体来不及膨胀的情况下,温度和压力急剧升高,形成压力波.以声速向前推进。当这种压力波撞击汽缸壁时就发出尖锐的敲缸声。

鉴于本车里程才2300公里,气缸积碳的可能性非常小,基本排除此因素。
5
高压油泵出油阀弹簧断裂,喷油泵出油压力不够
这种VE泵的出油阀是一个单向阀,在弹簧压力作用下,阀上部圆锥面与阀座严密配合,其作用是在停止供油时,将高压油管与柱塞上端空腔隔绝,防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。

出油阀弹簧断裂,造成燃油压力和油量不够,继而喷油雾化不良,导致缸内燃烧不完全而出现的敲缸声。 

故障特点:从尾气无法判定是否属于燃烧不完全导致发动机敲缸,因为这时候喷油器也能喷油,只不过压力比较低,在低速时是看不出来的,且在发动机特定转速区间内明显的发动机敲缸声。

最后排查下来,发现是出油阀的弹簧断裂。更换出油阀弹簧后,故障解除。
这类问题实际就是各缸喷油量不均匀导致的,对于这类VE泵,如何简单快速排查各缸供油量是否均匀呢?想必各位也清楚,就是凭“感觉”。
A、用食指和中指指尖轻触高压油管,感觉流量脉冲与其他缸做比较,如感觉到明显异常,则该缸供油存在问题。

B、用拇指、食指和中指指尖轻触高压油管,手指感觉各个缸温差是否一致,手指处于各缸高压油管的同一位置,如某缸油管温度要比其他缸高压油管温度高(温度高一般是高压泄露导致),然后将高压油管断开,如敲缸声消失,则可判断为这个缸出油阀泄露。
该故障就是用上述方法检查,发现第一缸的高压油管的温度比其他三缸的高压油管的温度要高,于是判定该高压油管与喷油泵连接的出油阀弹簧可能有问题,经拆检发现,确是出油阀弹簧断裂,造成高压油的压力不够、喷油器雾化轻微不良,导致发动机缸内燃烧不完全,造成发动机敲缸,经更换出油阀弹簧后故障排除。

借助高压变低压,会产生高温这一原理,还能做很多事:
快速在车上测量喷油器回油是否偏大:如:“在车喷油器回油量测试:测温法”

对于共轨的油泵,如CPN2.2,可以通过测量两个柱塞套或高压出油管的温度是否一致来判断两个柱塞工作是否正常。

发动机
异响总结

1、爆燃敲缸造成的异响
1)燃油不对
常见的就是油品含水,柴油加汽油等
具体原因见上文。

2)喷油时刻不对
正时不对,同步故障等,导致燃油喷射
时刻异常,燃烧异常,敲缸。

3)喷油器自身故障
雾化不好,燃烧恶化敲缸;各缸
喷油量不均匀,导致各缸做功异常敲缸。
喷油器的自身故障,可通过诊断仪
进行转速比较测试(如项目支持)

4)压缩压力异常
气缸垫漏气,活塞环异常,导致气缸
密封性不好,燃烧恶化敲缸。
各缸气缸的密闭性可用诊断仪进行
压缩测试辅助判断。

5)燃烧室积碳
影响压缩比以及燃烧情况,具体原因见上文。

2、漏气声
漏气声相比较之下,比较容易确定故障点,发动机漏气同时伴随着功率下降,增压压力低等问题,常见的故障点如下:
1)排气管/排气歧管破裂,松动;
2)气缸垫损坏。

3、连续噪声
连续噪声一般是发动机上的附件工作异常导致,以及配气相位异常:
1)风扇皮带松动;风扇连接松动;
2)水泵轴承磨损或损坏;
3)发电机或真空比损坏;
4)气门间隙不合适。

4、敲击噪声
敲击噪声常见的是气门与其他部件撞击,活塞/活塞连杆与其他部件撞击,常见的故障点如下:
1)气门间隙不合适;
2)摇臂损坏等,导致气门与活塞撞击;
3)活塞和(或)缸套磨损或损坏;
4)连杆衬套和(或)活塞销磨损或损坏;
5)曲轴和(或)止推片磨损或损坏;
6)曲轴和(或)连杆轴承磨损或损坏。

小轨
各位师傅,您还见过哪些原因造成的敲缸,和大家一起分享吧~
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