发动机的工作原理

发动机敲缸概述

敲缸的实质

活塞敲缸的常见原因

柴油发动机敲缸响的简单诊断及排除方法

预防柴油发动机敲缸异响的常见措施

怎样判断敲缸

发动机的工作原理

柴油发动机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引撃。

柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高的压缩，压力达到3.5-4.5MPa，温度高达500～700的高温。然后燃油以雾状喷入高温空气中，与空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧，燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械工。

由此可见，柴油发动机基本工作过程由进气、压缩、做功、排气这四个过程构成，这个过程叫一个工作循环。我们将活塞一个上行或下行运动称作一个冲程。如果这四个过程是在曲轴运转两周、活塞两上两下的过程中完成的，就叫四冲程发动机；如果这四个过程是在曲轴运转一周、活塞一上一下的过程中完成的，就叫两冲程发动机。

发动机敲缸概述

柴油发动机活塞敲缸多发生在柴油发动机严重磨损或大修后不久。当柴油发动机出现该故障时，应及时排除。

柴油发动机相对于汽油发动机来讲，正常工作时，其声音比汽油发动机的声音要粗暴，虽然粗暴，但正常工作时是比较有节奏感的，但随着其油量控制拉杆即齿条位置不同或其负荷不同，其节奏快慢也不同，而汽油发动机正常工作时其声音比较柔和（怠速运转时尤为明显）。但因为柴油发动机的工作环境一般比汽油发动机较恶劣（柴油发动机大多安装在大功率的工程机械、轮船或农用机机械上，有的也作发电机组用），输出功率或扭矩大，由于种种原因，燃烧室内会发出异常噪音，即柴油发动机发生敲缸．因为柴油发动机工作时声音比较粗暴，且振动也比较大，所以必须仔细观察方能发现，必要时须借助一些简单的诊断工具才能够进行诊断。

敲缸的实质

活塞敲缸异响的实质：

活塞在汽缸里的运动实际上相当于滑块在导向轨道里作往复式的导向运动，连杆实际上就是简单的二力构件，因为连杆两端都是铰链连结，连杆本身也只承受拉力或压力的作用，且主要是承受压力作用，而其它外力可勿略不计。因此活塞敲缸异响的实质是活塞侧面敲击汽缸壁产生的异响。当活塞与汽缸配合间隙因磨损严重而过大时，活塞在压缩行程中受侧压力即连杆给活塞的作用力沿水平方向的分力作用，活塞经过上止点时侧压力或水平分力的作用方向改变，在活塞瞬时换向时，从靠汽缸壁一侧迅速转变到靠向另一侧，与汽缸壁发生撞击而产生响声，从发动机前端往后看，若发动机曲轴回转方向是顺时针转向，则此响声发生活塞作功行程刚开始瞬间发动机横向左侧缸壁与活塞之间且在汽缸壁中上部位置。

活塞敲缸的常见原因

(1)活塞与汽缸配合间隙过大。由于修配不当造成活塞与气缸配合间隙较大，或因气缸磨损严重造成间隙过大。发动机低温时活塞间隙较大，敲缸异响严重，发动机温度升高后活塞产生膨胀，使得活塞配合间隙变小，敲缸异响随之减轻或消失。

(2)活塞方向装反或活塞变形，破坏了活塞与汽缸配合的正常间隙，造成活塞敲缸响声。

(3)汽缸壁润渭不良。润滑条件不佳，机油压力低或机油粘度过低，汽缸壁飞溅润滑不良，活塞与缸壁之间不能形成正常的润滑油膜，活塞与汽缸直接相碰而敲缸。

(4)连杆弯曲或扭曲变形，活塞连杆组的装配使活塞在汽缸中歪斜量超过许可范围，不但使密封性变坏、润滑条件恶化，而且造成汽缸不正常磨损，从而使活塞与汽缸壁敲击而出现响声。

(5) 润滑油道堵塞，不能形成正常的压力润滑；连杆轴瓦或活塞销配合过紧，引起活塞运动中与缸壁产生撞击发出响声。

(6)燃烧室内积炭严重。燃烧室内积炭过多时造成柴油发动机压缩比增大，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。

(7)喷油提前角过大。当喷油提前角过大时，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面使汽缸燃烧压力最高点提前，造成缸内压力过大，敲击汽缸壁的力增加而出现敲缸异响。（注意此异响与喷油提前角过小无关）。

(8)可燃混合气燃烧速度过快，引起缸内压力过高，活塞裙部撞击汽缸壁而出现敲缸异响。

(9)汽缸垫过蒲或缸体顶面磨削过多，造成柴油发动机压缩比增大（压缩比大是柴油发动机的一大特点），引起爆燃出现敲缸声。

柴油发动机敲缸响的简单诊断及排除方法

(1)把柴油发动机转速固定在敲击最响的位置上，采取逐缸断油法进行试验。拆下某缸高压油管，如果试到该缸时，声响显著减弱或消失．则证明是该缸活塞敲击汽缸壁。

(2)用听诊棒触听缸体中部，可明显察觉到拍击声，且响声区域清新，并略有振动感，此时应注意仔细听诊，因柴油发动机工作时，其噪声大、振动大是其工作特点，故应仔细区分。

(3)柴油发动机怠速运转时活塞敲缸异响明显而清晰，随着柴油发动机水温升高或转速处于中速以上，响声减弱或消失。

(4)卸下喷油器，从其安装孔处向气缸内加注少量机油，用启动机带动柴油发动机曲轴旋转几圈，使活塞与缸壁间充满润滑油膜，然后启动柴油发动机。若在启动后的瞬间响声明显减弱或消失。但随着油膜的流失或烧蚀，响声会很快出现．说明敲缸异响发生在该缸。

(5)拆下汽缸盖，检查柴油发动机燃烧室的积炭情况。如果柴油发动机燃烧室内积炭太多，应用机械或化学方法清除。

(6)拆下汽缸盖后，检查汽缸垫的厚度。如果汽缸垫过薄或缸体顶面磨削过多，应选用加厚的汽缸垫以防止因燃烧室容积过度减小而使压缩比增大。

(7)拆下汽缸盖后，检查、测量汽缸的磨损程度，如果汽缸磨损过大或损坏，应按修理规范进行搪削或更换汽缸。

(8)抽出活塞连杆组，用外径千分尺和量缸表测量活塞同汽缸的配合间隙以及活塞销同活塞销孔的配合间隙是否符合使用要求。

(9)检查连杆。检查连杆的弯曲、扭曲变形情况。如果变形超限，应冷压校正或更换；检查连杆小头铜套，若磨损超限，应更换铜套；连杆及连杆螺栓应进行磁力探伤，连杆出现任何形式的裂纹，都必须更换。

(10)在装配时应检查活塞安装方向，特别是活塞销偏置设计的柴油发动机，目的是降低发动机活塞敲缸机会，一旦方向装反，则必然会导致或加剧发动机的敲缸异响。

预防柴油发动机敲缸异响的常见措施

(1)修理柴油发动机时选用符合质量标准的零部件，以保证各零部件合适的配合间隙。

(2)按规定对柴油发动机进行曰常、一级、二级维护保养。

(3)发动机的供油时刻要调整适当，防止因早燃而造成敲缸。

(4)随时观察机油稠度和压力，防止因机油稠度过稀或油道堵塞使机油压力过低，活塞与汽缸润滑不良造成敲缸。

(5)发动机从小负荷到大负荷工作时，油门开度从小到大要过度平稳，不要长时间超负荷作业，否则会加剧活塞与缸壁的磨损从而导致发动机敲缸响。

(6)作业中如发现强烈的敲击声，要立即停车检查，切忌让发动机继续运行。

怎样判断敲缸

方法是将车支稳，并起动发动机，然后预热3~5分钟，让机件得到良好的润滑条件后，将发动机转速提到2500转/分钟，回油门，在发动机转速回到怠速转速1500转/分钟的过程中，缸体内是否发出连续嗒嗒嗒的敲击碎声，如有此现象则判为敲缸，也可以采用先将火花塞拆下，从此处向缸体内注入少量的几滴机油上，然后装上火花塞起动，在短时间里缸体内敲击的声音减弱或消失，但在短时间内很快地又出现敲击声，则说明确有敲缸现象。

（1）未启动发动机前，连续踏动启动杆，一般听不到敲击声。但当启动后，突然加速，便发生“嗒嗒”声，即为敲缸声。

（2）拆下火花塞，往气缸内注入约1/20升机油，踏动启动杆数次，再启动发动机，如响声减轻或消除，则是活塞与缸壁间隙过大机油暂时填满所致。但几分钟后，机油受热变稀漏去，响声仍会出现。

（3）用一长把改锥（或一金属杆件），一端接触气缸的上部，另一端紧贴耳朵测听，会听到“嗒嗒”的敲击声。 有时由于修理时将连杆小头套与活塞销，装配较紧也会发生敲缸声，但这种响声较沉闷，且一般是修车后启动时才发生。