发动机“敲缸”敲的是哪儿?敲缸都是机械故障吗?敲缸的基本原理
所谓发动机爆震,是指发动机中的活塞撞击气缸壁,发出叮当声的现象。它与上述几种故障最大的区别在于:拉缸、爆缸、顶缸都是严重的发动机机械故障,而敲缸不一定是故障!
对于所有的往复式活塞发动机,都会有爆缸现象,只是严重程度不同;而在一些特殊工况下,发动机难免会出现爆缸现象。当然,如果是严重的敲击声,那就是机械故障了。
上一篇文章提到过,发动机的活塞与气缸壁之间存在0.05~0.10mm的间隙。不同的发动机间隙大小不同,不同温度下的发动机间隙也不同。通常,发动机冷时间隙较大。预热期间差距较小。由于这个间隙的存在,当活塞在上下死点换向时,会敲击对面的气缸壁,发出敲击声。
让我们详细谈谈它。例如,活塞从下止点移动到上止点。在连杆推力的作用下,活塞沿气缸壁左侧向上运动;拉动时,它会沿着气缸壁的右侧向下移动。这样,当活塞处于上止点位置时,就会有一个从左侧向右侧过渡的过程。在此过程中,活塞会在侧压力的作用下撞击气缸壁,这是气缸爆震的基本原理。
可见,凡是往复式活塞发动机,在上下死点都会有活塞换向,所以会出现爆缸现象。发动机在一个工作过程中有四个冲程,活塞反转四次,所以理论上气缸会有四次爆震。只是在下死点,气缸压力较低,润滑较好,气缸磨损也较小,敲击声不明显,一般被忽略;而在上止点,可能是排气冲程的末期,也可能是压缩冲程的末期和做功冲程的开始,这两种情况下,活塞顶部的压力都相对较大大,故活塞反转较快,敲击声较明显。特别是在压缩冲程末和做功冲程开始时,活塞在巨大压力的作用下几乎从一侧射向另一侧,汽缸的敲击声相当明显。
为了缓解发动机爆震现象,发动机在结构上进行了改进,最常见的方式是活塞销座的偏置。即活塞销座偏向工作侧承受压力的方向12mm。这样,当活塞接近上止点时,活塞顶部的气体压力使活塞倾斜,下端的裙部首先改变方向;然后活塞越过上止点,侧压反向作用,以活塞下端裙部为支撑点偏转方向。这样,活塞换向分两步完成,换向时间延长,冲击力减小,爆震现象大大减少。
发动机在冷态时,活塞与气缸壁的间隙较大,两者之间的润滑不好,活塞换向时的冲击力也较大,所以很多车都会出现爆震现象发动机处于冷态时的声音。有些发动机在冷启动时发出的叮当声就是这种敲击声。尤其是柴油机,这种现象尤为明显。当发动机温度升高时,活塞与气缸壁的间隙变小,润滑改善,爆震声也变得不明显。这是正常现象。
发动机正常工作时,燃烧室压力最高点出现在活塞越过上止点开始下降时。如果发动机点火时间过早(或喷油时间过早),当活塞到达上止点时,燃烧室已经出现最高压力点。这时,活塞反转非常快,活塞猛烈撞击对面的气缸壁,发出一声巨响。这种现象一般发生在点火时间过早(或喷油时间过早)、发动机在大负荷运行(如重载爬坡、急加速等)时,俗称拉杆.在这种情况下,一般发动机的功率会略有增加,以满足汽车的短期超负荷运行。如果长期处于这种工作状态,发动机会严重磨损,寿命会缩短。
另一种情况是发动机爆震时,活塞顶部的可燃混合气多点燃烧,燃烧室内压力异常升高,气流紊乱,活塞在高气流冲击下发生高频振荡。 - 高温高压气体。摆动反复撞击缸壁,发出尖锐的响声,也是敲缸的一种。这是发动机燃烧异常引起的爆缸故障。只要消除爆燃,故障就会消失。最常见的是使用不符合标签的汽油。比如规定使用95号汽油,车主却使用92号汽油。发动机在重负荷工作时,汽油会在发动机内爆燃,造成爆缸故障。
另外,发动机出现爆震现象属于机械故障。例如,活塞与气缸壁之间的间隙因过度磨损和气缸爆震而增大;或活塞与缸壁润滑不良,两者金属件直接接触,无油膜隔离;或连杆变形,缸体变形。气缸中心线偏移,活塞偏离气缸,或活塞尺寸过大等,也会导致气缸爆震故障。
发动机爆震时,发动机中上部会发出连续有节奏的金属敲击声。当发动机转速和温度发生变化时,爆震声也会消失或减弱。在日常工作中,通常采用单缸打火或断油的方法来判断具体的汽缸爆震位置:如果某缸断油后爆震声消失,则可以判断该缸有爆震过错。一般来说,如果发动机只是在冷车时敲击气缸,热车时发动机消失,则无需处理;如果冷车时发动机正常,但热车时却敲缸,或两者都敲缸,则为发动机机械故障。必须拆开维修。
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