一辆红岩牌 CQ3300  /  Z32G 型自卸汽车 ，在基坑除碴过程中，当倒完石碴车辆处于空载时 ，驾驶员突然听到发动机有尖锐的且不间断的金属敲击声 ，凭借经验 ，驾驶员立即返回队部检修 ，发动机熄火后再也无法起动。

 

仔细检查冷却水和发动机油均正常 ，拆下气缸盖 ，气缸垫完好 ，但第二缸缸盖平面损坏 ，被击打成蜂窝状麻面 (见图 1 )，二缸活塞顶部被伤得 “体无完肤 ”，活塞裙部被拉伤 ，连杆弯曲变形 ，缸套已磨成台阶状 ; 第一缸活塞顶部有两处较轻的伤痕。进一步检查，发现第二缸进气门座圈已脱落 ，燃烧室内积碳严重，曲轴弯曲变形 0.20mm 。笔者从事维修工作多年 ，还是第一次碰到这样的故障，幸亏驾驶员经验丰富，发现及时，才没有造成更严重的后果。

 

该车装备的发动机型号为NTC-290，为直列 6 缸 4 冲程水冷式柴油机 ，压缩比为 15.80 该车自 1998年购入以来 ，一直在位于深山腹地的施工工地使用 ，道路状况极差 ，长期在 30°左右崎岖不平的山路上行驶。多年来，发动机动力性一直很好 ，尚未进行大修。

 

为什么会出现上述故障呢？

我们先来分析一下发动机的工作原理。

NTC-290 型柴油机 的一个重要特点是无高压油泵 ，喷油嘴接受来自燃油泵的高压燃油，并定时定量将燃油以雾状送入燃烧室进行燃烧。燃油的点燃是由燃烧室中压缩空气的热量引起的。发动机的正常工作由下列4 个冲程相互协调完成。

 

进气冲程 : 当第一缸活塞下行时，进气门开启 ，排气门关闭，大气随活塞下行进入气缸中。涡轮增压器使得更 多的空气通过进气歧管进入气缸 ，使进气压力增高。

 

压缩冲程 : 进气冲程终了时 ，进气门关闭，活塞开始上行压缩空气 ，此时排气门也是关闭的。当压缩冲程终了时 ，燃烧室 中的空气体积为原来的 1/15.8，温度提高到足 以使燃油点燃的程度 ，在压缩冲程末尾 ，燃油被喷入燃烧室中，立即被气缸中灼热的压缩空气点燃。

 

作功冲程 : 在作功冲程开始时，燃烧并膨胀着的气体推动活塞向下运动 ，进、排气门全部关闭。当更多的燃油喷入气缸并燃烧时，气体温度升高并更加膨胀 ，进一步推动活塞向下运动 ，增加 了对曲轴的驱动力。

 

排气冲程:此时进气门关闭，排气门开启 ，活塞向上运动，迫使已燃烧的废气通过打开的排气门排到排气歧管中。

 

为 了使 4 个冲程正常进行 ，气门及喷油嘴的动作必须与活塞 4 个冲程发生直接的联系。进、排气门及喷油嘴通过挺杆、凸轮随动臂、推杆、摇臂和气 门十字头 由凸轮轴推动 ，凸轮轴由曲轴正时齿轮进行驱动。

 

这样 ，曲轴的转动控制了凸轮轴的动作 ，而凸轮轴又控制了气门的开闭次序和喷油时间。

NTC-290 发动机的工作顺序为1-5-3-6-2-4，相邻工作两缸的曲柄角度为 7200/6=1200，曲柄均匀布置在成 1200的 3 个平面内，其工作循环见表1

 

从表 1 可以看出: 在 1 缸作功冲程开始的上止点时 ，6 缸必在进气冲程开始的上止点 ;2 缸和 5 缸处于活塞开始上行的位置 ，活塞上行有两种可能 ，一是排气 ，二是压缩 ;压缩冲程再过 1200就是作功 ，即 1 缸之后应为 5 缸作功 ;3 缸和 4 缸处于下行状态 ，一为作功 ，一为进气。由于发动机的转速很高 ，一个冲程的时间极短 ，因此曲柄连杆机构是在高温、高压、高速及有化学腐蚀的条件下工作的，虽然个别工作条件有所不同，但机构传动件的受力情况是相互牵连的，其承受的力主要有气体压力、往复运动的惯性力、旋转运动的离心力及相对运动件接触表面的摩擦力。

 

气体压力使气缸盖承受向上的推力，活塞顶承受向下的推力;活塞侧面与气缸间有侧压力; 活塞销、连杆杆身、曲柄销及曲轴主轴颈处均承受压力;曲轴还承受弯曲力矩和扭转力矩。由于气体压力和连杆下段偏摆角的大小是周期性变化的，所以承受上述压力的配合表面磨损是不均匀的。往复运动的惯It 力、旋转运动的离心力及相对运动件接触表面的摩擦力主要由发动机的设计来控制，采取了严格的平衡措施，在维修时切勿破坏。

 

在发动机工作过程中，其零件间不断地产生磨损，从而引起原有尺寸、表面质量和几伺形状的变化，破坏 了机构中零件间的配合特门断 口相互的正确位里，使发动机技术状况变坏而产生故障，直接影响发动机的动力性和经济性。

 

正是由于上述结构和工作条件 ，发动机工作中因为气门负荷大，温度差变化大，又经常受气门落座时的冲击。气门座与气门之间虽然有较高的加工精度、较低的粗糙度和较大的过盈配合 ，但是由于该机使用时间较长，工作环境比较恶劣，因此受到损坏。

 

从目前汽车发展的前景来看，柴油发动机的使用范围越来越广泛，而且发动机故障往往对汽车正常工作有较大的危害性，因而其技术状况的好坏对汽车运用影响极大。从上述故障案例可以看出，及时准确地发现发动机异响故障，研究异响故障的判断，对汽车的正常使用、维护、发展具有十分深远的意义。

 

发动机是车辆行驶的动力源，是汽车上最重要的总成，是由多个系统和机构组成的统一的整体 ，虽然整个系统和机构具有各自的功能，但又互相联系、互相影响，它们各自能否正常工作 ，对发动机的总体It 能都会造成

影响。由于发动机结构复杂，而且经常在载荷、速度不断发生变化及高温、高压等苛刻的条件下工作 ，当发动机的某个系统或机构出现故障时，一般来说，发动机将会出现不同的征兆，但有时也会混淆不清。

 

发动机的曲柄连杆机构和配气机构是保证发动机 实现其功能的最重要的工作装置 ，在发动机故障中，曲柄连杆机构和配气机构 的故障占有相当大的比例 ，其中气缸活塞组故障约占13% ;曲柄连杆机构故障约占12% ; 配气机构故障约占7% 。为了快速准确地判断故障部位 ，常常采用发动机异响、机油中的含铁量、气缸压缩压力、曲轴箱窜气量等诊断参数，并用比较精密的专用仪器结合实际情况进行诊断。下面根据实际情况谈谈发动机异响的判断。

 

所谓发动机异响，是由于发动机技术状况不正常，在运转中出现的异常响声。一般是因为发动机零件间磨损间隙过大或装配不当所产生的金属敲击声。发动机出现异响往往是产生恶性事故的前兆，至少也会加剧这些零部件的磨损，因此必须及时查出故障所在并进行排除。在发动机不解体的情况下，诊断发动机异响最科学的方法是用专用的诊断仪器，对异响进行频谱分析，频谱是描述异响的振幅随振动频率变化的分布情况，可以准

确快速地判断故障。

 

在不具备频谱分析条件 的情况下，一般采用凭借人的感官察听异响的传统方法。用人耳凭经验听诊时，一般使用螺丝刀或听诊器。发动机产生异响的情况十分复杂，不同的故障可能产生相似的异响;相同的故障在不同的车辆上反映也会不完全一样 ;正常的响声和异常响声混杂在一起难以分辩。为了准确地判断异响，应注意观察发动机异响产生的部位、特征、出现时机及变化规律等 ，在察听时还应注意寻找故障所在的部位。发动机常见异响出现的部位见图 2。

 

当针对发动机异响进行故障诊断时，要排除由附件引起的噪音，诸如空压机和取力器产生的噪音，不要把这些噪音误认为是发动机异响。听到的异响若随曲轴转速而变化，则该异响可能与曲轴、连杆、活塞 、活塞销等部件有关; 听到的异响若随凸轮轴转速而变化，则该异响可能与传动部件有关。手持式数字转速表能够帮助判断该异响是否与以曲轴、凸轮轴运转的部件有关。

 

发动机的异响有时能通过一次压下一个喷油器的柱塞而被隔离 ，如果异响音量减小或消失，那么该异响与它所在的那个特定的气缸有关。

 

确定发动机的异响来源是没有固定的原则或方法的，由发动机驱动的部件和附件 ，诸如齿轮驱动、风扇离合器、液压泵、皮带驱动的发电机、空调压缩机以及增压器等 ，都有可能产生发动机异响。

 

发动机不同部位产生的异响有不同的特征 ，如主轴承松动所产生的敲击声，可在发动机带负荷时听到，它的响声大而沉闷，即低沉钝重的“当当”声。如果所有的主轴承全部松动 ，将会听到响亮而短促的敲击声，这种敲击声有规律且随转速变化而变化。当发动机在负载牵引或重载行驶时 ，声音最为响亮，这种敲击声比连杆产生的敲击响声要沉闷，同时还伴有机油压 力偏低的故障。

 

如果主轴承没有松动到足以使 自己单独地产生敲击声，但若机油太稀薄或者轴承上没有任何机油，主轴承也会产生敲击声 ;如果主轴承位置处有不规则的异响，可能是曲轴止推轴承磨损 ;若产生的是尖锐的敲击声，表明曲轴的轴向间隙过大，重复进行离合器操作 ，该噪音会有所变化。

 

如果连杆间隙过大 ，会引起发动机在各种转速条件下 (即怠速和载荷工况下 )的敲击声。当轴承开始变得松动时，该噪音可能与活塞的拍击声或者松动的活塞销产生的声音混合在一起 ，异响的音量随发动机的转速增加 ，这时也将有机油压力降低的情况产生。

 

判断异响最难的是如何清楚地分辨出活塞销、连杆以及活塞异响之间的区别。松动的活塞销造成的敲击声通常能在发动机怠速时被听到，当这个气缸的喷油器被压下时，这种敲击声将会发生明显的变化。发动机常见的异响现象见表 2。

 

综上所述 ，分辨异响常用的方法有以下几种 :

1.根据异响的特征 (音调 )分辨故障所在，如主轴承松旷出现的异响为低沉钝重的 “当当”声，而活塞销产生的异响为尖锐清脆的金属敲击声。

 

2.利用发动机异响出现的时机和变化规律分析判断故障，如活塞敲缸在 “冷车”状态下表现较为严重 ，发动机走热后响声明显减弱;活塞销响声随转速发生周期性的变化。

 

3.根据异响产生的部位判断故障部件 ，由于声响产生的振动随着与声源距离的增加而减弱，因此某一部位振动的强弱往往是判断异响的准则。

 

4. 发动机不同机构的运动规律不同，因而出现异响的时机和规律也不同，如曲柄连杆机构的异响为曲轴每转一次出现一次，而配气机构的异响为曲轴每转两次出现一次，各种异响出现的相位不同，也是分辩异响的依据。

 

5.试验表明，发动机异响与转速和温度状况有很大关系，如气门响和活塞敲缸响均在稍高的怠速下较为明显;活塞销响会随发动机转速的变化而周期性地变化 ，在转速突变时响声更明显 ;活塞敲缸声在发动机起动时极为明显，发动机走热后即消失。

 

总之，发动机异响是一种比较复杂的物理现象，要准确地进行异响判断，需要积累丰富的理论知识，并在实践中不断积累经验。及时妥善地处理发动机异响故障，对延长发动机使用寿命意义十分重大，作为每一个汽车修理人员都是一项必须掌握的技能。