發(fā)動(dòng)機(jī)“敲缸”敲的是哪兒？敲缸都是機(jī)械故障嗎？敲缸的基本原理

前幾天寫了一篇文章，簡單說一下拉缸、爆缸、頂缸等發(fā)動(dòng)機(jī)故障的根本原因。反響比較好，網(wǎng)友評論互動(dòng)比較熱烈。今天有網(wǎng)友問我，發(fā)動(dòng)機(jī)敲缸是怎么回事，為什么冷啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)偶爾會(huì)發(fā)出叮當(dāng)聲？這個(gè)問題和上面說的幾個(gè)故障有關(guān)，也算是知識點(diǎn)的遺漏，今天補(bǔ)上這個(gè)坑。

所謂發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，是指發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞撞擊氣缸壁，發(fā)出叮當(dāng)聲的現(xiàn)象。它與上述幾種故障最大的區(qū)別在于：拉缸、爆缸、頂缸都是嚴(yán)重的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械故障，而敲缸不一定是故障！

對于所有的往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，都會(huì)有爆缸現(xiàn)象，只是嚴(yán)重程度不同；而在一些特殊工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)難免會(huì)出現(xiàn)爆缸現(xiàn)象。當(dāng)然，如果是嚴(yán)重的敲擊聲，那就是機(jī)械故障了。

上一篇文章提到過，發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與氣缸壁之間存在0.05~0.10mm的間隙。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)間隙大小不同，不同溫度下的發(fā)動(dòng)機(jī)間隙也不同。通常，發(fā)動(dòng)機(jī)冷時(shí)間隙較大。預(yù)熱期間差距較小。由于這個(gè)間隙的存在，當(dāng)活塞在上下死點(diǎn)換向時(shí)，會(huì)敲擊對面的氣缸壁，發(fā)出敲擊聲。

讓我們詳細(xì)談?wù)勊＠纾钊麖南轮裹c(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn)。在連桿推力的作用下，活塞沿氣缸壁左側(cè)向上運(yùn)動(dòng)；拉動(dòng)時(shí)，它會(huì)沿著氣缸壁的右側(cè)向下移動(dòng)。這樣，當(dāng)活塞處于上止點(diǎn)位置時(shí)，就會(huì)有一個(gè)從左側(cè)向右側(cè)過渡的過程。在此過程中，活塞會(huì)在側(cè)壓力的作用下撞擊氣缸壁，這是氣缸爆震的基本原理。

可見，凡是往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在上下死點(diǎn)都會(huì)有活塞換向，所以會(huì)出現(xiàn)爆缸現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)工作過程中有四個(gè)沖程，活塞反轉(zhuǎn)四次，所以理論上氣缸會(huì)有四次爆震。只是在下死點(diǎn)，氣缸壓力較低，潤滑較好，氣缸磨損也較小，敲擊聲不明顯，一般被忽略；而在上止點(diǎn)，可能是排氣沖程的末期，也可能是壓縮沖程的末期和做功沖程的開始，這兩種情況下，活塞頂部的壓力都相對較大大，故活塞反轉(zhuǎn)較快，敲擊聲較明顯。特別是在壓縮沖程末和做功沖程開始時(shí)，活塞在巨大壓力的作用下幾乎從一側(cè)射向另一側(cè)，汽缸的敲擊聲相當(dāng)明顯。

為了緩解發(fā)動(dòng)機(jī)爆震現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，最常見的方式是活塞銷座的偏置。即活塞銷座偏向工作側(cè)承受壓力的方向12mm。這樣，當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部的氣體壓力使活塞傾斜，下端的裙部首先改變方向；然后活塞越過上止點(diǎn)，側(cè)壓反向作用，以活塞下端裙部為支撐點(diǎn)偏轉(zhuǎn)方向。這樣，活塞換向分兩步完成，換向時(shí)間延長，沖擊力減小，爆震現(xiàn)象大大減少。

發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)時(shí)，活塞與氣缸壁的間隙較大，兩者之間的潤滑不好，活塞換向時(shí)的沖擊力也較大，所以很多車都會(huì)出現(xiàn)爆震現(xiàn)象發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)時(shí)的聲音。有些發(fā)動(dòng)機(jī)在冷啟動(dòng)時(shí)發(fā)出的叮當(dāng)聲就是這種敲擊聲。尤其是柴油機(jī)，這種現(xiàn)象尤為明顯。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高時(shí)，活塞與氣缸壁的間隙變小，潤滑改善，爆震聲也變得不明顯。這是正常現(xiàn)象。

發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，燃燒室壓力最高點(diǎn)出現(xiàn)在活塞越過上止點(diǎn)開始下降時(shí)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間過早（或噴油時(shí)間過早），當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，燃燒室已經(jīng)出現(xiàn)最高壓力點(diǎn)。這時(shí)，活塞反轉(zhuǎn)非常快，活塞猛烈撞擊對面的氣缸壁，發(fā)出一聲巨響。這種現(xiàn)象一般發(fā)生在點(diǎn)火時(shí)間過早（或噴油時(shí)間過早）、發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷運(yùn)行（如重載爬坡、急加速等）時(shí)，俗稱拉桿.在這種情況下，一般發(fā)動(dòng)機(jī)的功率會(huì)略有增加，以滿足汽車的短期超負(fù)荷運(yùn)行。如果長期處于這種工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)嚴(yán)重磨損，壽命會(huì)縮短。

另一種情況是發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)，活塞頂部的可燃混合氣多點(diǎn)燃燒，燃燒室內(nèi)壓力異常升高，氣流紊亂，活塞在高氣流沖擊下發(fā)生高頻振蕩。 - 高溫高壓氣體。擺動(dòng)反復(fù)撞擊缸壁，發(fā)出尖銳的響聲，也是敲缸的一種。這是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒異常引起的爆缸故障。只要消除爆燃，故障就會(huì)消失。最常見的是使用不符合標(biāo)簽的汽油。比如規(guī)定使用95號汽油，車主卻使用92號汽油。發(fā)動(dòng)機(jī)在重負(fù)荷工作時(shí)，汽油會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)爆燃，造成爆缸故障。

另外，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)爆震現(xiàn)象屬于機(jī)械故障。例如，活塞與氣缸壁之間的間隙因過度磨損和氣缸爆震而增大；或活塞與缸壁潤滑不良，兩者金屬件直接接觸，無油膜隔離；或連桿變形，缸體變形。氣缸中心線偏移，活塞偏離氣缸，或活塞尺寸過大等，也會(huì)導(dǎo)致氣缸爆震故障。

發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)中上部會(huì)發(fā)出連續(xù)有節(jié)奏的金屬敲擊聲。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度發(fā)生變化時(shí)，爆震聲也會(huì)消失或減弱。在日常工作中，通常采用單缸打火或斷油的方法來判斷具體的汽缸爆震位置：如果某缸斷油后爆震聲消失，則可以判斷該缸有爆震過錯(cuò)。一般來說，如果發(fā)動(dòng)機(jī)只是在冷車時(shí)敲擊氣缸，熱車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)消失，則無需處理；如果冷車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)正常，但熱車時(shí)卻敲缸，或兩者都敲缸，則為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械故障。必須拆開維修。