消防车发动机异响的性质
消防车发动机运转过程中,不可避免地会产生噪声,但发动机技术状况不良时,会产生与发动机正常运转时发出的噪声有所不同的异常响声。例如:发动机主要部件的配合副磨损后间隙增大,会在运转中产生冲击或振动,发出金属敲击声;发动机爆燃产生的冲击波撞击缸壁和活塞连杆组,也会发出类似金属敲击的异响;发动机气门及风扇等处,因气流振动可产生空气动力异响;在发电机、起动机和电磁元件内,因磁场交替变化,会引起某些部件产生振动而发出电磁异响。由于只有在主要部件的配合副磨损后间隙增大或有故障时,异响才会产生,因此有将其正确判别出来,也就能反映相关部件的技术状况。另外,某些不正常的响声往往是发动机破坏故障的前兆;而且,发动机易于产生异响的各配合副,如气缸-活塞、曲柄连杆配合副等,在不解体条件下用其他方法很难直接检测,所以发动机异响诊断就更引起人们的重视。
消防车发动机运转时的声音不是纯声,而是一组复杂噪声。依照噪声的来源可分为机械噪声、燃烧噪声、空气动力噪声和电磁噪声。发动机种类、转速和负荷不同时,占主要导地位的噪声成分也不同。无负荷时,汽油机的主要噪声是机械噪声,而柴油机由于燃烧过程粗暴,主要噪声是燃烧噪声。各种噪声尽管来源不同,却都混杂在一起。发动机技术状况不正常时,所发出的异常声响与各种噪声叠加在一起,形成了连续声谱。
发动机的工作过程是周期性循环的,因此发动机工作时发出的各种噪声和异响也是周期性重复出现的。
发动机工作时发出的各种噪声、异响在向外传播过程中,若遇到缸体、缸盖、气门罩、油底壳的阻挡,不可避免地会转化为这些部件外表面的振动。由于各种噪声混杂在一起,由此引起的表面振动也是交织在一起的。
消防车发动机异响的特征
要分辨发动机工作时发出的声响是正常声响还是异常噪声,以及区分各类异响,确定发出异响的部位,需要对异响的特征进行研究。
(1) 振动频率和振幅 振动物体发出的声音以波的形式向外传播,因此有波动频率和波动幅度两个要素,分别决定于声波振动的快慢和强度。这样,声波所导致的发动机外表面的振动也具有与声波的频率和振幅相对应的振动频率和振幅。
研究表明:发动机每种敲击响声即声源引起的振动并非单一的而是常 常由一组频率不同的振动组成,但每种声响所引起的一组频率不同的振动之中也常含有一个或多个区别于其他声响的振动频率,称为信息频率或特征频率。信息频率取决于声源的物理特征。因此对同类发动机而言,同一声源所导致的振动的信息频率是近似的。所以,可以根据信息频率判断发出异响的声源或异响部位。
当发动机相互配合副磨损间隙增大时,配合副相互冲撞加剧,所产生声响的声强或声压增大,由之引起的表面振动的振幅也增大。因此,振幅的大小可反映配合副的技术状况好坏。
(2)相位 发动机各缸按一定次序周期性工作,各缸燃烧后所产生的最高压力也以次序产生。因此,尽管各缸同类部件发出异响的特征频率相同或类似,但出现的相位不同,各缸异响信号间也存在时间上的差异。同样,同一缸不同部位所产生的异响也存在相位上的差异,即出现于不同曲轴转角处,如气门响则是与进、排气时刻相对应。虽然许多部位发出的异响出现在作功行程,如活塞敲缸、活塞销响、连杆轴承响、曲轴轴承响,但由于作用力传递过程的时间差异,不同部位的异响也存在相位上的差异,即异响发生时刻所对应的曲轴转角不同。 |