听声音,一种甄别故障的方法
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柴油机在运行中会发出各种各样的声音：运动的摩擦声、金属的撞击声、气流的喘流声、啸叫声……这些声音汇集在一起，既嘈杂又刺耳。然而，在这嘈杂、刺耳的汇集声里，却蕴藏着许多奥秘――揭示并反映了柴油机运行好坏的技术状况。
下面就柴油机的一些常见的异常声音来阐述一下查找、甄别、排除故障的方法。
1 柴油机较大变速时，在气缸的上部可以较明显地听到“噔、噔、噔”声。
这是柴油机常见的故障之一。究其原因，主要是活塞销与连杆衬套之间的间隙过大，导致活塞销在连杆衬套内发生转动的同时，又左右横向摆动，产生一种侧向的不平衡冲击力，使活塞销撞击连杆衬套而发出的声响所致。尤其是柴油机变速较大(由高速突然降速)时，这一现象更为突出。为避免更大的故障发生，造成不必要的破坏和经济损失，应及时进行检修，吊出活塞组件，卸下活塞销，对活塞销进行圆度误差t’、圆柱度误差u’、磨损量φ、磨损率以及表面裂纹等的测量检查，并与说明书标准比较，必要时更换活塞销和连杆衬套，从而保证柴油机能正常有效地工作。
2 柴油机低速(怠速)运转时，在气门室盖旁可明显地听到“吧哒、吧哒”的金属敲击声。
这种声音是气门与摇臂压头之间发生撞击而产生的，其主要原因是气门间隙过大。气门间隙是柴油机的主要技术指标之一。气门间隙过大或过小，柴油机都不能正常工作。气门间隙过大，造成摇臂与气门之间的位移行程增大，接触撞击力增大，因此发出“吧哒、吧哒”的金属敲击声。发动机长时间工作后就可能因气门间隙调节螺钉的松动或气门顶杆机构间的磨损，致使气门失去正常间隙而发出这种声音。因此发动机每工作300～500h，就应当检查并重新调整气门间隙。
具体方法是：
(1)柴油机处于冷态下，打开气门室罩：
(2)盘动曲轴，使第一缸的活塞处于压缩行程的上止点{
(3)松开摇臂的紧固螺栓一至两扣，根据说明书要求用厚薄规摇臂压头与气门之间的缝隙，用螺丝起调整紧固螺丝。当厚薄规在其间能顺利移动且所遇阻力不大时即为合适，再次锁紧紧固螺帽，并复验，直至合格；
(4)按规定的顺序，依次对各气门间隙进行调整：对于四冲程、六缸、发火顺序为：1-5-3-6-2-4的柴油机，当第一缸处于压缩行程的上止点时，柴油机进、排气门处于关闭并保有间隙状态的有1-2-3-6-7-10气门，故可同时对其按要求(排气间隙略大于进气间隙，具体参数参照相应柴油机说明书)进行相应的调整；
(5)再次盘车至第六缸为压缩上止点，按规定的顺序调整其他相应气门(12-11-9-8-5-4气门)的间隙。
当气门间隙调整合适时，上述声响即被消除。
3 发动机运转时在气缸的上部可以清楚地听到一种活塞敲击缸体的清脆敲击声，俗称“敲缸”。
发生这种故障的根本原因是柴油机的喷油提前角过大。众所周知，柴油机的喷油提前角是柴油机的主要技术数据之一，喷油提前角的正确与否将直接影响柴油机能否正常工作，并直接影响柴油机功率正常的发挥。为使喷入缸内的燃油与压缩空气充分混合并使之燃烧完全，柴油机必须有一个合适的喷油提前角。喷油提前角增大，燃油滞燃期(燃油滞燃期――是被雾化的燃油喷入气缸内在燃烧前的理化准备过程时期；期间，雾化的燃油首先要与被压缩的空气充分、完全地混合，其次，雾化的燃油要被高温高压的压缩空气充分预热，直至燃油的自燃点)增长，造成可燃混合气在速燃期内瞬间燃烧，燃烧过程极其不稳定，且平均压力增长率p／φ很大。当Ap／φ超过0.4～0.6Mpa，柴油机工作很粗暴。此时，燃烧产生激波(冲击波)，并不断往复反射作用于缸壁产生敲击声，即“燃烧敲缸”，严重时，会造成安全阀起跳：若喷油提前角更大，则活塞在上行过程近上止点附近处，在爆压作用下将产生侧向偏移撞击缸壁，产生敲缸的声音。严重时，造成柴油机反转，不能正常工作。
调整喷油提前角的方法有多种，随机型、结构不同而宜。这里仅介绍一种较简单的“冒油法”，具体步骤是：
(1)连接好高低压油管，将油门操纵杆置于最大供油位置，并用手撬动油泵供油，排除燃油系统中的空气；
(2)拆下第一缸的高压油管，装上透明定时管：
(3)顺时针盘动曲轴排除定时管中的空气，并使定时管中的液面清晰可见；再缓慢地盘动曲轴，同时观察定时管中的油面，在油面上升的瞬间，立即停止转动曲轴；此时，在曲轴飞轮或皮带轮外表面对着标记处用Mark笔或粉笔划出一刻线；
(4)继续顺时针转动曲轴，直至曲轴飞轮或皮带轮上的第一缸上止点Mark标记与齿轮室盖上的标记对正时，停止盘车(此时活塞处于一缸压缩上止点)；
(5)测出飞轮或皮带轮上一缸活塞处于压缩上止点Mark标记和飞轮或皮带轮刻线之间的弧长，算出柴油机此时的供油提前角α=I*360°／πD：
(6)算出测量的喷油提前角和规定的提前角之间的差值
对于整体式高压油泵：松开喷油泵的紧固螺栓，按顺时针方向转动喷油泵凸轮轴，最后紧固螺栓；
对于分体式高压油泵：则可分别按前述第一缸的检查方法依坎检查并算出各缸的提前角之差值，然后，分别松开各高压油泵柱塞底部的定时调节螺钉进行相应调整：旋松调节螺钉锁紧螺母，调节螺钉上移，喷油提前角增大，反之，提前角减小，正确后，锁紧锁紧螺母。
当喷油提前角正确时，这种声响即被消除，柴油机便能正常工作，并发挥其原有功率。
4柴油机运转时在机体的下部可以听到一种沉闷、钝哑的敲击声，特别是在高负荷工作时，这种声响更为显著。
这种沉闷、钝哑的敲击声响是由于曲轴的主轴瓦与主轴颈运动附件不正常的磨擦，引起不均匀磨损，导致主轴颈与主轴瓦间隙过大，运行中撞击而产生的。一旦听到这种声音，应立即停机进行检修、查明原因，否则很可能出现“烧瓦”、“抱轴”恶性事故。为避免出现这样的严重事故，平时应加强管理，做好定期检查和维护保养工作，着重检查轴承间隙、轴颈磨损量、轴承螺栓松紧度，必要时检查曲轴的拐挡差及对活塞运动装置在汽缸中的状态进行校中。若曲轴轴颈的形位公差在标准范围内，只是间隙过大，对于厚壁轴瓦可以通过同时增减轴瓦两侧的调整垫片来加以调整，而对于薄壁轴瓦，则更换新轴瓦；若轴颈的形位公差较大者，则首先对轴颈进行修理，恢复形状，然后再根据具体情况加以调整或更换；若轴颈尺寸变化较大者，则需得到验船师同意，并经强度校核、满足要求的，可机加工处理，然后重新浇瓦(厚壁瓦)或选用加大瓦(薄壁瓦)以重新拂配配合。
5 柴油机在突变负荷时可以在机体附近听到一种钝哑的敲击声。
这主要来源于曲柄销颈和连杆大端轴瓦运动附件的不正常磨损而产生的。其产生的机理和维修检测方法与主轴承运动附件基本一致。
6 在柴油机的自由端端盖处，可以清楚地听到一种“嗥嗥”的声音。
这种声音来自于自由端内部的齿轮啮合声。各部啮合齿轮的轮齿磨损过度，致使轮齿相互啮合的间隙过大，齿轮之间不能正常的啮合而引发这种声响。排除的方法是；打开前端盖，用压铅法或塞尺(粗检)法检查轮齿的啮合情况，如果齿轮间隙过大，则必须及时修理或更换新的齿轮。
7 在气缸上部可以听到一种物体撞击的声音。
这种声音在减小气门间隙时，撞击声会随之增大。产生这种声音的主要原因是气门与活塞顶间相互碰撞。造成这种现象的主要原因是气门间隙不合适(过小)，导致气门在活塞运行到上止点时气门与活塞发生高速强烈的撞击，此时柴油机工作无力，承载能力显著下降。严重时，可能顶弯气门顶杆或顶坏活塞头部。
检查这种故障的具体方法是按顺序将各缸活塞盘至换气的上止点(进、排气门重叠打开换气时)，向下按压气门，检查活塞与气门之间有无间隙，若无间隙，调整气门间隙的方法与前述2一致。
8 在气缸的全长上都能听到喑哑、沉重的“沙、沙……”强烈摩擦声，俗称“拉缸”。在柴油机低速或转速突变时这种声音更为显著。
造成这种现象主要是活塞与气缸间的油膜被破坏，两者间发生了剧烈的干磨擦(粘着磨损)。油膜被破坏的原因有：一、活塞――缸套冷却不佳，油膜氧化、蒸发，尤其活塞内部冷却欠佳，热量不能及时从内部被带出，拉缸现象更易发生：其二，活塞――缸套间隙过大，活塞在工作行程中，在缸内产生横向移动和摆动，挤压、油膜，导致油膜破裂，致使活塞与气缸壁直接接触，形成拉缸；第三，活塞运动件与缸套固定件的对中状态不好。造成对中状态不好的情况有二：一种是检修安装过程中没有按工艺要求(包括位置精度、表面粗糙度以及安装间隙等)安装，导致对中状态不好。发生此类故障，可按工艺要求重新安装加以排除；另一种是活塞――缸套(或滑块――导板)长期摩擦，磨损加剧，导致两者对中不好。发生此类故障应尽快停机检修，查明原因。“拉缸”会造成柴油机转速明显下降，严重时造成“咬缸”，柴油机自动停车。
出现“拉缸”现象时，应迅速减油门，降速、减负荷，并加强汽缸和活塞内部的冷却，避免发生“咬缸”。待症状减轻后，尽快停机检查、检修，必要时更换新的活塞或缸套。
9 沿气缸上下止点处有类似用小锤轻击铁砧的声音。
造成这种声音的主要原因是活塞环与环槽之间的天地间隙过大，使活塞环在上下止点时与活塞环槽发生撞击而产生出类似用小锤轻敲铁砧的声音。出现这种情况后应立即停机检查、检修，更换新的活塞环。若检查发现活塞环槽磨损、变形严重，则根据具体情况进厂修理或更换新活塞。
引起故障的原因是错综复杂的，一个故障可能由多重原因引起，一种原因可能引发多种故障。对于一个特定的故障，究其产生的原因，必须持有科学的、辨证的态度，抓住主要矛盾，有理有据，认真分析，仔细排摸，直至找到问题的症结。
结束语
当今，科学技术突飞猛进，计算机应用不断深入，机舱自动化、故障诊断技术越来越普及，但就目前而言还远未达到基于专家知识型(将先进的传感技术、信息处理技术与船机设备诊断领域专家的丰富经验和思维方式相结合形成的人工智能计算机程序系统――专家系统)诊断水平，仍处在基于信息(以局部的、个别的状态信息为参数)的诊断技术上，数据处理技术与计算机仅用于数据的处理，设备的故障诊断还有赖于轮机员的判断、甄别及排除。有鉴于此，笔者认为在当今和今后相当一段的时间内，听声音――仍然是一种甄别、排除故障的较直接的好方法。