发动机“敲缸”敲的是哪儿？敲缸都是机械故障吗？

前几天写了一篇文章，简单说了说发动机拉缸、爆缸、顶缸等故障发生的底层原因，反响还是比较好的，网友评论互动也比较热烈。今天有网友问我，说发动机敲缸是怎么回事，为什么发动机在冷启动时偶尔会有“铛”的一声响？这个问题与上述的几种故障有关联之处，算是一个知识点遗漏，今天把这个坑填上。

所谓的发动机敲缸，是指发动机中的活塞敲击气缸壁，发出“铛铛”声音的现象。它与上述几种故障最大的区别是：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！

对于所有的往复活塞式发动机来说，都会有敲缸现象，只是严重的程度不同而已；而且在某些特殊的工况下，发动机必然会出现敲缸现象。当然，如果是严重的敲缸声，就是机械故障了。

之前的文章中说了，发动机的活塞与气缸壁之间有0.05~0.10mm的间隙，不同的发动机这个间隙大小不同，发动机在不同个温度下这个间隙也不同，一般冷机时间隙较大，热机时间隙较小。由于这个间隙的存在，活塞在上下止点换向时，就会敲击对向的气缸壁，发出敲缸声音。

我们详细地来说一下。比如活塞从下止点向上止点运动，在连杆推力的作用下，活塞是沿着气缸壁左侧上行的；当活塞运行到上止点之后，改变方向向下运行，活塞在连杆的拉动下，会沿着气缸壁的右侧下行。这样，活塞在上止点位置时，会有一个从左侧过渡到右侧的一个过程。这个过程中，活塞在侧压力的作用下，会对气缸壁产生冲击，这就是敲缸的基本原理。

可以看出，所有的往复活塞式发动机，都会在上下止点处发生活塞换向，所以都会有敲缸现象。发动机一个做功过程有四个冲程，活塞换向四次，所以理论上会有四次敲缸。只是在下止点处，气缸压力较小，润滑较好，气缸磨损也较小，敲缸声不明显，一般都忽略不计了；而在上止点处，可能是排气冲程末期，也可能是压缩冲程末期、做功冲程开始，这两种情况下，活塞顶部的压力都是比较大的，所以活塞换向速度比较快，敲缸声就比较明显。特别是在压缩冲程末期、做功冲程开始时，活塞在巨大压力的作用下，几乎是从一侧“拍”到另一侧，敲缸声是比较明显的。

为了减轻发动机敲缸现象，发动机在结构上做出了改进，最常见的方式就是活塞销座偏置。即把活塞销座朝向承受做功侧压力的方向偏置1~2mm。这样活塞在接近上止点时，活塞顶部的气体压力使活塞倾斜，下端的裙部先换向；然后活塞越过上止点，侧压力反向作用，活塞以下端裙部为支撑点偏转换向。这样，活塞换向就分成了两步来完成，并且换向时间延长，冲击力减小，敲缸现象大大减轻。

发动机在冷机状态下，活塞与气缸壁之间的间隙较大，二者之间的润滑也不好，活塞换向时冲击力也较大，所以很多车在冷机状态时都会有敲缸声。有些发动机在冷启动时发出的“铛铛”声，就是这种敲缸声。特别是柴油机，这种现象特别明显。当发动机温度升高后，活塞与气缸壁间隙变小，润滑改善，敲缸声就不那么明显了。这是一种正常的现象。

发动机在正常工作时，燃烧室中的最高压力点都是出现在活塞越过上止点之后、开始下行的时候。如果发动机点火时间过早（或者喷油时间过早），活塞在到达上止点时，燃烧室中已经出现最高压力点，此时活塞换向就非常迅速，活塞猛烈的拍向对侧的气缸壁，发出较大的声响。这种现象一般发生在点火时间过早（或者喷油时间过早）、发动机大负荷运转（比如重载爬坡、急加速等）等情况下，俗称“叫杆”。一般发动机在这种情况下，动力会略有上升，以满足汽车短时间超负荷运行的需求。如果长时间处于这种工况下，发动机会磨损严重，寿命缩短。

还有一种情况，就是发动机在发生爆燃时，活塞顶部的可燃混合气发生多点燃烧，燃烧室内部的压力异常升高，气流紊乱，活塞在高温高压气体的冲击下，发生高频振荡，左右摆动反复冲击气缸壁，发出尖锐的声音，这也是敲缸的一种。这属于发动机异常燃烧导致的敲缸故障，只要把爆燃消除了，故障就消失了。最常见的就是使用了不符合标号的汽油，比如规定使用95号汽油，而车主却使用了92号汽油，当发动机大负荷工作时，汽油在发动机中爆燃，进而产生敲缸故障。

除此之外，发动机出现敲缸现象就属于机械故障了。比如活塞与气缸壁之间由于过度磨损导致间隙增大发生敲缸；或者是活塞与气缸壁之间润滑不良，二者金属部分直接接触，没有油膜隔离；或者是连杆变形，气缸体变形导致气缸中心线偏移，活塞偏缸，或者是活塞尺寸偏差过大等，也会导致敲缸故障。

发动机发生敲缸时，在发动机的中上部位发出连续有节奏的“铛铛”金属敲击声，当发动机转速和温度发生变化时，敲缸声也会随之消失或减弱。在日常工作中，通常用单缸断火或者断油的方法来判断具体的敲缸位置：如果某个气缸断火或者断油后，敲缸声消失，就可以判断是这个气缸有敲缸故障。一般来说，如果发动机只是在冷车时敲缸，热车后消失，可以不用处理；如果是冷车正常，热车敲缸，或者是冷热车都敲缸，就属于发动机机械故障了，必须解体维修。