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    氣缸壓力表在發(fā)動機故障診斷中的應用

    發(fā)布時間:2020-02-16  閱讀:1042次

    現(xiàn)代汽車的技術性能已變得越來越高端,其結構也變得越來越復雜,故障診斷的難度也有了相應的增加。借助一些儀器或設備來診斷汽車故障已是現(xiàn)代汽車維修過程中一個必不可少的環(huán)節(jié)和手段。利用氣缸壓力表對發(fā)動機氣缸壓縮壓力進行檢測,并通過其數(shù)值對發(fā)動機故障進行分析和診斷就是一種行之有效的方法。

    在不解體的條件下,檢測氣缸密封性的常用方法有:測量氣缸壓縮壓力;測量曲軸箱竄氣量;測量氣缸漏氣量或氣缸漏氣率;測量進氣管負壓等。通過檢測氣&壓力,可以了解氣缸的密封性能與發(fā)動機的工作狀況。用氣缸壓力表檢測氣缸壓縮壓力具有價格低廉、儀表輕巧、實用性強和檢測方便等優(yōu)點,因而在汽車維修行業(yè)中應用十分廣泛。

    一、氣缸壓力表的結構及正確使用

    1.氣缸壓力表的結構

    氣缸壓力表總成由0~5.88MPa量程的壓力表、連接軟管、單項進氣閥和適用于各種機型的可換接頭等組成。其上有放氣閥,以便使指針回位到“0”。其結構如圖1所示。

    2.氣缸壓力表的使用

    氣缸壓力表按接口形式分為推入式和螺紋接口式2種。推入式氣缸壓力表用于汽油發(fā)動機,螺紋接口式氣缸壓力表用于柴油發(fā)動機。柴油機壓縮力大,必須將壓力表頭嚴密地緊固在噴油器孔上才能測量。汽油機壓縮力比較小,可用手握住壓力表,直接頂在火花塞孔上進行測量。

     

    二、氣缸壓力的檢測方法

    1.檢測條件

    發(fā)動機使用說明書中所給的該型發(fā)動機的氣缸壓力值,是在特定條件下得到的。因此,在使用氣缸壓力表檢測氣缸壓力時,必須滿足相應的檢測條件。

    在用氣缸壓力表測試氣缸壓力時,為使發(fā)動機的曲軸轉速更接近要求轉速,應采用存電充足的蓄電池驅動起動機。最好用轉速表監(jiān)測曲軸轉速,以做到心中有數(shù)。測試前,起動發(fā)動機并讓其運轉一段時間,進行預熱,使水溫升至TSAOT,機油壓力達到正常值后,再熄火進行測試。因為氣缸的潤滑狀況對氣缸壓力的影響僅次于曲軸轉速,而氣缸的潤滑狀況又與機油溫度密切相關。測量時發(fā)動機的各種狀態(tài)越接近實際工況,測量的結果越準確。對測得結果,還須結合使用與維修情況進行具體分析,以得出正確的結論。

    2.檢測方法

    發(fā)劫機正常運轉,使水溫達75弋以上。停機后,用壓縮空氣吹凈火花塞或噴油器周圍的灰塵和臟物,然后卸下全部火花塞(柴油機需拆下噴油器)并按氣缸次序放置。對于汽油發(fā)動機,還應把高壓線拔下并可靠搭鐵,以防止電擊和著火。

    將氣缸壓力表的橡膠接頭插在被測缸的火花塞孔內,扶正壓緊。將節(jié)氣門位于全開位置,用起動機轉動曲軸3~5s,待壓力表頭指針指示并保持最大壓力后停止轉動。取下氣缸壓力表,讀取并記下讀數(shù),按下單向閥使壓力表指針回零。按上述方法依次測量各缸,每缸測量次數(shù)不少于2次。

    就車檢測柴油機氣缸壓力時,應使用螺紋接頭的氣缸壓力表。如果該機要求在較高轉速下測量,此種情況除受檢氣缸外,其佘氣缸均應工作。其他檢測條件和檢測方法同子汽油機。

    三、氣缸壓力檢測結果分析

    1.檢測標準

    試驗表明,氣缸壓力的檢測結果不僅與氣缸的密封性有關,還與曲軸轉速有密切關系。在曲軸轉速較低時,較小的轉速差能引起壓縮壓力較大的變化。當轉速大于150r/min后,壓縮壓力隨轉速的變化量很小。因此,在測定氣缸壓力時,應使曲軸轉速大于150r/min,避免轉速偏低對氣缸壓力測試帶來影響。

    氣缸壓縮壓力標準值一般由汽車制造廠提供。按照GB18565—2001《營運車輛綜合性能要求和檢驗方法》的規(guī)定,在用汽車發(fā)動機各氣缸壓力應不小于原設計值的85%,每缸壓力與各缸平均壓力的差:汽油機應不大子8%,柴油機應不大千10%。

    2.檢測結果分析

    測得結果如高于原設計規(guī)定,可能是由于燃燒室積碳過多、氣缸襯墊過薄或缸體與缸蓋結合平面經多次修理加工過甚造成,這種情況一般較少出現(xiàn)。測得結果若低于原設計規(guī)定,可向該缸火花塞或噴油器孔內注入適量機油,然后用氣紅壓力表重測氣缸壓力,并進行分析:

    1)第二次測出的壓力比第一次高,接近標準壓力,表明氣缸、活塞環(huán)、活塞磨損過大,或活塞環(huán)對口、卡死、斷裂及缸壁拉傷等原因造成氣缸密封不嚴。

    2)第二次測出壓力與第一次略同,即仍比標準壓力低,表明進、排氣門或氣缸墊不密封。

    3)兩次檢測結果均表明某相鄰兩缸壓力都相當?shù),說明兩缸相鄰處的氣缸墊燒損竄氣。

    進一步準確判斷故障部位,采用如下簡易方法:(以汽油機為例)

    1)卸下空氣濾清器,打開散熱器蓋和加機油口蓋,用1根接壓縮空氣的膠管通過錐形橡皮頭插在火花塞孔內。

    2)轉動發(fā)動機曲軸,使被測氣缸活塞處于壓縮上止點位置,然后將變速器掛低擋,拉緊手制動器操縱桿,打開壓縮空氣(600kPa以上)開關,注意傾聽漏氣聲。

    3)如在進氣口處聽到漏氣聲,說明進氣門不密封。

    4)如在排氣消聲器處聽到漏氣聲,說明排氣門不密封。

    5)如在散熱器加水口處看到有氣泡或聽到漏氣聲,說明氣缸襯墊不密封造成氣缸與水套相通。

    6)如在相鄰氣缸火花塞口處聽到漏氣聲,說明氣缸墊在該兩缸之間處燒損竄氣。

    7)如在加機油口處聽到漏氣聲,說明氣缸活塞配合副不密封。

    四、故障實例

    故障現(xiàn)象:一輛桑塔納2000GSi轎車,搭載AJR型發(fā)動機,行駛里程為8萬km。該車冷車時發(fā)動機工作一切正常,當水溫升高至正常工作溫度后,發(fā)動機出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、加速無力、油耗偏高現(xiàn)象。接車后,維修人員首先向用戶了解此車在故障出現(xiàn)前后是否有異常情況。據(jù)客戶反映,該車在一家修理廠做過一次常規(guī)保養(yǎng),更換了火花塞、三濾和機油等易耗品,之后不久就出現(xiàn)了這種故障現(xiàn)象。

    故障診斷與排除:發(fā)動機動力不足的主要原因有節(jié)氣門調整不當,不能全開:空氣濾清器堵塞;燃油壓力過低;氣缸缺火;點火正時不當或高壓火花弱;空氣流量傳感器、水溫傳感器、節(jié)氣門位置傳感器故障;噴油器堵塞或霧化不良;EGR系統(tǒng)工作不良;氣缸壓縮壓力過低或配氣正時失準;排氣受阻,在發(fā)動機加載時,進氣歧管真空度明顯偏低等。

    維修人員決定先進行常規(guī)檢查。使用解碼器讀取故障碼,發(fā)現(xiàn)無故障代碼。將加速踏板踩到底,節(jié)氣門能夠全開?諝鉃V清器無堵塞情況。用燃油壓力表測量燃油系統(tǒng)壓力,在正常范圍內。使用點火正時燈檢查點火正時,在熱車后的怠速及加速時都符合要求。拆下各缸火花塞,發(fā)現(xiàn)上面均有少量積碳,于是更換新件,換完之后試車,故障依舊。接下來用氣缸壓力表測量發(fā)動機各氣缸壓力,發(fā)現(xiàn)3缸壓力明顯偏低,只有600kPa左右,其余各缸壓力也只有900kPa左右。

    發(fā)動機出現(xiàn)缸壓偏低的現(xiàn)象,常見原因主要有氣門關閉不嚴、話塞環(huán)磨損等,需要對發(fā)動機解體進行檢査。拆下氣缸蓋后,發(fā)現(xiàn)3缸進氣I]有輕微的彎曲變形,活塞上還有與氣門碰撞頂出的痕跡。正常情況下,活塞與氣門不會發(fā)生碰撞,除非當活塞由下止點向上止點運動時,氣門由于回位不及時等原因造成氣門與活塞相撞。檢查3缸氣門導管、液壓挺柱均未發(fā)現(xiàn)異常,只是各缸氣缸壁上有輕微的拉傷。因該車水溫一直正常,由此分析故障原因是更換了劣質機油。如果機油粘度較低,潤滑油膜容易破壞,在高溫摩擦表面上不易形成足夠厚度的油膜,機件得不到正常潤滑會增大磨損。另外,劣質機油會使氣缸密封作用下降,氣缸漏氣使得缸壓下降,同時因發(fā)動機功率降低汽車會出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、加速無力現(xiàn)象。

    為什么該車在冷車和熱車時會出現(xiàn)不同狀況呢?當發(fā)動機溫度較低時,機油比較粘稱1基本上可以滿足潤滑需要。當發(fā)動機溫度升高后,機油粘度降低,發(fā)動機得不到充分潤滑,致使氣門發(fā)卡,氣缸拉傷。

    維修技術人員更換了3缸氣門、氣門導管和各缸氣門油封后,又更換了原廠機油。上路行駛200km之后,客戶感覺發(fā)動機工作狀況明顯好轉,加速、爬坡時汽車功率大增,油耗也有所降低;貜S檢測發(fā)動機氣缸壓力,發(fā)現(xiàn)3缸壓力增加到750kPa,其他缸缸壓也有所提高。

    五、結束語

    氣缸密封性與氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊、活塞、活塞環(huán)和進排氣門等零件的技術狀況以及機油品質有關。在發(fā)動機使用過程中,由于這些零件磨損、燒蝕、結焦或積碳,導致氣缸密封性下降,使發(fā)動機功率下降,燃油消耗率增加,使用壽命大大縮短。利用氣缸壓力表檢測發(fā)動機氣缸的壓縮壓力,可以對發(fā)動機的故障原因進行分析和判斷,特別是對造成氣缸密封性故障的檢測更為有效。


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