2-2气缸密封性

第二章 汽车发动机的检测与诊断 第二节 气缸密封性的检测 第二节要点 5.评价发动机气缸密封性的指标有哪些？如何判断气缸活塞组密封不良？ 6.简述用气缸压力表测量发动机气缸压缩压力的方法与步骤。 7.简述用真空表检测发动机进气歧管真空度的检测方法和步骤。 8.解释：发动机进气歧管真空度； 9.一般在什么转速状态下测量发动机的进气歧管真空度？为什么？ 气缸密封性差的表现： 发动机起动困难或不能起动；最高车速降低；加速距离延长；最大爬坡能力下降；燃 料和机油消耗增加；排烟增多且有异常气味等。 影响气缸密封性的因素： 气缸与活塞组零件的配合间隙和磨损情况；气缸垫的密封性；配气机构调整的准确 性；气门关闭是否严密；燃烧室和活塞顶积炭；机油粘度等。 评价气缸密封性的指标： 气缸压缩压力；气缸漏气量（率）；进气歧管真空度；曲轴箱窜气量； 一.气缸压缩压力的检测与诊断 气缸压缩压力是指缸内压缩终了的压力。它是气缸密封性最直接的评价指标。 （一）气缸压缩压力的检测 1.用气缸压力表检测 （1）检测仪表 组成：表盘、导管、单向阀、接头。 接头作用：连接火花塞或喷油器安装孔（有螺纹管接头和锥形橡胶接头）； 单向阀作用：当阀处于关闭位置时可保持测得的气缸压缩压力读数，当阀打开时可 使压力表指针回零。 （2）检测方法 1)将发动 机运转至正常工作温度（冷却液温度达 7090）后停机； 2)拧出各缸火花塞或喷油器，以减少曲轴转动阻力。汽油机还应将节气门和阻风门置于 全开位置，以减少进气阻力； 3）将气缸压力表锥形橡胶接头压紧在被测缸的火花塞或喷油器安装孔上； 4）用起动机带动发动机运转，其转速应符合原厂规定，35 秒后从压力表上读取最高 压力数值； 5）为使测量数据准确，每缸应重复测量 23 次，取其平均值作为被测气缸的压缩压力。 6）依次测量各缸，即可得到各缸的压缩压力。 （3）检测特点 1）检测实用可靠、简单易行，适用于气缸组技术状况的常规诊断； 2）检测效率低，需要拆火花塞或喷油器（柴油机），且需逐缸测量，不适 应现代化检测要 求； 3）检测精度受发动机转速变化的影响大。研究表明，在曲轴转速低于 1000r/min 的范围 内，较小的转速变化会带来 较大的气缸压缩压力值变化。为减少测量误差， 应使发动机 检测转速符合要求。 2用电子气缸压缩压力测量仪检测 （1）检测原理 电子气缸压缩压力测量仪可在不拆卸火花塞或喷油器的情况下，测量发动机各缸 的压缩压力。典型的检测原理是利用电流传感器测出起动机起动过程中起动电流的变化 波形来测定发动机的各缸压缩压力。 起动机驱动发动机时起动阻力矩与起动电流成线性关系，即起动阻力矩越大，则起 动电流越大。起动机驱动转 矩 M与起动机工作电流 Is之间存在近似线性关系：)(sIf 发动机起动阻力矩是由机械阻力矩和气缸内压缩气体的反力矩两部分组成，正常 情况下，机械阻力矩可认为 是常数，而缸内 压缩气体的反力矩则是随气缸压缩过程而波 动的变量。因此起动发动机 时，起 动电流的变化与气缸 压缩压力的变化存在着对应的关 系，所以可通过测量反映阻力矩波动的起动机电流变化曲线来确定气缸的压缩压力。 发动机起动阻力矩随气缸压缩过程而波动，引起起动机的电流曲线呈类似正弦波 形波动。波形各段的峰值与各缸的最大压缩压力成正比。 第 3 页 共 7 页 2018-08-14 7:11:13 下午 如果能确定某一电流峰值对应的气缸，则按点火次序确定各缸所对应的起动电流 峰值，其大小可代表相应气缸最大压缩压力值。 若检测时若显示的各缸电流波形振幅一致、且峰值在规定范围内，说明 各缸压缩压力均符合要求； 若各缸波形振幅不一致，对应某缸电流峰值低于规定范围，说明该缸压 缩压力不足。 （2）检测方法 1）将发动机运转至正常工作温度（冷却液温度达 7090）后停机； 2）连接测量仪电源及传感器接线，并预热调节测量仪至正常状态； 3）按测量仪的检测规定操作，使起动机以规定的转速驱动发动机运转但不着火。 4）测量仪屏幕将显示起动电流曲线或相对气缸压缩压力的柱方图、各气缸压缩压力； 5）视需要打印输出检测结果。 （3）检测特点 检测速度快、效率高，适用于发动机一般技术状况的定性检查。 （二）气缸压缩压力的诊断 1气缸压缩压力诊断标准 1）发动机气缸压缩压力标准值由制造厂提供。P49 ，表 2-2。 2）根据 GB18565-2001营运车辆综合性能要求和检测 方法的规定， 发动机各气缸压缩 压力应不小于设计规定值的 85%；每缸压力与各缸平均压力的差：汽油机小于 8%，柴油 机小于 10%。； 3）根据 GB/T 15746.2-1995汽车修理质量检查评定标准 发动机大修规定，大修竣工 后，发动机各缸压缩压力应符合原设计规定；各缸压力与各缸平均压力的差：汽油机小 于 8%，柴油机小于 10%。； 2气缸压缩压力诊断 1）有的气缸几次的测试结果时高时低，且相差较大，可能是气门有时关闭不严。 2）一个缸或数缸的压力读数偏低，由火花塞或喷油器孔注入适量（2030mL）粘度 较大的机油，再次检测气缸 压力，比 较两次测量结果，分如下情况确定气缸 压缩压力降 低的原因。 A第二次 检测结 果比第一次高，并接近正常值，表明气缸与活塞组磨损 过大。 （气缸、活塞环、活塞磨 损过大或活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤等原因而引起） 。 B第二次检测结果与第一次近似，表明气缸密封性不良的原因为进、排 气门或气缸垫不密封。 3）相邻两缸压缩压力偏低或很低，而其他缸正常，加注机油检测后压力仍然很低， 其原因可能是两缸相邻处的气缸垫烧损。 4）个别缸压力偏高，汽车行驶中又出现过热或爆燃现象，则可能是燃烧室积炭过多、 或经几次大修缸径加大、缸盖接合平面修理磨削过度，或气缸衬垫过薄而使压缩压力过 大。 二气缸漏气量的检测与诊断 气缸漏气量是指活塞处于压缩行程上止点附近时缸内一定压力的气体，通过气缸 活塞组配合间隙、活塞环对 口、 进排气门密封面、气缸衬垫密封面泄漏的空气量。直接反 映气缸密封性。 将一定量的压缩空气从火花塞或喷油器孔充入气缸，通 过压力变化检测气缸的密封性。 （一）气缸漏气量的检测 1检测原理 1压缩空气软管；2进气开关及进气压力调节螺塞；3进气气压表；4量孔； 5测量表；6软管；7锥形塞；8调压阀；9调节螺塞； 外部气源提供相当于气缸压缩压力的压缩空气，压力一般为 600900kpa，用活塞 位置指示器确定各缸活塞压缩行程及其上止点位置。 若测量表的标定单位为百分数，则仪器的检测指标为气缸漏气率。 2检测方法 1）将发动机预热至正常工作温度后停机。 2）用压缩空气吹净火花塞孔处脏物，并拧下所有火花塞，装上充气嘴。 3）转动发动机曲轴，使第一缸活塞达到压缩行程上止点，并拆下分电器盖及分火头， 装上活塞位置指示器。 4）将变速器置于 1 档，并拉紧驻车制动，以防 压缩空气进入气缸后推动活塞下移。 5）调定测量表初始压力。将仪器与气源接通，在出气阀完全关闭情况下， 调整调压 阀，使测 量表初始压力为 400kpa。 6）在第 1 缸充气嘴接上快换接头，打开出气阀，向第 1 缸充入压缩空气，此 时测量 表的读数便反映了该缸的漏气量。 7）转动曲轴，根据点火顺序，使活塞位置指示器指针指向各缸压缩行程上止点位置， 按上述方法分别检测各缸漏气量。 第 5 页 共 7 页 2018-08-14 7:11:13 下午 （二）气缸漏气的故障诊断 1气缸漏气诊断标准 对国产货车发动机，在测量表调定的初始压力为 400kpa 条件下，当测量表读数大于 或等于 250kpa 时，表示气缸密封正常；当测量表读 数小于 250kpa 时，表示气缸密封性差。 气缸漏气率参考值 气缸密封状况 仪器 读数值（% ） 良好 010 一般 1020 较差 2030 换环或镗缸 3040 2气缸密封性故障诊断 1）在空气滤清器入口处监听，若有漏气声，则表明该缸进气门与座密封不良； 2）在消声气管口处监听，若有漏气声，则表明该缸排气门与座密封不良； 3）在散热器加水口处观察，若有气泡冒出，则表明该缸与水道相通，多 为气缸衬垫 密封不良漏气所致； 4）在被测气缸相邻缸火花塞口处监听，若有漏气声，则表明相邻两缸之间的气缸衬 垫烧穿漏气； 5）若其进排气门、气缸垫等处不漏气，而 检测的气缸漏气量仍超标， 则表明气缸与 活塞的磨损严重使配合间隙过大，或者活塞 环对口、损 坏、 弹性不足而失去密封作用，导 致漏气量过大。此 时，在曲 轴箱加机油孔处能监听到 严 重的漏气声； 6）通过检测活塞在压缩行程进气门关闭后不同位置的气缸漏气量变化，可以估计各 气缸纵向磨损情况。 三进气歧管真空度的检测与诊断 进气歧管真空度：进气歧管内的进气压力与外界大气压力之差。 影响因素：气缸活塞组、配气机构的磨损、 进气管密封性、进气管垫密封性、点火系统的 调整情况等。 （一）用真空表检测诊断 1进气歧管真空度的检测 真空度的检测通常在怠速条件下进行，因为怠速时进气管真空度较高；同时，技术状 况良好的汽油机怠速时， 进 气管真空度具有较为稳定的 值；另外，怠速时真空度对进气 管和气缸密封性不良状况最为敏感。 真空表由表头和软管构成，软管一头固定在真空表上，另一头可连接在进气管的检 测孔上。 检测步骤： 1）预热发动机至正常工作温度； 2）将真空表软管与进气歧管上的检测孔连接； 3）将变速器置于空档，使发动机在怠速下稳定运转； 4）在真空表上读取真空度读数。 5）必要时，按规定改变节气门的开度，看真空度 读数的变化情况来诊断相关故障。 2检测结果的诊断 （1）进气歧管真空度诊断标准 根据 GB/T15746.2-1995汽车修理质量检查评定标 准 发动机大修的规定： 大修竣工的汽油发动机在怠速时，进气歧管真空度应在 5770kPa 范围内。 进气歧管真空度波动：六缸汽油机不超过 3kPa，四缸不超过 5kPa（大气压力以海平 面为准）。 具体检测和诊断时，要考虑到海拔高度对测试结果的影响。 （2）进气歧管真空度诊断分析 检测时，通过对真空表指针摆动状态的研判和对进气管真度度检测结果的分析，可 诊断发动机的技术状况和故障。 P54 12 种典型实例。 （二）用示波器检测与诊断 原理：往复式活塞发动机的进气过程是间歇的，这必然引起进气压力脉动，导致进气歧 管真空度波动，而气缸密封状况会影响进气管真空度波动的波形，因此，通 过示波器不 解体检测发动机进气歧管真空度波形，可以分析、判断气缸密封性和诊断相关机件的故 障。 由传感器采集到的进气歧管真空度的电压信号，经仪器处理后送入示波器，于是仪 器屏幕上便显示出进气歧管真空度波形。 （检测方法：略） 四曲轴箱窜气量检测 发动机工作时，气缸与活塞、活塞环间的密封性下降（气缸活塞组配合副磨损、 间隙 增大，或活塞环对口、断裂，拉缸），燃 烧气体会从不密封 处窜入曲轴箱。 窜入曲轴箱的气体量越多，表明气缸与活塞、活塞环间不密封程度越高。所以，在 发 动机确定的工况下，曲轴箱 窜气量可反映气缸活塞组的技 术状况和磨损程度。 检测发动机工作状态下单位时间内窜入曲轴箱的气体量，可评价气缸活塞配合副的 密封性。 第 7 页 共 7 页 2018-08-14 7:11:13 下午 1曲轴箱窜气量检测仪基本原理与结构 （1）基于节流原理的测头 测头及接头示意图 测头信号转换原理 窜气量的大小决定着支管中空气流速的大小，这样只要测出支管中空气流量的大小， 便可测出曲轴箱窜气量。 （2）测头信号的转换 2测试过程 按仪器使用 说明调试仪 器（表头指针调整到零位）； 堵塞曲轴箱各通 风口和机油尺孔，仅保留加机油口为窜气孔； 气压制动汽 车的发动机 须拆除空气压缩机，以免气体通过回油孔充入曲轴箱，影响窜 气量的测量。 起动发动机，在正常热状态下运转平稳后，在规定的转速和负荷下测量发动机的曲轴 箱窜气量。 （一般为油门全开，在最大转矩对应的转速下测