發(fā)動機汽缸活塞組不解體 檢測與診斷(圖)

    當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)動力下降、燃油及機油消耗量增加時，應(yīng)對汽缸活塞組的密封性進行不解體檢測與診斷，以確定發(fā)動機是否能夠繼續(xù)使用、是否需要解體檢修。

    一、診斷參數(shù)選擇 

    檢測汽缸活塞組密封性的診斷參數(shù)有：汽缸壓縮壓力、曲軸箱竄氣量、機油燒損量、機油中的鐵濃度等等。這些診斷參數(shù)隨著發(fā)動機工作時間延長、磨損量增加均有不同程度的變化，其變化規(guī)律如圖1所示。   

圖1  診斷參數(shù)與發(fā)動機工作時間的關(guān)系
1-汽缸壓縮壓力   2-曲軸箱竄氣量   3-機油燒損量   4-機油中的鐵濃度

    由圖1可見，隨著發(fā)動機磨損的增加，曲軸箱竄氣量、機油燒損量、機油中的鐵濃度這3項指標增加得很快，表現(xiàn)出很高的靈敏性。其中機油中的鐵濃度靈敏性最高，同時穩(wěn)定性也好，但該指標的檢測設(shè)備昂貴、機油成分分析成本高，應(yīng)在有必要的情況下采用。

    曲軸箱竄氣量的靈敏性好，但竄氣量不僅與發(fā)動機缸徑大小和缸數(shù)多少有關(guān)，還與發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷以及曲軸箱的密封程度有關(guān)。因為涉及因素較多，很難把眾多機型統(tǒng)一在一個診斷標準內(nèi)，因此曲軸箱竄氣量宜于作為某一發(fā)動機比較自身技術(shù)狀況變化的參數(shù)，根據(jù)具體機型逐漸積累資料、制定自身的診斷標準。

    發(fā)動機磨損小時，機油燒損量約為0.1～0.5L/100km，發(fā)動機磨損嚴重時，可達1 L/100km或更多。此外，機油燒損量還與發(fā)動機缸徑大小和缸數(shù)多少有關(guān)，以單缸平均機油消耗量作為診斷參數(shù)有一定價值，作為衡量發(fā)動機自身技術(shù)狀況的診斷參數(shù)更為適宜。

    汽缸壓縮壓力在發(fā)動機的使用壽命中變化量最小，指標靈敏性差。作為車用發(fā)動機，當(dāng)車輛行駛里程達12萬km以上、汽缸活塞組已有明顯磨損時，其壓力下降也超不過22～25%。但由于汽缸壓力表價格低廉、輕便小巧、實用性強以及檢測方法簡便等優(yōu)點，應(yīng)用汽缸壓力表檢測汽缸活塞組的密封性非常廣泛。本文對此做進一步說明。

    二、檢測汽缸壓力的誤差分析

    由于對檢測汽缸壓力的認識不足，長期以來存在測量誤差較大的缺點，對此說明以下兩點問題，以期獲得正確的測量結(jié)果。① 注意檢測條件：要拆除全部火花塞，拆下空氣濾清器，將節(jié)氣門置于全開位置；由啟動機帶動曲軸達到規(guī)定的轉(zhuǎn)速。② 監(jiān)測轉(zhuǎn)速：某發(fā)動機汽缸壓力與曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖2所示，從圖中可以看出，只有當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速超過2000 r/min以上時，汽缸壓力曲線才變得比較平緩。但在低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，即在由啟動機帶動曲軸的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)檢測汽缸壓力時，即使較小的△n，也能引起汽缸壓力測量值較大的變化△P。不同型號的發(fā)動機,由啟動機帶動曲軸的轉(zhuǎn)速不可能一致，即使同一型號的發(fā)動機，由于蓄電池、啟動機和發(fā)動機的技術(shù)狀況不一，其啟動轉(zhuǎn)速也不可能完全一致。這就出現(xiàn)了檢測轉(zhuǎn)速是否符合規(guī)定值的問題。這是用汽缸壓力表檢測汽缸壓力誤差大的主要原因之一。因此，監(jiān)測曲軸轉(zhuǎn)速是檢測汽缸壓力獲得正確結(jié)果的重要保證。

圖2   汽缸壓力與曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線

    三、對汽缸壓力測試結(jié)果的分析與故障部位的確診

    當(dāng)測得的汽缸壓力低于原設(shè)計值，可向該缸火花塞孔內(nèi)注入少量機油，然后重測汽缸壓力。對兩次測試結(jié)果分析如下：

    ⑴ 若第二次測量結(jié)果高于第一次，并接近標準壓力，說明是汽缸、活塞環(huán)、活塞磨損過大或活塞環(huán)對口、卡死、斷裂以及缸壁拉傷。 

    ⑵ 若第二次測量結(jié)果與第一次略同，但比標準壓力低，說明進排氣門或汽缸墊漏氣。

    ⑶ 若兩次測量結(jié)果均表明某相鄰兩缸壓力都相當(dāng)?shù)停瑒t說明相鄰兩缸的汽缸墊燒損竄氣。

    對以上分析可以采用下面的方法進一步確診：拆下空氣濾清器，打開散熱器蓋、加機油口蓋和節(jié)氣門，用一條3m長的膠管，一頭接在壓縮空氣氣源（600kPa以上）上，另一頭通過錐型橡皮頭插在火花塞內(nèi)。搖轉(zhuǎn)發(fā)動機曲軸，使被測汽缸活塞處于壓縮終了上止點位置。然后將變速器掛入低速擋，拉緊手剎，打開壓縮空氣開關(guān)，仔細傾聽發(fā)動機漏氣聲。如果在進氣管口處聽到漏氣聲，說明進氣門關(guān)閉不嚴密；如果在排氣消聲器口處聽到漏氣聲，說明排氣門關(guān)閉不嚴密；如果在散熱器加水口處看到有氣泡冒出，說明汽缸襯墊不密封造成汽缸與水套溝通；如果在加機油口處聽到漏氣聲，說明汽缸活塞配合副磨損嚴重，應(yīng)解體檢修。