在实际工作中,因发动机进气管路漏气而形成的故障经常可以遇到。但不同发动机的结构和控制机理存在一定差异,因而进气管路漏气在不同类型的发动机上所表现出
的现象以及对发动机各种工况的影响也就不一样,甚至会产生截然相反的故障现象。同时由于真空漏气部位的不同以及漏气量的多少不同,即便是在同一发动机上,所反映出的故障现象也会千差万别。因此,在遇到发动机进气管路漏气故障时,必须通过全面的分析与缜密的查找,才能快速准确地确定故障原因及部位并加以排除。
一、发动机进气管路漏气的故障机理
1.发动机进气管路漏气的产生
发动机的进气行程是在极其有限的时间内吸入混合气(或纯空气),同时因结构及工作原理的需要,空气又必须通过空气滤清器、节气门、进气门等层层“路障”而进入气缸,在时间有限和道路阻塞二者的共同作用下,使得在发动机运转时进气管内的压力会低于外界大气压力而形成一定的真空度(真空吸力)。
同时,发动机整个进气管路有空气滤清器、空气流量计、连接管、节气门体、进气管总成、气缸盖上的通道等部分组成,这些部件间用卡箍或密封圈(垫)保证连接处的密封。发动机乃至整个汽车有很多地方需要利用进气管路的真空,所以在进气管总成上往往安装有多个真空管通往制动系统的真空助力器、油压调节器、活性碳罐电磁阀、废气再循环电磁阀、曲轴箱强制通风管路等处。在发动机的进气管路上还安装有喷油器、怠速控制阀、进气温度传感器等其他部件,这些部件与管路间一般都安装有密封圈(垫)来保证密封。
如果上述部件在安装时密封圈(垫)安装不到位,旧的密封圈(垫)重复使用,螺栓拧紧方法和力矩不当,以及上述各部位在连接时插装不到位,卡箍松动,管路有破损现象时,就会在发动机工作的时候因内外压力差而使空气从缺陷的地方漏入进气管路并流入气缸,最终对发动机的工作形成一定影响而使发动机的工作性能下降,甚至丧失工作能力。
2.发动机进气管路漏气的特点
1)怠速时漏气最为严重
依据流体力学相关知识,我们知道气体在流动过程中其压力大小会随流速的变化而变化,流速越高的地方(时候)压力越小,形成的真空吸力就越大。当发动机处于怠速运转的状态时,节气门处于近乎完全关闭的状态,空气流经此处时会因通道面积的急剧减小而骤然加速,从而在节气门的后方到进气歧管这段空间产生一个相当大的真空数值。而随着节气门开度的逐渐增大,空气流动的通道面积也逐渐增大,从而使空气流速减缓,节气门后方到进气歧管之间的真空度逐渐减小。
因此,如果发动机进气管路出现漏气故障,就会因怠速时进气管路的真空度最大而使此时的漏气现象最为严重。
2)可能漏气的部位多而隐蔽
进气管路的各个连接处松动,各个真空管路破损,相关部件安装不到位,密封圈(垫)损坏变形等都会造成发动机进气管路漏气现象的发生。特别是真空管路,涉及的系统繁多,除发动机本身有很多地方需用真空外,制动、空调等汽车的其它系统也会用到发动机进气管路的真空,因此就造成了可能漏气的部位非常多。
因为极小的缝隙空气都能流过,而气体又看不见摸不着,所以上述部位在发生漏气现象时,往往是因一些不起眼的缺陷引起,如部件安装得好,只是垫片(密封圈)变形;管路连接完好,但接头处有所松动;真空胶管正面完好无损,但背面出现裂缝等。真正因为进气管路连接处松脱或某根真空管脱落等明显会造成漏气的现象反而很少见到。因此,使发动机进气管路漏气的部位一般都比较隐蔽,很难直接观察到。
3)可能会引起相关系统部件的功能下降或丧失
如果是因为真空管漏气,随着气体漏入,必然引起管路真空度的下降,甚至完全消失。这就会使得原来利用进气管路真空工作的相关部件的性能随之下降,甚至完全丧失。比如油压调节器上的真空管脱落或破损,就会使油压随之升高;制动真空助力器的真空管脱落或破损,就会使制动时的真空助力失效,制动效能下降;空调系统风道控制翻板促动器上的真空管脱落或破损,就会使空调系统的送风失常。
3.进气管路漏气对发动机工作性能的影响
发动机的正常工作必须建立在能够正确控制不同工况下的进气数量和混合气浓度的基础之上,而发动机进气管路漏气恰恰对这 2 个方面产生了较大的影响。
首先是进气数量失去控制,特别是在怠速工况时。目前发动机的控制系统都有怠速控制功能,ECU 通过自动调节节气门的最小开度或怠速旁通气道的通道面积,最终把发动机的怠速稳定在既定的目标怠速值。
但是当发动机进气管路漏气时,相当于在节气门和怠速旁通气道之外又并联了一个进气通道,而且这个并联气道的通道面积 ECU还控制不了。同时因为在发动机怠速工况时进气管路的真空吸力最大,所以从这个并联气道漏入的空
气数量还相当可观,这就造成了ECU 对进气量的控制失准。当漏气严重时,即便ECU 控制把节气门或怠速旁通气道完全关死,从缺陷处漏入气缸的空气数量还是要比正常的进气量多,从而会使 ECU 对进气量完全失去控制。