1.真空测试的目的
发动机设计日趋小型化,修复空间非常狭小,在判断气缸是否漏气或气门及活塞环等是否正常时,若还采用早期气缸压力测试的方法,有可能需要吊起发动机才能测到所有气缸。如此一来,既费时,又不一定能正确判断故障原因。真空测试技术及分析判断方法可对下列项目进行精确地分析判断:
(1)气门是否漏气。
(2)气门摇臂动作及正时是否正确。
(3)凸轮轴凸轮是否磨损。
(4)配气正时是否正确。
(5)活塞环或缸壁是否磨损。
2. 利用示波器测试真空波形原理由图1所示可知:
当活塞由上止点(TDC) 往下止点(BDC)移动时,此时进气门开启,进气歧管会有真空度。当进气门关闭时,进气歧管压力会上升,真空度会发生变化。通过对传感器信号的检测,再以数位电表或示波器将之显示,并对读取的数值或波形进行诊断分析,这是真空测试分析诊断故障的基本方法。真空波形测试接线如图 2所示。在图1中,位置 1 为进气门在上止点前(BTDC)位置。此时活塞仍在往上移动,排气门未完全关闭。位置 2 活塞已到达上止点(TDC)。此时进排气门均是开启中,有部分气缸中未完全排出的废气,由进气门反排到进气歧管,使得进气歧管压力升高。位置 1 到位置 2 为进气门早开角度。位置 3 排气门完全关闭。此时活塞往下移动,将进气歧管内混合气吸入,因此,真空度快速增加。位置 1 到位置 3 即为气门重叠角度。位置 4 活塞到达下止点,此时活塞吸气行程停止,因此进气歧管由于大气压力立即进入,进气歧管压力立刻升高。由于气缸中仍有吸力,因此进气歧管真空度会继续增加。位置 5 活塞开始往上移动。此时即为压缩行程开始,此时进气门未完全关闭。位置 6 进气门完全关闭,此时进排气门均完全关闭,气缸中压力开始提升,即是压缩行程。此时进气歧管真空度降低,并且发动机另外一缸又开始重复前面 1到 5 的动作。
3.标准真空波形
常见的发动机标准真空波形如图3所示。
4.利用真空表检测真空度真空表诊断电喷发动机实质是进气歧管真空度的检测。
检测进气歧管真空度时,应将真空表接在节气门的后方,汽油发动机在正常状态下,按规定的怠速值无负荷运转,拆下空气滤清器,查看真空表的读数和指示状态。下面就是真空表在实际检测中的运用方法。
正常的情况下:在发动机怠速运转中,真空表的读数在 54~71kPa 之间,但应该是 1 个非常稳定的数值,表针不应该摆动或抖动,因为在发动机每点 1 次火应有 1 次加速度产生,稳定的真空度表示每缸燃烧加速度标准,发动机正常。如真空度摆动表示某一缸燃烧不正常。如果真空表真空度显示很稳定,发动机严重摆动或发抖,表示发动机没有问题,可能是发动机悬置损坏;如果发动机看起来很稳,真空表真空度摆动很大或抖动,那么发动机最起码燃烧不正常(喷油、点火、气门等有故障)。
为了更好地使用真空表,测试前首先必须严格地按照技术要求调整好初始点火正时与怠速极限值,如果这些操作都能精确地进行,那么任一偏离正常真空度的值,都说明发动机存在故障。测量时,真空表的真空度务必直接来源于进气歧管,因为只有进气歧管的真空度直接来源于发动机。为了区分不同工况下的真空度值所反映出来的故障,测试发动机进气歧管的真空度可分为3 种基本类型:怠速测试、急加速测试和排气系统阻塞测试。
(1)怠速测试
在发动机正常怠速条件下,用真空表测量其值应为 54~71kPa。若测量值不在此范围,要根据不同情况,加以分析,以判断故障所在。
a. 如果怠速测试时的真空表读数不正常,则应进行以下检查:①检查初始点火正时;②检查配气正时;③检查气缸压力;④检查曲轴箱强制通风控制阀。
b. 如果怠速测试时的真空表读数有规律的下跌 6~9kPa,则应进行以下检查:①检查火花塞;②检查气门(测试缸压);③检查活塞(测试缸压)。
c. 如果发现真空表读数值不规则地下降到 10~27kPa 时,则应进行以下检查:①检查火花塞;②查找卡滞的气门;③查找卡滞的气门挺杆或液压挺杆;
d. 如果真空表指针缓慢摆动于27~34kPa 之间,则应进行以下工作:①检查混合气太浓原因;②检查火花塞(火花塞间隙可能太小);
e. 如果怠速时真空表指针很快的在 47~61kPa 之间摆动则说明:进气门挺杆与导管磨损、配合松旷。如果真空表指针在 34~76kPa 之间缓慢摆动,并且随着发动机转速的升高摆动加剧,则说明气门弹簧弹力不足。
f. 如果怠速时真空表指针在18~65kPa 之间大幅度摆动则是由气缸衬垫漏气所引起的。
g. 如果发动机怠速过高,测试歧管真空度小于 40kPa。说明是发动机的节气门之后的歧管或总管漏气,漏气部位多数是歧管垫以及与歧管相连接的许多管线,如真空助力器气管等。
h. 如果发动机起动困难,保证不了稳定怠速运转、测试发动机的真空度在 50kPa 以上。说明发动机的进气管路没有问题,故障在于电控系统造成的点火不良或喷油不良,例如点火线圈故障等。
(2)急加速测试
在发动机急加速时进行测试,也可显示活塞漏气的程度。急加速时,真空表的读数应突然下降;急减速时,真空表指针将在原怠速时的位置向前大幅度跳越。即当迅速开启和关闭节气门时,真空表指针应随之摆动在 7~8kPa 之间。
a. 如果活塞漏气严重,真空表指针的摆动幅度将不太明显。真空表指针摆动幅度越宽,表明发动机技术状况越好。
b. 如果怠速时真空表指针低于正常值,急加速时指针回落到“0”附近,节气门突然关闭时指针也不能升高到 86kPa 左右。此现象主要是由于活塞环、进气管或进气歧管衬垫漏气造成的。
(3)排气系统阻塞测试
在发动机转速为 1000r/min 的条件下进行此项测试工作,仔细观察真空表读数,如果读数明显地逐渐下降,则表明排气系统存在阻塞现象。