发动机是汽车最重要的总成之一,就像人的心脏一样。由于发动机结构复杂,且工作条件较差,其主要零部件(如活塞、活塞环、汽缸等)既承受着高温、高压,又在交变转速和高负荷工况下运转,故磨损较大,导致故障率极高,成为汽车故障检测的重要部件之一。
由于诊断发动机技术状况的参数较多(如汽缸压缩压力参数、曲轴箱窜气量参数等),因此本文只选择与发动机磨损量、功率、燃料消耗量等综合性能参数相关的检测项目进行介绍。在实际工作中,应根据具体条件合理地选择检测项目,以判断发动机的技术状况。常用汽车技术状况参数见表1。
发动机汽缸密封性主要是由汽缸活塞组、气门与气门座、汽缸盖、汽缸垫及有关零件保证的,其评价标准主要有汽缸压缩压力、曲轴箱窜气量、汽缸漏气量、进气管真空度等。
一、汽缸密封性与发动机性能
发动机在长期使用中,由于汽缸活塞组零件磨损、气门与气门座磨损、烧蚀以及缸体和缸盖密封面翘曲等,将使汽缸的漏气量增加,密封性能下降,从而导致发动机功率下降、油耗增加。此外,在汽缸活塞组磨损时,机油窜入燃烧室的量也相应增加,发动机工作时机油的消耗也随之加快。当然,在发动机严重漏气时,其启动性能也随之恶化,所以,汽缸密封性对发动机的性能有着直接的影响。汽缸密封性变差具体表现在以下几个方面。
1.汽缸压缩压力下降
由于汽缸压缩压力与压缩比、曲轴转速和汽缸活塞组技术状况相关,所以汽缸压缩压力下降很大程度上是由汽缸活塞组和气门组磨损造成的。
2.曲轴箱窜气量增加
曲轴箱窜气量与活塞组总的技术状况相关。
3.进气管真空度降低
由于汽缸活塞组密封性能下降,造成活塞在进气行程中漏气,导致进气管真空度降低。
二、汽缸压缩压力检测
发动机汽缸压缩压力与压缩比、曲轴转速、润滑油砧度和汽缸活塞组等技术状况有关。汽缸压缩压力是评价汽缸密封性最直接的标准,通过汽缸压缩压力检测可以判断发动机的技术状况,同时根据检测时出现的故障现象,还能判定是汽缸活塞组漏气,还是气门座密封不良,进而分析各缸的磨损和漏气情况。
1.汽缸压力表及其原理
汽缸压缩压力常用汽缸压力表检测,汽缸压力表是一种专用压力表,其构造如图1所示。它由压力表、气管、单向阀和锥形橡胶塞组成。压力表头的驱动元件是一根扁平的弯成圆圈状的弹簧管(见图2),它的一端固定在表头底座上,另一端通过杠杆、齿轮机构与仪表指针相连。当汽缸压缩气体进入弹簧管时,弹簧管在气体张力作用下伸直,驱动拉杆、扁形齿轮和小齿轮带动指针转动,从而在表盘上指示出汽缸压缩压力的大小。汽缸压力表前端接头有两种,一种为金属硬导管与橡胶锥形接头相连,直接压紧在火花塞孔上;另一种为软导管与螺纹接头相连,拧紧在喷油器螺孔内,用于柴油机汽缸压缩压力的检测。单向阀控制弹簧管内压力是否与大气相通,当单向阀处在关闭位置时,汽缸压力表显示的压力就是汽缸压缩压力。检测结束后,打开单向阀,表内压力与大气压力相等,表针迅速回落到零位,方便下次测量时使用。