淺談氣缸壓縮壓力的檢測與故障診斷

馮秋佳 張 婷

（陜西省電子工業(yè)學(xué)校，陜西 寶雞 721001）

0 引言

氣缸密封性與氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊、氣門、火花塞孔、活塞及活塞環(huán)等零件的技術(shù)狀況有關(guān)。在發(fā)動機使用過程中，上述零件的損壞、磨損、燒蝕、結(jié)焦或積碳，將會影響氣缸密封性。導(dǎo)致發(fā)動機功率下降，燃油消耗率增加，使用壽命大大縮短。

1 氣缸密封性的常用檢測方法

在不拆解的條件下，檢測氣缸密封性的常用方法有：

1.1 測量氣缸壓縮壓力；

1.2 測量曲軸箱竄氣量；

1.3 測量氣缸漏氣量或氣缸漏氣率；

1.4 測量進氣管負壓。

在就車檢測時，只要進行其中的一項或兩項，就能確定氣缸密封性的好壞。由于檢測氣缸壓縮壓力具有實用性強、儀表輕巧、檢測方便和價格低廉等優(yōu)點，因而在汽車維修過程中應(yīng)用十分廣泛。

2 氣缸壓縮壓力的檢測

氣缸壓縮壓力是指四沖程發(fā)動機壓縮終了上止點時的壓力。測量發(fā)動機氣缸的壓力，可以診斷氣缸、活塞組的密封情況，活塞環(huán)、氣門、氣缸墊密封性是否良好和氣門間隙是否適當(dāng)?shù)取飧讐嚎s壓力常用檢測方法有用氣缸壓力表檢測和用氣缸壓力檢測儀檢測。

2.1 用氣缸壓力表檢測氣缸壓縮壓力

2.1.1 檢測方法

由于氣缸壓力受很多因素影響較大，所以，測量氣缸壓力，必須在下列條件下進行：蓄電池電力充足；用規(guī)定的力矩擰緊氣缸蓋螺栓；徹底清洗空氣濾清器或更換新的空氣濾清器；發(fā)動機達到正常的工作溫度（水溫80～90℃，油溫70～90℃）；用起動機帶動卸除全部火花塞的發(fā)動機運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為200～300r/min，或按原廠規(guī)定。具體檢測方法如下：

1）先用壓縮空氣吹凈火花塞周圍的臟物。

2）拆下全部火花塞。對于汽油機還應(yīng)把點火系次級高壓線拔下并可靠搭鐵，以防止電擊或著火。

3）把專用氣缸壓力表的錐形橡皮頭插在被測量氣缸的火花塞孔內(nèi)，扶正壓緊。

4）將節(jié)氣門（有阻風(fēng)門的還包括阻風(fēng)門）置于全開位置，用起動機帶動曲軸轉(zhuǎn)動3～5秒（不少于4個壓縮行程），待壓力表表針指示并保持最大壓力讀數(shù)后停止轉(zhuǎn)動。

5）取下壓力表，記下讀數(shù)。按下單向閥使壓力表指針回零。

6）按此法依次測量各缸，每缸測量次數(shù)不少于2次，每缸測量結(jié)果取算術(shù)平均值，與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，分析結(jié)果，判斷氣缸工作狀況。

7）就車檢測柴油機氣缸壓力時，應(yīng)使用螺紋接頭的氣缸壓力表。如果該機要求在較高轉(zhuǎn)速下測量，此種情況除受檢氣缸外，其余氣缸均應(yīng)工作。其他檢測條件和檢測方法同汽油機。

2.1.2 診斷參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

氣缸壓縮壓力標(biāo)準(zhǔn)值一般由汽車廠商提供。按照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在用汽車發(fā)動機各氣缸壓力應(yīng)不小于原設(shè)計值的85%，大修竣工發(fā)動機的氣缸壓力應(yīng)符合原設(shè)計規(guī)定，每缸壓力與各缸平均壓力的差：汽油機應(yīng)不大于8%，柴油機應(yīng)不大于10%。

2.2 用氣缸壓力測試儀檢測氣缸壓縮壓力

2.2.1 用壓力傳感器式氣缸壓力檢測儀檢測

這種檢測儀是利用壓力傳感器拾取氣缸內(nèi)的壓力信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器進行模、數(shù)轉(zhuǎn)換，在顯示裝置上顯示出氣缸壓力。測量時，卸下被測氣缸的火花塞，旋上儀器配置的傳感器，用起動機帶動曲軸旋轉(zhuǎn)3-5秒，讀出顯示數(shù)值即為該氣缸壓力值。

2.2.2 用起動電流式氣缸壓力檢測儀檢測

這種檢測儀的工作原理是：起動機產(chǎn)生的扭矩是起動機電流的函數(shù)，而扭矩又與氣缸壓縮壓力成正比。所以，起動電流的變化和氣缸壓縮壓力之間存在著相應(yīng)關(guān)系。測量與某氣缸壓縮壓力相對應(yīng)的起動電流值，就可以確定該缸壓縮壓力的大小。

2.2.3 用起動電壓降式氣缸壓力檢測儀檢測

起動電壓降式氣缸壓力檢測儀通過測量起動電源——蓄電池的電壓降，也可獲得氣缸壓力。這是因為起動機工作時，蓄電池端電壓的變化取決于起動機電流的變化。當(dāng)起動電流增大時，蓄電池端電壓降低，即起動電流與電壓降成正比。起動電流與氣缸壓力成正比，因此起動時蓄電池的電壓降與氣缸壓力也成正比，所以通過測量蓄電池電壓降可以獲得氣缸壓力。其優(yōu)點是，用該測試儀檢測氣缸壓力時，無需拆下火花塞。

2.2.4 用電感放電式氣缸壓力檢測儀檢測

電感放電式氣缸壓力檢測儀是一種通過檢測點火二次電感放電電壓來確定氣缸壓力的儀器，僅適用于汽油機。汽油機工作中，隨著斷電器觸點打開，二次電壓隨即上升擊穿火花塞間隙，并維持火花塞放電。火花放電電壓，它屬于點火系電容放電后的電感放電部分。電感放電部分的電壓與氣缸壓力之間具有近乎直線的對應(yīng)關(guān)系，因此各缸火花放電電壓可作為檢測各缸壓力的信號，該信號經(jīng)變換處理后即可顯示氣缸壓力。

使用以上幾種測試儀檢測氣缸壓力時，發(fā)動機不應(yīng)著火工作。對汽油機，可拔下分電器中央高壓線并搭鐵或按檢測儀要求處理；對柴油機，可旋松噴油器高壓油管接頭斷油，即可達到目的。

2.3 檢測結(jié)果分析

2.3.1 有的氣缸在2～3次測量中，壓力讀數(shù)時高時低，相差較大，說明氣門有時關(guān)閉不嚴(yán)密。

2.3.2 相鄰兩缸壓力讀數(shù)偏低或很低，而其他缸正常，是由于相鄰兩缸氣缸墊漏氣或缸蓋螺栓未擰緊所致。

2.3.3 二缸或數(shù)缸壓力讀數(shù)偏低，可以用清潔而粘度較大的機油20～30mL注入氣壓偏低的缸內(nèi)，再測量氣缸壓力，若壓力讀數(shù)上升說明氣缸、活塞環(huán)、活塞磨損過大或活塞環(huán)對口、卡死、斷裂及缸壁拉傷等原因造成氣缸密封不嚴(yán)。如讀數(shù)基本上無變化說明氣門關(guān)閉不嚴(yán)或氣缸襯墊不密封。

2.3.4 一缸或數(shù)缸壓力偏高，汽車行駛中又出現(xiàn)過熱或爆燃現(xiàn)象，則屬于積碳過多或壓縮比過大。

以上僅為對氣缸組不密封部位的故障分析或推斷。為了準(zhǔn)確地測出故障部位，可在測完氣缸壓力后，針對壓力低的氣缸采用如下簡易方法：以汽油機為例，卸下空氣濾清器，打開散熱器蓋和加機油口蓋，用一根膠管，一頭接壓縮空氣氣源，另一頭通過錐形橡皮頭插在火花塞孔內(nèi)。搖轉(zhuǎn)發(fā)動機曲軸，使被測氣缸活塞處于壓縮終了上止點位置，然后將變速器掛低檔，拉緊駐車制動，打開壓縮空氣（0.6MPa以上）開關(guān)，用聽診器注意傾聽漏氣聲。如在進氣口處聽到漏氣聲，說明進氣門不密封；如在排氣消聲器處聽到漏氣聲，說明排氣門不密封；如在散熱器加水口處看到有氣泡或聽到出氣聲，說明氣缸襯墊不密封造成氣缸與水套溝通；如在相鄰氣缸火花塞口處聽到漏氣聲，說明氣缸襯墊在該兩缸之間處燒損竄氣；如在加機油口處聽到漏氣聲，說明氣缸活塞配合副不密封。

3 檢測氣缸壓縮壓力注意事項

3.1 不能在涼車時測缸壓。由于溫度和大氣壓等因素的影響，只有在發(fā)動機達到正常的工作溫度時測得的缸壓才具有實質(zhì)性的參考價值。

3.2 對于電噴車在測試中必須拆下然油泵保險或其他繼電器保險再測量，否則往往會導(dǎo)致“淹缸”以及缸壓偏低的情況。

3.3 測試過程中，必須將節(jié)氣門、阻風(fēng)門全部打開。否則會由于燃燒室內(nèi)進氣量不足，從而導(dǎo)致缸壓偏低。

3.4 由于缸壓測量具有一定的偶然性，只測一次往往不準(zhǔn)確，只有經(jīng)過2～3次測試然后取其平均值，測試結(jié)果才有效可靠。

3.5 測試中起動機運轉(zhuǎn)時間不能過長或過短。時間過長會過多消耗電能和損害起動機，過短則會達不到測試標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

總而言之，測量氣缸壓縮壓力是氣缸密封性檢測非常重要和常用的診斷檢測方法，希望我的論文對大家在氣缸壓縮壓力檢測與故障診斷方面有所幫助。

［1］王盛良，主編.汽車故障診斷與檢測技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

［2］陳越，主編.汽車故障診斷與檢測技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2009.