发动机进气管的真空度(又称负压)是指进气管内气压与大气压力的差值,它是发动机各气缸交替进气时对进气管形成的负压值的总和,一般用“△Px”表示。发动机进气管真空度的大小及其稳定性与工作气缸数目、发动机转速、进气系统密封性、点火性能以及空燃比的大小成正比,与节气门的开度成反比。 进气管真空度是发动机的一个综合性技术指标,被称为发动机性能的“晴雨表”。若进气管的真空度符合标准,不仅表明气缸的密封性能良好,而且表明点火性能、配气相位以及空燃比也基本符合要求。因此,通过检测进气管的真空度可以不解体诊断汽车发动机的多种故障。 进气管真空度的基本检测方法:起动发动机,并运转达到正常工作温度,然后变速器挂空档,让发动机怠速运转,再找到节气门后方专门设置的进气系统真空度检测口,在该处连接真空表(如果没有这种检测口,可以拆开进气歧管上的一根真空管,用三通接头连接真空表),就可以进行检测。检测开始时,如果真空表大幅度摆动,可以稍踩加速踏板,运转一会儿,直至表针稳定下来。也可以采用发动机综合性能分析仪测量进气管负压的波形变化。 当怠速运转时,轿车发动机进气管的真空度一般为57.6~71.1kPa,若迅速开闭节气门,如果真空表的指针在6.7~84.6kPa之间灵敏摆动,说明进气管真空度对节气门开度的随动性好,各部位的密封性能良好。如果进气管的真空度太小,说明进气系统存在漏气现象,或者排气系统堵塞。 在下列情况下,进气管的真空度会发生异常(见图2-25):①一个或多个气缸缺火;②真空软管破损、接头松脱或插错;③气缸垫或进气歧管衬垫漏气;④配气相位错乱;⑤点火时间过早、过迟或火花能量不足;⑥曲轴箱强制通风阀(PCV)被卡在全开的位置;⑦废气再循环(EGR)阀漏气;⑧三元催化转化器堵塞。
1.进气管真空度失常对发动机性能的影响：
1)导致怠速不稳定。若进气管路漏气,进气量与节气门的开度将不遵循原来的函数关系,空气流量传感器无法测出真实的进气量,造成ECU对喷油量的控制不准确,导致发动机的怠速不稳定。例如开启空调或车辆起步时发动机怠速过低、汽车滑行时发动机熄火、冷车时怠速转速过低甚至熄火等故障现象。若真空管脱落,会造成混合气过稀,引起怠速抖动。
2)导致发动机运转无力。若怠速时进气管的真空度很低,说明有空气从旁路进入了进气管,由于这部分空气没有经过空气流量传感器的计量或未经节气门控制,空气流量传感器的测量值必然低于实际进气量,而ECU是根据空气流量传感器等信号决定基本喷油量的,这样就导致喷油量偏少。由于“油少气多”,即混合气过稀,因此发动机运转无力。
3)造成发动机起动困难。一辆2002款瑞风HFC6470A商务车,装备韩国原装G4JS4L发动机和手动变速器,已经行驶16万km,起动机运转有力,但是发动机无法起动。
检查燃油压力,正常。检查火花塞跳火,火花强烈。拆下发动机正时室的罩盖检査,正时记号无误。用二极管试灯检査喷油器信号,能够正常闪烁。最后发现进气歧管上部稳压箱末端的一个圆形闷盖脱落,由于空气量过多,造成混合气太稀,所以起动困难。将该闷盖固定牢靠,上述故障不再出现。
4)增加尾气污染物排放。若进气管的真空度降低,意味着发动机的负荷和燃烧室温度增加,废气的最高温度提高,因而导致尾气中的NOx含量增加。
2.进气管真空度失常对制动的影响：
一辆奥迪A6轿车,冷车时制动不灵,但是只要起动后开车移动个位置,又恢复正常。
先后更换了制动总泵、真空助力器、制动盘和制动片,都无效。最后检查发现,制动真空助力器真空接头到发动机进气管之间的管路有漏气。由于真空泄漏,所以早上初次起动没有制动效果,制动踏板发硬。发动机运转一会儿,气缸的真空度提高
了,制动也就恢复正常了。
3.进气管真空度失常对汽车自动控制的影响：
在电控汽车上,发动机进气管的负压被作为一种动力源,广泛应用于电子控制系统的执行器等装置上,例如膜片式进气压力传感器、燃油压力调节器、曲轴箱强制通风(PCV)系统、燃油蒸气回收(EVAP)系统、废气再循环(EGR)系统、自动变速器真空膜片式节气门阀、巡航控制系统真空式执行器以及制动真空助力器等。若进气管真空度失常,将严重影响上述各控制系统的正常工作。以自动变速器真空膜片式节气门阀为例,如果它的真空软管破裂或者脱落,即使在怠速或小负荷工况下,真空膜片式节气门阀得到的也是大负荷的工作信号,这将导致自动变速器换档冲击现象。
4.进气管真空度失常故障的诊断要领：
1)对于四缸轿车发动机来说,在怠速工况下,如果真空表指针在3/4时间内都指示在正常范围内,只有1/4时间指示失常,就意味着有3个气缸工作正常,另外1个气缸有故障。另外,若某一缸火花塞不跳火,进气管的真空度大约降低6.8kPa;若某一缸气门漏气,真空度大约降低13.5kPa;若点火时刻提前3°,真空度大约提高3.4kPa。
2)若发动机出现怠速不稳定的故障现象,在一般情况下应当首先检查进气系统是否漏气。这是因为若进气管漏气,将导致进气管的真空度降低,ECU会发出加浓混合气的指令,造成发动机的怠速提高。但是多喷的燃油与漏进去的空气无法达到理想的比例,所以发动机
在高怠速状态下会产生抖动。
3)引起尾气排放不合格的原因很多,对于轿车来说,真空泄漏是比较常见而且隐蔽的原因。应当检査空气流量传感器(或进气歧管绝对压力传感器)、怠速控制阀、燃油蒸气控制系统等装置的空气软管及其连接处有无松动、破损、漏气等,因为这些部位的漏气都会引起发动机的空燃比异常4)故障自诊断系统一般不直接记录进气管漏气的故障码,进气管漏气引起的故障往往以氧传感器故障码的形式出现,要注意甄别这种故障码的“张冠李戴”现象。一辆切诺基吉普车,装备2.5L发动机,出现加速时容易熄火,故障指示灯点亮的故障现象。用故障诊断仪“车博士”WV-2002读码,显示“氧传感器故障”,但是更换氧传感器后,故障依旧。经过反复检查,发现是由于进气歧管与气缸盖的结合处漏气。由于氧传感器是专门为修正发动机空燃比而设置的,所以ECU记录氧传感器故障码。
5)若检测发现进气管的真空度比标准值低,而气缸压缩压力比标准值高,往往是由于配气相位提前了;若气缸压缩压力也比标准值低,往往是由于配气相位推迟了。
6)在气缸压力、配气相位以及点火时刻正常的情况下,若进气管的真空度不足,要注意检查节气门体与其安装底座之间的密封垫是否损坏。该密封垫的材料是纸质或石棉,经过长时间使用后,由于高温的作用,容易出现漏气现象。
7)要注意曲轴箱泄漏的可能性,例如机油尺导管以及机油滤清器底座周围漏气。所有经过曲轴箱强制通风(PCV)系统进入进气歧管的空气都未经计量,在怠速时,这部分空气会扰乱空气与燃油的混合比例。
8)不可忽视ECR系统的影响。一辆长安之星6350B汽车,采用JL474发动机,出现无怠速、低速时加速不畅的故障现象。测量进气歧管绝对压力(MAP)传感器的信号电压,2000r/min时为4.7V。为了解开MAP信号电压过高的原因,在进气歧管上连接真空表,检查进气管的真空度,当发动机转
速为2000r/min时的真空度为50kPa,说明进气管存在漏气处。检查外部各真空管,没有脱落。拆下EGR阀,测量它的电阻,符合规定。把EGR阀的进气口堵住,再试车,发动机运转恢复正常。仔细观察EGR阀,发现上面有许多积炭。原来是积炭导致EGR阀常开,因而怠速时也进行废气循环,造成发动机的怠速不稳定。
9)进气管真空度过低的另外一个重要原因是排气管堵塞,如果排气管(往往是三元催化转化器)时通时堵,则排气时的反压力增大,使进气管的真空度降低,引起排气不充分、转速不稳定、加速无力以及进气管“回火”等现象。
10)对于D型汽油喷射系统,进气管泄漏一般不会导致加速“喘振”。
5.进气系统漏气部位的简便查找方法：
汽油发动机对进气系统的真空度非常敏感,即使稍微漏气也将影响发动机的空燃比。因此,应当非常重视汽油发动机进气和排气管路的布置及其连接,从空气滤清器的空气进口，直到消声器的排气出口,都要控制得十分严密,容不得有丝毫的泄漏现象。
进气系统的密封性涉及气缸内和气缸外两部分。所谓“气缸内”,是指气缸、气缸盖、气缸垫、活塞和活塞环、气门和气门座等处漏气;所谓“气缸外”,是指气门导管和气门弹簧、液压挺柱、进气管垫、喷油器密封圈、节气门体垫以及进气软管等处漏气。空气能够不经过空气流量计量装置而直接进入气缸的通道,主要在“气缸外”,包括进气管破裂、真空软管松脱、进气歧管与气缸盖密封不严以及废气再循环EGR阀、燃油蒸气控制阀以及曲轴
箱通风系统PCV阀关闭不严等。
最好采用超声波真空泄漏测试仪进行检测。如果没有这种设备,也可以采取以下几种简便方法判断“气缸外”的泄漏部位。
具体的查找方法如下。
1)堵口法——在节气门前方拆开进气管路,同时拔掉空气流量传感器的插头(以免其错误的信号影响发动机的运转),然后起动发动机,使之怠速运转,再用硬纸板堵死节气门体的进气口,如果发动机不熄火,说明进气管存在漏气部位。
2)浇水法—对于较旧的发动机,可以在发动机怠速运转时,把清水浇在进气系统怀疑漏气的部位(注意防止电器内部和接头进水),检查某处是否有漏气的“咝咝”声。
3)喷剂法——若在比较安静的环境下听诊到若隐若现的“咝咝”进气声,则应怀疑进气系统漏气,此时可以用化油器清洗剂对着进气系统的接头部位(包括真空软管、节气门体后面的进气管、进气歧管与气缸盖的结合处、EGR阀与进气歧管的装配面以及喷油器安装孔等可能漏气的部位)喷射,若发动机的转速明显提高(上升150r/min以上),停止喷射化油器清洗剂,发动机的转速又缓慢下降,再喷射,发动机的转速又有所上升,说明此处存在漏气。若喷剂后发动机的转速没有变化,说明该处密封良好。
4)充气法——在进气系统相关部位涂抹肥皂水,然后用软管将压缩空气充入发动机的进气管,观察或者用手感知,检查各软管以及连接处是否漏气(类似于检查自行车内胎是否漏气)。
