发动机气缸压缩压力(以下简称“气缸压力”),是指活塞压缩到达上止点时气缸内的气体压力。通过检测气缸内的压缩压力,可以了解气缸、活塞、活塞环、气门、气门座以及气缸垫的损坏情况以及各气缸之间的压力差,这是判断燃烧室密封状况和发动机工作性能的非常重要的手段。 在汽车维修人员中流传着这样一句话:“汽车运转几样宝,来油、来电、压缩好,还有转速少不了”,说明良好的气缸压力对于保证发动机正常运转具有十分重要的意义。 1.检测条件、方法及标准： (1)气缸压力的检测条件： 1)发动机运转至正常工作温度,即冷却液温度达到70~90℃; 2)曲轴转速达到原厂规定的测试转速:柴油机曲轴转速不小于500r/min,汽油机曲轴转速130~250r/min。 (2)检测方法气缸压力的检测通常采用气缸压力表进行,具体测量方法如下： 1)拆下空气滤清器,拆除各缸火花塞(柴油机拆除喷油器),拔下总高压线并且可靠接地(以防电击和着火),注意对火花塞(或喷油器)进行编号。 2)将节气门置于完全打开的位置。 3)把气缸压力表(见图2-13)的锥形橡胶塞插在被测气缸的火花塞(或喷油器)安装孔上,扶正并用力压紧气缸压力表,再用起动机带动曲轴和活塞运转3~5s(不少于4
个压缩行程),待气缸压力表出现指示并保持最大压力后停止运转,记录气缸压力表的读数。
4)按上述方法依次测量所有气缸,每个气缸重复检测2次以上,测量结果取算术平均值。
(3)诊断标准：轿车的气缸压缩压力标准,依压缩比有所不同,有的为1.03~1.12MPa,有的为0.9~1.0MPa,但是都要求大于0.7MPa(见表2-1)。
对于在用发动机,按照GB 18565-2001《营运车辆综合性能要求和检测方法》的规定,发动机各气缸的压缩压力值应不小于设计值的85%,每个气缸的实际压力与平均压力值之差应不大于8%(柴油机不大于10%),最大压缩压力与最小压缩压力相差不能超过20%。
2.检测应用与分析：
测量气缸压力只是维修工作的开始,气缸压力检测出来以后,应当对数据进行全面分析和故障判断。
(1)气缸压力低于标准值的原因分析：如果气缸压力检测结果低于标准值,则说明气缸的密封性能不良。此时可以从火花塞(或喷油器)安装孔向气缸内注入20~30mL机油,然后摇转曲轴和活塞,使机油均布在气缸壁上。再次用气缸压力表进行检测,可能出现以下几种情况:
1)第2次测得的气缸压力值比第1次高,接近于标准压力。这种情况说明:①气缸、活塞、活塞环磨损严重;②活塞环对口、卡死或断裂;③气缸壁拉伤,造成气缸密封不良。
2)第2次测得的结果与第1次基本相同,仍然低于标准压力。这种情况说明:①气缸垫漏气;②燃烧室内存在积炭,这些积炭导致进气门或排气门不能正常关闭而漏气。向气缸内注入机油,只能暂时消除活塞环与活塞、气缸之间的间隙,对于消除气门漏气基本不起作用。
3)两次测量结果都表明某相邻两缸的气缸压力特别低,说明气缸垫在两缸相邻处烧损,导致这两个气缸之间串气。
4)如果每个气缸的压缩压力都低,应当检查节气门是否不能完全打开,导致气缸不进气或进气少。
(2)气缸压缩压力高于标准值的原因分析如果测得的气缸压缩压力值高于标准值,并不表明气缸的密封性能很好,产生这种情况的可能原因是:
1)燃烧室内积炭过多、气缸垫过薄或者气缸体、气缸盖的结合面经过过量磨削,造成燃烧室容积减少,气缸的压缩力增大。此时应当检查气缸的压缩比是否发生了变化。若压缩比确实已经增大,应当拆卸气缸盖并清除燃烧室的积炭、换用较厚的气缸垫或者更换气缸盖。
一辆富康988轿车,加速行驶时总有异响,加速越快,响声越大。检测气缸压力,达到1.4MPa。这说明燃烧室的容积变小了,压缩比增大了,常见原因是积炭过多。过热的积炭提前点燃气缸内的可燃混合气,引起爆燃,因而导致加速时异响。使用旋转钢丝刷清除燃烧室内的积炭,故障被排除。
2)如果发动机各气缸的压力都高(1400kPa左右),说明排气不畅。可以断开三元催
化转化器与消声器的连接。再次进行检测,如果发动机的气缸压力仍然不下降,说明三元催化转化器已经堵塞。
3.故障部位的排查方法：
为了找出故障的真正原因,需要采用进一步的排査措施:拆下空气滤清器,打开散热器盖、加机油口盖、气门室罩盖及进气歧管和排气歧管,找一根3m长的胶管,一端接到压缩空气气源(压力超过600kPa)上,另一端通过锥形橡胶接头插在被测气缸的火花塞(或喷油器)安装孔上,摇转曲轴,使活塞处于压缩上止点位置。然后将变速器挂至低速档,拉紧驻车制动器(目的是防止检测时车辆发生移动),打开压缩空气开关,将压缩空气引入气缸,然后倾听发动机各处有无漏气声音。如果在进气管口处听到漏气声,说明进气门关闭不严密;如果在排气管口处听到漏气声,说明排气门关闭不严密;如果在散热器加水口处看到有气泡冒出来,说明气缸垫烧穿,造成气缸与水套沟通;如果在加机油口盖处听到漏气声,则说明气缸、活塞、活塞环等磨损严重。
另外,有的发动机进气管的真空度比标准值低,如果此时气缸压力比标准值高,往往是由于配气相位提前了;若气缸压力比标准值低,往往是由于配气相位推迟了。
有的维修人员对使用不久的新车就出现气缸压力不足的现象难以理解,认为气缸、活塞环与活塞没有多少磨损,气缸压力应当很足。这种情况往往是因为车主住在市内,又在近处上班,所以汽车总是在市内低速行驶。长期在市内低速小负荷行驶的汽车,其发动机气缸很容易积炭。若积炭从气门的背面脱落,可能掉落在气门与气门座之间,而气门在不停地关闭和打开,所以很容易使气门产生磨损,导致气缸密封不严,表现为气缸压缩压力不足,发动机抖动严重。
4.检测注意事项：
1)气缸压缩压力的检测值,不但与气缸各处的密封程度有关,而且与曲轴的转速有很大关系。在低转速范围内(例如用手摇柄摇转曲轴,甚至包括用起动机带动曲轴和活塞运转),气缸压力与曲轴的转速成正比,即使曲轴转速较小的变化,也能引起气缸压力测量值的较大变化(见图2-14)。
事实上,不同型号的
发动机,用起动机带动曲轴和活塞运转的转速不可能一致;即使同一型号的发动机,由于蓄电池、起动机和发动机的技术状态不一,起动机带动曲轴运转的速度也不可能完全一样,这就造成检测时的曲轴转速难以符合规定,这是使用气缸压力表检测气缸压力产生误差的主要原因。因此,在检测气缸压力时,应当使用转速表监测曲轴的转速是否达到了规定值。
2)气缸压力分为“盘车压缩压力”与“运行压缩压力”。所谓“盘车压缩压力”,是指用人力摇动曲轴和飞轮旋转(转速为80r/min左右)测得的气缸压力。很显然,盘车时测得的气缸压力不能反映发动机运转时的真实情况。
