發動機汽缸活塞組不解體 檢測與診斷(圖)

    當發動機出現動力下降、燃油及機油消耗量增加時，應對汽缸活塞組的密封性進行不解體檢測與診斷，以確定發動機是否能夠繼續使用、是否需要解體檢修。

    一、診斷參數選擇 

    檢測汽缸活塞組密封性的診斷參數有：汽缸壓縮壓力、曲軸箱竄氣量、機油燒損量、機油中的鐵濃度等等。這些診斷參數隨著發動機工作時間延長、磨損量增加均有不同程度的變化，其變化規律如圖1所示。   

圖1  診斷參數與發動機工作時間的關系
1-汽缸壓縮壓力   2-曲軸箱竄氣量   3-機油燒損量   4-機油中的鐵濃度

    由圖1可見，隨著發動機磨損的增加，曲軸箱竄氣量、機油燒損量、機油中的鐵濃度這3項指標增加得很快，表現出很高的靈敏性。其中機油中的鐵濃度靈敏性最高，同時穩定性也好，但該指標的檢測設備昂貴、機油成分分析成本高，應在有必要的情況下采用。

    曲軸箱竄氣量的靈敏性好，但竄氣量不僅與發動機缸徑大小和缸數多少有關，還與發動機轉速、負荷以及曲軸箱的密封程度有關。因為涉及因素較多，很難把眾多機型統一在一個診斷標準內，因此曲軸箱竄氣量宜于作為某一發動機比較自身技術狀況變化的參數，根據具體機型逐漸積累資料、制定自身的診斷標準。

    發動機磨損小時，機油燒損量約為0.1～0.5L/100km，發動機磨損嚴重時，可達1 L/100km或更多。此外，機油燒損量還與發動機缸徑大小和缸數多少有關，以單缸平均機油消耗量作為診斷參數有一定價值，作為衡量發動機自身技術狀況的診斷參數更為適宜。

    汽缸壓縮壓力在發動機的使用壽命中變化量最小，指標靈敏性差。作為車用發動機，當車輛行駛里程達12萬km以上、汽缸活塞組已有明顯磨損時，其壓力下降也超不過22～25%。但由于汽缸壓力表價格低廉、輕便小巧、實用性強以及檢測方法簡便等優點，應用汽缸壓力表檢測汽缸活塞組的密封性非常廣泛。本文對此做進一步說明。

    二、檢測汽缸壓力的誤差分析

    由于對檢測汽缸壓力的認識不足，長期以來存在測量誤差較大的缺點，對此說明以下兩點問題，以期獲得正確的測量結果。① 注意檢測條件：要拆除全部火花塞，拆下空氣濾清器，將節氣門置于全開位置；由啟動機帶動曲軸達到規定的轉速。② 監測轉速：某發動機汽缸壓力與曲軸轉速的關系如圖2所示，從圖中可以看出，只有當曲軸轉速超過2000 r/min以上時，汽缸壓力曲線才變得比較平緩。但在低轉速范圍內，即在由啟動機帶動曲軸的轉速范圍內檢測汽缸壓力時，即使較小的△n，也能引起汽缸壓力測量值較大的變化△P。不同型號的發動機,由啟動機帶動曲軸的轉速不可能一致，即使同一型號的發動機，由于蓄電池、啟動機和發動機的技術狀況不一，其啟動轉速也不可能完全一致。這就出現了檢測轉速是否符合規定值的問題。這是用汽缸壓力表檢測汽缸壓力誤差大的主要原因之一。因此，監測曲軸轉速是檢測汽缸壓力獲得正確結果的重要保證。

圖2   汽缸壓力與曲軸轉速的關系曲線

    三、對汽缸壓力測試結果的分析與故障部位的確診

    當測得的汽缸壓力低于原設計值，可向該缸火花塞孔內注入少量機油，然后重測汽缸壓力。對兩次測試結果分析如下：

    ⑴ 若第二次測量結果高于第一次，并接近標準壓力，說明是汽缸、活塞環、活塞磨損過大或活塞環對口、卡死、斷裂以及缸壁拉傷。 

    ⑵ 若第二次測量結果與第一次略同，但比標準壓力低，說明進排氣門或汽缸墊漏氣。

    ⑶ 若兩次測量結果均表明某相鄰兩缸壓力都相當低，則說明相鄰兩缸的汽缸墊燒損竄氣。

    對以上分析可以采用下面的方法進一步確診：拆下空氣濾清器，打開散熱器蓋、加機油口蓋和節氣門，用一條3m長的膠管，一頭接在壓縮空氣氣源（600kPa以上）上，另一頭通過錐型橡皮頭插在火花塞內。搖轉發動機曲軸，使被測汽缸活塞處于壓縮終了上止點位置。然后將變速器掛入低速擋，拉緊手剎，打開壓縮空氣開關，仔細傾聽發動機漏氣聲。如果在進氣管口處聽到漏氣聲，說明進氣門關閉不嚴密；如果在排氣消聲器口處聽到漏氣聲，說明排氣門關閉不嚴密；如果在散熱器加水口處看到有氣泡冒出，說明汽缸襯墊不密封造成汽缸與水套溝通；如果在加機油口處聽到漏氣聲，說明汽缸活塞配合副磨損嚴重，應解體檢修。