发动机的维修检测与诊断
气缸密封性的检测
气缸密封性与气缸体、气缸盖、气缸垫、活塞、活塞环和进排气门等零件的技术状况有关。在发动机使用过程中,由于这些零件磨损、烧蚀、结焦或积碳,导致气缸密封性下降,使发动机功率下降,燃油消耗率增加,使用寿命大大缩短。气缸密封性是表征发动机技术状况的重要参数。
在不解体的条件下,检测气缸密封性的常用方法有:测量气缸压缩压力;测量曲轴箱窜气量;测量气缸漏气量或气缸漏气率;测量进气管负压等。在就车检测时,只要进行其中的一项或两项,就能确定气缸密封性的好坏。
气缸压缩压力的检测
检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力的大小可以表明气缸的密封性。检测方法有,用气缸压力表检测和用气缸压力测试仪检测。
1、用气缸压力表检测
气缸压力表如图2-3所示。由于用气缸压力表检测气缸压缩压力(以下简称气缸压力)具有价格低廉、仪表轻巧、实用性强和检测方便等优点,因而在汽车维修企业中应用十分广泛。
(1)检测方法
发动机正常运转,使水温达75℃以上。停机后,拆下空气滤清器,用压缩空气吹净火花塞或喷油器周围的灰尘和脏物,然后卸下全部火花塞或喷油器,并按气缸次序放置。对于汽油发动机,还应把分电器中央电极高压线拔下并可靠搭铁,以防止电击和着火,然后把气缸压力表的橡胶接头插在被测缸的火花塞孔内,扶正压紧。节气门和阻风门置于全开位置,用起动机转动曲轴3~5s(不少于四个压缩行程),待压力表头指针指示并保持最大压力后停止转动。取下气缸压力表,记下读数,按下单向阀使压力表指针回零。按上述方法依次测量各缸,每缸测量次数不少于两次。
就车检测柴油机气缸压力时,应使用螺纹接头的气缸压力表。如果该机要求在较高转速下测量,此种情况除受检气缸外,其余气缸均应工作。其它检测条件和检测方法同于汽油机。
(1)诊断参数标准
气缸压缩压力标准值一般由制造厂提供。根据GB/T15746.2-95《汽车修理质量检查评定标准·发动机大修》附录B的规定:大修竣工发动机的气缸压力应符合原设计规定,每缸压力与各缸平均压力的差,汽油机不超过8%,柴油机不超过10%。
2、用气缸压力测试仪检测
(1)用压力传感器式气缸压力测试仪检测
用这种测试仪检测气缸压力时,须先拆下被测缸的火花塞,旋上仪器配置的压力传感器,用起动机转动曲轴3~5s,由传感器取出气缸的压力信号,经放大后送入A/D转换器进行模数转换,再送入显示装置即可获得气缸压力。
(2)用起动电流或起动电压降式气缸压力测试仪检测
通过测起动电源——蓄电池的电压降,也可获得气缸压力。这是因为起动机工作时,蓄电池端电压的变化取决于起动机电流的变化。当起动电流增大时,蓄电池端电压降低,即起动电流与电压降成正比。起动电流与气缸压力成正比,因此起动时蓄电池的电压降与气缸压力也成正比,所以通过测蓄电池电压降可以获得气缸压力。用该测试仪检测气缸压力时,无需拆下火花塞。
(3)用电感放电式气缸压力测试仪检测
这是一种通过检测点火二次电感放电电压来确定气缸压力的仪器,仅适用于汽油机。汽油机工作中,随着断电器触点打开,二次电压随即上升击穿火花塞间隙,并维持火花塞放电。火花放电电压也称为火花线,它属于点火系电容放电后的电感放电部分。电感放电部分的电压与气缸压力之间具有近乎直线的对应关系,因此各缸火花放电电压可作为检测各缸压力的信号,该信号经变换处理后即可显示气缸压力。
——结果分析
使用以上几种测试仪检测气缸压力时,发动机不应着火工作。汽油机可拔下分电器中央高压线并搭铁或按测试仪要求处理,柴油机可旋松喷油器高压油管接头断油,即可达到目的。
曲轴箱窜气量的检测
检测曲轴箱窜气量,也是检测气缸密封性的方法之一。特别是在发动机不解体的情况下,使用该方法诊断气缸活塞摩擦副的工作状况具有明显的作用。
1、曲轴箱窜气量的检测方法
曲轴箱窜气量的检测一般采用专用气体流量计进行,如图2-4所示,具体检测步骤如下:
(1)打开电源开关,按仪器使用说明书的要求对检测仪进行预调。
(2)密封曲轴箱,即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等,将取样头插入机油加注口内。
(3)起动发动机,待其运转平稳后,仪表箱仪表的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。
1、曲轴箱窜气量的检测方法
1-指示仪表;2-预测按钮;3-预调旋钮;4-档位开关;5-调零旋钮;6-电源开关
2、曲轴箱窜气量诊断参数标准
对曲轴箱窜气量还没有制定出统一的国家诊断标准,有些维修企业自用的企业标准一般是根据具体车型逐渐积累资料制定的。由于曲轴箱窜气量还与缸径大小和缸数多少有关,很难把众多车型统一在一个诊断参数标准内。有些国家以单缸平均窜气量作为诊断参数。综合国内外情况,单缸平均窜气量值可参考以下标准:
汽油机:新机2~4L/min,达到16~22L/min时需大修
柴油机:新机3~8L/min,达到18~28L/min时需大修
曲轴箱窜气量大,一般是气缸、活塞、活塞环磨损量大,使各部分间隙大;活塞环对口、结胶、积碳、失去弹性、断裂及缸壁拉伤等原因造成,应结合使用、维修和配件质量等情况来进行深入诊断。
点火正时的检测与校正
发动机的点火正时是非常重要的,它直接影响到汽车的动力性、燃料经济性和排气净化。检测点火正时的方法主要有人工法、正时灯法和缸压法等。
传感器的检测与诊断
电子控制喷射(EFI)系统,是利用计算机代替传统的化油器装置控制燃油喷射。
电控系统中的各种传感器、各种开关信号以及电动汽油泵、喷油器等执行元件的性能对发动机运行的影响很大,也是故障的多发元器件。
(一)水温传感器的检测
水温传感器安装在发动机冷却水通道上,与发动机冷却水直接接触,将发动机冷却水温度转变为电压信号传递给发动机控制单元(ECU)。
水温传感器与ECU之间有两条连线,一条是电压信号线,另一条是接搭铁线。水温传感器内部是一个负温度系数的热敏电阻,低温条件下传感器电阻值大,信号电压高;温度升高,传感器阻值减小,信号电压降低。水温传感器电阻值的检测,如图2-16所示,在盛有冷水的容器中,放入温度计,再将水温传感器下部放入水中,逐渐把水加热,测量不同温度下水温传感器的电阻值。对应着不同的温度,水温传感器有固定的对应电阻值(图2-17),对照汽车制造商提供的电阻值,若不符合,则应更换。
——水温传感器电阻值的检测
就车检测时,水温传感器的电阻值,应与发动机温度下对应的电阻值相同。把水温传感器装在发动机上,对应着不同的水温,在接线端(图2-17的THW端),有对应的电压值。如丰田车THW与E2端在80℃时的标准电压为0.2V~1.0V。如果发动机THW与E2端子无电压(点火开关0N),应检查有关部件。
(二)进气温度传感器的检测
进气温度传感器也叫进气歧管空气温度传感器。有些进气温度传感器拧入进气歧管内,传感器的下端突出在进气歧管的某一个空气流道中。在某些汽车中,进气温度传感器安装在空气滤清器内,检测这个位置的进气空气温度。进气温度传感器中也有一个负温度系数的热敏电阻,其阻值和电压降与水温传感器相近。
与检测水温传感器的方法一样,在盛有冷水的容器中,检测进气温度传感器在不同温度下的电阻值,如果传感器没有显示出应有的电阻值(图2-18),应修理或更换。把进气温度传感器装在发动机上,在传感器两个接线端之间用电压表测量电压降。对应任一温度,传感器都应有确定的电压降。表2-2是美国克莱斯勒公司提供的进气温度传感器温度与压降的对应关系。
——进气温度传感器的接线及温度与电阻的对应关系