用真空檢測法診斷汽車發(fā)動機故障

◆文/遼寧 張景航 北京 崔修元

(作者張景航單位:遼寧科技大學應(yīng)用技術(shù)學院，作者崔修元單位:北京達世行通合汽車維修服務(wù)有限公司)

進氣歧管真空度的大小及其穩(wěn)定性與汽車的排氣量、壓縮比、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、進氣系統(tǒng)密封性、點火系統(tǒng)性能以及可燃混合汽品質(zhì)(空燃比的大小)等有著密切的聯(lián)系。真空度的動態(tài)變化是檢測發(fā)動機的綜合性能的重要參數(shù)，如果汽車發(fā)動機各系統(tǒng)均工作正常，一般在怠速狀態(tài)下運轉(zhuǎn)時，真空表指針應(yīng)穩(wěn)定在57～71kPa之間。

利用真空表檢測進氣歧管真空度的方法，可以對發(fā)動機因機械部分造成的故障(如汽缸蓋、汽缸墊、汽缸體、活塞、活塞環(huán)、氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、液壓氣門挺桿、節(jié)氣門體襯墊、進氣歧管墊)和噴油器密封圈以及各真空管路的密封不良造成的發(fā)動機故障都可進行有效的檢測，同時還可對因發(fā)動機點火正時、配氣相位和可燃氣體混合比不正確所產(chǎn)生的故障進行檢測，此外還能檢測到廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)和曲軸強制通風裝置的密封性不良所造成的故障。

真空度是低于大氣壓的壓力，測量單位一般是“kPa”。一臺性能良好的發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時的真空度比較高。當保持節(jié)氣門開度不變時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速加快真空度就會增加。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)比較慢，那么歧管內(nèi)的真空度就會變低。測試發(fā)動機進氣歧管的真空度通常包括怠速測試、急加速測試、排氣系統(tǒng)背壓測試。在測量時把真空表(見圖1)接于節(jié)氣門后方的進氣歧管上，并通過不同的工況數(shù)據(jù)分析和判斷故障的部位。

一、不同工況下發(fā)動機的真空度檢測

1.怠速工況下真空度的檢測

接上真空表，發(fā)動車輛怠速運行至水溫正常，一臺性能良好的發(fā)動機，根據(jù)其排氣量和壓縮比的不同，怠速運轉(zhuǎn)時真空表讀數(shù)應(yīng)在57～71kPa之間，而且穩(wěn)定。若測量值不在此范圍，要根據(jù)不同情況加以分析，以判斷故障所在(見表1)。

2.急加速工況下真空度的檢測

在發(fā)動機急加速時進行測試，可顯示活塞漏氣的程度。急加速時，真空表的讀數(shù)應(yīng)突然下降；急減速時，真空表指針將在原怠速時的位置向前大幅度跳躍。如果迅速開閉節(jié)氣門，真空表指針應(yīng)在7～85kPa之間靈敏擺動，表明進氣歧管真空度對節(jié)氣門開度的隨動性較好，同時也說明發(fā)動機進氣系統(tǒng)的密封性工作良好，假如發(fā)動機存在故障就會出現(xiàn)與上述數(shù)值不同的進氣歧管真空度。

3.排氣背壓真空度的檢測

排氣背壓是正常工作期間在排氣系統(tǒng)內(nèi)積累的壓力，排氣系統(tǒng)內(nèi)阻力越大，其壓力就越高。在檢測排氣背壓之前，應(yīng)首先確認點火正時和配氣相位正確、氣門間隙正確、進氣系統(tǒng)無泄漏和堵塞現(xiàn)象。

表1 怠速真空度測試

排氣系統(tǒng)的堵塞主要是由于三元催化器和消音器內(nèi)因結(jié)膠、積炭或破碎而造成的。由于排氣通道不暢通，造成排氣時反壓力大，導(dǎo)致汽缸內(nèi)廢氣排氣不徹底、進氣不充分、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、加速無力、空燃比失常、點火調(diào)節(jié)失控等故障。

若排氣管時通時堵，則排氣時的反壓力增大，會使進氣管的真空度降低。用真空表軟管連接到進氣歧管的檢測口，啟動發(fā)動機，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后觀察真空表的讀數(shù)(怠速時的真空度一般為57～71kPa)，然后緩慢加速，使轉(zhuǎn)速達到2000～2500r/min，此時真空表數(shù)值應(yīng)等于或接近怠速時真空數(shù)值，讓節(jié)氣門快速回到怠速狀態(tài)，此時真空讀數(shù)應(yīng)先快速增加一個幅度(例如15～20kPa)，然后又回落。如果此時真空度數(shù)值很低甚至下降為零，說明排氣系統(tǒng)有阻流現(xiàn)象，可以拆下排氣管再試；若真空度恢復(fù)正常，即可確定排氣管堵塞。

如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速在2500r/min時，真空數(shù)值逐漸低于怠速數(shù)值或從2500r/min猛然降到怠速時，真空表讀數(shù)沒有增加，說明排氣系統(tǒng)內(nèi)背壓過高，其排氣阻力過大，可能是三元催化器堵塞，排氣管堵塞或排氣消音器堵塞。

二、真空檢測法診斷汽車發(fā)動機故障實例分析

1.雪佛蘭賽歐怠速抖動

故障現(xiàn)象：一輛2005款自動擋雪佛蘭賽歐，累計行駛里程為50000km，來站保養(yǎng)后(清洗三元催化器、發(fā)動機積炭，更換自動變速器油、機油集濾網(wǎng))怠速抖動，排氣管出現(xiàn)無規(guī)律的“突突”聲，故障燈不亮。

故障診斷與排除：首先用Tech2查看有無故障記錄，經(jīng)查無故障碼。更換火花塞、怠速步進電機、節(jié)氣門體總成、進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）、氧傳感器（H02S）都無變化。檢測燃油壓力、點火正時、缸壓都正常，均為1100kPa。做缸體回旋測試時發(fā)現(xiàn)2、4缸有漏氣現(xiàn)象，1缸有輕微漏氣，3缸較好，測量真空度為49kPa±7kPa。查看Tech2數(shù)據(jù)流中MAP壓力為54kPa(正常值應(yīng)在57～71kPa之間)。由此可見，其真空度偏低。

檢查正時正常，發(fā)動機外部真空管也沒有問題，檢查節(jié)氣門體下的真空管(因為互換過節(jié)氣門體總成，此車無EGR閥)正常，綜合測試結(jié)果和以往經(jīng)驗，最可能的故障在洗三元催化器時是由節(jié)氣門體前部輸入的藥液，破壞了進氣門的密封性，造成怠速抖動，排氣有“突突”聲的故障。

為了驗證推理的正確性，拆掉噴油嘴，往進氣管里打少許機油。著車后車輛有點冒黑煙且故障燈點亮，經(jīng)查為噴油嘴和氧傳感器故障，拆掉氧傳感器，發(fā)現(xiàn)氧傳感器上有未燃燒的機油，用風槍吹凈機油。再次著車，發(fā)動機怠速特別平穩(wěn)，排氣也沒了“突突”聲。再次測量真空度為65kPa，在正常范圍內(nèi)。至此，一個由維修后造成的所謂疑難故障徹底排除。

2.別克賽歐啟動困難且啟動后加速無力

故障現(xiàn)象：一輛2003款別克賽歐，行駛里程60000k m，車主報修車輛啟動困難，啟動后加速無力，在某站更換過正時齒帶和漲緊輪及惰輪后出現(xiàn)啟動困難和行駛時加速無力的現(xiàn)象。

故障診斷與排除：首先查看故障記憶，經(jīng)查無故障碼。進站曾檢查并替換過MAP、TPS、ECT、ECU等均無好轉(zhuǎn)。后來用手持真空泵測試怠速時真空度為40kPa(正常為57～71kPa)，顯然真空度較低。

造成真空度低的主要原因是點火正時晚、凸輪軸磨損以及漏氣等，經(jīng)查，該車曲軸皮帶輪帶CKP檢測齒，鍵槽滾鍵，造成點火晚，重新更換皮帶輪后故障排除。

3.雪佛蘭愛唯歐發(fā)動機故障燈亮

故障現(xiàn)象：一輛2012年的1.4L雪佛蘭愛唯歐，發(fā)動機型號為LCU，配備6速自動變速器，行駛里程12000km，發(fā)動機怠速高1146r/min。

故障診斷與排除：首先用GDS2+MDI診斷儀查看故障碼，有故障碼“P050700，怠速高”，查看維修手冊，設(shè)置該故障碼的條件是實際怠速轉(zhuǎn)速比期望怠速轉(zhuǎn)速高大約200r/min。電路/系統(tǒng)測試說明書要求檢查是否存在如下狀況：①真空泄漏；②曲軸箱強制通風閥有故障；③必要時，維修所有故障。于是用手持真空泵測量怠速時的真空度，為52kPa，同車型正常車輛怠速時真空度為65kPa，這個測量結(jié)果說明說進氣系統(tǒng)有泄漏處，經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)，真空助力器軟管到發(fā)動機進氣歧管接頭處斷掉(圖2)，更換進氣歧管總成后，發(fā)動機怠速正常。

三、總結(jié)

現(xiàn)代汽車的技術(shù)性能越來越好，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，故障診斷的難度也不斷增加。真空檢測法要求維修人員知識全面，掌握不同車系、車型的技術(shù)參數(shù)，熟知發(fā)動機在不同的工作狀態(tài)下進氣歧管所產(chǎn)生的真空度的大小，并結(jié)合發(fā)動機電控系統(tǒng)工作原理進行分析。

真空檢測法的檢測工具(真空表)簡單，檢測故障范圍廣泛。用真空檢測法診斷汽車發(fā)動機故障特點是操作簡捷、經(jīng)濟實用、效率較高，可以在發(fā)動機不解體的狀態(tài)下及時、有效地分析和判斷故障的成因，準確率較高，特別是對發(fā)動機機械部分故障的成因診斷更為可靠。