通過進氣歧管壓力判斷發(fā)動機故障

王磊 沈麒

摘要： 進氣歧管真空壓力的大小是判斷發(fā)動機進氣量是否正常的重要內(nèi)容之一，運用歧管壓力的數(shù)值甄別發(fā)動機是否發(fā)生故障，在發(fā)動機故障判斷及維修中具有至關(guān)重要的意義。文章主要分析了現(xiàn)今的發(fā)動機故障診斷中，維修人員對于真空表的運用價值遠遠不足，并未從真空度的變化中快速判斷出發(fā)動機是否存在故障。以此為基礎(chǔ)，針對性地提出發(fā)動機故障診斷及維修應(yīng)運用發(fā)動機進氣歧管壓力的變化進行判斷，以此提升故障修復(fù)率。

Abstract： The vacuum pressure of intake manifold is one of the important contents to judge whether the intake volume of the engine is normal. It is of vital significance to use the numerical value of manifold pressure to identify whether the engine is in fault judgment and maintenance. This paper mainly analyzes the current engine fault diagnosis， maintenance personnel for the use of vacuum gauge value is far from enough， did not quickly judge the engine from the change of vacuum degree of failure. On this basis， it is pointed out that engine fault diagnosis and maintenance should be judged by the change of engine intake manifold pressure， so as to improve the fault repair rate.

關(guān)鍵詞： 進氣歧管壓力;發(fā)動機;判斷;故障

Key words： intake manifold pressure;engine;judgment;fault

中圖分類號：U263.14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）18-0156-02

0? 引言

對于汽車發(fā)動機而言，進氣歧管是大氣進入其的關(guān)鍵性部件，在氣缸活塞運動中也發(fā)揮著重要的作用。如果發(fā)動機在做進氣行程，那么活塞的向下運動力促使汽缸內(nèi)部獲得大量真空，氣壓也隨之降低，逐漸與外部大氣產(chǎn)生壓差，進而更快地使大氣進入汽缸內(nèi)。而因為進氣處的溫度略低，因此一般將復(fù)合材料作為進氣歧管的使用材料。此種材料質(zhì)地較好，且內(nèi)壁光滑，可以更加高效地降低阻力，提高進氣效率。因此應(yīng)深入研究進氣歧管壓力，并按照其實際狀態(tài)甄別發(fā)動機是否存在故障，從而為發(fā)動機故障維修提供更加有力的依據(jù)。

1? 運用進氣真空參數(shù)的改變甄別發(fā)動機故障

1.1 真空度

何謂真空度，其主要指空氣壓力與機械進氣歧管的絕對壓差，真空度數(shù)值較大，就能夠說明空氣與進氣歧管之間的壓力差值較大，換言之，即為進氣歧管壓力較小。而汽車發(fā)動機運行后，進氣歧管壓力遠遠低于外界空氣壓力，原理圖如圖1所示。真空度反應(yīng)主要指汽車發(fā)動機運行中進氣歧管的吸力，由于進氣歧管壓力較小，而汽車發(fā)動機內(nèi)的真空度較大，因此發(fā)動機的進氣歧管產(chǎn)生的吸力也就越大。

1.2 進氣岐管實際真空參數(shù)值甄別發(fā)動機故障

一般而言，影響發(fā)動機運用性能的三大重要因素分別是點火性、空燃比及密封性，其中密封性最為重要，不能忽視其對于故障判斷及診斷維修中的重要應(yīng)用。真空度代表汽車發(fā)動機的重要性能，如果發(fā)動機運行不穩(wěn)定，那么其密封度也會有一定的變化。

發(fā)動機的節(jié)氣門如存在故障會直接反映在真空度上。節(jié)氣門幅度越小，汽車的活塞吸力作用反而更大，進氣歧管的吸力也隨之加大，真空度也就更大。其它部位的系統(tǒng)存在故障均會造成發(fā)動機轉(zhuǎn)速也隨之發(fā)生變化，因此真空度也就隨之產(chǎn)生變化，這即為真空度判斷發(fā)動機故障的原理，因此說來，運用進氣真空度表測試發(fā)動機的真空度，能夠快速發(fā)現(xiàn)發(fā)動機存在的故障，效率較高。對于汽車的發(fā)動機來說，其主要的工作原理便為氣缸內(nèi)的大氣運動過程，因此在其運動過程中，相關(guān)部位便會產(chǎn)生真空。如若真空度數(shù)值較大且表的指針表現(xiàn)也相對穩(wěn)定，那么就可以判斷出發(fā)動機的工作是正常運轉(zhuǎn)的，且其加速性也較好。

因為當(dāng)今時代的汽車發(fā)動機在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)發(fā)動機具有較大差異，其進氣歧管真空度值的高低及其穩(wěn)定性能與汽車發(fā)動機本身的結(jié)構(gòu)具有較為直接的聯(lián)系，并與各類數(shù)值的變化也有較為密切的聯(lián)系。按照此種原理，運用真空度數(shù)值的變化對汽車的進氣歧管壓力進行檢測并判斷發(fā)動機故障原因就成為一種切實可行的方式。

2? 運用真空度數(shù)值變化甄別發(fā)動機故障的方式

現(xiàn)階段，一般汽車發(fā)動機上均布設(shè)諸多膠管，主要目標(biāo)為運用發(fā)動機運轉(zhuǎn)時進氣歧管內(nèi)存在的真空作為各類輔助設(shè)施的動力，或者作為相關(guān)傳感器的信號源。汽車進氣歧管真空度數(shù)值的大小及其運行是否穩(wěn)定與發(fā)動機運轉(zhuǎn)的速度、密封效果、點燃性及節(jié)氣門幅度等息息相關(guān)。

運用真空度開展進氣歧管真空度檢測的方式為：將真空表與節(jié)氣門的后方連接為一體，而后正常運轉(zhuǎn)發(fā)動機，使其在常態(tài)化下進行怠速運轉(zhuǎn)，就能夠從真空表數(shù)值中獲得相關(guān)數(shù)值，而按照數(shù)值的起伏變化，便能夠較快判斷出發(fā)動機是否存在故障。

3? 真空度測試運用于發(fā)動機故障診斷

汽車發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，其進氣歧管內(nèi)真空值的變化均在其合理地范圍內(nèi)，并有規(guī)律可循，如果真空度數(shù)值大小遠遠偏于正常數(shù)值，那么汽車的發(fā)動機肯定就存在故障。通常情況下，導(dǎo)致真空度數(shù)值發(fā)生異常的主要原因有以下幾種：發(fā)動機氣缸內(nèi)的火花塞缺火、軟管遭到破壞或者接頭松動、密封性不佳、密閉環(huán)境下進氣歧管墊發(fā)生漏氣、活塞環(huán)密封性較差、廢氣再循環(huán)開關(guān)異常、PCV閥門被卡住等。各種故障原因所導(dǎo)致其真空表數(shù)值也會發(fā)生偏差，故而了解常見情況下的真空數(shù)值及由于故障而導(dǎo)致的異常情況，對發(fā)動機故障判斷有很大影響。

①汽車在怠速的情況下，進氣歧管真空表的數(shù)值應(yīng)平穩(wěn)保持在57～74kPa間，如果測試過程中真空表數(shù)值存在異常，就應(yīng)開展以下測試：1）檢測點燃正時;2）檢測節(jié)氣門數(shù)值;3）檢測各氣缸壓力數(shù)值;4）檢車曲軸箱通風(fēng)閥開關(guān)。

②汽車氣缸墊如果存在密封效果差就應(yīng)進行怠速測試，真空表數(shù)值偏低且指針始終大幅浮動于16～65kPa

之間。

③汽車發(fā)動機的快速變化能夠反映活塞密封性是否良好。怠速運轉(zhuǎn)條件下，數(shù)值通常是61.5kPa，快速加減速時應(yīng)在0～10.4kPa之間，如若真空數(shù)值符合以上條件，那么就說明活塞密封性較好。

④當(dāng)發(fā)動機點火正時或氣門正時在怠速下不固定時，如果點火正時或氣門開啟時間緩慢，真空表數(shù)值就會在47.1～68kPa之間浮動;如若點火正時或者氣門開啟時間太早，數(shù)值就會在45.2～68kPa之間浮動。

⑤汽車的尾氣排放部位如果被阻塞就會造成發(fā)動機產(chǎn)生怠速情況，真空表數(shù)值也可能會在54kPa后，以較快速度跌落至0。而發(fā)動機在提速時，數(shù)值又逐步明晰地降至0。

⑥氣門被損壞或者氣門縫隙較大真空表數(shù)值平穩(wěn)，但是如果氣缸存在故障時，數(shù)值就會迅速跌落到6.5kPa

左右。

⑦如果閥門卡住，真空計值將不定期返回。為了驗證這種情況是否合理，可以將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持在2500r/min左右，運轉(zhuǎn)時間為2分鐘左右對氣門桿進行加熱。如果在怠速狀態(tài)下，真空表數(shù)值在短期內(nèi)產(chǎn)生變化，就表示存在卡閥等現(xiàn)象。閥門冷卻后，真空計指針的抖動將變得更加緩和。

⑧混合比不穩(wěn)定或氣缸點火效率低也會導(dǎo)致故障發(fā)生。真空表的值低于怠速時的正常值。當(dāng)混合物的濃度較高時，該值將在45～68kPa之間浮動;混合物的濃度很低，這時，指針落下后會上升，并經(jīng)常出現(xiàn)空轉(zhuǎn)行駛。

4? 進氣管真空度的產(chǎn)生及變化的原理分析

汽車發(fā)動機運轉(zhuǎn)時進氣管內(nèi)就會存在一定的真空度，而其可以運用ΔPx符號表示。ΔPx是發(fā)動機氣缸交替進氣時對于其形成負壓的和，數(shù)值及變化與發(fā)動機氣缸的數(shù)量、轉(zhuǎn)速、密封效果、點火效果好壞及空燃比大小具有直接聯(lián)系，但是其又與節(jié)氣門開度成反比。

車速和節(jié)氣門開度是發(fā)動機的基本特性，兩者都將直接影響到汽車本身的空燃比和燃燒效果。地震波的變化和振幅ΔPx值也將直接反映發(fā)動機運行的效果。如果節(jié)氣門開度值穩(wěn)定，發(fā)動機轉(zhuǎn)速變慢，混合氣質(zhì)量會比較低，燃燒效果會很差，燃燒速度會變慢，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降。這個ΔPx將減少。之后ΔPx的減少，會影響燃油的噴射量，從而形成連鎖反應(yīng)。此外，當(dāng)節(jié)氣門開度、進氣系統(tǒng)的氣密性、點火系統(tǒng)的可燃性、空燃比等因素發(fā)生變化時ΔPx也會受到影響。因此，ΔPx成為汽油機因果反饋的參考。

相應(yīng)的Δ汽油機在不同工況下的Px值及結(jié)果分析如下：

①密封效果較好的情況下。如果發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)過程中，該值應(yīng)穩(wěn)定并固定在57～74kPa之間。如果考慮到氣缸性能差，可采用單缸失火法進行診斷?？焖俅蜷_和關(guān)閉油門。如果該值在6.8～84.2kPa之間浮動，則表示ΔPx更好，這意味著每個零件的密封效果也很好。

②密封性能較差?？辙D(zhuǎn)時，ΔPx明顯低于正常值，穩(wěn)定性差。當(dāng)油門快速打開時，數(shù)值會降到零，關(guān)閉后不會回到84.2kPa。

③點火時間不穩(wěn)定或火花能量不足。當(dāng)點火時間不穩(wěn)定，火花能量不足，或氣體分布不一致時，燃燒效果會變差，發(fā)動機功率損失增大，轉(zhuǎn)速無法提高，無法形成大真空，導(dǎo)致怠速不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速上升乏力。怠速時，手表指針在45.7～58kPa之間擺動。如果點火時間太早，手的擺動會比較大;如果點火時間太晚，手的擺動就會變小。

④排氣系統(tǒng)堵塞。由于排氣系統(tǒng)背壓大，Δ在怠速狀態(tài)下，Px有時會達到53kPa，但它會立即降到很低的水平甚至零。當(dāng)堵塞嚴(yán)重時，汽油機幾乎不能保持低速運轉(zhuǎn)。

5? 結(jié)束語

一般而言，當(dāng)前的發(fā)動機檢測機維修單位工作過程中，真空檢測僅僅是汽車進氣量測試參數(shù)的不常用設(shè)備，其并未有真正發(fā)揮出在故障判斷中的重要作用，故而導(dǎo)致檢測資金浪費及重要設(shè)備的浪費。因此，進一步增強進氣真空數(shù)值的變化分析在發(fā)動機故障診斷中的運用研究是至關(guān)重要的，而且運用此種方式也可以大大減少檢測時間，還能夠節(jié)省故障維修費。

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