王磊 沈麒

摘要： 進(jìn)氣歧管真空壓力的大小是判斷發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量是否正常的重要內(nèi)容之一，運(yùn)用歧管壓力的數(shù)值甄別發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生故障，在發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)故障診斷中，維修人員對(duì)于真空表的運(yùn)用價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，并未從真空度的變化中快速判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)是否存在故障。以此為基礎(chǔ)，針對(duì)性地提出發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷及維修應(yīng)運(yùn)用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管壓力的變化進(jìn)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(jìn)氣歧管壓力;發(fā)動(dòng)機(jī);判斷;故障

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

中圖分類號(hào)：U263.14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）18-0156-02

0? 引言

對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)而言，進(jìn)氣歧管是大氣進(jìn)入其的關(guān)鍵性部件，在氣缸活塞運(yùn)動(dòng)中也發(fā)揮著重要的作用。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在做進(jìn)氣行程，那么活塞的向下運(yùn)動(dòng)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(jìn)而更快地使大氣進(jìn)入汽缸內(nèi)。而因?yàn)檫M(jìn)氣處的溫度略低，因此一般將復(fù)合材料作為進(jìn)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(jìn)氣效率。因此應(yīng)深入研究進(jìn)氣歧管壓力，并按照其實(shí)際狀態(tài)甄別發(fā)動(dòng)機(jī)是否存在故障，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)故障維修提供更加有力的依據(jù)。

1? 運(yùn)用進(jìn)氣真空參數(shù)的改變甄別發(fā)動(dòng)機(jī)故障

1.1 真空度

何謂真空度，其主要指空氣壓力與機(jī)械進(jìn)氣歧管的絕對(duì)壓差，真空度數(shù)值較大，就能夠說明空氣與進(jìn)氣歧管之間的壓力差值較大，換言之，即為進(jìn)氣歧管壓力較小。而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，進(jìn)氣歧管壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dòng)機(jī)運(yùn)行中進(jìn)氣歧管的吸力，由于進(jìn)氣歧管壓力較小，而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的真空度較大，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管產(chǎn)生的吸力也就越大。

1.2 進(jìn)氣岐管實(shí)際真空參數(shù)值甄別發(fā)動(dòng)機(jī)故障

一般而言，影響發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用性能的三大重要因素分別是點(diǎn)火性、空燃比及密封性，其中密封性最為重要，不能忽視其對(duì)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(dòng)機(jī)的重要性能，如果發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，那么其密封度也會(huì)有一定的變化。

發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門如存在故障會(huì)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(jìn)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(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)故障的原理，因此說來，運(yùn)用進(jìn)氣真空度表測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度，能夠快速發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)存在的故障，效率較高。對(duì)于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)來說，其主要的工作原理便為氣缸內(nèi)的大氣運(yùn)動(dòng)過程，因此在其運(yùn)動(dòng)過程中，相關(guān)部位便會(huì)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(duì)穩(wěn)定，那么就可以判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)的工作是正常運(yùn)轉(zhuǎn)的，且其加速性也較好。

因?yàn)楫?dāng)今時(shí)代的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)具有較大差異，其進(jìn)氣歧管真空度值的高低及其穩(wěn)定性能與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)用真空度數(shù)值的變化對(duì)汽車的進(jìn)氣歧管壓力進(jìn)行檢測(cè)并判斷發(fā)動(dòng)機(jī)故障原因就成為一種切實(shí)可行的方式。

2? 運(yùn)用真空度數(shù)值變化甄別發(fā)動(dòng)機(jī)故障的方式

現(xiàn)階段，一般汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上均布設(shè)諸多膠管，主要目標(biāo)為運(yùn)用發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)氣歧管內(nèi)存在的真空作為各類輔助設(shè)施的動(dòng)力，或者作為相關(guān)傳感器的信號(hào)源。汽車進(jìn)氣歧管真空度數(shù)值的大小及其運(yùn)行是否穩(wěn)定與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度、密封效果、點(diǎn)燃性及節(jié)氣門幅度等息息相關(guān)。

運(yùn)用真空度開展進(jìn)氣歧管真空度檢測(cè)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(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其在常態(tài)化下進(jìn)行怠速運(yùn)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(dòng)機(jī)是否存在故障。

3? 真空度測(cè)試運(yùn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其進(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)偏于正常數(shù)值，那么汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的火花塞缺火、軟管遭到破壞或者接頭松動(dòng)、密封性不佳、密閉環(huán)境下進(jìn)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(huì)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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障判斷有很大影響。

①汽車在怠速的情況下，進(jìn)氣歧管真空表的數(shù)值應(yīng)平穩(wěn)保持在57～74kPa間，如果測(cè)試過程中真空表數(shù)值存在異常，就應(yīng)開展以下測(cè)試：1）檢測(cè)點(diǎn)燃正時(shí);2）檢測(cè)節(jié)氣門數(shù)值;3）檢測(cè)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(jìn)行怠速測(cè)試，真空表數(shù)值偏低且指針始終大幅浮動(dòng)于16～65kPa

之間。

③汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的快速變化能夠反映活塞密封性是否良好。怠速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，數(shù)值通常是61.5kPa，快速加減速時(shí)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(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)或氣門正時(shí)在怠速下不固定時(shí)，如果點(diǎn)火正時(shí)或氣門開啟時(shí)間緩慢，真空表數(shù)值就會(huì)在47.1～68kPa之間浮動(dòng);如若點(diǎn)火正時(shí)或者氣門開啟時(shí)間太早，數(shù)值就會(huì)在45.2～68kPa之間浮動(dòng)。

⑤汽車的尾氣排放部位如果被阻塞就會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生怠速情況，真空表數(shù)值也可能會(huì)在54kPa后，以較快速度跌落至0。而發(fā)動(dòng)機(jī)在提速時(shí)，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(shí)，數(shù)值就會(huì)迅速跌落到6.5kPa

左右。

⑦如果閥門卡住，真空計(jì)值將不定期返回。為了驗(yàn)證這種情況是否合理，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在2500r/min左右，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為2分鐘左右對(duì)氣門桿進(jìn)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(jì)指針的抖動(dòng)將變得更加緩和。

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

4? 進(jìn)氣管真空度的產(chǎn)生及變化的原理分析

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)氣管內(nèi)就會(huì)存在一定的真空度，而其可以運(yùn)用ΔPx符號(hào)表示。ΔPx是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸交替進(jìn)氣時(shí)對(duì)于其形成負(fù)壓的和，數(shù)值及變化與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的數(shù)量、轉(zhuǎn)速、密封效果、點(diǎn)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)運(yùn)行的效果。如果節(jié)氣門開度值穩(wěn)定，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，混合氣質(zhì)量會(huì)比較低，燃燒效果會(huì)很差，燃燒速度會(huì)變慢，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降。這個(gè)ΔPx將減少。之后ΔPx的減少，會(huì)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(jìn)氣系統(tǒng)的氣密性、點(diǎn)火系統(tǒng)的可燃性、空燃比等因素發(fā)生變化時(shí)ΔPx也會(huì)受到影響。因此，ΔPx成為汽油機(jī)因果反饋的參考。

相應(yīng)的Δ汽油機(jī)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(dòng)機(jī)怠速運(yùn)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(jìn)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(dòng)，則表示ΔPx更好，這意味著每個(gè)零件的密封效果也很好。

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

③點(diǎn)火時(shí)間不穩(wěn)定或火花能量不足。當(dāng)點(diǎn)火時(shí)間不穩(wěn)定，火花能量不足，或氣體分布不一致時(shí)，燃燒效果會(huì)變差，發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)，手表指針在45.7～58kPa之間擺動(dòng)。如果點(diǎn)火時(shí)間太早，手的擺動(dòng)會(huì)比較大;如果點(diǎn)火時(shí)間太晚，手的擺動(dòng)就會(huì)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(shí)會(huì)達(dá)到53kPa，但它會(huì)立即降到很低的水平甚至零。當(dāng)堵塞嚴(yán)重時(shí)，汽油機(jī)幾乎不能保持低速運(yùn)轉(zhuǎn)。

5? 結(jié)束語

一般而言，當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)機(jī)維修單位工作過程中，真空檢測(cè)僅僅是汽車進(jìn)氣量測(cè)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(cè)資金浪費(fèi)及重要設(shè)備的浪費(fèi)。因此，進(jìn)一步增強(qiáng)進(jìn)氣真空數(shù)值的變化分析在發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷中的運(yùn)用研究是至關(guān)重要的，而且運(yùn)用此種方式也可以大大減少檢測(cè)時(shí)間，還能夠節(jié)省故障維修費(fèi)。

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