引起发动机基本性能故障方面的原因.docx
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引起发动机基本性能故障方面的原因
引起发动机基本性能故障方面的原因
1.1 引起驾驶性能故障的基本发动机方面的原因
如果不能满足良好燃烧的基本条件，就会出现驾驶性能故障。
压缩压力就是基本条件之一。
压缩压力与缸内所含的混合气量和活塞行程有关，这些操作属于基本发动机的功能。
基本发动机还有其它一些故障与驾驶性能故障类似。
1.1.1 发动机压缩压力
发动机压缩压力低
发动机压缩压力低是指各气缸的压缩压力一致，但低于规范值，这是不正常现象。
发动机压缩压力低会导致以下驾驶性能故障：
● 动力不足
● 燃油经济性差
● 发动机熄火
● 起动困难
● 排放过量
● 冒黑烟
● 不能起动
发动机压缩压力高
发动机压缩压力高是指各气缸的压缩压力一致，但高于规范值，这是不正常的现象。
发动机压缩压力高会导致以下驾驶性能故障：
● 爆震
● 起动困难
相对压缩压力不均
相对压缩压力不均是指一个或多个气缸与其它气缸的压缩压力值存在差异，这样会造成动力输出不平衡，从而导致以下驾驶性能故障：
● 发动机运转粗暴
● 发动机缺火。
另外，这种不正常的压缩压力还能造成与发动机压缩压力低或高相同的驾驶性能故障。
影响压缩压力的部件
影响压缩压力的部件
一个或多个气缸的压缩压力低可能是由以下部件造成的：
● 气门泄漏，由于：
– 气门工作面和气门座的密封面不平
– 气门弯曲而造成密封不严
– 气门导管磨损引起密封面不规则
● 由于气门未开启到位，从而使进气受限或不能达到正常的进气量，原因有：
– 凸轮轴凸轮磨损
– 气门挺杆或凸轮轴随动机构磨损
– 推杆弯曲
– 液压气门挺杆不工作
– 这些零件中有的不符合规范
● 由于气门未在正确的时间开启，从而使进气受限或不能达到正常的进气量，原因有：
– 正时皮带或正时链条打滑或安装不当（这种情况下所有气缸中的压缩压力都低）
– 正时皮带或正时链条断裂（这种情况下所有的气门都不能开启和关闭，因此气缸基本无压缩压力）
● 活塞泄漏，这是由于：
– 活塞环和缸壁的表面磨损或不平整
– 活塞环断裂
– 活塞顶部有孔
– 活塞和活塞环的气缸直径不对
● 燃烧室泄漏，这是由于：
– 气缸垫泄漏
– 气缸盖的燃烧室区域有裂纹
– 缸体有裂纹
● 活塞顶部未按正常行程运动到相应的位置，这是由于：
– 连杆弯曲
– 活塞或连杆不符合规范
燃烧室中的积碳
造成一个或多个气缸压缩压力高的原因是：
● 积碳减少了燃烧室容积。
形成积碳的原因是：
– 燃烧室中进入了过量的机油。
– 空气／燃油混合气过浓。
– 发动机温度过低不能将碳烧掉。
– 发动机长时间不完全燃烧
– 汽油质量低劣
● 活塞或连杆不符合规范
● 燃烧室不符合规范
测试与诊断
对发动机的性能进行诊断，我们也要严格遵循SSCC程序，做到先易后难，通过充分的检查确定故障点，而后才进行维修。
下面简要归纳几种发动机性能方面的检测手段。
真空度测试程序
在确认故障之前，我们可以充分利用真空表来检查发动机的状况。
真空表测量低于大气压的压力，单位为毫米汞柱或Kpa或kg/cm2。
如发动机机械甚至控制上有问题，读数会偏低或摆动。
将真空表接到进气歧管，然后读取数值。
对于正常的发动机，怠速工况下，真空表读数应在50-75Kpa（15-22inHg）之间，且表针不摆动。
如读数异常，则可能表示以下几种情况：
进气歧管泄漏——真空度比怠速时的正常值低10-33Kpa（3-9inHg）。
表明进气歧管泄漏或节气门未正常关闭。
真空表读数
气门弹簧弱——怠速真空正常，但表针在高速时快速摆动。
表明气门弹簧弱，不能使气门正常关闭，在高转速时影响真空。
气门导管磨损——表针在怠速时快速摆动，但在高速时稳定。
这是由气门导管磨损使气门不能正常关闭，会影响怠速时的燃气混合气。
真空表读数
气门烧蚀或泄漏——表针快速摆动并迅速下降。
原因是气门口烧蚀，压力从燃烧室进入歧管。
气门卡滞——表针间歇下降。
原因是气门卡滞在开启位置。
真空表读数
排气受阻——当发动机在较高转速（1800-2200rpm）下工作时，表针缓慢降到零。
原因是排气系统背压增加。
真空表读数
功率平衡测试
使用WDS或者发动机分析仪能测量发动机运转时各缸的功率贡献。
发动机分析仪测量各缸燃烧冲程时曲轴转速的增加，然后把产生最大功率的气缸定为100%，而产生较小功率的气缸则按其相对于最高气缸功率值的比率，分给一个低于100%的值。
功率平衡测试并不区分某缸功率低的原因是机械、点火还是混合气。
但是，它能识别出需进一步核查的气缸。
相对压缩压力测试
发动机发动时，用WDS或者发动机分析仪测量每缸的相对压缩压力。
发动机分析仪计算出各缸相对于其它缸的压缩压力百分比。
气缸的压缩压力最高为100%，压缩压力较低的气缸相对于最高气缸压力之差，都会有一个百分比。
依发动机分析仪型号不同，有两种方法：
● 测量曲轴的减速率。
压缩压力较低的气缸在压缩冲程时对活塞有较小的阻力，因此起动机能使曲轴转得更快。
WDS使用此种方法测量。
● 测量各缸压缩冲程时起动机的电流。
由于压缩压力较低气缸对活塞的阻力小，因此起动机的电流小。
使用相对压缩压力测试可以判断出某一气缸的机械原因。
气缸压缩压力测试
压缩压力测试是检查发动机机械状态最常用的方法。
正确进行此测试可以使技师了解哪一个缸发生泄漏。
只要故障现象表明有气缸压力泄漏时就应该进行这项测试。
压缩压力测试分为两个步骤：
干测试：
在发动机发动时测量各缸的压缩压力。
压力表安装在火花塞孔内,一次测一个气缸的压力，与规范值比较，由此判断各缸的相对压力和整个发动机的压缩压力是否合格。
湿测试：
如在干测试中压缩压力读数偏低，则应进行压缩压力湿测试。
湿测试有助于确定造成问题的具体部件。
往读数偏低的燃烧室中喷一勺机油。
将发动机盘动几圈使油布匀，然后装上表重新测试气缸压力。
如往缸里喷油后压力上去了，则问题可能出在活塞环上。
机油对磨损的活塞环有暂时密封的作用，使压力得以增加。
如压力读数保持不变，则可能是发动机气门或气缸垫泄漏等其他原因。
具体是哪一个部件，可通过进一步的测试加以确定。
气缸泄漏测试
压缩压力测试可以确定哪一个缸有问题。
为了准确确定气缸泄漏点，可使用气缸泄漏测试仪。
测试仪可以指出是进排气门泄漏，还是活塞环损坏，是活塞有问题，还是气缸与活塞之间或水套泄漏。
使用适配器把压缩空气软管连接到火花塞孔给气缸加压。
活塞必须保持在压缩冲程的上止点。
打开机油加注口盖，在机油加注口可以听出是否有异常窜气。
气缸垫、气缸盖或发动机缸体处的泄漏可通过安装冷却系统压力探测仪探测，然后观察压力是否上升。
若排气门处泄漏，可在排气尾管出听到声音；若进气门处泄漏，可在节气门体听到声音。
1.1.2 排气系统
排气系统泄漏、阻塞或布置不当都可能造成驾驶性能问题。
● 动力不足-排气系统阻塞会造成排气背压过大，致使部分排气滞留在燃烧室内。
● 噪音与振动
1.1.3 发动机工作温度
发动机温度低
发动机温度低意味着冷却液温度仍处于设计最低工作温度以下或者上升到正常温度太慢。
发动机工作温度低会导致以下驾驶性能故障：
● 燃油经济性差
● 发动机运转粗暴
● 发动机失速
● 喘气
● 加速停顿
● 怠速转速低
● 怠速不稳
● 排放过量
这些故障主要在于冷机比热机需要更浓的混合气。
发动机工作温度低的原因：
● 冷却系统节温器不符合规范
● 冷却系统节温器不工作
● 冷却风扇在较低的温度工作
● 环境温度极低
发动机高温
发动机高温意味着冷却液温度超过了最大设计工作温度。
发动机工作温度高会导致以下驾驶性能故障：
● 爆震
● 发动机损坏
发动机工作温度高的产生原因：
● 冷却系统节温器不工作
● 冷却风扇不工作
● 冷却液循环不良（水泵故障或管路阻塞）
● 散热器的热交换差（管中积存水垢，或散热片气流不畅）
● 环境温度过高
● 点火正时不正确
● 冷却液液面低
● 有些发动机加注冷却液后由于除气不当致使冷却系统中有空气。
● 缸垫损坏
注意：
拆除节温器有时反而会让发动机工作温度升高。
1.1.4 机油控制
机油进入气道的途径
进入燃烧室或排气道的机油过量，会产生以下驾驶性能故障：
● 排烟
● 排放过量
机油控制差经常伴有压缩压力低的故障。
以下部件影响机油控制：
● 活塞油环与气缸之间磨损或密封面不平整
● 机油控制环断裂
● 气门杆油封断裂
● 气门导管或气门杆磨损
● 活塞环、气缸壁或活塞顶部小孔泄漏的大量窜气造成雾状机油进入发动机进气系统。
雾状机油和窜缸混合气会通过PCV系统进入空气滤清器。
由于过量窜气或PCV系统故障机油进入气道
● 机油加注过量
● 铸造缺陷
● 缸垫损坏
1.1.5 机械平衡
典型的振动源
运动件不平衡会造成振动问题，类似于以下驾驶性能故障：
● 发动机运转粗暴
● 发动机熄火
产生振动的原因：
● 曲轴弯曲
● 主轴承和止推轴承磨损
● 连杆弯曲
1.1.6 机械间隙
典型的敲击噪声源
运动件之间的间隙过大会造成噪声，类似下面的驾驶性能故障：
● 爆震
金属敲击或拍击声是由于以下零件存在过大间隙：
● 活塞销
● 活塞与气缸壁之间
● 连杆轴承
● 气门挺杆、凸轮及摇臂
● 正时链与正时链条盖相触
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