CA488型汽车发动机气缸压力不足的故障现象浅析.docx
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CA488型汽车发动机气缸压力不足的故障现象浅析
目录………………………………………………………………………1
（一）故障现象…………………………………………………………2
（二）故障的原因及诊断………………………………………………3
1、故障原因…………………………………………………………2
2、故障诊断…………………………………………………………3
2、1.气缸压力的检测…………………………………………………3
2、2.气缸的密封性检查………………………………………………4
2、3.机油压力的检查…………………………………………………4
2、4.凸轮轴的磨损量测量……………………………………………4
2、5.间隙调节器的检查………………………………………………5
2、6.间隙调节器底部磨损量的测量…………………………………5
（三）故障分析…………………………………………………………6
1、气门组件传动副的磨损对气缸压力的影响……………………6
2、间隙调节器油液泄漏对气缸压力的影响………………………6
3、从示功图看“磨损”及“泄漏”对气缸压力的影响…………6
（四）故障排除…………………………………………………………7
1、一般的修理方法：
更换零件……………………………………7
2、我现时的修理方法：
调整配气正时……………………………7
（五）效果分析…………………………………………………………9
（六）总结………………………………………………………………9
（七）致谢………………………………………………………………9
（八）参考文献………………………………………………………9
论文题目：
CA488型汽车发动机气缸
压力不足的故障现象浅析
XX高级技校——XXX
摘要：
针对CA488型汽车发动机未到大修期即出现气缸压力不足的现象，面对设计上存在后备量不足的汽车故障，本人采用了以调整代替换件的维修方法，提高了经济效益。
关键词；气缸压力不足调整配气机构
为了减少发动机配气机构工作时，因撞击而产生的噪音，不少的高级轿车和轻载货车都采用了液压间隙调节器（或称液力挺杆）。
红旗8V100型轿车，解放CA1020F，CA1026LF轻载货车以及解放CA6440型面包车，都采用液压间隙调节器，其中以上的解放系列采用的CA488型发动机与美国的道奇发动机相似，前者都普遍存在一个问题，就是未到大修期，就出现气缸压力不足的故障。
（一）故障现象
在维修工作中，我接触到不少解放系列的农夫车和面包车（均采用CA488型发动机），它们未到大修期，有些甚至是新车行驶五万公里后便已出现汽车行驶无力、油耗增加、动力下降的现象。
在一次的修理中，就出现过这样的情况，车主已到别的修理厂检查过：
正时记号对正无误，调整到正时皮带张紧度适中，换上了新的火花塞，清洗过化油器，油电路正常，但汽车的故障仍旧没有消除，到底问题出在哪里呢？
我对这台CA488型发动机进行了深入的检查。
（二）
故障的原因及诊断
1、故障原因
为了弄清故障的原因以便修复，
我解剖了发动机，并掌握了一些
参数：
CA488型发动机是四缸、
四冲程、顶置凸轮轴，采用了液
图1
压间隙调节器、化油器式发动机。
发动机采用铸铁缸体、铸铝缸盖、
球墨铸铁凸轮轴，正时带轮装在凸轮前端，气门摇臂以滚动轴承与凸轮接触，进气提前角较小，为上止点前0°其配气相位如右图1所示。
对于采用液压间隙调节器的发动机，造成气缸压力下降的原因一般有以下几个方面：
①气缸垫损坏；②活塞环安装不当或活塞与活塞环严重磨损；③气门与气门座不密封；④气门弹簧折断；⑤火花塞衬垫损坏；⑥机油压力低；⑦配气机构传动副磨损严重。
我对可能出现问题的部位进行了深入的检查。
2、故障诊断
通过压力检测和用量具测量，以确定产生故障的部位。
2、1．气缸压力的检查
起动发动机至正常工作温度，断开高压电，使节气门和阻风门全开，用起动马达带动发动机，至转速不低于200r/min，用气缸压力表接火花塞孔测量气缸压缩压力，并与其规定值比较，列表如下表1：
表1（单位Kpa）
缸序
1
2
3
4
标准压力
新机
≮896
旧机
≮689
实测压力
665
685
688
670
由上表压力对比可知，各气缸的压力均低于最低允许值，各缸间压力差远没超过172Kpa的最大允许值，气缸压力低的原因可能是由于活塞与缸壁之间的磨损间隙过大，或油压过低，或气门组传动副组件磨损所致。
2、2．气缸的密封性检查
由火花塞孔倒入少量机油，用上述测量方法测量各气缸压缩压力，由于测得的压力与上表的实测压力基本相符，所以基本可以确定不存在气缸各配合表面漏气的问题。
2、3．机油压力的检查
先抽出油标尺，检查油面高度，符合要求，怠速使发动机升至正常温度，再用压力表测量主油道上油压，并与规定值比较如下表2，可知机油压力符合要求。
表2（为热机时的最小值，单位：
Kpa）
工况
实测值
规定值
在控制怠速时
55
50
在3000r/min时
420
170-550
2、4．凸轮轴的磨损量测量
用百分表对凸轮轴的轴颈、基圆、凸轮桃尖的磨损量进行测量，并与规定值进行比较，测得的数值如下表3，测量的部位如下页图2。
表3（单位：
mm）
轴颈
基圆
桃尖
极限值
0．08
0．10
0．18
0．25
由测得的数值可知，虽然它们的磨损量没有超过规定值，但已对气缸的配气机构产生了一定的影响。
2、5．间隙调节器的检查
如果调节器上挺杆体与柱塞配合表面磨损，则会增加工作时柱塞与挺杆体的油液泄漏，使挺杆缩短。
而间隙调节器上下端磨损，则会使间隙调节器的最大高度减少，所以当我用手压迫摇臂时（与间隙调节器接触一端），有少许压缩的感觉，再拆下间隙调节器，用千分尺进行了细致的检测，新旧件比较测得的数值如下表4：
表4（单位：
mm）
新件值
旧件值
51.50
51.39
凸轮轴的磨损量测量部位如下图2：
图2
2、6．间隙调节器座孔底部磨损量的测量
由于调节器的底部呈倒锥形，所以
用深度游卡尺可测出其座孔底磨损量，
如右所示，测得其磨损量为0.8mm。
（三）故障分析
1、气门组传动副的磨损对气缸压力的影响
由于凸轮、液压间隙调节器上下端面、调节器座孔底部均出现磨损，加上摇臂轴承间隙因受冲击载荷也会增大，因而造成气门开度不足，进气量减少，气缸压力下降。
2、间隙调节器油液泄漏对气缸压力的影响
由于调节器内柱塞与挺杆体接触面的磨损增大，使其油液泄漏增加“挺杆缩短”情况严重，通过摇臂作用于气门上的有效行程不足，导致气门开度减少，也使进气量减少，气缸压力下降，也是导致功率下降的另一个因素。
3、从示功图看“磨损”及“泄漏”对气缸压力的影响
CA488型发动机的作功顺序为1-3-4-2，其中某一缸的示功图如下图4所示，图中P表示气缸压力，V表示气缸容积，P0为大气压力，表示气缸内气体压力随容积变化的曲线：
r-a进气冲程，a-cˊ-c压缩冲程，c-z-b作功冲程，b-r排气冲程，曲线所包含的面积表示发动机一缸整个工作循环中气体在气缸内所做的功。
由于气门传动组件的磨损及液压间隙调节器的部分失效使气门开启推迟，进气门开度减少、充气受阻、进气量不足；排气门过于迟关，又会使混合气流失，而使气缸的压缩压力降低，最终导致示功
Cˊ~Z：
燃烧期
Vc：
燃烧容积
Vh：
气缸工作容积
Va：
气缸容积
图4
图中的P点下降，曲线所包围的面积减少，即发动机的功率下降，出现油耗增大、动力不足、爬坡无力等故障现象。
（四）故障排除
1、的修理方法：
更换零件
更换间隙调节器后，汽车的动力有的提高，但仍然达不到新机的标准，再更换缸盖、凸轮轴、气门及其他配气机构的零件，发动机的动力才得以恢复，但单换调节器及缸盖两项零件购买就要二千陆佰多元，再加上摇臂及凸轮轴则共需四千多远，既不经济，又花费工时。
2、现时的修理方法：
调整配气正时
先检查原来的配气正时记号无误后，具体做法：
2、1．转动曲轴，使第一缸的活塞处于排气行程的上止点，百分表的表头直接抵触在气门弹簧座上，并使指针具有一定的压缩余量然后将表针对零。
2、2．开始转动曲轴，在百分表指针偏离零位的瞬时，飞轮转过了5齿（飞轮上共有139齿），即转过的角度为13°，由此可知此气门的开启角为上止点后13°。
继续转动曲轴，待表指针回落到零线的瞬时，飞轮转过了90.4齿，即转国的角度为234.1°（持续角，约234°），得气门关闭的角度为（234°-180°+13°）=67°（在下止点后）。
用同样的方法测得排气门的开启及关闭角度原厂家规定的配气相位角比较如下表5：
表5
重叠角
进气门
排气门
提前角α
延迟角β
持续角
提前角
延迟角
持续角δ
规定值
8°
0°
56°
236°
44°
8°
232°
实测值
7°
-13°
67°
234°
31°
19°
230°
从上表可以看出，由于配气机构传动组件的磨损，以及液压挺杆因泄漏而缩短，实测的配气相位角比原厂规定的推迟了8°，持续角因凸论轮廓的磨损而减少了2°。
2、3．在确保各正时带轮与正时带原安装位置不变的情况下，作好记号，接着松开张紧轮，将有40只齿的凸轮轴正时带轮沿顺时针方向转动1齿，即9°，（此时曲轴转过了角度是18°），然后按要求收紧张紧轮，调整后的配气相位角与规定值及调整前的实测值比较如下表6：
表6
重叠角
进气门
排气门
提前角〤
延迟角β
持续角
提前角γ
延迟角
持续角δ
规定值
8°
0°
56°
236°
44°
8°
232°
实测值
7°
-13°
67°
234°
31°
19°
230°
调整值
6°
5°
49°
234°
49°
1°
230°
由上表可知，调整后提前角增大了，延迟角减小了，使气门度增大，进气充足，从而增大了气缸压力，发动机的功率得到提高，动力得以恢复，从根本上解决了设计上存在的后备量不足的问题。
（五）效果分析
通过以上的测量和调整，使汽车的驶用性能大为改善：
1、各气缸的压力明显提高，与调整前的比较如下表7：
表7（单位：
Kpa）
缸序
1
2
3
4
调整前
670
685
685
670
调整后
890
905
900
890
2、车速明显提高，原来最高车速只能达到75km/h，调整后可达到100km/h。
3、油耗大为降低，调整前每百公里耗油20公升，调整后每百公里耗油13公升。
4、接驾驶员反馈的信息，调整后的使用寿命接近换件修理的时间。
（六）总结
通过在维修过程中的不断尝试和学习，我掌握了以调整代替换件，解决了CA488型汽车发动机在使用过程中因后备量不足造成气缸压力下降的技术问题，丰富了自己的维修经验，节省了工时，也带来了效益。
（七）致谢
在撰写本文的过程中，得到了华南农业大学工程技术学院的老师的悉心教导和帮助，并得到南海合创汽修厂的大力支持，谨此致谢！
（八）参考文献
1、中国一汽集团公司《CA488轻型箱式车使手册》一九九四年出版。
2、交通技工学校通用教材《汽车修理工艺》人民交通出版社，一九九五年七月出版。
3、江苏工学院《内燃机构造》中国农业机械出版社，一九八一年二月出版。
2006年10月
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