利用真空表檢測(cè)電噴汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的故障

【摘 要】隨著汽車新技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的高科技的汽車診斷技術(shù)及診斷設(shè)備也在日新月異的換代升級(jí)，在汽車技術(shù)及診斷手段的不斷發(fā)展和完善的同時(shí)，對(duì)汽車故障診斷的難度也有了相應(yīng)的增加。因此借助一些簡(jiǎn)單的儀器或設(shè)備來診斷汽車故障已是現(xiàn)代汽車維修過程中一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。例如：利用真空表對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管真空度進(jìn)行檢測(cè)，并通過其數(shù)值對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行分析和診斷就是一種行之有效的方法。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，進(jìn)氣歧管內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生一定的真空度， 而這一真空度的大小、穩(wěn)定與否將直接反映出發(fā)動(dòng)機(jī)的總體性能與故障部位。在此，我詳細(xì)的介紹一下利用真空表的數(shù)值分析判斷，并結(jié)合典型故障案例中真空表的應(yīng)用情況，與大家共同探討真空表在診斷檢測(cè)工作中的作用。

【關(guān)鍵詞】真空表 進(jìn)氣歧管 故障診斷

一、真空表檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管真空度的原理

對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來講，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于進(jìn)氣行程的作用，在進(jìn)氣歧管中就會(huì)產(chǎn)生真空度，這個(gè)真空度是由各缸在交替進(jìn)行進(jìn)氣行程時(shí)造成的。如果該數(shù)值較高且真空表指針表現(xiàn)也較穩(wěn)定，說明發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、有力、加速性良好?，F(xiàn)代轎車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)上縱橫布置有多根膠管，且大多是將一端直接與進(jìn)氣歧管相連，目的是利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生的真空作為多種輔助設(shè)備的動(dòng)力源或有關(guān)傳感器的信號(hào)源。例如：進(jìn)氣系統(tǒng)密封性、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火系統(tǒng)的工作性能、可燃混合氣的質(zhì)量（空燃比的大小）等都有著密切的聯(lián)系，并與它們的變化成正比關(guān)系。另外，進(jìn)氣歧管真空度還受到節(jié)氣門開度的影響，并與其成反比。根據(jù)這個(gè)原理，利用真空表對(duì)進(jìn)氣歧管真空度進(jìn)行檢測(cè)并分析故障成因就成了一種可行的方法。

二、真空表的連接方法

為了更好地使用真空表，測(cè)試前首先必須嚴(yán)格地按照技術(shù)要求調(diào)整好初始點(diǎn)火正時(shí)與怠速極限值，把真空表接于節(jié)氣門的后方與進(jìn)氣歧管相連的膠管上，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在正常的狀態(tài)下進(jìn)行怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，即可從真空表中獲取其真空數(shù)值。如果隨意改變節(jié)氣門的開度（急加速或急減速）就會(huì)獲取真空度的變化值，根據(jù)這些數(shù)值的變化，就可分析和判斷發(fā)動(dòng)機(jī)存在的故障。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管真空度是進(jìn)氣管內(nèi)氣壓與大氣壓力差的絕對(duì)值，是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸交替進(jìn)氣時(shí)對(duì)進(jìn)氣管形成的負(fù)壓值總和。P為汽缸壓力；ΔPx為進(jìn)氣管真空度，因此

ΔPx=P標(biāo) -P （P標(biāo) =100ka）發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管真空度的大小及其穩(wěn)定性與工作氣缸數(shù)量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和空燃比的大小成正比，與節(jié)氣門的開度成反比，也隨著進(jìn)氣系統(tǒng)密封性、點(diǎn)火性能的變差而減小。

進(jìn)氣管真空度是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)綜合性技術(shù)指標(biāo)，被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)性能的“晴雨表”。若進(jìn)氣管的真空度符合標(biāo)準(zhǔn)，不僅表明氣缸的密封性能良好，而且表明點(diǎn)火性能、配氣相位及空燃比（A/F）也基本符合要求。因此，通過檢測(cè)進(jìn)氣歧管的真空度可以不解體診斷發(fā)動(dòng)機(jī)的多種故障。

三、利用真空表可進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢測(cè)

測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度可分為三種基本類型：怠速測(cè)試、急加速測(cè)試和排氣系統(tǒng)阻塞測(cè)試。

（一） 怠速測(cè)試

在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，在怠速條件下，變速器處于空擋位置，用真空表測(cè)量其值應(yīng)為50～70kpa?？紤]到進(jìn)氣歧管真空度隨海拔增加而降低，海拔每升高1000m，真空度將減少10kpa左右。因此在測(cè)量真空度時(shí)，應(yīng)根據(jù)海拔高度來修正真空度標(biāo)準(zhǔn)值。若測(cè)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。

1、如果怠速測(cè)試時(shí)的真空表讀數(shù)不正常，則應(yīng)進(jìn)行以下檢查：

①檢查初始點(diǎn)火正時(shí)；

②檢查配氣正時(shí)；

③檢查氣缸壓力；

④檢查曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)控制閥。

2、如果怠速測(cè)試時(shí)的真空表指針有規(guī)律的下跌6～9kpa，則應(yīng)進(jìn)行以下檢查：

①查出不工作的火花塞；

②查出燒壞的氣門（壓力測(cè)試）；

③查出燒壞的活塞（壓力測(cè)試）。

3、如果發(fā)現(xiàn)真空表讀數(shù)值不規(guī)則地下降到10～27kpa時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行以下檢查：

①檢查火花塞；

②查找卡滯的氣門；

③查找卡滯的氣門挺桿或液壓挺桿；

4、如果真空表指針緩慢擺動(dòng)于27～34kpa之間，則應(yīng)進(jìn)行以下工作：

①調(diào)整化油器（混合氣可能太濃）；

②檢查火花塞（火花塞間隙可能太?。?/p>

5、如果怠速時(shí)真空表指針很快的在47～61kpa之間擺則說明進(jìn)氣門挺桿與導(dǎo)管磨損、配合松曠。如果真空表指針在34～76kpa之間緩慢擺，并且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高擺動(dòng)加劇則說明氣門彈簧彈力不足。

6、如果怠速時(shí)真空表指針在18～65kpa之間大幅度擺動(dòng)遇是由氣缸襯墊漏氣所引起的。

7、如果發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過高，測(cè)試歧管真空度小于40kpa。說明是發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門之后的歧管或總管漏氣，漏氣部位多數(shù)是歧管墊以及與歧管相連接的許多管線。如真空助力器氣管等。有一次我們?cè)谛蘩硪慌_(tái)奔馳560轎車時(shí)，利用此方法檢測(cè)出漏氣，又用排除法判定了故障部位在控制閥，最后確定是控制它作用的一個(gè)電源保險(xiǎn)絲熔斷。更換了該保險(xiǎn)絲后，故障排除。

8、如果發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，保證不了穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)、測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度在50kpa以上。說明發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管路沒有問題，故障在于電控系統(tǒng)造成的點(diǎn)火不良或噴油不良，例如點(diǎn)火線圈故障等。

（1）左圖為正常怠速時(shí)真空表的讀數(shù)，指針表示氣缸壓力為40cmHg

根據(jù)100kpa=760mmHg 可得出40cmHg≈53kpa

（2）右圖為某缸噴油器斷路時(shí)指針度數(shù)，很明顯低于40 cmHg

（二） 急加速測(cè)試

在發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)進(jìn)行測(cè)試，也可顯示活塞漏氣的程度。急加速時(shí)，真空表的讀數(shù)應(yīng)突然下降；急減速時(shí)，真空表指針將在原怠速時(shí)的位置向前大幅度跳越。即當(dāng)迅速開啟和關(guān)閉節(jié)氣門時(shí)，真空表指針應(yīng)隨之?dāng)[動(dòng)在7～8kpa之間。

1、如果活塞漏氣嚴(yán)重，真空表指針的擺動(dòng)幅度將不太明顯。真空表指針擺動(dòng)幅度越寬，表明發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況越好。

2、如果怠速時(shí)真空表指針低于正常值，急加速時(shí)指針回落到“O”附近，節(jié)氣門突然關(guān)閉時(shí)指針也不能升高到86kpa左右。此現(xiàn)象主要是由于活塞環(huán)、進(jìn)氣管或化油器襯墊漏氣造成的。

（三） 排氣系統(tǒng)阻塞測(cè)試

排氣系統(tǒng)的堵塞，主要是由于三元催化器和消聲器內(nèi)因結(jié)膠、積碳或破碎而造成的。由于時(shí)通時(shí)堵，排氣時(shí)背壓較大，使進(jìn)氣管真空度過低，導(dǎo)致排氣不徹底，進(jìn)氣不充分、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、加速無力、空燃比失常、點(diǎn)火調(diào)節(jié)失控等故障發(fā)生。通常在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min的條件下進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試工作，仔細(xì)觀察真空表讀數(shù)，如果讀數(shù)明顯地逐漸下降，則表明排氣系統(tǒng)存在阻塞現(xiàn)象。

四、各種非正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)表（下表數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)海拔數(shù)據(jù)）

五、真空表檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)故障案例：

案例一：

一輛豐田卡羅拉轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，有點(diǎn)冒黑煙，在起步時(shí)需連續(xù)抖動(dòng)油門方可起步，當(dāng)車速達(dá)到40km/h后加速性能好轉(zhuǎn)。修理工幾乎把所有的電控部件都快換完了，已反復(fù)修理多次但是故障依舊。后來在試車中發(fā)現(xiàn)，起步過程中踩了一腳制動(dòng)，發(fā)現(xiàn)制動(dòng)踏板發(fā)硬，進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，斷定加速無力與制動(dòng)不靈有著直接關(guān)系。進(jìn)行全面的目視檢查，不存在真空管脫落和真空泄漏的情況。卸下火花塞測(cè)量氣缸壓力，均在850～950kPa之間，連接真空表于節(jié)氣門后，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，真空數(shù)值在37～50kPa之間來回?cái)[動(dòng)，可能是因?yàn)楣?jié)氣門關(guān)閉不嚴(yán)造成的，因?yàn)榇藬?shù)值已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值。拆檢缸蓋，發(fā)現(xiàn)4個(gè)氣缸16個(gè)氣門中有2個(gè)缸的進(jìn)氣門和1個(gè)缸的排氣門有著不同程度的漏氣。更換一套氣門之后，故障完全排除。此車正常怠速時(shí)應(yīng)穩(wěn)定在41kPa，上述數(shù)值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，一般人會(huì)有2個(gè)問題：其一是為什么氣門漏氣而缸壓正常。因?yàn)樵跍y(cè)量時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在漏氣量不是很大時(shí)，氣缸壓力不會(huì)降低太大。其二是為什么低速無力而中速以上正常。因?yàn)樵谄鸩綍r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸充氣量少，而此時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大，氣門運(yùn)動(dòng)速度低，造成漏氣量大。而在高速時(shí)，由于氣門速度加快，漏氣量相對(duì)減少，功率下降不大，所以高速行車時(shí)感覺沒有明顯異常。

案例二：

一臺(tái)搭載491QME發(fā)動(dòng)機(jī)的面包車，行駛8000km后，動(dòng)力不足，最高車速只有80km，且伴有回火、放炮甚至有加速熄火現(xiàn)象。維修站雖多方檢查，卻始終沒有找到故障原因。用故障診斷儀配以真空表檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)診斷儀顯示的進(jìn)氣壓力在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，由正常逐漸升高，真空表顯示的真空度則由高逐漸變低，同時(shí)，噴油脈寬也由1.76ms增加到6.2ms。上述現(xiàn)象在告訴我們一個(gè)問題： 排氣系統(tǒng)存在堵塞現(xiàn)象，其最大的可能就是三元催化器堵了。經(jīng)檢查，更換三元催化器，故障排除。

六、用真空表檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)故障的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：可以在發(fā)動(dòng)機(jī)不解體的狀態(tài)下及時(shí)、有效地分析和判斷故障的成因，對(duì)故障成因判斷的準(zhǔn)確度較高，特別是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部分故障的成因診斷更為可靠，真正做到了方便、快捷。而且其檢測(cè)的故障范圍比其他檢測(cè)器具更具廣泛性。

缺點(diǎn)：必須使發(fā)動(dòng)機(jī)處于動(dòng)態(tài)狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)，而且還要求檢測(cè)人員掌握和了解發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工作狀態(tài)下進(jìn)氣歧管所產(chǎn)生的不同的真空度數(shù)值，并結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理進(jìn)行分析。

總之，利用檢測(cè)進(jìn)氣管真空度的方法判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的故障，必須要求檢測(cè)人員熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)不同故障下真空表的指針的變化量，這需要長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)積累。隨著電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的普及，其故障現(xiàn)象變得越來越多樣化。所以充分發(fā)掘真空表在故障機(jī)理分析方面所獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，再結(jié)合解碼器讀出的故障碼，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行綜合分析，就可以迅速、準(zhǔn)確地找出故障原因。此方法簡(jiǎn)便易行，又有較大的覆蓋面，是當(dāng)前行之有效的檢測(cè)手段。

參考文獻(xiàn)：

1、劉尚明 《真空表在故障診斷中的應(yīng)用》 百度文庫(kù)

2、章彪 《利用真空表診斷電噴發(fā)動(dòng)機(jī)》《河南科技》2011第十期

3、《真空表在汽車故障診斷中的運(yùn)用》 百度文庫(kù)

4、 圖片來源 自拍