ch2.2 汽缸密封性檢測.ppt

1、汽車檢測與診斷技術(shù)Inspection and Diagnosis of Automobile,張東峰 寧夏大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 汽車工程系,題 目：第2節(jié) 氣缸密封性檢測 授課類型 ：講 授 課 時(shí) 數(shù) ：2 教學(xué)目的 ：掌握發(fā)動(dòng)氣缸密封性的檢測原理 和方法。 重點(diǎn)難點(diǎn) ：氣缸密封性的檢測原理和方法； 檢測設(shè)備的操作及檢測結(jié)果分析。,第2節(jié) 氣缸密封性檢測,氣缸密封性與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸活塞組的技術(shù)狀況直接相關(guān)，氣缸密封性的檢測參數(shù)可作為氣缸活塞組技術(shù)狀況的評價(jià)指標(biāo)。 氣缸活塞組包括氣缸、活塞、活塞環(huán)、氣門、氣缸蓋和氣缸墊等包圍發(fā)動(dòng)機(jī)工作介質(zhì)的零部件。 氣缸密封性不良，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性下降。 評價(jià)氣

2、缸密封性的主要參數(shù)有：氣缸壓縮壓力、氣缸漏氣率、曲軸箱竄氣量、進(jìn)氣管真空度等。,一、氣缸壓縮壓力檢測 氣缸壓縮壓力是評價(jià)氣缸密封性最為直接的指標(biāo)，并且由于所用儀器簡單，測量方便，因此得到廣泛應(yīng)用。 1.利用氣缸壓力表檢測法 氣缸壓力表是一種專用壓力表，一般由表頭、導(dǎo)管、單向閥和接頭等組成。 單向閥處于關(guān)閉位置時(shí)，可保持測得的氣缸壓縮壓力讀數(shù)；單向閥打開時(shí)，可使壓力表指針回零，以用于下次測量。,檢測方法 1)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)至正常工作溫度，水冷發(fā)動(dòng)機(jī)水溫75-95，風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度80-90 。 2)拆除全部火花塞或噴油器（柴油機(jī)）。 3)把節(jié)氣門和阻風(fēng)門置于全開位置。 4)把氣缸壓力表的錐形橡膠

3、接頭壓緊在被測缸的火花塞孔內(nèi)，或把螺紋管接頭擰在火花塞孔上。 5)用起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)3-5s，指針穩(wěn)定后讀取讀數(shù)，然后按下單向閥使指針回零。每個(gè)氣缸的測量次數(shù)應(yīng)不少于二次。 6)按上述方法依次檢測各個(gè)氣缸。,檢測結(jié)果分析 1)有的汽缸在2-3次測量中，壓力讀數(shù)時(shí)高時(shí)低,相差較大，說明氣門有時(shí)關(guān)不嚴(yán)。 2)相鄰兩缸壓縮壓力讀數(shù)偏低或很低，而其他缸正常，是由于相鄰兩缸間氣缸襯墊漏氣或缸蓋螺栓未擰緊所致。 3)一缸或數(shù)缸壓力讀數(shù)偏低,可以用清潔而黏度較大的機(jī)油20-30mL，注入偏低的汽缸再測量汽缸壓力,若壓力讀數(shù)上升,說明汽缸與活塞組零件磨損過大,如讀數(shù)基本無變化,說明氣門關(guān)閉不嚴(yán)。 4)一氣缸

4、或數(shù)缸壓力偏高，汽車行駛中又出現(xiàn)過熱或爆燃,則屬于積炭過多或經(jīng)幾次大修因缸徑加大而改變了壓縮比。 5)幾種車型發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸壓縮力標(biāo)準(zhǔn)值見后表。,檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)GB的規(guī)定；大修竣工后，氣缸壓縮壓力應(yīng)符合原設(shè)計(jì)規(guī)定；每缸壓力與各缸平均壓力的差，汽油機(jī)不超過8，柴油機(jī)不超過10。 在用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓縮壓力不得低于原設(shè)計(jì)的25，否則應(yīng)進(jìn)行大修。,2.利用電子氣缸壓縮力測量儀測量汽缸壓力 可在不拆卸火花塞或噴油器的情況下，測定發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的壓縮力。其原理是利用示波器記錄的起動(dòng)機(jī)電流曲線來測定發(fā)動(dòng)機(jī)各缸壓縮力。 用起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸所需的轉(zhuǎn)矩M和起動(dòng)工作電流s之間存在一定函數(shù)關(guān)系，即 M與s近似成線性關(guān)系。,發(fā)

5、動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，壓縮壓力的波動(dòng)引起了起動(dòng)機(jī)起動(dòng)工作電流的波動(dòng)，電流波動(dòng)的峰值與氣缸壓縮壓力成正比。 如果能確定某一電流峰值所對應(yīng)的氣缸，如第一缸，按點(diǎn)火次序即可確定各缸所對應(yīng)的起動(dòng)電流峰值，其大小可代表該缸氣缸壓縮壓力值。 若各缸波形振幅不一致，對應(yīng)某缸電流峰值低于規(guī)定值，則說明該缸壓縮力不足。,二、氣缸漏氣量（率）檢測 測量氣缸漏氣率并繪制氣缸磨損曲線能判明故障發(fā)生在哪一部位。 氣缸漏氣率測試儀的結(jié)構(gòu)及測量原理如圖2-6所示。,測量時(shí)，壓縮空氣由軟管1經(jīng)進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)螺塞2、減壓閥8和量孔4、軟管6到錐形塞7、通過氣缸火花塞孔進(jìn)入氣缸內(nèi)。 用進(jìn)氣氣壓調(diào)節(jié)螺塞2調(diào)節(jié)氣壓力使它相當(dāng)于氣缸壓縮壓力，其壓

6、縮空氣壓力由氣壓表3顯示。 用調(diào)節(jié)螺塞9來調(diào)節(jié)減壓閥，當(dāng)錐形塞7全封閉時(shí)，壓力指示表5的讀數(shù)為“0”，表示氣漏率為0。 當(dāng)錐形塞全開時(shí)，壓縮空氣可經(jīng)量孔4全部漏出，壓力指示表5的讀為100，表示漏氣率為100。 在0與100之間等分100份，每一份即為1的氣量。,調(diào)整完畢后，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度：75-85；旋出所有火花塞或柴油機(jī)噴油嘴，用手搖柄搖轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，使一缸活塞到達(dá)壓縮行程上止點(diǎn)，將儀器通氣源，先關(guān)閉錐形塞7，調(diào)整螺釘使指針指0點(diǎn)；將管6的錐形塞安到第一缸火花塞或噴油嘴孔座上，打開錐形塞7，表5指針的讀數(shù)即為第一缸上止點(diǎn)時(shí)的漏氣率。同法可測出其他各缸上止點(diǎn)的漏氣率。 氣缸的磨損情況，可根據(jù)活塞在壓

7、縮行程不同位置時(shí)的氣缸漏氣率間接測出。 先測定在壓縮行程開始，進(jìn)氣門關(guān)閉后氣缸的漏氣率，定為初始位置。然后曲每轉(zhuǎn)10測量一次，直到活塞到達(dá)上止點(diǎn)為止，即可得到曲軸不同轉(zhuǎn)角、也就是活塞在不同位置時(shí)的氣缸漏氣率。對比新發(fā)動(dòng)機(jī)的漏氣規(guī)律，即可了解氣缸的磨膺況。,診斷方法： 1)對于新發(fā)動(dòng)機(jī)，其活塞在壓縮行程中，進(jìn)氣門開始關(guān)閉至活塞到達(dá)上止點(diǎn)位置時(shí)的漏氣率一般在3%-5%。大修后，若漏氣率超過10%，則表明大修質(zhì)量不良。 2)當(dāng)活塞到達(dá)壓縮行程上止點(diǎn)位置時(shí)，在化油器處若聽到漏氣聲，則表明進(jìn)氣門密封不良；在排氣管處若聽見漏氣聲，則表明排氣門密封不良。 3)若在散熱器中聽到漏氣聲，同時(shí)出現(xiàn)水泡，則屬氣缸墊

8、漏氣。若被測氣缸的相鄰缸火花塞口有漏氣聲，則屬于氣缸墊在相鄰缸間燒穿。,三、測定曲軸箱竄氣量 測定曲軸箱竄氣量是檢測氣缸密封性的重要手段。氣缸活塞組配合副磨損，間隙增大，或活塞環(huán)對口、斷裂及拉缸時(shí)，竄入曲軸箱的氣體量將會(huì)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性會(huì)隨之下降。 在發(fā)動(dòng)機(jī)確定的工況下，曲軸箱竄氣量可反映氣缸活塞組總的技術(shù)狀況和磨損程度。 以曲軸箱竄氣量作為診斷參數(shù)，可間接了解氣缸活塞組結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化狀況，并診斷其故障。 曲軸箱竄氣量與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速及曲軸箱的密封性有關(guān)，在測定這項(xiàng)參數(shù)時(shí)，應(yīng)注意密封曲軸箱和選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速范圍。,1.檢測儀基本原理與結(jié)構(gòu) (1)基于節(jié)流原理的測頭 測量時(shí)將接頭

9、下端與加機(jī)油口嚴(yán)密相接，測頭傳感線與表相接。B孔與大氣相通。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱有氣體竄出時(shí)，竄氣以速度V通過中心孔排入大氣，由于中心孔有氣體流過，A點(diǎn)壓力PA便低于大氣壓力，B點(diǎn)為大氣壓力P0。 于是，在支管中的A、 B兩端便產(chǎn)生壓力差P0-PA，它使空氣由B點(diǎn)流向A點(diǎn)。大氣壓力P0是一個(gè)定值，而A點(diǎn)壓力PA是隨中心孔竄氣流速V的變化而變化。 即竄氣量的大小決定著支管中空氣流速的大小，這樣只要測出支管中空氣流速的大小，便可得出曲軸箱竄氣量。為達(dá)到這一目的，在支管中串聯(lián)一個(gè)靈敏度很高的測頭。,(2)測頭信號的轉(zhuǎn)換 測頭為熱敏元件，當(dāng)一恒定電流通過加熱線圈時(shí)，其熱敏元件內(nèi)溫度升高并于靜止空氣中達(dá)到一

10、定數(shù)值。 此時(shí)，其內(nèi)測量元件熱電偶產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢，并被傳送到測量指示系統(tǒng)。此熱電勢與電路中產(chǎn)生的基準(zhǔn)反電勢互相抵消，使輸出信號為零，儀表即指在零位。 若測頭熱敏元件有空氣流過時(shí)，因熱交換使熱電偶熱電勢發(fā)生變化，并與基準(zhǔn)電勢比較后產(chǎn)生微弱差值信號，經(jīng)儀表內(nèi)放大器放大推動(dòng)表頭上作，顯示出竄氣量的大小。,(3)測量儀表 測量儀表由放大電路、表頭、按鍵、微調(diào)器、指示燈和傳感器線插孔等組成，如圖2-7c所示。 放大電路的作用是將傳感器的信號放大處理后傳給表頭并轉(zhuǎn)換成竄氣量值顯示。 當(dāng)電源鍵按下時(shí)，電源指示燈亮，未檢測時(shí)表頭指針應(yīng)指向零位。否則，可通過電源微調(diào)鈕調(diào)整。 按鍵分兩檔，按低檔時(shí)測值在表頭的上

11、行刻度顯示，按高檔則在下行刻度顯示。,2.測試過程 1)調(diào)整測量表頭。按下電源鍵和低檔鍵，傳感器線插入插孔，測量接頭平放，中心孔無氣流通過，將表頭指針調(diào)整到零位。 2)堵塞曲軸箱各通風(fēng)口、油尺孔等僅保留加機(jī)油口為竄氣口。 3)氣壓制動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)須拆除空氣壓縮機(jī)，以免氣體通過回油孔充入曲軸箱，影響竄氣量的測量。據(jù)試驗(yàn)，EQ6100-1和CA6102發(fā)動(dòng)機(jī)在2000r/min穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，竄入曲軸箱的氣量為5L/min，為簡化測試，可不拆空壓機(jī)，只是從曲軸箱竄氣量值中減去5L /min即可。 4)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在正常熱狀態(tài)下開始測試。,3.結(jié)果分析 1)與剛剛走合完畢的新發(fā)動(dòng)機(jī)相比，在用發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸

12、箱竄氣量有一使用極限。例如EQ6100-1型發(fā)動(dòng)機(jī)，穩(wěn)定在2000r/min而空壓機(jī)不工作時(shí)，若曲軸箱竄氣量達(dá)70-80L/min，說明氣缸活塞組磨損已到使用極限。 2)在定期檢測中，若某次竄氣量測值突然明顯增加，則可能是活塞環(huán)對口所致；在變動(dòng)工況測試時(shí)，若穩(wěn)定低速比高速時(shí)竄氣量大，說明活塞環(huán)磨損已接近使用極限。 3)在某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速檢測時(shí)，若指針無規(guī)律按一定幅度擺動(dòng)，說明有拉缸或斷環(huán)故障。,四、檢測進(jìn)氣管真空度 1.檢測原理 進(jìn)氣管真空度指進(jìn)氣管內(nèi)的進(jìn)氣壓力與外界大氣壓力之差。通過檢測該參數(shù)可評價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸密封性，主要是針對汽油機(jī)而言。 檢測進(jìn)氣管真空度，大多數(shù)是在怠速條件下進(jìn)行，因?yàn)榧夹g(shù)狀

13、況良好的汽油機(jī)怠速時(shí)，進(jìn)氣管真空度有一較為穩(wěn)定的值，同時(shí)怠速時(shí)進(jìn)氣管真空度高，對因進(jìn)氣管、氣缸密封性不良引起的真空度下降較為敏感。 若進(jìn)氣管墊、真空點(diǎn)火提前機(jī)構(gòu)等處密封不良，氣缸活塞組、配氣機(jī)構(gòu)因磨損或故障間隙增大，以及點(diǎn)火系統(tǒng)和供油系統(tǒng)的調(diào)整等都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的真空度。,2.檢測方法 檢測進(jìn)氣管真空度的真空表由表頭和軟管構(gòu)成，軟管一頭固定在真空表上，另一頭可方便地連接在進(jìn)氣管上的檢測孔上（真空助力或真空控制裝置從進(jìn)氣管取真空的孔，即可作為檢測孔）。 檢測步驟如下： 1)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱至正常工作溫度。 2)把真空表軟管與進(jìn)氣歧管上的檢測孔連接。 3)變速器置于空檔，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 4)在

14、真空表上讀取真空度讀數(shù)。,3.檢測結(jié)果分析 1)在海平面高度發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若真空表指針穩(wěn)定在57-70kPa之間，表明氣缸密封性正常，海拔高度每升高500m，真空度應(yīng)相應(yīng)降低4-5kPa；密封性正常時(shí)如圖所示。 2)怠速時(shí)，指針在50. 6667. 55kPa間擺動(dòng)，表示氣門粘滯或點(diǎn)火系統(tǒng)有故障。 3)當(dāng)氣門關(guān)閉時(shí)，指針有規(guī)律地迅速跌落10-16kPa，表明氣門與導(dǎo)管卡滯。圖2-8C所示。 4)如果氣門彈簧折斷或彈力不足，發(fā)動(dòng)機(jī)在500r/min左右運(yùn)轉(zhuǎn)，則真空表指在33-74kPa范圍內(nèi)迅速擺動(dòng)。某一只氣門彈簧折斷，指針將相應(yīng)地產(chǎn)生快速波動(dòng)，如圖2-8d所示。,5)如果氣門導(dǎo)管磨損松曠，

15、則真空表讀數(shù)較正常值低10-13kPa，且緩慢地在47-60kPa范圍內(nèi)擺動(dòng)，如圖2-8e所示。 6)如果活塞環(huán)磨損嚴(yán)重，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升至2000r/min時(shí)，突然關(guān)閉節(jié)氣門，真空表指針迅速跌落至6-16kPa以下；當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，指針不能回復(fù)到83kPa，圖2-8f所示。當(dāng)迅速開啟節(jié)氣門時(shí)，指針不低于6-16kPa，則活塞環(huán)工作良好。 7)如果氣缸墊竄氣，真空表讀數(shù)會(huì)從正常值突然跌落至33kPa，當(dāng)泄漏氣缸在工作行程時(shí)，指針又恢復(fù)正常值，如圖2-8g所示。 8)如果混合氣過稀，則指針不規(guī)則跌落；如果混合氣過濃，則指針緩慢擺動(dòng)圖2-8h所示。,9)進(jìn)氣歧管襯墊漏氣與排氣系統(tǒng)堵塞。 進(jìn)氣歧管漏氣時(shí)，真空表指示值比正常值低10-30kPa； 排氣系統(tǒng)堵塞時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升至2000r/min，突然關(guān)閉節(jié)氣，真空表指針從83kPa跌落至6kPa以下，并迅速回至正常，如圖2-8i所示。 10)如果點(diǎn)火過遲，則真空表指針穩(wěn)定地指示在47-57kPa之間，如圖2-8j所示。 11)如果氣門開啟過遲，則真空表指針穩(wěn)定地指示在27-50kPa之間，如圖2-8k所示。 12)如果火花塞電極間隙太小，斷