发动机功率不足---机械故障诊断与修复

《汽车综合故障的诊断与修复》学生手册1学习情境4.1.3发动机功率不足-机械系统故障诊断与修复济宁职业技术学院《汽车综合故障的诊断与修复》学生手册2学习情境4.1.3发动机功率不足-机械故障诊断与修复学时：4学习目标能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆信息。能根据故障现象制定正确的维修计划。能正确选择诊断设备对发动机功率不足-机械故障诊断与修复能使用专用工具对故障车辆进行拆装。能正确记录、分析各种检测结果并做出故障判断。能按照正确操作规范进行各零部件的更换。能正确检发动机功率不足-机械故障的修复质量。能根据环保要求，正确处理对环境和人体有害的辅料、废气液体和损坏零部件。能够按照六步工作法自主检修制动系统引起的故障。任务载体工具、媒体故障现象：桑塔纳LX型轿车行驶无力，耗油量增大，加速时排气管冒黑烟。驾驶员反映，该车曾在其他修理厂更换过正时皮带，运行一段时间后发生上述故障。常用工具4套；各种轿车4辆、工单、多媒体课件、教材、仪器使用说明书、汽车维修手册、学生手册知识要求技能要求具备发动机机械部分基础知识；理解其作用、类型、结构、原理、特性；正确读识桑塔纳机械部分系统各控制。掌握专用工具的使用方法；掌握发动机功率不足-机械故障分析方法；掌握常见车型维修资料查找方法；养成良好的自学能力《汽车综合故障的诊断与修复》学生手册3一．气缸密封性的检测气缸密封性与气缸体、气缸盖、气缸垫、活塞、活塞环和进排气门等零件的技术状况有关。在发动机使用过程中，由于这些零件磨损、烧蚀、结焦或积碳，导致气缸密封性下降，使发动机功率下降，燃油消耗率增加，使用寿命大大缩短。气缸密封性是表征发动机技术状况的重要参数。在不解体的条件下，检测气缸密封性的常用方法有：测量气缸压缩压力；测量曲轴箱窜气量；测量气缸漏气量或气缸漏气率；测量进气管负压等。在就车检测时，只要进行其中的一项或两项，就能确定气缸密封性的好坏。1.气缸压缩压力的检测检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力的大小可以表明气缸的密封性。检测方法有，用气缸压力表检测和用气缸压力测试仪检测。（1）用气缸压力表检测。由于用气缸压力表检测气缸压缩压力（以下简称气缸压力）具有价格低廉、仪表轻巧、实用性强和检测方便等优点，因而在汽车维修企业中应用十分广泛。①检测方法发动机正常运转，使水温达75℃以上。停机后，拆下空气滤清器，用压缩空气吹净火花塞或喷油器周围的灰尘和脏物，然后卸下全部火花塞或喷油器，并按气缸次序放置。对于汽油发动机，还应把分电器中央电极高压线拔下并可靠搭铁，以防止电击和着火，然后把气缸压力表的橡胶接头插在被测缸的火花塞孔内，扶正压紧。节气门和阻风门置于全开位置，用起动机转动曲轴3～5s（不少于四个压缩行程），待压力表头指针指示并保持最大压力后停止转动。取下气缸压力表，记下读数，按下单向阀使压力表指针回零。按上述方法依次测量各缸，每缸测量次数不少于两次。就车检测柴油机气缸压力时，应使用螺纹接头的气缸压力表。如果该机要求在较高转速下测量，此种情况除受检气缸外，其余气缸均应工作。其它检测条件和检测方法同于汽油机。②诊断参数标准气缸压缩压力标准值一般由制造厂提供。根据GB／T15746.2-95《汽车修理质量检查评定标准·发动机大修》附录B的规定：大修竣工发动机的气缸压力应符合原设计规定，每缸压力与各缸平均压力的差，汽油机不超过8％，柴油机不超过10％。《汽车综合故障的诊断与修复》学生手册4常见几种车型发动机气缸压缩压力的标准值如表2-1所示。表2-1常见几种车型气缸压缩压力值发动机型号压缩比气缸压缩压力值(kPa)各缸压力差(kPa)奥迪1001.8L8.5新车：800～1000极限：650不大于300捷达EA8278.5900～1100不大于300桑塔纳AJR1.8L9.31000～1350300富康TU38.81200300解放CA61027.4930东风EQ61006.75833五十铃4JB118.23100③结果分析测得结果如高于原设计规定，可能是由于燃烧室积碳过多、气缸衬垫过薄或缸体与缸盖结合平面经多次修理加工过甚造成。测得结果如低于原设计规定，可向该缸火花塞或喷油器孔内注入适量机油，然后用气缸压力表重测气缸压力并记录。a如果第二次测出的压力比第一次高，说明气缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤等原因造成气缸不密封。b如果第二次测出的压力与第一次相近，说明进、排气门或气缸衬垫不密封。c如果两次检测某相邻两缸压力均较低，说明该两缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气。(2)用气缸压力测试仪检测①用压力传感器式气缸压力测试仪检测用这种测试仪检测气缸压力时，须先拆下被测缸的火花塞，旋上仪器配置的压力传感器，用起动机转动曲轴3～5s，由传感器取出气缸的压力信号，经放大后送入A／D转换器进行模数转换，再送入显示装置即可获得气缸压力。②用起动电流或起动电压降式气缸压力测试仪检测通过测起动电源——蓄电池的电压降，也可获得气缸压力。这是因为起动机工作时，蓄电池端电压的变化取决于起动机电流的变化。当起动电流增大时，蓄电池端电压降低，即起动电流与电压降成正比。起动电流与气缸压力成正比，因此起动时蓄电池的电压降与气缸压力也成正比，所以通过测蓄电池电压降可以获得气缸压力。用该测试仪检测气《汽车综合故障的诊断与修复》学生手册5缸压力时，无需拆下火花塞。③用电感放电式气缸压力测试仪检测这是一种通过检测点火二次电感放电电压来确定气缸压力的仪器，仅适用于汽油机。汽油机工作中，随着断电器触点打开，二次电压随即上升击穿火花塞间隙，并维持火花塞放电。火花放电电压也称为火花线，它属于点火系电容放电后的电感放电部分。电感放电部分的电压与气缸压力之间具有近乎直线的对应关系，因此各缸火花放电电压可作为检测各缸压力的信号，该信号经变换处理后即可显示气缸压力。使用以上几种测试仪检测气缸压力时，发动机不应着火工作。汽油机可拔下分电器中央高压线并搭铁或按测试仪要求处理，柴油机可旋松喷油器高压油管接头断油，即可达到目的。2.曲轴箱窜气量的检测检测曲轴箱窜气量，也是检测气缸密封性的方法之一。特别是在发动机不解体的情况下，使用该方法诊断气缸活塞摩擦副的工作状况具有明显的作用。（1）曲轴箱窜气量的检测方法曲轴箱窜气量的检测一般采用专用气体流量计进行，如图2-4所示，具体检测步骤如下：①打开电源开关，按仪器使用说明书的要求对检测仪进行预调。②密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，将取样头插入机油加注口内。③起动发动机，待其运转平稳后，仪表箱仪表的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。曲轴箱窜气量除与发动机气缸活塞组技术状况有关外，还与发动机转速和负荷有关。因此在检测时，发动机应加载，节气门全开（或柴油机最大供油量），在最大转矩转速（此时窜气量达最大值）下测试。发动机加载可在底盘测功机上实现，测功机的加载装置可方便地通过滚筒对发动机进行加载，以实现发动机在全负荷工况下从最大转矩转速至额定转速的任一转速下运转，因此，可用曲轴箱窜气量检测仪检测出各种工况下曲轴箱的窜气量。图2-4曲轴箱窜气量检测仪图示：1-指示仪表；2-预测按钮；3-预调旋钮；4-档位开关；5-调零旋钮；6-电源开关（2）曲轴箱窜气量诊断参数标准对曲轴箱窜气量还没有制定出统一的国家诊断标准，有些维修企业自用的企业标准一般是根据具体车型逐渐积累资料制定的。由于曲轴箱窜气量还与缸径大小和缸数多少有关，很《汽车综合故障的诊断与修复》学生手册6难把众多车型统一在一个诊断参数标准内。有些国家以单缸平均窜气量作为诊断参数。综合国内外情况，单缸平均窜气量值可参考以下标准：汽油机：新机2～4L／min，达到16～22L／min时需大修柴油机：新机3～8L／min，达到18～28L／min时需大修曲轴箱窜气量大，一般是气缸、活塞、活塞环磨损量大，使各部分间隙大；活塞环对口、结胶、积碳、失去弹性、断裂及缸壁拉伤等原因造成，应结合使用、维修和配件质量等情况来进行深入诊断。3.气缸漏气量和漏气率的检测（1）气缸漏气量的检测气缸的密封性可用检测气缸漏气量的方法进行评价。检测气缸漏气量时，发动机不运转，活塞处在压缩终了上止点位置，从火花塞孔处通入一定压力的压缩空气，通过测量气缸内压力的变化情况，来表征整个气缸组的密封性，即不仅表征气缸活塞摩擦副，还表征进排气门、气缸衬垫、气缸盖及气缸的密封性。该方法仅适用于对汽油机的检测。国产QLY-1型气缸漏气量检测仪如图2-5所示。该仪器由调压阀、进气压力表、测量表、校正孔板、橡胶软管、快速接头和充气嘴等组成，此外还须配备外部气源、指示活塞位置的指针和活塞定位盘。外部气源的压力相当于气缸压缩压力，一般为600～900kPa。压缩空气按箭头方向进入气缸漏气量检测仪，其压力由进气压力表2显示。随后，它经由调压阀、校正孔板、橡胶软管、快速接头和充气嘴进入气缸，气缸内的压力变化情况由测量表3显示。检测方法如下：图2-5气缸漏气量检测仪图示l-调压阀；2-进气压力表；3-测量表；4-橡胶软管；5-快速接头；6-充气嘴；7-校正孔板①先将发动机预热到正常工作温度，然后用压缩空气吹净缸盖，特别要吹净火花塞孔上的灰尘，拧下所有火花塞，装上充气嘴。《汽车综合故障的诊断与修复》学生手册7②将仪器接上气源，在仪器出气口完全密封的情况下，通过调节调压阀，使测量表的指针指在392kPa位置上。③卸下分电器盖和分火头，装上指针和活塞定位盘。指针可用旧分火头改制，仍装在原来的位置上。活塞定位盘用较薄的板材制成，其上按缸数进行刻度，并按分火头的旋转方向和点火次序刻有缸号。假定是6缸发动机，分火头顺时针方向转动，点火次序为1-5-3-6-2-4，则活塞定位盘上每60°有一刻度，共有6个刻度，并按顺时针方向在每个刻度上分别刻有l、5、3、6、2、4的字样。④摇转曲轴，先使第1缸活塞处于压缩终了上止点位置，然后转动活塞定位盘，使刻度“1”对正指针。变速器挂低速档，拉紧驻车制动器，以保证压缩空气进入气缸后，不会推动活塞下移。⑤把1缸充气嘴接上快速接头，向l缸充气，测量表上的读数，便反映了该缸的密封性。在充气的同时，可以从进气口、排气消声器口、散热器加水口和加机油口等处，察听是否有漏气声，以便找出故障部位。⑥摇转曲轴，使指针对正活塞定位盘下一缸的刻度线，按以上方法检测下一缸漏气量。⑦按以上方法和点火次序，检测其它各缸的漏气量。为使数据可靠，各缸应重复测量一次。仪器使用完毕后，调压阀应退回到原来的位置。对于解放和东风等国产发动机，在确认进排气门和气缸衬垫密封良好的情况下，其测量读数值大于246kPa，气缸活塞摩擦副的密封性可诊断为合格；如读数值小于246kPa，则需换环或镗缸换活塞。（2）气缸漏气率的检测气缸漏气率的检测，无论在使用的仪器、检测的方法，还是判断故障的方法上，与气缸漏气量的检测是基本一致的，只不过气缸漏气量检测仪的测量表标定单位为kPa或MPa，而气缸漏气率测量表的标定单位为百分数。一般说来，当气缸漏气率达30％～40％时，如果能确认进排气门、气缸衬垫、气缸盖和气缸套等是密封的(可从各泄漏处有无漏气或迹象确认)，则说明气缸活塞摩擦副的磨损临近极限值，已到了需换环或镗磨缸的程度。4.进气管负压的检测进气管负压(也称真空度)是进气管内的压力与大气压力的差值，发动机进气管负压的大小随气缸活塞组零件的磨损而变化，并与气门组零件的技术状况、进气管的密封性以及点火系和供油系的调整有关。因此，检测进气管负压，可以用来诊断发动机多种故障。进气管《汽车综合故障的诊断与修复》学生手册8负压用真空表检测，无须拆任何机件，而且快速简便，应用极广。一般发动机综合分析仪也具有进气管负压检测功能。（1）测试条件及操作方法①起动发动机，并使其以高于怠速的转速空转30min以上，使发动机达到正常工作温度。②将真空表软管接到进气歧管的测压孔上。③变速器挂空档，发动机怠速运转。④读取真空表上的示值。（2）诊断标准根据GB3799-83《汽车发动机大修竣工技术条件》的规定，大修竣工的四行程汽油机转速在