§3.1-气缸密封性检测

第三章发动机技术状况检测与诊断

§3.1气缸密封性检测评价气缸密封性的主要参数有：气缸压缩压力、气缸漏气率、曲轴箱窜气量、进气管真空度等。“奥迪（Audi）”R8发动机

一、气缸压缩压力检测

1.利用气缸压力表检测法⑴气缸压力表：见右图。⑵检测方法：见下图。⑶检测结果的影响因素

用气缸压力表测得的气缸压缩压力，不仅与气缸密封性有关，还受发动机转速的影响，即与活塞在缸内压缩行程所持续的时间密切相关。气缸压缩压力与发动机曲轴转速的关系曲线见图。起动转速不符合检测气缸压缩压力时的转速要求是用气缸压力表所测得测试结果误差的主要原因。因此，在检测气缸压力时，如能监控曲轴转速，对于减小测量误差，以获得正确的检测结果是十分重要的。⑷诊断：

✵有的气缸在2～3次测量中，压力时高时低，相差较大，说明气门有时关闭不严密。“梅赛德斯-奔驰（Mercedes-Benz）”S500发动机

✵相邻两缸压力偏低或很低，而其他缸正常，是由于相邻两缸间气缸垫漏气或缸盖螺栓未拧紧所致。“丰田（TOYOTA）”凯美瑞（Camry）发动机

✵一缸或数缸压力偏低，可以用清洁而粘度较大的机油20～30mL，注入偏低缸再测，若压力上升说明气缸与活塞组零件磨损过大；如读数基本上无变化说明气门关闭不严。

✵一缸或数缸压力偏高，汽车行驶中又出现过热或爆燃，则属于积炭过多或经几次大修因缸径加大或缸体与缸盖的结合平面加工过甚而改变了压缩比。“马自达（MAZDA）”M2发动机

2.利用气缸压力测试仪检测法⑴用气缸压力传感器式气缸压力测试仪检测

检测方法见下图。⑵用电子气缸压力测试仪检测

该方法可不拆卸火花塞或喷油器的情况下，测定发动机各缸的压缩压力。其原理是利用示波器记录的起动机电流曲线来测定发动机各缸压缩压力。

用起动机驱动发动机曲轴所需的转矩M与起动电流Is，有一定的函数关系，即：

M＝f（Is）

M与Is近似成线性关系。发动机起动阻力矩是由机械阻力矩和气缸内压缩空气的反力矩两部分组成。在正常情况下前者可以认为是常数，后者是随气缸压缩过程而波动的变量，利用示波器可直接记录起动机的电流曲线，如图所示。

3.检测标准

由于发动机结构和压缩比的不同，各车型发动机气缸压缩压力的标准值不尽相同。根据国家标准的规定，完成大修后，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，汽油机小于8％，柴油机小于10％。二、气缸漏气量（率）检测

气缸的漏气量（率）也可用于对气缸密封性进行检测。检测时，发动机不运转，活塞处于压缩行程上止点；若将具有一定压力的压缩空气从火花塞或喷油器孔充入缸，通过压力的变化即可检测气缸的密封性。

1.检测原理

气缸漏气量（率）测试仪的结构及测量原理如图所示。

2.检测方法

⑴漏气量检测

⑵漏气率检测

3.诊断

⑴漏气量

✵若测量表上的压力指示值小于标准值，则说明密封性较差。

⑵漏气率

✵对于新发动机，其活塞在压缩行程中，进气门开始关闭至活塞到达上止点位置时的漏气率一般在3％～5％。大修后，若漏气率超过10％，则表明大修质量不良。

✵当活塞到达压缩行程上止点位置时，在进气管处若听到漏气声，则表明进气门密封不良；在排气管处若听见漏气声，则表明排气门密封不良。

✵若在散热器中听到漏气声，同时出现水泡，则属气缸垫漏气。若被测气缸的相邻缸火花塞口有漏气声，则属气缸垫在相邻缸间烧穿。“福特（Ford）”福克斯（Focus）RS发动机

气缸漏气率参考值见下表。气缸密封状况仪器读数值（％）良好0～10一般10～20较差20～30换环或镗缸30～40三、进气管真空度检测

1.检测原理

进气管真空度指进气管内的进气压力与外界大气压之差。通过检测发动机进气歧管真空度来评价发动机的气缸密封性，主要是针对汽油机而言。进气管真空度首先取决于发动机工作状态。检测进气管真空度，大多数是在怠速条件下进行，因为技术状况良好的汽油机怠速时，进气管真空度有一稳定的值，同时怠速时进气管真空度高，对因进气管、气缸密封性不良引起的真空度下降较为敏感。

进气管真空度还与发动机技术状况有关，通过对进气管真空度的检测可以发现很多部位的故障。

2.检测方法检测进气管真空度的真空表由表头和软管构成，软管一头固定在真空表上，另一头可方便地连接在进气管上的检测孔上（真空助力或真空控制装置从进气管取真空的孔，即可作为检测孔）。检测步骤如图所示。

3.诊断

✵在海平面高度发动机怠速运转时，若真空表指针稳定在57～70kPa之间，表明气缸密封性正常，海拔高度每升高500m，真空度应相应降低4～5kPa。

✵怠速时，指针在50.66～67.55kPa间有规律地摆动，表示气门粘滞或点火系统有故障。

✵当气门关闭时，指针有规律地迅速跌落10～16kPa，表明气门与导管卡滞。

✵如果气门弹簧折断或弹力不足，发动机在500r/min左右运转，则指针在33～74kPa范围内迅速摆动。

✵如果气门导管磨损松旷，则真空表读数较正常值低10～13kPa，且缓慢地在47～60kPa范围内摆动。

✵如果活塞环磨损严重，则发动机转速升至2000r/min时，突然关闭节气门，指针迅速跌落至6～16kPa以下；当迅速开启节气门时，指针不低于6～16kPa，则活塞环工作良好。

✵如果气缸垫窜气，指针会从正常值突然跌落至33kPa，当泄漏气缸在工作行程时，指针又恢复正常值。

✵如果混合气过稀，则指针不规则跌落；如果混合气过浓，则指针缓慢摆动。

✵进气歧管漏气时，真空表指示值比正常值低10～30kPa。

✵怠速时，指示值逐渐下降至零，表示排气消声器或排气系统堵塞。

✵如果点火过迟，则指针稳定地指示在47～57kPa之间。

✵如果气门开启过迟，则指针稳定在27～50kPa之间。

✵如果火花塞电极间隙太小，则指针缓慢地摆动在47～54kPa之间。

4.检测标准

根据国家标准规定，大修竣工的汽油发动机在怠速时，进气管真空度应在57～70kPa范围内。进气歧管真

空度波动：六缸汽油机不超过3kPa，四缸汽油机不超过

5kPa（大气压力以海平面为准）。进气管真空度随海拔高度升高而降低。海拔每升高1000m，真空度将降低10kPa左右。检测时，应根据当地海拔高度修正检测标准。四、曲轴箱窜气量检测

1.检测原理

气缸活塞组配合副磨损、活塞环弹性下降或粘结均会使密封性下降，工作介质和燃气将会从不密封处窜入曲轴箱。窜气量越多，表明气缸与活塞、活塞环间不密封程度越高。窜入曲轴箱的废气可以溢出的通道有：加机油口、机油尺口和曲轴箱强制通风阀，如左图所示。曲轴箱窜气量与使用工况有关。但在确定工况下，曲轴箱窜气量可反映气缸活塞组的技术状况或磨损程度。所以，以曲轴箱窜气量作为诊断参数，可间接了解气缸活塞组结构参数的变化状况，并诊断其故障。右图表明曲轴箱窜气量与功率和油耗的关系。

2.检测方法

曲轴箱窜气量可采用曲轴箱窜气量检测仪检测。其使用微压传感器，当废气流过取样探头孔道时，在测量小孔处产生负压，微压传感器检测出负压并将其转变成电信号。流过集气头孔道的废气流量越大，测量小孔处产生的负压越大，微压传感器输出的电信号越强。该信号输送到仪表箱，由仪表指示出大小，以反映曲轴箱窜气量的大小。曲轴箱窜气量检测仪如右图所示。检测步骤如下：

3.诊断

✵在定期检测中，若某次窜气量测值突然明显增加，则可能是活塞环对口所致；在变动工况测试时，若稳定低速比高速时窜气量大，说明活塞环磨损已接近使用极限。

✵在某一稳定转速检测时，若指针无规律按一定幅度摆动，说明有拉缸或断环故障。

附录：复习提纲

1.评价气缸密封性的四个主要参数。

一、气缸压缩压力检测

1.检测气缸压缩压力的两种检测法的名称。

2.用压力表检测气缸压缩压力时发动机、节气门状态、压力表安装位置、带动曲轴的部件以及曲轴的旋转时间。

3.影响用压力表检测气缸压缩压力试验结果的因素以及测试误差产生的主要原因。

4.气缸压缩压力的故障诊断。

5.用气缸压力测试仪检测压缩压力时，其压力传感器的安装位置。

6.电子气缸压力测试仪的检测原理。

7.起动机驱动曲轴所需转矩与起动电流的关系式。

8.发动机起动阻力矩的组成及其特性。二、气缸漏气量（率）检测

1.气缸漏气量（率）检测时，发动机的状况、活塞所处位置。

2.气缸漏气量（率）检测时，充入压缩空气的途径。

3.气缸漏气量（率）测试仪的结构

4.气缸漏气量（率）检测中的故障诊断。三、气缸漏气量（率）检测

1.进气管真空度的定义、所针对