10.第三章-真空表在汽车故障诊断中的运用-6页.doc

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1、第三章 真空表在汽车故障诊断中的运用随着新材料、新技术、新工艺在汽车生产、制造过程中的不断运用，现代汽车的技术性能已变得越来越好。但在其结构也变得越来越复杂的同时，对其故障诊断的难度也有了相应的增加。所以，借助一些仪器或设备来诊断汽车故障已是现代汽车维修过程中一个必不可少的环节。利用真空表对发动机进气歧管真空度进行检测，并通过其数值对发动机故障进行分析和诊断就是一种行之有效的方法。一、利用真空表检测发动机进气歧管真空度的机理对于汽油发动机来讲，在运转过程中由于进气行程的作用，在进气歧管中就会产生真空度。这个真空度是由各缸在交替进行进气行程时造成的。如果该数值较高且真空表指针表现也较稳定，反映到

2、发动机的工作中就是平稳、有力、加速性良好。但由于现代汽车发动机在结构上存在着很大差异，所以，进气歧管真空度的大小及其稳定性就和发动机的结构及性能（进气系统密封性、发动机转速、气缸的数量等）、点火系统的工作性能、可燃混合气的品质（空燃比的大小）有着密切的联系，并与它们的变化成正比关系。另外，进气歧管真空度还受到节气门开度的影响，并与其成反比。根据这个原理，利用真空表对进气歧管真空度进行检测并分析故障成因就成了一种可行的方法。二、用真空表对进气歧管真空度进行检测的方法用真空表检测发动机进气歧管真空度的数值大小非常简单：把真空表接于节气门的后方，启动发动机，在正常的状态下进行怠速运转，即可从真空表中

3、获取其真空数值。如果随意改变节气门的开度（急加速或急减速）就会获取真空度的变化值，根据这些数值的变化，就可分析和判断发动机存在的故障。三、真空表可检测的发动机故障范围一台汽油发动机的正常运转，必须要同时具备三个条件。一是按一定比例混合而成的可燃气体；二是要有一个能使这些气体进行压缩和燃烧的场所；三是要有一套准确、能量充足的点火装置。这三个条件缺一不可，而且第二个条件与发动机进气歧管真空度的变化有着直接的、密切的关系，而第一、第三个条件与发动机进气歧管真空度的变化值有着间接的关系。因此，利用真空表检测进气歧管真空度可以对影响上述三个条件的故障原因进行分析和诊断，特别是对造成进气系统密封性故障的检

4、测更为有效。实践证明，利用真空表检测进气歧管真空度的方法，可以对发动机因机械部分造成的故障（如气缸盖、气缸垫、气缸体、活塞、活塞环、气门、气门座、气门导管、气门弹簧、液压气门挺杆、节气门体衬垫、进气歧管垫）和喷油器密封圈以及各真空管路的密封不良造成的发动机故障都可进行有效的检测。同时，还可对因发动机点火正时、配气相位和可燃气体混合比不正确所产生的故障进行检测。另外，还能检测到废气再循环系统（EGR）和曲轴强制通风装置的密封性不良所造成的故障。四、用真空表读数对发动机故障的分析方法在不同的发动机转速下，可检测到不同数值的进气歧管真空度。就大多数汽油发动机而言，在正常怠速状态下运转时，如果各系统均

5、工作正常，则真空表指针应稳定在6471kPa之间，如果在迅速开闭节气门时，真空表指针应在785kPa之间灵敏摆动，这时表明进气歧管真空度对节气门开度的随动性较好。同时，也说明发动机各系统（特别是进气系统的密封性）工作良好。假如发动机存在故障（特别是机械故障中的密封性变差）就会出现与上述数值不同的进气歧管真空度，这时表明发动机存在故障。就会出现上述数值不同的进气歧管真空度，这时，表明发动机存在故障，真空度数值与故障之间分析现象如下。1、真空表读数：怠速时，指针在1764KPA之间做大幅度的摆动。故障原因：气缸垫，气缸盖，密封不严或缸盖松动。故障分析：进气行程和压缩行程影响着故障即分为的变化，漏气

6、较大时，真空度波动较大。故障现象：发动机加速无力，运转不稳，或某缸工作不良等现象。2、真空表读数：怠速运转时，指针低于正常位，打开节气门时，指针也会下降到为0故障原因：汽缸与缸壁之间的间隙增大，活塞密封性差，或有严重的拉缸现象和活塞老化。故障分析：活塞与汽缸之间的密封性差，使真空度下降，汽缸压缩力下降，影响发动机的动力。故障现象：发动机动力下降，严重时烧机油，排气管冒黑烟。3、真空表读数：怠速时，真空表指针下降至7KPA之间，摆动幅度不大。故障原因：气门间隙过小，气门烧蚀关闭不严，气门活气门积碳过多。故障分析：活塞与汽缸密封不良使真空度下降，汽缸压缩力下降。故障现象：如进气门漏气就会回火，如排

7、气门漏气，排气管就放炮。4、真空表读数：怠速时，真空表指针应在4560KPA之间摆动，但波动不明显。故障原因：气门弯曲轻微卡住，或气门导管磨损，或气门的配合出现摆动。 故障分析：由于节气门在工作时，经常摆动，漏气部位不明显，漏气量不大的故障则真空表指针摆动不明显。故障现象：故障症状不明显，有时发动机出现无力。5、真空表读数：怠速时，指针在3575KPA之间，而且变化速度较慢，当发动机高速运转时，摆动幅度明显增加。故障原因：气门弹簧变弱，导致气门关闭不严。故障分析：怠速时，对进气管的影响不明显，但发动机高速时，则进气量不足，而使真空度出现剧烈变化。故障表现：发动机低中速工作时尚可，但高速时会出现

8、无力现象。6、真空表读数：怠速时，指针指示在较低的数值。故障原因：气门卡死或液压气门挺杆工作失常顶死。故障分析：气门不正常，关闭时汽缸内和缸外相等或接近，真空度急剧下降。故障表现：会出现凸轮与挺杆的撞击声，严重时，还会出现气门活塞的撞击声！7、真空表读数：怠速运转时，真空表指针下降一般在17KPA以下。故障原因：如变化值不大，节气门体密封不严，或进气管发热，化油器密封不严或真空管有漏气部位。故障分析：进气系统密封性差，汽缸内的进气量下降，从而导致真空度下降。故障表现：如存在这种故障现象，会影响发动机的性能，严重时会出现不着车的现象。8、真空表读数：怠速运转时，指针在4548KPA之间摆动，幅度

9、较小。故障原因：配气相位错位，或点火时间晚，配气相位失准，汽缸压力下降。故障分析：而点火时间则推迟，使混合气体燃烧时间过长，但对汽缸的冲击力不大。故障现象：发动机出现动力下降，严重时，温度高，排气管放炮冒黑烟等现象，点火提前会好转。9、真空表读数：怠速时，指针在4558KPA之间摆动，但幅度较大。故障原因：配气相位错位，点火时间过早，或提前。故障分析：点火过早，使混合气的最高压力提前，从而对气缸内的气体造成较大冲击。故障现象：发动机动力下降，同时会出现气门撞击声，适当推迟点火时间会好转。10、真空表读数：怠速运转，指针指示较低，有时会升至58KPA但很快会下降，较低数为0。故障原因：排气系统堵

10、塞，排气管或三元催化等部件 故障分析：如排气管出现堵塞，将会影响到缸内的可燃气体排放，从而使对新生的混合气造成反向压力，混合气以及进气量减弱。故障现象：会出现进气管回火，冷车好启动，热车难启动，严重时不着车。11、真空表读数：怠速时，指针在4558KPA之间，摆动幅度缓慢。故障原因：混合气过浓。故障分析：过浓的可燃气体会影响正常的燃烧也影响真空度的数值变化！故障现象：在这种情况下，发动机往往会动力下降。排气管冒黑烟。12、真空表读数：怠速时，指针在4050KPA之间摆动，但波动时幅度在混合气时较大，而且不规则。故障原因：有个别缸不工作，或混合气过稀。故障分析：过稀的混合气延长了燃烧的时间，对下

11、一缸的点火行程进气造成了较大的影响。故障现象：发动机的加速性下降，怠速不稳，并且抖动，严重时出现加速回火。13、宝马750I电子油门一块电脑，两套供油管路，三块发动机电脑，六缸一块电脑，真空度为5379KPA。五、用真空表检测进气歧管真空度分析判断发动机故障的优缺点优点：可以在发动机不解体的状态下及时、有效地分析和判断故障的成因，对故障成因判断的准确度较高，特别是对发动机机械部分故障的成因诊断更为可靠，真正做到了方便、快捷。而且其检测的故障范围比其他检测器具更具广泛性。缺点：必须使发动机处于动态状态下进行检测，而且还要求分析人员掌握和了解发动机在不同的工作状态下进气歧管所产生的不同的真空度读数

12、，并结合发动机工作原理进行分析。六、真空表检测发动机故障实例在维修技术人员越来越重视示波器、发动机综合分析仪等相对复杂检测设备的使用时，却常常忽略真空表这样一种简单而又实用的检测工具。实际上，借助真空表对发动机的性能与故障进行分析，可以给维修诊断工作带来很多方便。在此，针对真空表的数值分析判断，并结合典型故障案例中真空表的应用情况，与大家共同探讨真空表在诊断检测工作中的作用。发动机在运转过程中，进气歧管内将会产生一定的真空度，而这一真空度的大小、稳定与否将直接反映出发动机的总体性能与故障部位。在测量一台发动机时，只要发动机能转动(运转起动机)，或在不同转速范围内均可对发动机的真空度进行测量，在

13、测量时把真空表接于节气门后方的进气歧管上，并通过不同的转速与读数来分析和判断故障的部位。真空是低于大气压的压力，测量单位一般是“kPa”。一台性能良好的发动机运转时的真空度比较高。当节气门在任何角度保持不变时，只要发动机转速加快，或是进气歧管无泄漏且气缸密封性良好，真空度就会增加。当发动机运转比较慢或气缸进气效率变低，那么歧管内的真空度就会变低。下面介绍各种工况下的真空度测试方法。 1.起动测试为了使测试结果精确，需保持发动机在热车时进行。如发动机因故障无法着车，也可在冷车时测量，但精确度会降低。测量时关闭节气门，切断点火系统，连接真空表于节气门后方的进气歧管上，起动发动机，观察真空表数值应在

14、1121 kPa之间，如果低于10 kPa，可能原因如下：发动机转速过低(起动机无力)，活塞环磨损(密封不严)，节气门卡滞或烧蚀，进气歧管漏气，过大的怠速旁通气路等。 2.怠速测试一台性能良好的发动机怠速运转时，真空表数值应稳定在6070 kPa之间。(1)低而稳定的真空 如果真空读数低于正常数值且稳定，可能原因如下。点火正时推迟，配气正时延迟(过松的正时齿带或正时链条)，凸轮轴升程不足。(2)摆动的真空 在怠速时如果真空表数值从正常值下降而又返回，有节奏地来回摆动。可能原因为：个别气门发卡或某一凸轮轴严重磨损，如真空表在5267 kPa之间摆动，可能的原因为：气门弹簧硬度不够。如真空表在38

15、61 kPa之间来回摆动，原因通常为：气门漏气，气缸垫损坏，活塞损坏，缸筒拉伤。 3.背压测试排气系统内阻力越大，其压力就越高，这一压力被称为背压。(1)真空表接于节气门后的进气歧管内，起动发动机怠速运转并记录这一数值，提高发动机转速至2 500 r/min，此时真空表数值应等于或接近怠速时真空数值，让节气门快速回到怠速状态，此时真空读数应先快速增加然后又回落。也就是说，从起初高于怠速时读数约17 kPa的读数，快速回落到原始的怠速读数。(2)如果发动机在2 500 r/min时，真空数值逐渐低于怠速数值或在从2 500 r/min猛然降到怠速时，真空表读数没有增加，说明排气系统内背压过高，其

16、排气阻力过大。可能是转换器堵塞，排气管与消声器堵塞。以上数值仅供参考，因发动机真空数值会随着海拔高度与空气密度的不同而变化，并且每一种发动机会各自有着不同的标准数值，工况不同真空度也会有所变化，所以在故障分析前应参考同等型号的正常发动机数值进行对比与综合分析。例1、一辆富康988轿车，停放了一个晚上，第2天早晨无法起动，发动机转动正常，但无着车迹象。经测试高压火花发现有强烈的火花输出，拔下喷油器插头，插入试灯，起动发动机时，试灯闪亮，看来电控系统基本正常。卸下火花塞，发现4个火花塞上面全是汽油，已经淹缸了。更换4个火花塞之后试车，发动机有着火迹象，随后再无任何反应。再次拆检火花塞，发现上面还是

17、有汽油，经过多次更换火花塞，依然如故，卸下4个火花塞起动发动机，逐缸测量气缸压力，缸压均在820 kPa以上，分别检查了燃油品质、配气正时还是一无所获。一般情况下，发动机只要燃油雾化正常，高压火花正常，气缸压力正常，发动机就能正常工作，但该车在以上几方面似乎并无异常，究竟是什么原因造成该车无法起动呢？该车在停放之前一切正常，一夜之后就出现了故障，莫非是排气管堵塞了(当时天气比较冷)？为了证实该想法，在节气门后连接真空表，起动发动机，发现真空表指针在起动时的一瞬间跳动到10 kPa上，随后数值指示到零。为了更进一步确认故障部位，卸下了氧传感器。再次试车，发现每次都能正常起动。卸下排气管，发现排气

18、管尾节的最低处已被冰块堵严。发动机在热车起动时，真空应在1121 kPa之间，最低也不应低于10 kPa，即便是冷车排气系统不堵塞，进气管真空度也应在10 kPa以上。遇到这种情况时如果怀疑排气系统堵塞，可以卸下氧传感器，因为通过氧传感器座孔对排气背压进行调整，支持发动机着火是没有问题的。例2、巧用真空表确定最佳点火提前角怠速情况下，点火提前角不一样，发动机工作状况也将不一样，真空度也就不一样，因此，可以用真空表确定最佳点火提前角，具体方法如下。起动发动机，使其达到正常工作温度，在发动机进气歧管上连接一真空表，进行如下操作：发动机怠速运转，松开分电器外壳上固定螺钉，向左或向右缓慢转动分电器外壳

19、，同时观察真空表指针的变化，指针在最大值处时，即为最佳点火提前角。例3、一辆宝马750i（V12）轿车，进厂维修时，该车加速不良，急加速时发动机转速不能随节气门开度的增大而增加，同时，当发动机转速达到3000r/mim后就很难再上升，另外，该车还存在着热车不易发动的现象。用金奔腾解码器进行电脑检测显示一切工作正常。因此决定从燃油、点火和发动机进气系统等方面进行检查。检查燃油压力（因该车装有两个油泵，所以应分别加以检查）。在拔掉油压调节器真空管后检测两油泵压力均为350kPa,装上油压调节器真空管后再检测，其油压为296kPa，表明油泵及油压调节器工作正常。检测各缸工作压力。在拖动转速300r/

20、mim左右，各缸气缸压力基本能达到800980kPa之间，说明气缸压力也符合要求。检测各火花塞、高压线及分火头、分电器盖的技术状态也未发现异常。检测两个高压点火线圈的一、二次电阻值。分别为0.55(正常值为0.50.1)和6.0k（标准值为61k），也属正常。检查12个喷油器的电阻值，均在1517之间，同时，喷油均匀、雾化良好且无泄漏现象。通过以上的检查，并未发现故障的存在，进而又对点火正时和配气相位进行了检查，但同样没有发现不良之处。随后又检查了其他各主要传感器的技术状况，也未发现异常。这时，用真空表来检测进气歧管真空度，以发现进气系统是否有漏气部位。在发动机怠速时，检测到的进气管真空度仅为

21、48kPa，明显低于正常数值（53kPa）。在急加速时，其数值不仅不能随节气门开度的增大而增加，而且还急速下降到20kPa 以下，同时，真空表指针也随着节气门的急速变化表现出较大的波动。检查结果表明：该发动机的真空度存在异常。那么，是什么原因引起这种故障现象的？根据真空表显示的读数值和汽油发动机工作原理分析认为，这种故障有可能是排气系统不畅或堵塞引起的。因为在排气系统堵塞的情况下，气缸内燃烧后的废气不能全部（或部分）排出缸外，这样当气缸进行下一个进气行程时，就会受到缸内废气的冲击（废气对进气气流行成的反向压力），从而引起气缸进气量的下降，导致加速无力。当发动机在热状态下重新启动时，就会因缸内废

22、气量的增大而导致不易启动（但这种情况不会影响到气缸工作压力，因为废气也存在于气缸内）。这种现象显示到真空表上就会出现较大的波动和读数的下降。拆下排气歧管后试车，急加速、慢加速均正常，发动机转速也能升高到标准值，故障现象消除。怠速时再检测进气歧管真空度也达到了73kPa（标准为53.279.8kPa），且真空表指针也较稳定，表明找到了故障的真正原因。最后拆下装在排气管内的三元触媒转换器，发现各媒孔内已被积炭堵塞。更换新的三元触媒转换器后，发动机工作正常，故障彻底排除。例4、一辆奔驰S320轿车，该车装有直列6缸、双缸同时点火发动机。出现了怠速运转不稳、加速不良和高速无力等现象。经电脑检测读取故障

23、码为21（氧传感器故障），更换氧传感器后故障码消除但故障现象依旧。对其做进一步检查，发现排气管存在有节奏的“突突”声，急加速时还会出现放炮现象。怠速时用真空表检测进气歧管真空度，真空表指针指示在4568kPa之间，并伴有不规则的上升和下降，摆动幅度也较大。根据上述现象分析认为：发动机可能有个别缸工作不良或不工作。逐一对各点火线圈的低压接头进行断路试验，当拔下3、4缸共用的点火线圈低压接头时，发动机的工作状态没有发生任何变化，证明3、4缸工作不良。拆下两火花塞进行检查并没发现不良之处，随后把1、6缸的点火线圈与3 、4缸的点火线圈更换后试验，1、6缸工作仍然良好，表明故障在3、4缸点火线圈低压线

24、路上。用万用表电阻档检测3、4缸点火线圈低压线路两端，呈现出短路状态。检查发现该线路某一段已受高温影响而老化，两线芯处已有多处接触在一起。更换这段线路后，故障现象排除。后又把换下来的氧传感器清洁后重新安装到车上，发动机工作仍然良好，且也无故障码出现，表明氧传感器本身并无故障，而是由于3、4缸内未被点燃的混合气在排出缸外时又被高温气体点燃，这样使排气管内气体的不正常燃烧，导致氧传感器出现了暂时性的故障和排气管放炮。另外，3、4缸工作不良，使发动机的有效工作缸数减少，导致了进气歧管真空度的降低，从而影响到了发动机怠速、加速、高速的正常运转。例5：一辆丰田克罗娜轿车，发动机怠速不稳，有点冒黑烟，在起

25、步时需连续抖动油门方可起步，当车速达到40 km/h后加速性能好转。接车后修理工几乎把所有的电控部件都快换完了，已反复修理多次但是故障依旧。笔者接手该车后试车，在起步过程中踩了一脚制动，发现制动踏板发硬。进行反复测试，感觉好像真空助力器不起作用。看来加速无力与制动不灵有着直接关系。进行全面的目视检查，不存在真空管脱落和真空泄漏的情况。卸下火花塞测量气缸压力，均在850950 kPa之间，连接真空表于节气门后，起动发动机怠速运转，真空数值在3750 kPa之间来回摆动，可能是因为节气门关闭不严造成的，因为此数值已经低于标准的数值。拆检缸盖，发现4个气缸16个气门中有2个缸的进气门和1个缸的排气门

26、有着不同程度的漏气。更换一套气门之后，故障完全排除。此车正常怠速时应稳定在61 kPa，此数值已经远远低于标准数值，一般人会有2个问题：其一是为什么气门漏气而缸压正常。因为在测量时发动机连续运转，在漏气量不是很大时，气缸压力不会降低太大。其二是为什么低速无力而中速以上正常。因为在起步时，发动机各气缸充气量少，而此时由于发动机负荷增大，气门运动速度低，造成漏气量大。而在高速时，由于气门速度加快，漏气量相对减少，功率下降不大，所以高速行车时感觉没有明显异常。除了以上几个故障案例之外，汽车维修技师可以借助真空表还排除很多发动机相关故障。总之，真空表作为一种简单有效的检测工具，只要运用得当，在故障诊断中可以给维修工作带来很多便利，在很多时候可以使维修效率大幅度提高。6