发动机进气歧管真空度及其故障诊断技术

发动机进气歧管真空度及其故障诊断技术

1进气歧管真空度△P定义

现代汽车四冲程发动机的进气行程在极其有限的时间内吸入混合汽，同时因结构及工作原理的需要，空气又必须通过空气滤清器、节气门、进气门等层层“路障”而进入汽缸，时间有限和道路阻塞二者作用使得进气管内的压力低于外界大气压力。进气管内的进气压力与外界大气压力之差，称为发动机进气歧管真空度△P。

△P是各汽缸交替进气时共同作用所形成的。事实上，发动机运行中，空气滤清器之后直至汽缸，进气管内的真空度以空气滤清器、节气门、进气门为分界点，分三段逐次增大。通常若无特殊说明，发动机进气歧管真空度△p约定为“掐头去尾讲中段”，即自节气门至各缸进气门之前该段进气管内的真空度，并且设定该段内的真空度各处相等（微小差异可忽略）。

2△P故障诊断原理

首先，△P取决于发动机的工作状态。汽油机负荷采用“量”调节，即依靠节气门开度α的变化控制进入汽缸混合气的量，改变发动机输出功率。以满足汽车行驶时的负荷要求。△P随α增大（减小）而减小（增大），随发动机转速n 升高（降低）而增大（减小）。技术状态良好的发动机，△P与α和n具有确定的函数关系：△P=f（α，n）。

其次，△P还与发动机技术状况有关。与之有关的技术状况一般可归纳为4类。其一，进气管道（包括在其上取用真空的真空管路）和汽缸的气密性；其二。空气滤清器和排气系统的“通顺性”；其三，点火正时和配气正时控制的准确性；其四。混合气的燃烧性（即完全燃烧、不完全燃烧、未燃烧）。

至此，不难推知，以上所述的气密性、通顺性、准确性和燃烧性等4性，无论何者变差。都会破坏发动机△P固有的函数关系△P＝f（α，n），即4性变差△P必失常。发动机△P故障诊断技术就是利用此原理，反其道而行之。通过实测发动机△P，以及与发动机固有的变化规律△P=f（α，n）进行对比分析，可以对进气管道和汽缸的气密性、空气滤清器和排气系统的堵塞程度、点火正时和配气正时的控制精度以及混合汽的燃烧质量等做出技术状况判断，进而根据△P 的实测值与标准（经验）参考值之差大小，对发动机相应部位或系统进行较为准

确的故障诊断。

发动机△P故障诊断技术作为实用技术，应用性很大程度上取决于其操作性。在实际操作中，只需要在发动机无负荷输出的工作状态下，测知几个转速点的△P，便可足以对发动机的相关故障做出诊断。

3△P的测量

为保证实测△P的可靠性和可比性，测量时发动机的水温通常不低于80℃。若水温较低，可空挡怠速运转待水温高于80℃后再测量。

（1）真空表读数法

若进气总管上预留有△P测试口，则拆掉堵头装上真空表即可；若无预留△P测试口，则可拆开在用真空管的连接。捌上3通件装上真空表。然后启动发动机怠速运转，待水温正常后即可测量△P值。

（2）波形测量法

主要用于检测和研究领域的发动机综合分析仪可直接显示△P的波形，给恻速检测和研究发动机性能提供了极大的方便。

真空表读数法简便实用。并且可靠性和精度能较好满足发动机△P故障诊断的需求。因而在发动机△P故障诊断实践中，普遍采用真空表读数法。而波形测量法主要用于大型检测中心以及设计研究领域。

4△P数值的特性及典型参考值

（1）△P的稳定性

△P是各缸交替进气时，综合共同作用所形成的。显而易见，△P读数有规律节奏性的较小波动是正常的；汽缸数越多，△P读数稳定性越好；随着发动机转速n的升高。△P读数越趋于稳定。

（2）怠速时△P的典型值

技术状态良好的发动机正常怠速下，其△P典型值应稳定于60～70kPa。具体大小取决于怠转转速。在发动机稳定工况中。怠速工况时的△P值较大且稳定，具有较强的可比性，同时对导致△P失常的原审较为敏感。因而怠速工况下的△P值是发动机△P故障诊断重要的诊断参数之一。

（3）急加速、急减速工况时△P的典型值

由△P=f（α，n），α恒定。n↑＝△P↑n恒定，α↑＝△P；对α和n两个

参数。只要固定其一，即可测量或观察△P随另一参数变化的大小或随动性。但操作的难度在于；α和n正相关且分离不开。所幸的是，根据物体惯性原理，通过急踩、急收油门操作，可认为α和n瞬间趋近于分离，即可读出或观察到△P 分别随α和n而变化的大小或随动性。

技术状态良好的发动机正常怠速下，突然踩下油门α增大的瞬间，可以认为曲轴因惯性其转速仍为怠转转速，即相当于n恒定而α增大。△P应随α突然增大而急速减小至大约7kPa左右，保持已打开的油门开度，n随之升高，△P也随之升高至近于怠速工况时的值；此时，突然收油门α减小至怠速工况开度的瞬间。同样道理，可以认为曲轴因惯性其转速仍为较高的转速，即相当于n恒定而＝减小，△P应随α突然减小而急速增大至大约84kPa左右，然后回到怠速工况时的值。

由此可见，在怠速工况下，有节奏地急踩、急收油门，△p应随α的变化节奏在7～84kPa之间同节奏变化，即△P对α的随动性，并且灵敏性高和变化范围大者，发动机的相应技术状况愈好。

5导致△p失常的原因分析

①△p失常，相对于正常值不外乎增大了或减小了。除空气滤清器脏堵使△P增大外，其他原因通常导致△p减小。故△P减小是△P失常的主要表现形式。当然，△p失常还表现为忽大忽小不稳定。

②技术状态良好的发动机正常怠速下。人为单缸丢失，n下降约50～100r ／min（具体值取决于汽缸数和怠转转速），△p因而减小通常不低于5kPa。

③随着排气系统阻塞程度的加大，使汽缸排气愈发不彻底，引发进气不畅，从而导致△P减小。

④进气管道漏气。直接导致△P减小。

⑤活塞和汽缸的气密性变差而漏气，使发动机输出功率损失增大，引起n 下降而导致△p减小。

⑥气门的气密性变差而漏气，不仅直接导致△减小，同时还使发动机输出功率损失增大，引起n下降而导致△P减小。

⑦点火正时失准（即偏离最佳点火时刻），混合汽的最佳燃烧效率被破坏，发动机输出功率损失增大。引起n下降而导致△p减小。最佳点火时刻总是对应

最大的△P。

⑧配气正时失准导致△p减小表现为两种形式，其一，换气质量变差，使发动机输出功率损失增大，引起n下降而导致△P减小；其二，废气倒流进气管道。直接导致△p减小。

⑨混合汽燃烧不良（包括未燃烧）。使发动机输出功率损失增大，引起n下降而导致△p减小。

综上所述可知，导致△p减小的表现形式无非有两种：其一。非法气体进入进气管道。直接导致△P减小。经过节气门、怠速控制装置、燃油蒸汽回收控制装置、废气再循环控制装置等进入进气系统的受控气体是发动机控制所必需的；除此之外。凡是未经控制而进入进气系统的气体总是破坏发动机控制的，均为非法气体：其二，发动机输出功率损失，引起n下降而间接导致△p减小。