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發(fā)動(dòng)機(jī)CKD氣缸為什么會(huì)出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象?

更新時(shí)間:2023-09-18      點(diǎn)擊次數(shù):1341
  CKD氣缸首先活塞與氣缸壁并不直接接觸,相反的是通過多道活塞環(huán)與氣缸壁之間進(jìn)行密封,這樣就有效的降低了摩擦面的面積。其次即便是活塞也不能與氣缸壁直接接觸,而是通過潤滑油所形成的油膜保持密封與潤滑作用。光滑的氣缸壁與活塞環(huán)間并不是絕對光滑,依然存在微觀的“毛刺”相互摩擦,當(dāng)然這部分毛刺會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸磨平。
 
  CKD氣缸這種情況會(huì)在熱機(jī)+理想燃燒的情況下才會(huì)實(shí)現(xiàn)。在氣缸冷啟動(dòng)時(shí),特別是低溫冷啟動(dòng)的情況下,潤滑油的粘度會(huì)高,在長時(shí)間放置后,著車的瞬間會(huì)發(fā)生局部干磨,若此時(shí)激烈駕車會(huì)讓此種現(xiàn)象更加嚴(yán)重。
 
  CKD氣缸是個(gè)不錯(cuò)的部件,在受力、高溫、高速摩擦等非常惡劣的環(huán)境下,依然可以運(yùn)行很多年。對于商業(yè)用途的車來說,發(fā)動(dòng)機(jī)在大修前跑50萬公里不稀奇,折算成活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)有數(shù)十億次之余,而氣缸的每次往返運(yùn)動(dòng)的摩擦損耗是非常小,基本是零。但是摩擦損耗畢竟是發(fā)生了,又有哪些因素會(huì)讓氣缸被磨損呢?
 
  對于CKD氣缸配備啟停技術(shù)的車輛,在熱車后機(jī)油會(huì)變得稀,在熄火后機(jī)油會(huì)快速從各個(gè)部件間流回底殼,此時(shí)著車后的氣缸在一段時(shí)間內(nèi)處于邊界潤滑狀態(tài),進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致磨損。
 
  對于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力的測量,在國內(nèi)最為普遍的方法是使用氣缸壓力表。其實(shí)用這個(gè)方法測得的并不是氣缸工作時(shí)的有效壓力,而是一個(gè)累積后的總壓力,如運(yùn)轉(zhuǎn)起動(dòng)機(jī),在活塞第1次壓縮行程時(shí),氣缸壓力表指針達(dá)到8 bar(bar=100 kPa),第2次壓縮行程時(shí)上升至9 bar第3次壓縮行程時(shí)上升至10 bar若壓縮壓力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的累積最大值,則判斷氣缸存在泄漏。當(dāng)氣缸泄漏量較大時(shí)適用于此方法。
 
  現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)失火監(jiān)控越來越精準(zhǔn),只要曲軸旋轉(zhuǎn)的加速度未達(dá)到標(biāo)定時(shí)預(yù)設(shè)的條件,就會(huì)報(bào)發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),混合氣燃燒形成的向下做功的壓力會(huì)從很小的泄漏點(diǎn)損失掉,從而引起推動(dòng)活塞的力損失,導(dǎo)致向下的加速度減小。
 
  對于較小的泄漏,很難用氣缸壓力表測量,這時(shí)可以進(jìn)行氣缸壓力泄漏測試。當(dāng)活塞處于壓縮上止點(diǎn)時(shí),進(jìn)氣門和排氣門都處于關(guān)閉狀態(tài),此時(shí)往CKD氣缸內(nèi)充入壓縮空氣,正常情況下,會(huì)有10%以內(nèi)的氣體從活塞環(huán)與氣缸壁之間泄漏,如果泄漏量大于10%,說明這個(gè)近似密閉的空間存在泄漏,此時(shí)可從幾個(gè)地方聽聲音,如果能聽到漏氣的聲音,說明有漏氣,比如進(jìn)氣門漏氣,節(jié)氣門后方有漏氣聲;排氣門漏氣,排氣管有漏氣聲;氣缸體磨損或活塞環(huán)非正常漏氣,機(jī)油加注口有漏氣聲;氣缸墊漏氣,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液冒氣泡。
 
  CKD氣缸壓力泄漏測試與傳統(tǒng)的氣缸壓力測試相比,能更精準(zhǔn)地判斷出故障點(diǎn),且能判斷出更小的泄漏故障。然而氣缸壓力泄漏測試屬于靜態(tài)測試,不能反映活塞真正運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生的泄漏情況。那如何測量活塞真正運(yùn)動(dòng)時(shí)的氣缸壓力變化呢?為此,很多診斷軟件公司(PICO、ATS及FLUCK等)開發(fā)出了氣缸壓力傳感器,它能實(shí)時(shí)反映氣缸壓力的變化情況。以PICO公司開發(fā)的WSP 500X氣缸壓力傳感器為例,拆下某氣缸的火花塞,安裝氣缸壓力傳感器,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),通過采集的氣缸壓力波形反應(yīng)氣缸的壓力變化。測試時(shí),被測氣缸并不做功,而由其他氣缸帶著運(yùn)轉(zhuǎn),類似一個(gè)空氣泵。
 
  CKD氣缸的優(yōu)勢在于,能用時(shí)間軸的方式反應(yīng)單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的信號(hào)變化,采樣頻率越高,這個(gè)時(shí)間單位就越小。圖1為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)采集的氣缸壓力波形,它能反應(yīng)活塞和氣門的運(yùn)動(dòng)信息,分析如下。
 
  (1)A點(diǎn)為氣缸壓力的波峰,代表壓縮上止點(diǎn),相鄰兩個(gè)波峰之間代表一個(gè)完整的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán),即進(jìn)氣、壓縮、做功及排氣過程,但這個(gè)氣缸是不做功的,氣體壓縮后進(jìn)入膨脹釋放階段,所以做功行程用膨脹來替代。4個(gè)行程為720°曲軸轉(zhuǎn)角,每個(gè)行程分別是180°,活塞從上止點(diǎn)(T)到下止點(diǎn)(BDC)再到TDC兩次。
 
  (2)CKD氣缸打開點(diǎn),即EVO(Exhaust Valve Open),此時(shí)活塞從TDC往BDC運(yùn)動(dòng)。在EVO前,由于進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉,氣缸壓力下降,壓力釋放完后形成真空;在EVO后,由于排氣門打開,氣缸與大氣接通,氣缸壓力逐漸向大氣壓力靠近,恢復(fù)到0 bar
 
  (3)CKD氣缸打開點(diǎn),即IVO(Intake Valve Open),此時(shí)活塞從BDC往TDC運(yùn)動(dòng),由于排氣門仍為打開狀態(tài),所以氣缸壓力沒有明顯變化,仍然為大氣壓力。
 
  (4)D點(diǎn)為排氣門關(guān)閉點(diǎn),即EVC(Exhaust Valve Close),此時(shí)活塞從TDC往BDC運(yùn)動(dòng),進(jìn)入進(jìn)氣行程。在EVC前,由于排氣門和進(jìn)氣門均打開,進(jìn)氣效果不明顯;在EVC后,排氣門關(guān)閉,空氣全部從進(jìn)氣門抽入,真空明顯開始形成。需要注意的是,有些車型的EVC在TDC前,就會(huì)使排氣末尾階段有個(gè)翹起的小波峰。
 
  (5)CKD氣缸關(guān)閉點(diǎn),即IVC(Intake Valve Close),此時(shí)活塞從BDC往TDC運(yùn)動(dòng)。在IVC后,由于進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉,氣缸壓力開始建立。
 
  (6)CKD氣缸循環(huán)的氣缸壓力范圍,當(dāng)與大氣相通時(shí)為0 bar,怠速時(shí)最高氣缸約為5.4 bar,真空的點(diǎn)在0.8 bar左右。

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