CN103542983A - 发动机气缸的漏气检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发动机气缸的漏气检测方法，在不对发动机喷油的状态下，用电机拖动发动机运转；如果发动机的一个或多个气缸的压缩冲程时间小于其他气缸的压缩冲程时间，且该一个或多个气缸的做功冲程时间大于其他气缸的做功冲程时间，则判定为该一个或多个气缸漏气；否则，判定为所有气缸的密封性均完好。本申请可以快速、简便、准确地判断发动机各个气缸的密封性，可用于车辆的故障诊断，减少维修时间；还可避免错误地更换正常元件，降低维修成本。

Description

发动机气缸的漏气检测方法

技术领域

本申请涉及一种检测车辆发动机的气缸密封性的方法。

背景技术

随着汽车保有量的不断增长，汽车尾气排放的污染问题越来越受到重视。为了治理环境污染，各国对汽车尾气排放和OBD（On-Board Diagnosis，车载自动诊断系统）的要求越来越严格，这使得EMS（Engine Management System，发动机管理系统）变得越来越复杂，从而使得车辆出现故障之后的维修难度也不断提高。

统计显示，发动机失火是最难锁定根本原因的故障之一。所谓发动机失火是指由于可燃混合气中空气与燃油的比例不当（过浓或过稀）、发动机机械故障、点火系统故障等引起的点火能量小、燃烧质量差、燃烧不完全、或完全不燃烧的一种不正常的燃烧状况。导致发动机失火的因素很多，例如喷油器故障、火花塞故障、气缸漏气等，因而维修工程师仅凭经验检查很难找到根本原因。

对于喷油器或火花塞的故障检测，目前维修工程师通常是依次更换喷油器、火花塞等元件，每次更换元件后观察发动机失火是否仍旧存在。如果在更换某一元件后发动机失火现象消失，则判定为所更换的元件出现故障。对于发动机气缸的漏气检测，目前采用缸压测量仪。维修工程师为每个气缸安装缸压测量仪，并用肉眼观察缸压以判断该气缸是否漏气。这种检测需要挨个气缸进行检查，而且难以发现泄露不明显的漏气。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种检测车辆发动机的气缸密封性的方法。当出现发动机失火时，可以使用该方法判断是否由于气缸漏气导致的发动机失火，从而有助于快速、准确地进行故障诊断。

为解决上述技术问题，本申请发动机气缸的漏气检测方法为：在不对发动机喷油的状态下，用电机拖动发动机运转；如果发动机的一个或多个气缸的压缩冲程时间小于其他气缸的压缩冲程时间，且该一个或多个气缸的做功冲程时间大于其他气缸的做功冲程时间，则判定为该一个或多个气缸漏气；否则，判定为所有气缸的密封性均完好。

本申请可以快速、简便、准确地判断发动机各个气缸的密封性，可用于车辆的故障诊断，减少维修时间；还可避免错误地更换正常元件，降低维修成本。

附图说明

图1是四冲程发动机的曲轴、凸轮轴信号的示意图；

图2是本申请发动机气缸的漏气检测方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

请参阅图1，机动车辆普遍使用的四冲程发动机的每个工作循环由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程所组成。

进气冲程中，进气门开启，排气门关闭，燃油与空气通过进气门注入气缸，形成可燃混合气。

压缩冲程中，进气门和排气门均关闭，可燃混合气被活塞压缩而使气缸内的压力和温度升高。

做功冲程中，进气门和排气门均关闭，可燃混合气被火花塞点燃（汽油机）或自行着火（柴油机）而释放热能，使气缸内的压力和温度进一步急剧升高并推动活塞运动，对外输出机械能。

排气冲程中，进气门关闭，排气门开启，燃烧过的废气通过排气门排出气缸。

四冲程发动机的每个工作循环对应于曲轴转动两圈（720度），凸轮轴转动一圈（360度）。当发动机的每个气缸都具有完好密封性的情况下，各气缸的压缩冲程时间相同，各气缸的做功冲程时间也相同。

在四冲程发动机实际工作时，可燃混合气燃烧而使得曲轴和凸轮轴的转速很高。即便有一个或多个气缸漏气，由于惯性作用，各气缸的压缩冲程时间几乎相同、做功冲程时间也几乎相同。

如果不给四冲程发动机通入燃油，而仅由电机拖动其运转。那么发动机各气缸的活塞照常进行四个冲程的运动。此时，做功冲程已经名不副实，而只是活塞从压缩上止点运动到做功下止点的过程，已经没有可燃混合气的燃烧了。由于曲轴和凸轮轴的转速较慢，因而可以检测各气缸是否漏气。一旦有一个或多个气缸发生漏气，那么在压缩冲程中发生漏气的气缸的活塞受到的空气阻力要小于没有漏气的其他气缸，因此发生漏气的气缸的压缩冲程时间会比没有漏气的其他气缸更短。紧接着在做功冲程中发生漏气的气缸中的空气压力较低，因而推动活塞运动的力要小于没有漏气的其他气缸，这使得发生漏气的气缸的做功冲程时间会比没有漏气的其他气缸更长。这就是本申请可以在两个以上气缸的发动机中检测出某个气缸漏气的基本原理。

综合上述分析可知，本申请发动机气缸的漏气检测方法不能在发动机正常工作的时候进行，由于要断油并由电机拖动发动机而通常是在维修站进行的。

本申请发动机气缸的漏气检测方法为：在不对发动机喷油的状态下，用电机拖动发动机运转。如果发动机的一个或多个气缸的压缩冲程时间小于其他气缸的压缩冲程时间，且这一个或多个气缸的做功冲程时间大于其他气缸的做功冲程时间，则判定为这一个或多个气缸漏气。否则，判定为所有气缸的密封性均完好。

优选地，将大于、小于改为明显大于、明显小于。例如超过20%以上才认为是明显大于，小于20%以上才认为是明显小于，以容纳各气缸中活塞运动时间的正常的细微差异。

本申请不仅可以检测出单个气缸的漏气，而且可以检测出多个气缸的漏气。例如，在发动机具有四个气缸的情况下，如果气缸A、B的压缩冲程时间基本相同（在5%以内）、做功冲程时间也基本相同。而气缸C、D的压缩冲程时间明显小于气缸A、B的平均压缩冲程时间（在20%以上）、做功冲程时间则明显大于气缸A、B的平均做功冲程时间，那么就判定为气缸C、D均漏气。

请参阅图2，这是本申请发动机气缸的漏气检测方法的一个实施例，用于检测车辆发动机的气缸密封性能。其包括如下步骤：

第1步，车辆发动机管理系统中的ECU（电子控制单元）关闭喷油器的喷油功能。还可进一步关闭点火系统的点火功能，但即使不关闭点火，在做功冲程中由于没有燃油仅仅是高压空气也无法燃烧。

第2步，ECU起动车辆的起步电机，并由起步电机拖动发动机运转；ECU计算各个气缸的压缩冲程时间和做功冲程时间。压缩冲程从进气下止点开始，到压缩上止点结束。做功冲程从压缩上止点开始，到做功下止点结束。

第3步，如果各个气缸的压缩冲程时间相同，那么ECU判定所有气缸的密封性完好。如果有某一个气缸的压缩冲程时间小于其他气缸，则进入第4步。

第4步，如果该气缸的做功冲程时间大于其他气缸，则ECU判定该气缸出现漏气。否则ECU判定所有气缸的密封性完好。

该实施例优选在车辆通过钥匙上电之后、发动机起动之前进行。

发动机的各个气缸中，活塞头离气缸顶部最近处（活塞头离曲轴回转中心最远处）为上止点，活塞头离气缸顶部最远处（活塞头离曲轴回转中心最近处）为下止点。活塞从一个止点运动至另一个止点的过程称为冲程。ECU通常使用曲轴和凸轮轴之间的相对位置来检测各个止点。

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种发动机气缸的漏气检测方法，其特征是，在不对发动机喷油的状态下，用电机拖动发动机运转；如果发动机的一个或多个气缸的压缩冲程时间小于其他气缸的压缩冲程时间，且该一个或多个气缸的做功冲程时间大于其他气缸的做功冲程时间，则判定为该一个或多个气缸漏气；否则，判定为所有气缸的密封性均完好。

2.根据权利要求1所述的发动机气缸的漏气检测方法，其特征是，除了关闭喷油，还关闭点火。

3.根据权利要求1所述的发动机气缸的漏气检测方法，其特征是，用车辆的起步电机拖动发动机运转。

4.根据权利要求1所述的发动机气缸的漏气检测方法，其特征是，先计算各个气缸的压缩冲程时间和做功冲程时间再进行比较。

5.根据权利要求1所述的发动机气缸的漏气检测方法，其特征是，所述方法在车辆通过钥匙上电之后、发动机起动之前进行。

6.根据权利要求1所述的发动机气缸的漏气检测方法，其特征是，压缩冲程从进气下止点时开始，到压缩上止点结束；做功冲程从压缩上止点开始，到做功下止点结束。

7.根据权利要求1所述的发动机气缸的漏气检测方法，其特征是，所述小于改为小于20%以上，所述大于改为大于20%以上。

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