關于某型號柴油機缺缸問題的淺析

譚永剛

摘要：發動機缺缸會對終端客戶造成不好的使用體驗并且嚴重影響發動機的質量。本文就某型號柴油機缺缸現象進行分析、試驗，證明了柴油機的振動過大也會造成缺缸，為后續柴油機的設計、維修提供一定的參考。

關鍵詞：柴油機;缺缸;噴油器;振動

0 ?引言

發動機缺缸是指多缸發動機工作中出現一個或一個以上的氣缸不工作的狀況。發動機缺缸會對其動力性、噪音值、排放等造成影響。因此在發現發動機出現缺缸問題后應及時進行處理。[1]

1 ?某型號柴油機的缺缸現象及原因分析

某型號高壓共軌、增壓中冷的直列四缸柴油機在整車正常行駛過程中發現有異響、冒黑煙、動力降低等現象，經過售后工程師檢測，判斷為第一缸缺缸現象，且此故障率已有多例，嚴重影響到終端客戶的使用。[2]而缺缸問題究其原因，主要可分為以下幾點：

①柴油機線束與其他零件的連接處或線束、ECU本身出現問題;

②柴油機燃油系統本身出現問題;

③柴油機內部的活塞、連桿或氣門等零件出現的機械性問題。

按照由外而內的、由簡而繁排查順序，首先對燃油系統與線束及ECU的連接處進行排查。在重新更換ECU后，問題并未得到解決或改善，進一步在重新更換發動機線束后，發現缺缸問題得到解決。因此首先可以排除第2/3條原因。

但是在更換線束后，繼續進行試驗時又出現缺缸問題，因此需對發動機線束本身或者發動機線束的連接處進行排查。按照之前的采用更換零件的方法進行排查后，可以確定是發動機線束與噴油器連接處有接觸不良的問題，此原因可能是發動機缺缸的根本原因。

而通過對比其他使用相同的線束接插件、噴油器的柴油機，發現其他產品的缺缸故障率在合格范圍內。同時對線束接插件、噴油器本身進行檢驗，發現零件本身也無問題。鑒于此情況，考慮到可能原因是在發動機線束與噴油器連接后，在使用過程中出現了接觸不良的現象，而最大的影響原因懷疑就是噴油器處的振動太大，導致連接處松脫而出現接觸不良的現象。因此，現需對整車正常行車情況時噴油器與線束連接處進行振動試驗檢測。試驗時將振動測試點取在噴油器的磁性夾緊螺母上，如圖1。

試驗時采用三向振動傳感器，取原地空擋怠速、原地空擋1000rpm、原地空擋2000rpm、原地空擋3000rpm、三擋急加速幾種工況，每種工況取兩組數據。通過測試，結果顯示其振動的測量值要大于噴油器廠家（BOSCH）要求值。

2 ?改進措施

噴油器處振動大造成其與線束接觸不良，而噴油器是安裝是發動機缸蓋上，并且與高壓油管連接，而噴油器本身的安裝方式及安裝力矩經檢測都沒問題，因此其振動很大因素應是由高壓油管造成的。鑒于此，考慮對高壓油管增加固定以降低其振動幅度。較為便捷的方案即是對高壓油管增加固定夾，如圖2。

3 ?新方案試驗驗證及數據分析

之后對新方案進行試驗驗證，試驗方法同上。試驗后，通過對新、舊方案的試驗數據進行對比：

①原地空擋怠速工況，安裝新狀態的高壓油管后，振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約54%，在二缸的Y向降低約52%。在三缸和四缸基本沒有變化，如圖3。

②1000rpm工況，安裝新狀態的高壓油管后，振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約60%，Z向降低約48%，在二缸的Y向降低約38%。

③2000rpm工況，安裝新狀態的高壓油管后，振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約45%，在二缸的Y向降低約29%，在三缸和四缸基本不變。

④3000rpm工況，安裝新狀態的高壓油管后，振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約44%。二缸的Y向降低約40%，在三缸和四缸基本不變。

⑤原地急加速工況，安裝新狀態的高壓油管后，振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約47%，在二缸的Y向降低約48%。三缸和四缸整個加速過程振動加速度基本不變。

⑥三擋急加速工況，安裝新狀態的高壓油管后，振動加速度在1缸噴油器的Y向降低約53%，在二缸的Y向降低約51%。三缸和四缸整個加速過程振動加速度基本不變。

綜合上述試驗數據可以看出，安裝新狀態帶管夾的高壓油管后，一缸和二缸噴油器的振動加速度有比較明顯的減小，降低幅度約29-60%左右，三缸和四缸整體基本不變。后續對原車型增加了高壓油管固定夾之后，也沒有再次出現過缺缸的問題。

4 ?結論

通過此次處理問題，得知可以通過降低振動的方法來解決某些特定的缺缸問題。既為后續解決缺缸問題提供了一次經驗，也說明柴油機的振動過大可能會造成缺缸問題。

參考文獻：

[1]王亮.柴油機缺缸故障的危害與故障診斷[J].農機使用與維修，2018（06）：63.

[2]杜振龍.發動機缺缸故障檢測與維修實例[J].汽車維修，2012（11）：38-39.