歐陽卡，羅建亮

（柳州五菱柳機(jī)動(dòng)力有限公司，廣西柳州545005）

處于真空狀態(tài)下的氣體稀簿程度，通常用真空度表示。從真空表所讀得的數(shù)值，稱真空度。真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強(qiáng)實(shí)際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，即真空度。

真空屬于低氣壓，剎車的真空產(chǎn)生于進(jìn)氣歧管上，進(jìn)氣歧管上有個(gè)管子通向發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)剎車助力泵，真空的低氣壓與大氣壓力差產(chǎn)生的力量，作為輔助助力幫助車輛更輕松地制動(dòng)。如發(fā)動(dòng)機(jī)真空度過低，壓力差減小，輔助助力就會(huì)變小，車輛腳制動(dòng)力變大，腳踏板變硬，影響車輛剎車性能。

1 問題的描述

（1）背景：根據(jù)市場信息反饋，市場上大量出現(xiàn)M1型轎車腳制動(dòng)踏板偏硬現(xiàn)象，據(jù)分析為LJ465Q-2ANE6發(fā)動(dòng)機(jī)真空度過低引起。M1型轎車腳制動(dòng)踏板偏硬，腳制動(dòng)力需求增大，致使該型轎車出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）真空度技術(shù)要求。真空度正常在60 kPa左右，不能低于53 kPa。低于53 kPa的真空壓力會(huì)使輔助助力過小，剎車力需求變大，腳踏板變硬，影響車輛剎車性能。

2 測(cè)量方法及真空度過低的常見原因

開啟發(fā)動(dòng)機(jī)直至冷卻液溫度升至83～93℃之間，把真空表裝在PCV閥通氣管的外端上（如圖1所示），再裝上發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表或故障診斷儀。發(fā)動(dòng)機(jī)保持（850±50）r/min速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在這種轉(zhuǎn)速條件下，真空度不能低于0.053 MPa。

圖1 測(cè)量真空度

常見導(dǎo)致真空度過低的原因有：

（1）氣缸墊的泄漏；

（2）進(jìn)氣歧管密封墊的泄漏；

（3）氣門密封面的泄漏；

（4）氣門彈簧彈力減弱；

（5）氣門間隙沒調(diào)整；

（6）氣門定時(shí)沒調(diào)整好；

（7）點(diǎn)火正時(shí)不正確。

3 數(shù)據(jù)采集分析

3.1 數(shù)據(jù)對(duì)比分析

基于試驗(yàn)車的進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)對(duì)真空度影響的數(shù)據(jù)對(duì)比分析如表1所列。

表1 數(shù)據(jù)對(duì)比分析表

從以上數(shù)據(jù)分析可知：

（1）帶空濾器的真空度比不帶空濾器大2 kPa左右；

（2）不帶三元催化及消聲器的真空度比帶三元催化及消聲器的大2 kPa左右；

3.2 整車廠測(cè)量數(shù)據(jù)

測(cè)試M1型車輛共16輛，其中1輛為試驗(yàn)車，另外15輛為剎車力偏大，不能達(dá)到整車測(cè)試要求的下線新車。數(shù)據(jù)分析如下：

（1）在15輛不合格測(cè)試車中，有5輛的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙不合規(guī)范；有1輛在測(cè)試過程中出現(xiàn)防凍液泄漏而中斷測(cè)量；另外9輛的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)正常。

（2）在5輛氣門間隙不合規(guī)范的M1車中，有1輛氣門間隙過大產(chǎn)生氣門異響，并且真空度波動(dòng)異常（45～53 kPa）；4輛真空度偏低，真空度偏低是氣門間隙偏小造成，通過將氣門間隙調(diào)節(jié)至規(guī)范值范圍，真空度達(dá)到未磨合新機(jī)的水平。

（3）根據(jù)現(xiàn)場測(cè)量數(shù)據(jù)，空調(diào)的開關(guān)狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的水溫狀態(tài)，都對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度產(chǎn)生很大的影響。從空調(diào)開到空調(diào)關(guān)，真空度的提升值在8～17 kPa左右；水溫從常溫到正常工作水溫（88～96℃），真空度的提升值在9～18 kPa左右。

（4）未磨合的新發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度，比磨合后的發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度要低10～13 kPa左右。

（5）在15輛測(cè)試剎車力偏大的M1車中，有4輛真空度偏低，所占的比例為26.67%；在4臺(tái)真空度偏小的發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣門間隙沒有達(dá)到技術(shù)規(guī)范的有4臺(tái)，所占比例為100%。有9輛的真空度正常，所占比例為60%。在9臺(tái)真空度正常的發(fā)動(dòng)機(jī)中，整車測(cè)試剎車力為開空調(diào)、低水溫工作狀態(tài)。

3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)廠測(cè)量數(shù)據(jù)

以下為發(fā)動(dòng)機(jī)廠抽檢5臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)真空度數(shù)據(jù)，真空度數(shù)值都不符合技術(shù)要求。

表2 發(fā)動(dòng)機(jī)真空度抽檢數(shù)據(jù)表

4 原因分析

針對(duì)部分M1型新車LJ465Q-2ANE6發(fā)動(dòng)機(jī)真空度偏小的問題，通過現(xiàn)場檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)真空度偏小的根本原因?yàn)椋?/p>

（1）測(cè)量條件規(guī)范不明?？照{(diào)的開關(guān)狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的水溫狀態(tài)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度產(chǎn)生很大的影響；未磨合的新發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度，比磨合后的發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度要低。

（2）氣門間隙（冷態(tài) (0.11± 0.02)mm；熱態(tài)(0.23±0.02)mm）調(diào)配太小。氣門間隙調(diào)節(jié)過小，會(huì)使進(jìn)氣門提前開啟，排氣門提前關(guān)閉，進(jìn)氣阻力減小，進(jìn)氣壓力增大，真空腔內(nèi)的真空度也就變小。

5 臺(tái)架試驗(yàn)

對(duì)磨合后的LJ465Q-2ANE6汽油機(jī)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)。綜合考慮性能、缸壓、排放噪音等因素，測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)冷熱態(tài)氣門間隙與真空度的關(guān)系，確定最佳真空度下氣門間隙值。試驗(yàn)現(xiàn)場見圖2。

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架

5.1 實(shí)驗(yàn)方法

（1）第一步——使冷卻液溫度冷卻至環(huán)境溫度下（冷機(jī)狀態(tài)），將氣門間隙調(diào)至0.09 mm，記錄此時(shí)的氣門間隙及對(duì)應(yīng)冷卻液溫度值、缸壓值，然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，記錄剛起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速、真空度值、大氣壓值、診斷儀所測(cè)進(jìn)氣壓力和溫度值；

（2）第二步——在冷卻液溫度達(dá)到40℃、50℃、60℃、70℃時(shí)記錄轉(zhuǎn)速、真空度值、大氣壓值、診斷儀所測(cè)進(jìn)氣壓力和溫度值；待冷卻液溫度達(dá)到83～93℃，轉(zhuǎn)速達(dá)到正常怠速值850 r/min時(shí)，記錄此時(shí)的轉(zhuǎn)速、真空度值、大氣壓值、診斷儀所測(cè)進(jìn)氣壓力及溫度值，然后停機(jī)，以最快速度測(cè)量此時(shí)的氣門間隙值；待冷卻液溫度溫冷卻至環(huán)境溫度值后，再測(cè)量此時(shí)的氣門間隙值，記錄相應(yīng)的冷卻液溫度及間隙值。

（3）第三步——使冷卻液溫度冷卻至環(huán)境溫度（冷機(jī)狀態(tài)），將氣門間隙（mm）分別調(diào)至0.11，0.13，0.15，0.18，重復(fù)第二步試驗(yàn)，并記錄下相應(yīng)數(shù)據(jù)。

5.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

（1）真空度。發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)氣門間隙（mm）為：0.09，0.11，0.13，0.15，0.18，最大真空度（k Pa）分別為：49，52，58，60，63。

（2）缸壓。發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙（mm）為0.09、0.11，缸壓在1.2～1.3 MPa之間；氣門間隙（mm）為0.13、0.15，缸壓在 1.3～1.4 MPa之間；氣門間隙（mm）為0.18，缸壓大于1.5 MPa（注：缸壓規(guī)范要求為標(biāo)準(zhǔn)1.324 MPa，最低 1.177 MPa）。

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)在不同氣門間隙的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)氣門間隙在（0.11～0.18 mm）之間，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為（44～46 kW），扭矩為（81～85 N·m），滿足性能要求。

（4）排放。測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)怠速點(diǎn)排放，不同發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙對(duì)排放的影響微小。

6 整改措施

（1）調(diào)配氣門間隙值由（0.11± 0.02）mm（冷態(tài)）改為0.13～0.18 mm（冷態(tài)），以使發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）明確真空度技術(shù)要求。發(fā)動(dòng)機(jī)在整車狀態(tài)下，磨合前、熱機(jī)、空調(diào)關(guān)閉狀態(tài)下真空度正常在60 kPa左右，低于53 kPa需要維修。

7 措施驗(yàn)證

表3為修改氣門間隙后，抽檢12臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度數(shù)據(jù)，符合發(fā)動(dòng)機(jī)真空度設(shè)計(jì)要求。

8 結(jié)束語

針對(duì)微型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)真空度不足的問題，在明確發(fā)動(dòng)機(jī)真空度的技術(shù)條件下，通過一系列數(shù)據(jù)分析和臺(tái)架試驗(yàn)，找出最佳的氣門間隙調(diào)配值，使真空度達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)要求，同時(shí)可以滿足車輛的剎車性能，提高整車的安全性。

表3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

[1]周龍保.內(nèi)燃機(jī)學(xué)（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.