摘 要 发动机结构和燃气发动机工作原理是本文的分析切入点，在综合研究发动机气缸故障诊断方法之后，本文将提出燃气发动机的气缸故障分类和具体处理措施。以期为发动机气缸的故障诊断以及相关行业的生产活动提出一些可供参考的意见。

关键词 发动机；气缸故障；诊断分析

中图分类号：TK407 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0168-01

发动机作为内燃机的一种，是航天、车辆制造、船舶制造中极为重要的动力设备。其运行状态直接影响着相关设备的整体安全和可靠。发动机气缸故障的诊断和分析是随着人们对发动机重视程度提升而产生的。

1 发动机结构和燃气发动机工作原理

1）发动机结构分析。

作为一种最为常见的动力装置，发动机最为主要的形式是将燃料内能等别的形式能量转换成为机械能量。其最为重要的作用就是为日常的生活生产活动提供人类需求的动力。自上世纪第一台蒸汽内燃发动机产生依赖，发动机的类型也随着科技发展进行了完善和改进。其中，发动机的结构和组件也伴随着发动机类型的变化而发生了转变。但是，归结起来，大多数发动机无论经过怎样的变化，其结构和系统还是会有那么一些基本元素不会发生改变。例如，现阶段大部分发动机的结构往往都涵盖了配汽机构、曲柄连杆机构。而点火系统、冷却系统、燃料供给系统和启动系统等是普遍发动机应当具备的。但是，由于发动机的种类不一，某些个别发动机为了提升功率，往往还具备了增压系统。在发动机结构中，发动机气缸的故障往往都是集中在配汽机构和曲柄连杆机构中。

2）发动机工作原理分析。

发动机的工作如同复式压缩机一样，是一种往复运动的过程。本文关于发动机工作原理的分析主要针对单缸四冲程发动机和单缸二冲程发动机进行。首先，单缸四冲程发动机结构主要包涵了火花塞、启蒙摇臂、活塞连杆机构等。其工作原理大致是伴随着曲轴的开始旋转，连杆附带着火花塞开始进行一种类似于复式压缩机的往复运动；排气门定时关闭，进气门定时开启；一旦燃料进入燃料室，火花塞经过压缩出现火花，进而推动活塞进行做工；最后气体排出气缸。换言之，其过程就可以分为进气、压缩、做功和排气四个步骤。

而单缸二冲程发动机的工作原理往往是活塞只需要进行一次往复运动，进气、压缩、排气和做功等过程就会完成。其工作中，气缸下部有排气孔、进气孔以及扫气孔，取代了单缸四冲程发动机的排气门和进气门。

2 发动机气缸故障诊断方法阐述

发动机气缸的故障使得发动机整体设备的安全稳定影响受到运行，进而影响相关生产生活过程的安全性。因此，关于发动机气缸故障的诊断方法研究是相当广泛的。现阶段最为常用的发动机气缸诊断方法有热力参数法、瞬时转速检测法、油液分析法、智能化诊断、振动诊断法等。

此外，由于发动机气缸的主要构成部分是活塞、火花塞、连杆机构和点火系统等。因此，在进行发动机气缸诊断的过程中主要诊断的方向应当朝着气阀故障、缸套腐蚀、火花塞积碳、活塞环故障等。

3 燃气发动机的气缸故障分类和处理

1）燃烧类故障分析和处理。

尽管燃气发动机的工作原理和复式压缩机有着一定的相似，但其实质却与复式压缩机有着区别。燃气发动机凭借其做功的燃烧特性，使得其燃烧故障比其他机械偏多。其中，燃烧不均、积炭以及烧灼等都是主要的燃烧故障。

其中，燃烧不均往往会引起发动机气缸爆震的情况出现。而这种由于燃烧不均造成的现象主要原因还是诸如空燃比不合理、点火角提前、燃油辛烷值太低、积碳等。其故障的诊断主要就是凭借爆振后发动机抖动率变大，尤其是有着明显金属的敲击声。针对这种情况，应当长期性和经常性地对发动机进行积碳处理，优化燃料来源。同时，适当进行气缸内点火角的调整。

气缸火花塞中最为常见的就是积炭故障，往往发动机熄火就是因为此类故障而产生的。积炭的产生主要是由于燃料在燃烧过程中缺乏氧气，进而导致燃料以及一些进入气缸的杂志不能进行完全化的燃烧。长此以往，火花塞头部就会有胶物资覆盖，点火也就不能顺利完成。处理此类故障无非就是及时进行火花塞更换，亦或者及时进行积炭的清楚工作。

燃烧室和汽缸垫是直接接触的，故而汽缸垫极易因为燃烧室的高温遭到烧灼。一旦烧灼故障发生，气缸密封性将会持续下降，不工作现象也时有发生。整体来说，烧灼出现之后发动机将呈现出气缸振动加强和整体抖动不稳的情况。针对这一情况，应用高强耐腐蚀和延展性连号的汽缸垫是最佳处理措施。

2）机械类损坏故障的分析和处理。

在机械类故障上，燃气发动机因为和复试压缩机一样。在实际机械运动的过程中机械磨损是在所难免的。尤其是工作介质和某些零部件的接触，极易出现腐蚀损坏的情况。另外，往复力的长期作用也极易导致疲劳断裂问题的产生。就机械性故障来说，只要发动机气缸在进行工作，这些故障的产生是必然发生的。因此，针对机械类故障的诊断就集中在火花塞、气缸套等机械结构的磨损上。具体处理要求进行长期性和经常性的维修和保养，确保做到机械结构的润滑、保养，长期保持机械结构的磨损度检查和更换工作。

3）发动机动力不足的故障分析和处理。

发动机动力不足的故障分析首先需要检查发动机的机械部位，以确保能够诊断出具体部位的损害程度。具体来说，发动机动力动力不足最为常见的气缸故障就是因为点火系统和燃油供给系统出现异常。所以，检查过程中的侧重点应当是发动机气缸的密闭性能。同时，还应针对气缸压力进行检查。概而言之，发动机动力不足的气缸故障分析就是通过发动机气缸工作原理侧重气缸密闭性进行检查，同时伴以相关气缸结构的检查。最后，根据检查结果确定维修方式。如果是密闭性导致的问题，则应根据气缸泄露的位置，实施气缸密闭性增强。而如果是由于机械结构导致的问题，需要根据气缸压力检查、各项系统检查，最终确定机械结构部位，进行维修或者替换即可。

4 结束语

无论是生活还是生产，发动机的动力提供作用都相当重要。本文通过对气缸故障的诊断分析阐述了气缸故障诊断的分类和处理，并概述了发动机气缸的工作原理和诊断方式。希望能为让其发动机的气缸故障诊断提供一些有用的建议，最终促进发动机的安全稳定运行。

参考文献

[1]白广来，孟宪尧，汪思源.发动机气缸故障诊断的研究[J].大连海事大学学报，2001（01）：54-57.

[2]樊少军，王斌，李杰等.浅议柴油发动机气缸早期磨损的原因和排除[J].轻型汽车技术，2011（04）：65-68.

[3]董志平，王家明.自制检测工具快速检测发动机气缸故障[J].设备管理与维修，2014（01）：69.

[4]孙嵩楠.柴油发动机缸垫密封可靠性技术研究[D].辽宁工业大学，2014.

作者简介

贾向伟（1984-），男，汉族，技术主管，本科，单位：长城汽车股份有限公司天津哈弗分公司，研究方向：汽车发动机工艺。