第4章汽车发动机综合性能检测

第四章汽车发动机综合性能检测第一节发动机功率检测第二节气缸密封性检测第三节汽油机点火系统的检测与诊断第四节发动机燃料供给系统的检测第五节发动机润滑系统的检测第六节发动机冷却系的检测第七节发动机异响的检测与诊断第一节发动机功率检测一、发动机功率检测概述发动机的动力性指标是指额定功率和转矩。发动机功率分为额定功率和有效功率。额定功率是指发动机在额定转速下发出的总功率，是由制造厂标定，亦称标定功率；有效功率是发动机曲轴实际输出的功率，这是在发动机台架上用测功机测得的功率。二、检测的分类和设备发动机功率检测方法有稳态测功和动态测功。稳态测功必须在专门台架上进行，常用的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器，常用于发动机的研究开发和质量检测中。而动态测功可以在汽车不解体条件下进行就车测定发动机功率。下一页返回第一节发动机功率检测三、测功原理（一）稳态测功稳态测功是指发动机在节气门开度、转速一定和其他参数保持不变的稳定状态下，在测功器上测定功率的方法。（二）动态测功动态测功是在发动机节气门开度和转速均匀变动的状态下测定发动机功率的一种方法。基本方法为：当发动机在怠速或空载某一转速时，突然全开节气门，使发动机克服惯性和内部阻力而加速运转，其加速性能好坏直接反映最大功率的大小。1.测瞬时加速功率转矩与角加速度的关系为上一页下一页第一节发动机功率检测Te=I·dω/dt=I/30×dn/dt（4.2）式中Te—发动机有效转矩，N·m；I—发动机内部运动件的当量转动惯量，kg·m2；n—发动机转速，r/min；dω/dt—曲轴的角加速度，rad/s2；dn/dt—曲轴的加速度，1/s2。2.测平均有效功率四、无负荷测功设备的使用和测功方法（一）单一功能的便携式测功仪的使用和测功方法1.测试前的准备（1）调整发动机配气机构、供油系统和点火系统，使之处于技上一页下一页第一节发动机功率检测术完好状态；预热发动机至正常工作温度（80～90℃）；调整发动机怠速，使之在规定范围内稳定运转。（2）接通电源，预热仪器并调零，把传感器按要求连接在规定部位。（3）对测加速时间—平均功率的仪器，应按要求把n1、n2调好。（4）需置入转入惯量的仪器，要把被测发动机的转动惯量置入仪器内。若被测发动机的转动惯量未知时，则应先测定其转动惯量。（5）操作其他必要的键位，如机型（汽油机、柴油机）选择键、缸数选择键和测试键等。2.总功率测试方法上一页下一页第一节发动机功率检测（1）怠速加速法。（2）启动法。（二）发动机综合分析仪的使用和测功方法（1）发动机充分暖机。（2）选择无负荷测功功能。（3）设定起始转速n1（略高于发动机怠速）和终止转速n2（相当于发动机最高转速的80%）。（4）输入当量转动惯量。（5）当驾驶员准备好后，操作人员按下F2键，用于检测，显示上一页下一页第一节发动机功率检测器开始倒计时。（6）当倒计时至零时，有蓝色色棒显示，此时迅速踩下加速踏板，发动机转速升高；当达到发动机最高转速时，松开加速踏板，使发动机回到怠速工况。（7）计算机自动判断发动机转速，当发动机转速大于终止设定转速时，自动停止检测。（8）按F3键存储检测的有效数据。（9）按F4键存储图形。（10）按F6键进行图形打印。上一页下一页第一节发动机功率检测（11）按F1键返回上级菜单。（三）单缸功率的检测方法五、检测标准及检测结果分析诊断根据国家标准GB7258—1997《机动车运行安全技术条件》和GB/T15746.2—1995《汽车修理质量检查评定标准—发动机大修》的规定：在用车发动机功率不得低于原标定功率的75%，大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。部分汽车发动机的动力性指标（不带风扇、动气压缩机、空气滤清器、排气消声器等附件时的功率）见表4-1。上一页返回表4-1返回第二节气缸密封性检测一、气缸密封性检测诊断的目的和必要性直接影响气缸密封性的因素有：气缸、气缸盖、气缸衬垫、活塞、活塞环和进排气门等包围发动机工作介质部零件的工作状况。二、气缸密封性检测项目评价气缸密封性的主要参数有：气缸压缩力、气缸漏气率、曲轴箱窜气量、进气管真空度等。三、检测仪器使用、检测方法和诊断（一）气缸压缩力的检测与诊断1.利用气缸压力表检测法气缸压力表（如图4-2、图4-3所示）是一种专用压力表，下一页返回图4-2返回图4-3返回第二节气缸密封性检测一般由表头、导管、单向阀和接头等组成。气缸压力表接头有螺纹管接头和锥形或阶梯型橡胶接头两种。2.气缸压力表的使用与检测方法（如图4-4所示）3.利用气缸压力测试仪检测法（1）用气缸压力传感器式气缸测试仪检测。（2）用启动电流或启动电压降式气缸压力测试仪检测气缸压力。（3）电感放电式气缸压力测试仪。4.检测结果分析与故障诊断1）气缸压缩压力的检测标准及检测结果分析2）检测结果的影响因素用气缸压力表测得的气缸压缩压力不仅与气缸密封性有上一页下一页图4-4返回第二节气缸密封性检测关，还受发动机转速的影响，即与活塞在缸内压缩行程所持续的时间密切相关。（二）曲轴箱窜气量的检测窜入曲轴箱的废气可以溢出的通道有：加机油口、机油尺口、和曲轴箱强制通风阀。（1）仪器的认识。曲轴箱窜气量的检测一般采用专用的气体流量计进行（如图4-7所示），实际上是一个差压流量计。（2）仪器的使用和检测方法。（3）注意事项。（4）结果分析及诊断。（三）气缸漏气量的检测与诊断上一页下一页图4-7返回第二节气缸密封性检测1.检测目的测量气缸压缩行程压力只是了解气缸、活塞组件、气门、汽缸垫的综合性密封状况。而测量气缸漏气量能判明故障发生在气缸、活塞组件、气门、汽缸垫的哪一部位。2.检测原理3.检测仪器的认识、使用和检测方法气缸漏气量检测仪的工作原理如图4-8所示，仪器外形如图4-9所示。4.检测标准和结果分析、诊断（1）检测标准。气缸漏气量（率）与发动机种类、缸径、磨损情况等因素有关。上一页下一页图4-8返回图4-9返回第二节气缸密封性检测（2）检测结果分析。①在化油器处监听，如听到漏气声，则为该缸进气门与座密封不良。②在消声器处监听，如听到漏气声，则为该缸排气门与座密封不良、烧蚀等造成漏气。③在正常水温下，散热器加水口若有气泡冒出，则为气缸与水道相通（气缸盖衬垫漏气）。④若进排气门处均无漏气声，而在相邻火花塞处听到漏气声，则为相邻两缸之间的缸垫烧穿漏气。（四）进气管真空度的检测与诊断1.检测目的上一页下一页第二节气缸密封性检测进气管真空度是指进气歧管内的进气压力与外界大气压力之差。2.检测原理3.检测仪器的认识检测真空度的真空表由表头和软管组成。4.检测方法（1）发动机预热至正常工作温度。（2）把真空表软管与进气歧管上的检测孔连接。（3）变速器置于空挡，发动机怠速稳定运转。（4）真空表必须垂直悬挂，并不准放平使用。（5）在真空表上读取真空度读数。上一页下一页第二节气缸密封性检测5.检测标准和结果分析、诊断（1）在海平面高度发动机怠速运转时，若真空表指针稳定为57～70kPa，表明气缸密封性正常。（2）发动机在怠速情况下，当真空表读数为40～60kPa，并有缓慢波动时，诊断为气门与气门座不密封。（3）发动机在怠速情况下，当真空表读数为47～53kPa，并有快速波动时，诊断为气阀管中有卡滞现象。（4）发动机在怠速情况下，当真空表读数为50～53kPa，并有缓慢波动时，诊断为气阀导管破损。上一页下一页第二节气缸密封性检测（5）发动机在怠速情况下，当真空表读数为30～63kPa，并有大幅度波动时，诊断为气缸衬垫窜气。（6）发动机在怠速情况下，当真空表读数均在红绿区域缓慢摆动或者真空表读数有不规则的跌落时，诊断为混合气过浓或混合气过稀。（7）发动机在怠速情况下，当真空表读数为47～57kPa，诊断为点火过迟。（8）发动机在怠速情况下，当真空表读数为47～54kPa之间缓上一页下一页第二节气缸密封性检测慢波动时，诊断为火花塞电极间隙大或小，断电器触点接触不良。（9）发动机在怠速情况下，当真空表读数为27～50kPa，可诊断为气门开放滞后。（10）发动机在提高转速至2000r/min，真空表读数在33～74kPa之间波动或快速波动时，诊断为气阀弹簧弹力不足或某一气阀弹簧折断。（11）发动机转速在2000r/min时,真空表读数为83kPa。突然关闭节流阀，真空表读数迅速跌落至6～16kPa以下，则诊断为活塞环磨损。上一页返回第三节汽油机点火系统的检测与诊断一、汽油机对点火系统的基本要求（一）提供足够的击穿电压（二）提供足够的点火能量（三）点火时刻与汽油机的运行工况相匹配点火系统除了应按各缸的工作顺序依次点火外，还必须把开始点火的时刻控制在最佳时刻，最佳的点火正时能提高汽油机动力性。二、点火系统检测的目的三、点火系统检测项目四、点火系统检测仪器的使用、检测方法与诊断下一页返回第三节汽油机点火系统的检测与诊断（一）点火正时的检测1.点火正时的概述点火正时也称为点火定时，是指正确的点火时间，一般用点火提前角来表示。2.点火正时方法采用的检测方法点火正时还分为基本点火正时和提前点火正时，因此采用的方法有检测基本点火正时的静态检测和检测运行工况相匹配的提前点火正时的动态检测。3.点火正时的检测过程1）点火正时的静态检测与调整2）点火正时的动态检测与调整上一页下一页第三节汽油机点火系统的检测与诊断发动机点火正时动态检测方法主要有闪光法（也称频闪法）和缸压法。（1）闪光检测法。①闪光正时检测仪如图4-22所示。②检测原理。③闪光正时仪的使用与检测方法。（2）缸压法。当某缸活塞到达压缩行程上止点时，气缸内压缩压力最高。用缸压传感器检测出这一时刻，同时用点火传感器检测出同一缸的点火时刻，二者间所对应的曲轴转角即为点火提前角。用缸压法制成的点火正时仪由缸压传感器、点火传感器、处理装置和指上一页下一页图4-22返回第三节汽油机点火系统的检测与诊断示装置等构成。如果正时仪带有油压传感器，还可以用来检测柴油机的供油提前角。图4-24为缸压法检测发动机点火提前角或供油提前角的原理图。（3）电子控制点火系统的正时检测与调整。（二）点火系统的波形检测与诊断1.点火电压波形测量原理和目的2.示波器的认识示波器工作原理图如图4-26所示。3.示波器的使用、检测方法与诊断1）示波器的使用（1）仪器进入。上一页下一页图4-24返回图4-26返回第三节汽油机点火系统的检测与诊断（2）测试接线方法。2）检测方法（1）按发动机点火示波器或发动机综合检测仪使用说明书的要求，对仪器通电预热，检查校正。（2）启动发动机并预热至正常工作温度。（3）按要求正确联机，即把各类传感器连接在发动机有关部位。（4）按仪器使用操作进入元征KES—200便携式发动机分析仪，在有分电器、独立点火或双缸点火功能菜单中，选择正确的菜单项并进入后，屏幕将提示用户连接好测试电缆。如果测试电缆连接正确，并检测到有信号输入，初级点火波形立即在屏幕上显示上一页下一页第三节汽油机点火系统的检测与诊断出来，如图4-35所示。3）点火系统的标准波形介绍（1）单缸标准波形。单缸标准波形有标准一次（或是初级）电流波形、单缸一次电压波形、单缸二次（或是次级）电压波形。为了便于描述整个点火工作过程的各个阶段，对波形的每一部分都赋予一个名称，如图4-38所示。（2）多缸标准平列波。多缸平列波按点火次序从左至右首尾相连排列出各缸的波形，如图4-40所示。可以从各缸垂直电压（击穿电压、点火电压）坐标的不同值的差异来确定哪些气缸点火不良，还用于诊断点火系初、次级电路接触情况以及电容器、低压电路、高压线和火花塞等元件的性能。上一页下一页图4-35返回图4-38返回图4-40返回第三节汽油机点火系统的检测与诊断（3）多缸标准并列波形。多缸并列波按点火次序从下到上排列的波形，如图4-41所示。（4）多缸标准重叠波形。多缸重叠波将多缸的发动机各缸点火过程的波形曲线重叠到同一图形上，如图4-42所示。4）点火系统波形分析与诊断（1）单缸波形各区段的意义。（2）点火波形故障反映区分析。如果所测波形曲线与标准波形