发动机综合性能检测

学习目标:了解发动机综合检测的内容。掌握发动机性能的检测方法。掌握发动机检测设备的结构、工作原理和使用方法。发动机综合性能检测与检测方法1、发动机功率检测发动机的动力性指标是指额定功率和扭矩，这些指标的确切数值只能在发动机台架试验中才能得到。发动机的有效功率是曲轴对外输出的功率，是一个综合性评价指标。检测发动机有效功率的方法，有稳态测功和动态测功两种。1.1稳态测功和动态测功稳态测功是指发动机在节气门开度一定，转速一定和其他参数都保持不变的稳定状态下，在测功器上测定发动机功率的一种方法。优点：比较准确、可靠，多为发动机设计、制造、院校和科研单位做性能试验所采用。缺点：功时费时费力、成本较高，并且需要大型、固定安装的测功器。1.1稳态测功和动态测功动态测功是在发动机节气门开度和转速等均为变动的状态下，测定发动机功率的一种方法。由于动态测功时无须向发动机施加负荷，所以就不需要象测功器那样的大型设备，可用小巧的无负荷测功仪就车检测。缺点：测量精度较之稳态功较差优点：适用于在用车发动机的检测，测量时省时、省力、方便。1.2无负荷测功测量原理无负荷测功是基于动力学的原理。当发动机在怠速或某一空载低转速运转时，突然全开节气门加速运转，此时发动机产生的动力，除克服各种内部运动阻力矩外，将使曲轴加速运转，即发动机以自身运动机件为载荷加速运转。如果被测发动机的有效功率愈大，则曲轴的瞬时角加速度也愈大，而加速时间愈短。只要测得角加速度和加速时间，就可以间接获得发动机功率。一般测试步骤：①开机（预热20分钟）②输入用户及车辆信息。③连接④测试界面说明⑤打印测试结果⑥技术指导⑦汽车数据库1.2无负荷测功测量原理故障现象故障原因排除方法压缩不良活塞环磨损活塞和气缸磨损气门与气门座不密封一个或数个气门弹簧折断修理发动机研磨气门更换弹簧气缸充气不良气缸垫烧穿气门间隙调整不当空气滤清器堵塞更换衬垫调整节气门操纵机构调整间隙洗涤滤滑器，并加新润滑油清理消声器发动机过热风扇皮带松或有油污冷却系有水垢调整皮带紧皮和清洁皮带清除冷却系水垢爆震、回火、冒黑烟点火过早或过迟混合气过浓或过稀调整点火提前角汽油泵清洗1.2无负荷测功测量原理2、发动机气缸密封性检测汽缸密封性是表征汽缸组技术状况的重要参数，也是判断发动机总的技术状况的依据。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零件的工作状况。在发动机使用过程中，由于上述零件的磨损、烧蚀、结胶、积炭等原因，会引起气缸密封性下降，从而严重影响发动机的动力性和经济性，甚至发动机的使用寿命。2.1气缸密封性对发动机性能的影响1.气缸压缩压力发动机气缸压缩压力取决于压缩比，以及气缸的密封性。根据发动机压缩比的不同其最低压缩压力应在440kPa-780kPa（汽油发动机）或2.0Mpa（柴油发动机）范围内。如活塞、活塞环与气缸壁间隙过大，活塞环弹力不足卡滞、对口，气门和气门座接触不密合、气门脚间隙过大或过小，气缸衬垫漏气等，都会使气缸压缩压力降低，从而导致发动机动力性及经济性下降。2.1气缸密封性对发动机性能的影响2.进气管真空度进气管真空度的大小，表明发动机气缸活塞组、进气系统、配气机构的密封性的好坏。发动机怠速运转时，若此时真空表的指示值在57.3kPa-70.7kPa范围内为正常；怠速时：真空度数值低落，表明气门烧毁或被结胶粘住，造成气门与座不密合；真空度值不稳定，表明气门弹簧弹力不足，气门杆与导管磨损；真空度值大幅度摆动，表明气缸盖螺栓不紧或气缸衬垫漏气等。2.1气缸密封性对发动机性能的影响3.曲轴箱窜气量气缸与活塞组的磨损间隙增大后，窜入曲轴箱的气体量（可燃混合气与燃烧废气）将会增加。在单位时间内漏入发动机曲轴箱中的气体越多，曲轴箱中的压力就越高。在发动机曲轴箱密封程度不变的情况下曲轴箱中的气体压力就成为气缸活塞组磨损量的函数。2.2气缸密封性检测气缸密封性的检测内容一般包括气缸压缩压力的检测、气缸漏气量的检测、曲轴箱窜气量的检测、进气歧管真空度的检测。实际检测时只要进行上述一项或两项，就可确定气缸的密封性。2.2气缸密封性检测1．气缸压缩压力的检测检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力的大小，可以表明气缸的密封性。气缸压力表检测气缸压力，由于仪表具有价格低廉，轻便小巧。2.2气缸密封性检测2．进气歧管真空度的检测发动机进气歧管的真空度也称进气管负压。它是进气管管内的进气压力与外部大气压力的压力差，它可以表征气缸组和进气管的密封性。（kpa）（1）检测原理汽油机在调整负荷时是依靠节气门开度变化控制进入气缸混合气的量，来改变发动机输出功率。怠速时，节气门开度小，进气节流作用大，进气管中真空度较高；节气门全开时，进气管中真空度较小。常在怠速条件下检测进气管真空度。3、发动机起动系检测起动系的功用是在接通起动机电源时，起动机带动曲轴以保证发动机顺利起动所必需的转速运转。起动机起动性能的好坏，主要取决于起动电流、蓄电池起动电压、起动转速以及起动系统其他零部件的技术状态。对起动系检测时，通常在关闭车上所有能关闭的用电器的情况下接通起动机(点火开关置于起动档位)，由起动机带动曲轴旋转时，测量蓄电池输出的总电流、蓄电池正负极柱间的电压和发动机曲轴转速三个参数，一般分别简称为起动电流、起动电压和起动转速。4、发动机点火系统检测要保证发动机在各种工况下可靠点火，首先要使火花塞能产生足够能量的点火花，而点火花的能量又取决于产生电火花的电压、火花电流和火花持续时间，火花能量越大，点火性能越好；其次是点火系应按一定的时间要求提供点火（点火正时），即按发动机的点火顺序在最佳时刻（点火提前角）进行点火，最佳点火提前角的确定取决于发动机的动力性、经济性和排放净化性能。4、发动机点火系统检测发动机传统点火系的检测项目主要有断电器触点工作状况的检测、断电器触点闭合角的检测、点火波形检测、各缸波形重叠角的检测、点火高压值的检测及点火提前角的检测等。点火性能检测设备有汽车发动机综合测试仪，汽车示波器和汽车故障分析仪等。另外，还有一些专门用来测试点火系统性能的，如电器万能试验器和正时灯等。5.发动机燃料供给系统的检测汽车燃油供给系统包括汽油机燃油供给系统与柴油机燃油供给系统两种基本类型。燃油供给系统技术状态的好坏直接影响着发动机的动力性、经济性、排放净化性和可靠性，在使用中故障率较高。根据汽油机燃油供给系统与柴油机燃油供给系统的不同，其检测诊断的方法也有所不同。5.1、喷油器的检测发动机热车后怠速运转时，用旋具（螺丝刀）或听诊器（触杆式）接触喷油器，通过测听各缸喷油器工作的声音来判断喷油器是否工作。在发动机运转时应能听到喷油器有节奏的“嗒嗒”声—这是喷油器在电脉冲作用下喷油的工作声。若各缸喷油器工作声音清脆均匀，则各喷油器工作正常；若某缸喷油器的工作声音很小，则该缸喷油器工作不正常—可能是针阀卡滞，应作进一步的检查；若听不见某缸喷油器的工作声音，则该缸喷油器不工作，应检查喷油器及其控制线路。5.2、燃油压力的检测检测发动机运转时电控燃油喷射系统燃油管路内的燃油压力，可以判断电动燃油泵或燃油限力调节器有无故障，汽油滤清器是否堵塞等。检测燃油压力时，应准备一个量程为1MPa左右的燃油压力表及专用的油管接头。5.3、（柴油机）燃料供给系统的检测主要测试项目：（1）观测压力波形。可观测各缸高压油管中压力变化的波形，这些波形以多缸平列波、多缸并列波、单缸选缸波和全周期单缸波的形式出现。（2）观测异常喷射。可观测到喷油器间断喷射、二次喷射和停喷等。（3）检测瞬态压力。可测出各缸高压油管内的残余压力、最高压力、喷油器针阀开启压力和针阀关闭压力。5.4（柴油机）燃料供给系统的检测（4）检测供油正时。可检测1缸供油提前角和各缸间供油间隔。提前角和供油间隔的检测误差均应＜1°凸轮轴转角。（5）测量转速。6、发动机润滑系统检测发动机润滑系的功能是对发动机运动部件的摩擦副进行润滑、清洗、冷却和起到密封作用。发动机润滑系技术状况，能直接影响整机的工作性能和使用寿命。润滑系有时会产生机油压力变化、机油品质变化或机油消耗量过快等异常现象。为了减少机件磨损、保证发动机正常工作，延长使用寿命，必须对机油压力、机油品质和机油消耗量等几个方面进行检测。6.1机油压力的检测机油压力是发动机润滑系技术状况的重要指标。机油压力的大小，一般可直接通过汽车仪表板上的机油压力表或油压信号指示灯显示而测得，虽然精度不太高，但能满足使用中的检测要求。常用的检测方法是：当打开点火开关时，机油压力表指针指示为“0”。机油压力表则表示为某一较高的数值，并随发动机热起逐渐指示正常。如装有油压指示灯则灯亮。发动机起动后，油压指示灯在数秒内熄灭。一般汽油机机油压力应180-392kPa，柴油机应为204-588kPa。6.2机油品质的检测机油品质在发动机使用过程中会逐渐变化，表现在颜色变黑，粘度下降或上升，添加剂性能丧失等机油品质变化的主要原因，是机械杂质对其污染和机油自身理化性能指标降低。污染机油的机械杂质包括通过气缸进入机油池的道路尘埃，运动机件表面因摩擦剥落下来的金属微粒，以及未完全燃烧的重质燃料、胶质和积炭等。这些杂质在机油中或处于悬浮状态，或沉积到油泥中去。另外，从气缸漏入机油池内的未燃燃油蒸气和水蒸汽也会影响机油品质。其中未燃燃油蒸气会稀释机油，而微小的水滴则与机油构成乳浊液。6.2机油品质的检测机油在发动机工作过程中的高温和氧化作用下，能生成氧化产物和氧化聚合物。这些物质对机件有一定腐蚀作用。机油中氧化产物和氧化聚合物逐渐增多的质量变化，通常称为机油老化。加强对在用机油的定期检测与分析，实行按质换油不仅可以节约机油，保证发动机良好润滑，而且可以掌握润滑系甚至整机技术状况的变化。6.2机油品质的检测对在用机油的检测与分析，有理化性能指标检测法、滤纸斑点分析法、清净性分析法、介电常数分析法、光谱分析法、铁谱分析法和磁性探测器分析法等。最为广泛的油滴斑点试验法，该方法主要是分析机油的污染性质和程度。6.2机油品质的检测1．测试原理用机油尺取一滴发动机内的机油滴在专用滤纸上，油内的污染物便随油向滤纸四周扩散。2-3h后，滤纸上便形成颜色深浅不同的晕环，一般在3个或3个以上。中心有黑色的圆核，外围有一条的圆带。油内粗颗粒的杂质都集中在该区，中心沉淀区的色度表示出油的污染程度。6.2机油品质的检测如果发动机磨损异常，这里便可偶然发现金属屑粒。中心沉淀区以外是油内细小分散的悬浮物向外扩散的痕迹，越向外颜色越浅。向外扩散的宽度代表着机油残余清净分散性的好坏。如果扩散的环很宽，甚至中心沉淀区和扩散区无明显界限，说明油的清净性还好，油内的清净分散剂性能亦佳。若滤纸中只有中心沉淀区而无扩散区，则表明油的清净分散剂已消耗殆尽。6.2机油品质的检测把油样加热到200保持5min，再滴一个油斑与未加热的油班进行比较，更能说明油的清净分散剂性能。不含添加剂的机油即使污染很轻，也没有扩散区。如果油内有2％以上的水分，油滴扩散受到阻碍，从中可以看出油中水的含量。最外层是机油及油内可溶性氧化物的扩散环，颜色从淡黄到深褐，表示出油的氧化程度。6.3机油消耗量的检测机油消耗量的检测，可按一定的行驶里程定期进行。测定前，发动机预热至正常工作温度，待机油的温度稳定后，停机测定机油消耗量。润滑油消耗量的检测目前实际使用的是油标尺测定法和质量测定法两种。6.3机油消耗量的检测1．油标尺测定法测试前，汽车置于水平地面上，预热后停机；将润滑油加至润滑油底壳规定的液面高度，然后在油尺上清楚地划上刻线；汽车投入实际运用，使润滑油消耗至油尺下限或行驶一定里程时，停止运行，仍置汽车于原地点，按原测试条件，向油池内加入已知量（质量或体积）的润滑油，使油面仍升至油尺上的刻线，所加油量为润滑油消耗量。6.3机油消耗量的检测2．质量测定法预热发动机至正常温度，按测试条件打开油底壳的放油螺塞，放出油底壳内的润滑油，至润滑油由流变成滴时，拧上油底壳的放油螺塞，记下放油时间，然后将已知质量的润滑油加入油底壳至规定的液面，使汽车