第二章发动机检测技术

1、 第第2章章 发动机检测技术发动机检测技术1.了解发动机检测中各检测设备的组成与基本结构。了解发动机检测中各检测设备的组成与基本结构。2.理解发动机检测中各检测原理和检测设备的工作理解发动机检测中各检测原理和检测设备的工作原理。原理。3.掌握发动机检测中各检测方法和各检测设备的使掌握发动机检测中各检测方法和各检测设备的使用方法。用方法。 发动机是汽车的心脏，发动机技术状况影响到汽发动机是汽车的心脏，发动机技术状况影响到汽车各项性能等。同时，发动机工作条件恶劣，故障多车各项性能等。同时，发动机工作条件恶劣，故障多发，是发，是重点诊断与检测对象。对发动机综合性能进行重点诊断与检测对象。对发动机综合

2、性能进行检测主要是对发动机的检测主要是对发动机的电气系统、燃料供给系以及发电气系统、燃料供给系以及发动机技术状况动机技术状况等方面进行检测。等方面进行检测。 学习项目：学习项目：（1）发动机综合性能检测；）发动机综合性能检测；（2）发动机功率检测；）发动机功率检测；（3）气缸密封性检测；）气缸密封性检测；（4）汽油机点火波形观测；）汽油机点火波形观测；（5）柴油机供油压力波形和针阀升程波形观测；）柴油机供油压力波形和针阀升程波形观测；（6）汽油机点火正时和柴油机供油正时检测。）汽油机点火正时和柴油机供油正时检测。 1.主要诊断参数主要诊断参数用以评价发动机技术状况的主要诊断参数有：用以评价发动

3、机技术状况的主要诊断参数有：（1）发动机功率；）发动机功率；（2）发动机燃料消耗量；）发动机燃料消耗量；（3）气缸密封性；）气缸密封性；（4）排气净化性；）排气净化性； 2.1 发动机综合性能检测发动机综合性能检测（5）混合气空燃比；）混合气空燃比；（6）点火电压；）点火电压；（7）机油压力；）机油压力；（8）机油中含金属量；）机油中含金属量；（9）发动机工作温度；）发动机工作温度；（10）发动机振动等。）发动机振动等。 2.主要检测项目主要检测项目（1）发动机功率检测；）发动机功率检测；（2）气缸密封性；）气缸密封性；（3）汽油机点火波形检测；）汽油机点火波形检测；（4）柴油机供油压力波形及

4、针阀升程波形检测；）柴油机供油压力波形及针阀升程波形检测； （5）发动机点火正时、供油正时检测；）发动机点火正时、供油正时检测；（6）油耗检测；）油耗检测；（7）电控系统检测；）电控系统检测；（8）机油品质检测；）机油品质检测；（9）排放检测；）排放检测；（10）异响检测。）异响检测。 3.发动机综合性能检测仪发动机综合性能检测仪 发动机综合性能检测仪是发动机检测设备中，检发动机综合性能检测仪是发动机检测设备中，检测项目最多，功能最全，涉及面最广的一种仪器，不测项目最多，功能最全，涉及面最广的一种仪器，不仅能检测、分析、判断发动机静、动态的工作性能和仅能检测、分析、判断发动机静、动态的工作性能

5、和技术状况，还增加了对技术状况，还增加了对ABS防抱死制动装置和防抱死制动装置和SRS安全气囊装置等的检测诊断。安全气囊装置等的检测诊断。 （1）发动机综合性能分析仪类型）发动机综合性能分析仪类型(以示波器为核心以示波器为核心)按按使用方式使用方式分：分：台式移动式、便携式台式移动式、便携式按按示波器型式示波器型式分：模拟示波器、数字示波器分：模拟示波器、数字示波器按按示波器显示器型式示波器显示器型式分：阴极射线管显示器式分：阴极射线管显示器式（CRT）、液晶显示器式）、液晶显示器式按按控制方式控制方式分：分：电子控制式、微机控制式、模块控制电子控制式、微机控制式、模块控制式（本身没有显示装置

6、）式（本身没有显示装置）按按使用的电源使用的电源分：分：交流交流220V式、直流式、直流12V式式 （2）分析仪功能与功能特点分析仪功能与功能特点 功能：功能： 1）汽油机检测）汽油机检测 2）柴油机检测）柴油机检测 3）电控燃油喷射发动机检测）电控燃油喷射发动机检测 4）故障分析）故障分析 5）参数设定）参数设定 6）数字示波器）数字示波器 特点特点 ： 1）具有动态测试功能）具有动态测试功能 ；（可以储存数据）；（可以储存数据） 2）具有普遍性和通用性；）具有普遍性和通用性； 3） 具有主动性（主动控制发动机完成检测，例如具有主动性（主动控制发动机完成检测，例如测试的时候可以控制发动机完成

7、测试的时候可以控制发动机完成断缸实验断缸实验） （3）分析仪基本结构和工作原理分析仪基本结构和工作原理 发动机综合性能分析仪一般由发动机综合性能分析仪一般由信号提取系统信号提取系统、信信息处理系统息处理系统、采控显示系统采控显示系统组成。组成。 1）信号提取系统：作用是拾取信号信号提取系统：作用是拾取信号 为测取发动机有关参数的信号，把非电量转化为为测取发动机有关参数的信号，把非电量转化为电量，拾取测量点的信号。电量，拾取测量点的信号。 2）信息预处理系统（前段处理系统）信息预处理系统（前段处理系统） 对所有或部分采集来的信号进行预处理（衰减、对所有或部分采集来的信号进行预处理（衰减、滤波、放

8、大），转化成标准数字信号直接输入滤波、放大），转化成标准数字信号直接输入CPU 。 3）采控与显示系统采控与显示系统 高速采控信号并实时显示被测发动机的动态参数高速采控信号并实时显示被测发动机的动态参数和波形。和波形。 （4） 检测仪使用方法检测仪使用方法 1）检测仪准备）检测仪准备 2）发动机准备）发动机准备 3）启动检测仪）启动检测仪 4）检测方法）检测方法 发动机的发动机的有效功率有效功率是曲轴对外输出的净功率，是是曲轴对外输出的净功率，是发动机一项综合性指标，通过检测，可掌握发动机的发动机一项综合性指标，通过检测，可掌握发动机的技术状况和动力性能，确定发动机是否需要大修或鉴技术状况和动

9、力性能，确定发动机是否需要大修或鉴定发动机的维修质量。发动机功率的检测可分为定发动机的维修质量。发动机功率的检测可分为稳态稳态测功（负荷测功、外载测功）和测功（负荷测功、外载测功）和动态动态测功（无负荷测测功（无负荷测功、无外载测功）功、无外载测功） 2.2 发动机功率检测发动机功率检测1.稳态测功和动态测功稳态测功和动态测功（1）稳态测功）稳态测功 （负荷测功、外载测功）（负荷测功、外载测功） 发动机在发动机在节气门开度一定，转速一定节气门开度一定，转速一定和其他参数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。率的一种方

10、法。 1）测功器类型：）测功器类型： 水力测功器、电力测功器、电涡流测功器水力测功器、电力测功器、电涡流测功器 2）测功原理：）测功原理： 测功器作为发动机的负载，实现对测定工况的调测功器作为发动机的负载，实现对测定工况的调节，模拟汽车实际行驶时外界负载的变化，同时测量节，模拟汽车实际行驶时外界负载的变化，同时测量发动机的发动机的输出转矩输出转矩和和转速转速，即可算出发动机的功率。，即可算出发动机的功率。电涡流测功器的结构：电涡流测功器的结构：下图为电涡流测功器的结构图。由转子和定子组成，下图为电涡流测功器的结构图。由转子和定子组成，制成平衡式结构。转子为铁制的齿状圆盘。定子的结制成平衡式结构

11、。转子为铁制的齿状圆盘。定子的结构较为复杂，由激磁绕组、涡流环、铁芯组成。电涡构较为复杂，由激磁绕组、涡流环、铁芯组成。电涡流测功器吸收的发动机功率全部转化为热量，测功器流测功器吸收的发动机功率全部转化为热量，测功器工作时，冷却水对测功器进行冷却工作时，冷却水对测功器进行冷却。 1有激磁线圈的定子； 2转子盘； 3水冷却室电涡流测功器的结构示意图(a) 气冷电涡流测功器； (b) 水冷电涡流测功器感应电流感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。的效果总是反抗引起感应电流的原因。定子内部沿圆周布置有励磁线圈，转子在励磁线圈和定子内部沿圆周布置有励磁线圈，转子在励磁线圈和内转动。转子的外圆上加工

12、有均匀分布的齿与槽。当内转动。转子的外圆上加工有均匀分布的齿与槽。当励磁线圈上有直流电通过时，励磁线圈上有直流电通过时， 在其周围产生磁场，在其周围产生磁场， 磁场的磁力线通过转子、磁场的磁力线通过转子、 空气隙和定子形成闭合磁空气隙和定子形成闭合磁路，路， 分布在齿顶处的磁通密度大，分布在齿顶处的磁通密度大， 分布在齿槽处的分布在齿槽处的磁通密度小。磁通密度小。 电涡流测功器原理：电涡流测功器原理： 当转子转动时，当转子转动时， 产生了感应电流。由电磁感应定律产生了感应电流。由电磁感应定律可知，此时将产生感应电势，可知，此时将产生感应电势，力图阻止磁通的变化力图阻止磁通的变化，于是在涡流环上

13、感应出涡电流，涡电流的产生引起对于是在涡流环上感应出涡电流，涡电流的产生引起对转子的制动作用，涡流环吸收发动机的功率，产生的转子的制动作用，涡流环吸收发动机的功率，产生的热量由冷却水带走。热量由冷却水带走。 只要改变电流的大小，只要改变电流的大小， 就可以就可以自由地控制制动力矩。自由地控制制动力矩。 测功器测试过程：测功器测试过程：(1)将发动机安装在测功器台架上，使发动机曲轴中心将发动机安装在测功器台架上，使发动机曲轴中心线与测功器转轴中心线重合。线与测功器转轴中心线重合。(2)安装仪表并接上电器线路及接通各种管路。安装仪表并接上电器线路及接通各种管路。(3)检查调整气门间隙、分电器的断电

14、器触点间隙、火检查调整气门间隙、分电器的断电器触点间隙、火花塞电极间隙及点火提前角，紧固各部螺栓螺母。花塞电极间隙及点火提前角，紧固各部螺栓螺母。柴油机要检查调整：喷油器的喷油提前角、喷油压力、柴油机要检查调整：喷油器的喷油提前角、喷油压力、喷油锥角及喷雾情况。喷油锥角及喷雾情况。(4)记录当时气压和气温。记录当时气压和气温。(5)起动发动机，操纵试验仪器，观察仪表工作情况，起动发动机，操纵试验仪器，观察仪表工作情况，记录下数据，根据记录数据计算并绘制出记录下数据，根据记录数据计算并绘制出Pe、Me、ge曲线。曲线。测试方法：测试方法： 节气门全开，测功器向发动机的曲轴施加额定负荷，节气门全开

15、，测功器向发动机的曲轴施加额定负荷，使其在额定转矩下稳定运转。使其在额定转矩下稳定运转。稳态测功特点：稳态测功特点： 优点优点：准确、可靠、：准确、可靠、 缺点缺点：费时费力、成本较高、需要大型、固定安装：费时费力、成本较高、需要大型、固定安装的测功器的测功器 2.2.动态测功（无负荷测功、无外载测功）动态测功（无负荷测功、无外载测功） 稳态测功需要稳态测功需要 从汽车上卸下发动机，耗时费力，从汽车上卸下发动机，耗时费力，增加汽车的停歇时间。另外配合件的拆装，不仅导致增加汽车的停歇时间。另外配合件的拆装，不仅导致原走合面的改变，并且会造成密封件和连接件的损坏，原走合面的改变，并且会造成密封件和

16、连接件的损坏，同时将大大缩短机构的工作寿命。在用发动机无负荷同时将大大缩短机构的工作寿命。在用发动机无负荷测功，在不拆卸发动机情况下快速测定发动机的功率。测功，在不拆卸发动机情况下快速测定发动机的功率。 动态测功：动态测功：发动机在节气门开度和转速等参数均发动机在节气门开度和转速等参数均处于变动的状态下，测定发动机的功率。处于变动的状态下，测定发动机的功率。 2.2.动态测功（无负荷测功、无外载测功）动态测功（无负荷测功、无外载测功） 稳态测功需要稳态测功需要 从汽车上卸下发动机，耗时费力，从汽车上卸下发动机，耗时费力，增加汽车的停歇时间。另外配合件的拆装，不仅导致增加汽车的停歇时间。另外配合

17、件的拆装，不仅导致原走合面的改变，并且会造成密封件和连接件的损坏，原走合面的改变，并且会造成密封件和连接件的损坏，同时将大大缩短机构的工作寿命。在用发动机无负荷同时将大大缩短机构的工作寿命。在用发动机无负荷测功，在不拆卸发动机情况下快速测定发动机的功率。测功，在不拆卸发动机情况下快速测定发动机的功率。 动态测功：动态测功：发动机在节气门开度和转速等参数均发动机在节气门开度和转速等参数均处于变动的状态下，测定发动机的功率。处于变动的状态下，测定发动机的功率。 （1 1）无负荷测功原理无负荷测功原理 无负荷测功是基于动力学原理的一种测功方法。无负荷测功是基于动力学原理的一种测功方法。当当发动机与传

18、动系脱开发动机与传动系脱开，并将发动机的节气门从怠速，并将发动机的节气门从怠速位置急速全开时，发动机将克服本身的惯性力矩，迅位置急速全开时，发动机将克服本身的惯性力矩，迅速加速到空载最大转速。对某一型号的发动机，其运速加速到空载最大转速。对某一型号的发动机，其运动件的转动惯量可以认为是一个定值，因此，只要测动件的转动惯量可以认为是一个定值，因此，只要测出发动机在指定转速范围内急加速时的平均加速度，出发动机在指定转速范围内急加速时的平均加速度，或测量某一转速时的瞬时加速度，就可以确定发动机或测量某一转速时的瞬时加速度，就可以确定发动机输出功率的大小。输出功率的大小。 发动机以发动机以自身运动机件

19、自身运动机件为载荷加速运转，如果被为载荷加速运转，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。愈大，而加速时间愈短。 1） 测角加速度测角加速度转矩与角加速度的关系为转矩与角加速度的关系为 tnItIMdd30dde式中：式中：Me发动机的有效转矩发动机的有效转矩(Nm)； I发动机运动机件对曲轴中心线的当量发动机运动机件对曲轴中心线的当量转动惯量转动惯量(kgm2)； n发动机转速发动机转速(r/min)； d/dt曲轴的角加速度曲轴的角加速度(rad/s2)； dn/dt曲轴的加速度曲轴的加速度(1/s2)。 把把

20、Me代入式代入式Pe(Men)/9550, 整理得整理得 式中式中, K为修正系数。（为修正系数。（因为发动机加速过程是一因为发动机加速过程是一个非稳定工况，个非稳定工况， 所以实际测得功率值是小于同一转所以实际测得功率值是小于同一转速下的稳态测功值的，速下的稳态测功值的， 因而进行修正因而进行修正。）。）tnCnPdde309550IKC上式表明，上式表明， 发动机加速过程中，发动机加速过程中， 在某一转速下在某一转速下的有效功率与该转速下的瞬时加速度成正比。的有效功率与该转速下的瞬时加速度成正比。 因此，因此， 只要测出加速过程中的这一只要测出加速过程中的这一转速转速和对应和对应的的瞬时角

21、加速度瞬时角加速度， 即可求出该转速下的有效功率。即可求出该转速下的有效功率。 对于一定型号的发动机，对于一定型号的发动机， 其转动惯量其转动惯量I为一常数。为一常数。 修正系数修正系数K的数值可通过台架对比试验得出。的数值可通过台架对比试验得出。 2） 测加速时间测加速时间根据功能原理，根据功能原理， 发动机在某一转速范围的加速发动机在某一转速范围的加速过程中，过程中， 发动机驱动曲轴转动所做的功等于曲轴旋发动机驱动曲轴转动所做的功等于曲轴旋转动能的增量：转动能的增量： 21222121IIA式中：式中：A发动机所作的功，发动机所作的功，J； 1, 2测定区间起始角速度和终止角速度，测定区间

22、起始角速度和终止角速度， rad/s。 若发动机从若发动机从1上升到上升到2的时间为的时间为T（s），）， 则发则发动机在这段时间内的平均功率动机在这段时间内的平均功率Pem为为TITAP2122em21以千瓦以千瓦(kW)作为平均功率的单位，作为平均功率的单位， 则有则有TCP1em10003021212221nnIC 若已知转动惯量若已知转动惯量I， 并确定测量时的起始转速和终并确定测量时的起始转速和终止转速止转速n1、 n2， 则则C1为常数，为常数， 称为平均功率测功系数。称为平均功率测功系数。 由上式可知，由上式可知， 发动机在起止转速范围内的平均发动机在起止转速范围内的平均有有效加

23、速功率与其加速时间成反比效加速功率与其加速时间成反比, 即当发动机的节气门即当发动机的节气门突然全开时，突然全开时， 发动机由起始转速加速到终止转速的时发动机由起始转速加速到终止转速的时间越长，间越长， 则其有效加速功率越小；则其有效加速功率越小； 反之则越大。反之则越大。 因因此，此， 只要测得发动机在设定转速范围内的加速时间，只要测得发动机在设定转速范围内的加速时间， 便可得出平均有效加速功率。便可得出平均有效加速功率。 （2）无负荷测功仪及测功方法无负荷测功仪及测功方法 进行无负荷测功时，首先使发动机与传动系分离，进行无负荷测功时，首先使发动机与传动系分离，并使发动机的温度与转速达到规定

24、值，快速打开节气并使发动机的温度与转速达到规定值，快速打开节气门（汽油机），使发动机加速，此时功率表便可显示门（汽油机），使发动机加速，此时功率表便可显示被测发动机的功率。为了取得较准确的测量值，可重被测发动机的功率。为了取得较准确的测量值，可重复试验几次，取平均值。复试验几次，取平均值。 无负荷测功仪可以测定发动机的全功率，也可测无负荷测功仪可以测定发动机的全功率，也可测定某一气缸的功率（断开某一缸的点火或高压油路测定某一气缸的功率（断开某一缸的点火或高压油路测得的功率和全功率比较，二者之差即为该缸的单缸功得的功率和全功率比较，二者之差即为该缸的单缸功率）。各单缸功率进行对比，可判断各缸技术

25、状况率）。各单缸功率进行对比，可判断各缸技术状况（主要是磨损情况主要是磨损情况）。）。 （2）特点）特点 精度稍差，但使用方便、省时、省力精度稍差，但使用方便、省时、省力 测功方法：测功方法：（1）仪器准备）仪器准备(校准、预热、清零、输入数据：如校准、预热、清零、输入数据：如n1和和n2，转动惯量等，转动惯量等)（2）发动机准备（预热、调整）发动机准备（预热、调整）（3）仪器与发动机联机）仪器与发动机联机（4）测功（发动机怠速时急踩油门，测试）测功（发动机怠速时急踩油门，测试）（5）查对功率（对某发动机，起始和终止转速一定）查对功率（对某发动机，起始和终止转速一定时，只要知道加速时间，就可查

26、出发动机输出功率）时，只要知道加速时间，就可查出发动机输出功率）注意事项：不能长时间让发动机高速旋转。注意事项：不能长时间让发动机高速旋转。 操作者在驾驶室内迅速地把加速踏板踩到底，发操作者在驾驶室内迅速地把加速踏板踩到底，发动机转速猛然上升，当动机转速猛然上升，当“T”表指针显示出加速时间表指针显示出加速时间(或功率或功率)时，应立即松开加速踏板，切忌发动机长时时，应立即松开加速踏板，切忌发动机长时间高速空转。记下读数，仪器复零。重复操作三次，间高速空转。记下读数，仪器复零。重复操作三次，读数取平均值。读数取平均值。 袖珍式无负荷测功仪，带有伸缩天线，可收取发袖珍式无负荷测功仪，带有伸缩天线

27、，可收取发动机运转时的点火脉冲信号，而不必与发动机采取任动机运转时的点火脉冲信号，而不必与发动机采取任何有线联接。使用时，用手拿着该测功仪，只要面对何有线联接。使用时，用手拿着该测功仪，只要面对发动机侧面拉出伸缩天线，发动机突然加速运转，即发动机侧面拉出伸缩天线，发动机突然加速运转，即可遥测到加速时间和转速。然后翻转测功仪，查看壳可遥测到加速时间和转速。然后翻转测功仪，查看壳体背面印制的主要机型的功率、时间对照表，便可得体背面印制的主要机型的功率、时间对照表，便可得知发动机功率的大小。知发动机功率的大小。 4.发动机功率诊断参数标准发动机功率诊断参数标准 国家标准：国家标准： GB7258-2

28、012 在用车发动机功率不低于额定功率的在用车发动机功率不低于额定功率的75% GB/T15746-2011 大修竣工后，发动机功率不低于原设计标定值的大修竣工后，发动机功率不低于原设计标定值的90%。 (1)发动机功率偏低，可能是燃料供给系调整状况不发动机功率偏低，可能是燃料供给系调整状况不佳，点火系技术状况不佳，应对油、电路进行调整。佳，点火系技术状况不佳，应对油、电路进行调整。若调整后功率仍低时，应结合气缸压力和进气歧管真若调整后功率仍低时，应结合气缸压力和进气歧管真空度的检查，判断是否是机械部分故障。空度的检查，判断是否是机械部分故障。 (2)对个别气缸技术状况有怀疑时，可对其进行断火

29、对个别气缸技术状况有怀疑时，可对其进行断火后再测功，从功率下降的大小，诊断该缸的工作情况。后再测功，从功率下降的大小，诊断该缸的工作情况。也可利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，也可利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，来评价各缸的工作情况。工作正常的发动机，在某一来评价各缸的工作情况。工作正常的发动机，在某一转速下稳定空转时，发动机的功率与摩擦功率是平衡转速下稳定空转时，发动机的功率与摩擦功率是平衡的。此时，的。此时，若取消任一气缸的工作，发动机转速都会若取消任一气缸的工作，发动机转速都会有相同的下降值。有相同的下降值。 要求要求最高与最低下降最高与最低下降之差不大于平均下降值

30、的之差不大于平均下降值的30%30%。如果转速下降值低于一定规定值，说明断火之缸工作如果转速下降值低于一定规定值，说明断火之缸工作不良。转速下降值愈小，则单缸功率愈小，当下降值不良。转速下降值愈小，则单缸功率愈小，当下降值等于零时，单缸功率也等于零，即该缸不工作。等于零时，单缸功率也等于零，即该缸不工作。注注意意：发动机在进行断火试验时，断火时间不能过长，：发动机在进行断火试验时，断火时间不能过长，否则会造成三元催化器负荷过大以及会造成气缸内积否则会造成三元催化器负荷过大以及会造成气缸内积存的燃油过多，冲刷缸壁油膜，加速气缸、活塞环的存的燃油过多，冲刷缸壁油膜，加速气缸、活塞环的磨损。磨损。

31、气缸密封性与气缸、气缸盖、气缸衬垫、活塞、气缸密封性与气缸、气缸盖、气缸衬垫、活塞、活塞环、和排气门等零件的技术状况有关，这些零件活塞环、和排气门等零件的技术状况有关，这些零件的磨损、烧蚀、结胶、积炭引起气缸的密封性下降。的磨损、烧蚀、结胶、积炭引起气缸的密封性下降。气缸密封性是表征气缸组技术状况的重要参数。气缸密封性是表征气缸组技术状况的重要参数。气缸密封性的诊断参数有：气缸密封性的诊断参数有：气缸压缩压力、曲轴箱漏气缸压缩压力、曲轴箱漏气量、气缸漏气量、气缸漏气率、进气管真空度。气量、气缸漏气量、气缸漏气率、进气管真空度。 2.3气缸密封性检测气缸密封性检测1.气缸压缩压力的检测气缸压缩压

32、力的检测 检测气缸压缩压力是检测活塞到达压缩终了检测气缸压缩压力是检测活塞到达压缩终了上止上止点点时气缸内的压力。时气缸内的压力。 （1）用气缸压力表检测气缸压力）用气缸压力表检测气缸压力 1）气缸压力表的结构与工作原理）气缸压力表的结构与工作原理 波登管波登管（Bourdon tubesBourdon tubes）利用管的弯曲变化或扭转变）利用管的弯曲变化或扭转变形测量压力的弹性敏感元件。波登管的一端固定，一形测量压力的弹性敏感元件。波登管的一端固定，一端活动，其截面形状为椭圆形或扁平形。非圆形截面端活动，其截面形状为椭圆形或扁平形。非圆形截面的管子在其内压力的作用下逐渐胀成圆形，此时活动的

33、管子在其内压力的作用下逐渐胀成圆形，此时活动端产生与压力大小成一定关系的位移。端产生与压力大小成一定关系的位移。活动端带动指活动端带动指针针即可指示压力的大小。最常用的波登管为即可指示压力的大小。最常用的波登管为C C型，此外型，此外还有螺旋型、还有螺旋型、C C型组合、麻花型等类型（见下图）。波型组合、麻花型等类型（见下图）。波登管的材料采用铜基或铁基合金。登管的材料采用铜基或铁基合金。53组成：组成：由表头、导管、单向阀和接头等组成。由表头、导管、单向阀和接头等组成。优点：优点：价格低廉、轻便小巧、实用性强、检测方法简价格低廉、轻便小巧、实用性强、检测方法简单。单。接头形式：接头形式：螺纹

34、管式接头、锥型或阶梯型的橡胶接头。螺纹管式接头、锥型或阶梯型的橡胶接头。导管形式：导管形式：软导管、金属硬导管软导管、金属硬导管单向阀作用：单向阀作用： 单向阀关闭时，可保持压力表指针位置以便于读单向阀关闭时，可保持压力表指针位置以便于读数，单向阀打开时，可使压力表指针回零。数，单向阀打开时，可使压力表指针回零。 2）气缸压力表使用方法）气缸压力表使用方法 检测条件检测条件 发动机应运转至正常温度，拆除全部火花塞或喷油发动机应运转至正常温度，拆除全部火花塞或喷油器（柴油机），转速符合原厂规定。器（柴油机），转速符合原厂规定。 检测方法检测方法 拆下空气滤清器，用压缩空气吹净火花塞或喷油器拆下空

35、气滤清器，用压缩空气吹净火花塞或喷油器周围的灰尘和脏物，然后卸下全部火花塞或喷油器，周围的灰尘和脏物，然后卸下全部火花塞或喷油器，并按气缸次序放置并按气缸次序放置。对于汽油发动机，还应把高压。对于汽油发动机，还应把高压线拔下并可靠搭铁，以防止电击和着火，然后把气线拔下并可靠搭铁，以防止电击和着火，然后把气缸压力表的橡胶接头插在被测缸的火花塞孔内，扶缸压力表的橡胶接头插在被测缸的火花塞孔内，扶正压紧。正压紧。 节气门置于全开位置，用起动机转动曲轴节气门置于全开位置，用起动机转动曲轴3 35s5s（不少于四个压缩行程），待压力表头指针指示并保（不少于四个压缩行程），待压力表头指针指示并保持最大压力

36、后停止转动。取下气缸压力表，记下读数，持最大压力后停止转动。取下气缸压力表，记下读数，按下单向阀使压力表指针回零。按下单向阀使压力表指针回零。 按上述方法依次测量各缸，每缸测量次数不少于按上述方法依次测量各缸，每缸测量次数不少于两次。两次。 就车检测就车检测柴油机柴油机气缸压力时，应使用螺纹接头的气缸气缸压力时，应使用螺纹接头的气缸压力表。如果该机要求在压力表。如果该机要求在较高转速较高转速下测量，此种情况下测量，此种情况除受检气缸外除受检气缸外,其余气缸均应工作其余气缸均应工作。其它检测条件和检。其它检测条件和检测方法同于汽油机。测方法同于汽油机。 诊断参数标准诊断参数标准在用汽车发动机在用

37、汽车发动机 按照国家标准按照国家标准大修竣工发动机大修竣工发动机在用车：在用车：GB18565-2001发动机气缸压力不应小于原设计规定值的发动机气缸压力不应小于原设计规定值的85%。每一缸压力与各缸平均压力的差，再除以平均压力汽每一缸压力与各缸平均压力的差，再除以平均压力汽油机不大于油机不大于8%，柴油机不大于，柴油机不大于10%。 常见几种车型气缸压缩压力值常见几种车型气缸压缩压力值 发动机型号压缩比气缸压缩压力值(kPa)各缸压力差(kPa)奥迪100 1.8L8.5新车：8001000不大于300极限：650捷达 EA8278.59001100不大于300桑塔纳 AJR 1.8L9.3

38、10001350300富康 TU38.81200300解放 CA61027.4930东风 EQ61006.75833五十铃4JB118.23100结果分析结果分析 当气缸压缩压力的检测值低于标准值时，可由当气缸压缩压力的检测值低于标准值时，可由火花塞或喷油器孔注入适量润滑油后，再次检测气缸火花塞或喷油器孔注入适量润滑油后，再次检测气缸压力，并比较两次检测压力，并比较两次检测 结果：结果：1 1）第二次检测结果比第一次高，并接近标准值，）第二次检测结果比第一次高，并接近标准值，说明气缸、活塞环、活塞磨损过大、活塞环对口、卡说明气缸、活塞环、活塞磨损过大、活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤。死、断裂

39、及缸壁拉伤。 2 2）第二次检测结果与第一次近似，表明进、排气门或）第二次检测结果与第一次近似，表明进、排气门或气缸衬垫不密封。气缸衬垫不密封。3 3）两次检测结果均表明某相邻两缸压缩压力低，则两）两次检测结果均表明某相邻两缸压缩压力低，则两缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气。缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气。 当发动机缸压较低时，为了更加确切的测出故障部位，当发动机缸压较低时，为了更加确切的测出故障部位，可以拆下发动机空气滤清器，打开散热器盖，加机油可以拆下发动机空气滤清器，打开散热器盖，加机油口盖和节气门，用一条长口盖和节气门，用一条长3m左右的橡胶管一头接压缩左右的橡胶管一头接压缩空气气源（空气气源（

40、600kp以上），另一头通过锥形橡胶头插以上），另一头通过锥形橡胶头插在该气缸火花塞或喷油孔内。用摇把转动发动机曲轴，在该气缸火花塞或喷油孔内。用摇把转动发动机曲轴，使被测气缸活塞处于上止点位置，变速器挂入低速档，使被测气缸活塞处于上止点位置，变速器挂入低速档，此时打开高压气源阀门，听发动机漏气声，空气滤清此时打开高压气源阀门，听发动机漏气声，空气滤清器处听见表明是进气门封闭不严，排气管听到则是排器处听见表明是进气门封闭不严，排气管听到则是排气门密封不严，散热器加水口有气泡说明气缸衬垫不气门密封不严，散热器加水口有气泡说明气缸衬垫不密封，造成气缸与水套相通，加机油处听到漏气，说密封，造成气缸与

41、水套相通，加机油处听到漏气，说明气缸活塞副配合磨损严重。明气缸活塞副配合磨损严重。 说明：说明： 测量完气缸的压力后，还不能准确地判断故障的测量完气缸的压力后，还不能准确地判断故障的部位，需进一步进行确诊。气缸压力的测量结果不但部位，需进一步进行确诊。气缸压力的测量结果不但与与气缸内各处的密封程度有关，而且还与曲轴的转速气缸内各处的密封程度有关，而且还与曲轴的转速有关（如图所示）有关（如图所示），因此在检测气缸压力时需用转速，因此在检测气缸压力时需用转速表监测曲轴转速，保证测量的准确性。表监测曲轴转速，保证测量的准确性。 66（2）用气缸压力检测仪检测）用气缸压力检测仪检测测试仪型式：测试仪型

42、式：压力传感器式压力传感器式气缸压力检测仪、气缸压力检测仪、起动电流式起动电流式气缸气缸压力检测仪、压力检测仪、电感放电式电感放电式气缸压力检测仪气缸压力检测仪 1）压力传感器式气缸压力检测仪）压力传感器式气缸压力检测仪 用这种测试仪检测气缸压力时，须先拆下被用这种测试仪检测气缸压力时，须先拆下被测缸的火花塞，旋上仪器配置的压力传感器，用测缸的火花塞，旋上仪器配置的压力传感器，用起动机转动曲轴起动机转动曲轴3 35s5s，由传感器取出气缸的压，由传感器取出气缸的压力信号，经放大后送入力信号，经放大后送入A AD D转换器进行模数转换，转换器进行模数转换，再送入显示装置即可获得气缸压力。再送入显

43、示装置即可获得气缸压力。工作过程：拾取压力信号工作过程：拾取压力信号经经A/D转换器转换转换器转换送入显示装置送入显示装置2021-6-1867l (2)用起动电流式气缸压力测试仪检测用起动电流式气缸压力测试仪检测l 检测原理：检测原理：l 通过测起动电源通过测起动电源蓄电池的起动电流，也可获得蓄电池的起动电流，也可获得气缸压力。这是因为起动机工作时，发动机起动时气缸压力。这是因为起动机工作时，发动机起动时的阻力矩主要有曲柄连杆机构产生的的阻力矩主要有曲柄连杆机构产生的摩擦力矩摩擦力矩和各和各缸压缩行程受缸压缩行程受压气体的反力矩压气体的反力矩（与气缸压力相对（与气缸压力相对应）。其中摩擦力矩

44、基本被认为是常数，而起动机应）。其中摩擦力矩基本被认为是常数，而起动机所需要的转矩是所需要的转矩是起动电流的函数起动电流的函数,因而起动电流和因而起动电流和受压气体的反力矩存在一一对应关系。受压气体的反力矩存在一一对应关系。68l 用该测试仪检测气缸压力时，无需拆下火花塞。只用该测试仪检测气缸压力时，无需拆下火花塞。只要不是为了测量每缸压力的具体值，就可以通过起要不是为了测量每缸压力的具体值，就可以通过起动电流来反映每缸的气缸压力。动电流来反映每缸的气缸压力。l 不能测得各气缸压力的具体数值。不能测得各气缸压力的具体数值。69l（3）用电感放电式气缸压力测试仪检测）用电感放电式气缸压力测试仪检

45、测l 这是一种通过检测点火二次电感放电电压来确这是一种通过检测点火二次电感放电电压来确定气缸压力的仪器，汽油机工作中，高压电击穿火定气缸压力的仪器，汽油机工作中，高压电击穿火花塞间隙，并维持放电。火花放电电压也称为火花花塞间隙，并维持放电。火花放电电压也称为火花线，它属于点火系电容放电后的电感放电部分。线，它属于点火系电容放电后的电感放电部分。电电感放电部分的电压与气缸压力之间具有近乎直线的感放电部分的电压与气缸压力之间具有近乎直线的对应关系，对应关系，因此因此各缸火花放电电压可作为检测各缸各缸火花放电电压可作为检测各缸压力的信号，该信号经处理后即可显示气缸压力。压力的信号，该信号经处理后即可

46、显示气缸压力。l 2021-6-18702.曲轴箱漏气量的检测曲轴箱漏气量的检测 发动机工作时单位时间内窜入曲轴箱的气体量为发动机工作时单位时间内窜入曲轴箱的气体量为曲轴箱漏气量（单位：曲轴箱漏气量（单位：L/min）,可以反映气缸活塞可以反映气缸活塞组的技术状况或磨损程度。曲轴箱漏气量大，一般是组的技术状况或磨损程度。曲轴箱漏气量大，一般是气缸、活塞、活塞环磨损量大，活塞环对口、结胶、气缸、活塞、活塞环磨损量大，活塞环对口、结胶、积炭、失去弹性断裂、或缸壁拉伤等原因造成。积炭、失去弹性断裂、或缸壁拉伤等原因造成。 随着气缸活塞副磨损，窜入曲轴箱的气体量增加。随着气缸活塞副磨损，窜入曲轴箱的气

47、体量增加。据资料介绍，国外新发动机曲轴箱漏气量为据资料介绍，国外新发动机曲轴箱漏气量为15-20L/min，磨损后可达，磨损后可达80-130L/min，检测曲轴，检测曲轴箱漏气量可评价汽车发动机气缸密封性。箱漏气量可评价汽车发动机气缸密封性。 上图为国外采用的一种曲轴箱漏气量测量仪原理图上图为国外采用的一种曲轴箱漏气量测量仪原理图注：流量孔板的作用是保证其左右两侧具有压力差（实现方法是节注：流量孔板的作用是保证其左右两侧具有压力差（实现方法是节流原件截面积小于管道截面积。）流原件截面积小于管道截面积。）利用流动连续性原理和利用流动连续性原理和伯努利伯努利方程可以推导出压力差和流量之间的方程可

48、以推导出压力差和流量之间的关系。关系。上图为国内广泛使用的是浮子式气体流量计。上图为国内广泛使用的是浮子式气体流量计。利用流动连续性原理和利用流动连续性原理和伯努利伯努利方程可以推导出压力差和流量之间的方程可以推导出压力差和流量之间的关系。关系。75l （1）曲轴箱窜气量的检测方法）曲轴箱窜气量的检测方法l 曲轴箱窜气量的检测一般采用专用气体流量计进行，具曲轴箱窜气量的检测一般采用专用气体流量计进行，具体检测步骤如下：体检测步骤如下：l 1) 按仪器使用说明书的要求对检测仪进行调整。按仪器使用说明书的要求对检测仪进行调整。l 2)密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，密封曲轴箱，即堵

49、塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，将取样头插入机油加注口内。将取样头插入机油加注口内。l 3)起动发动机，待其运转平稳后，仪表箱仪表的指示值起动发动机，待其运转平稳后，仪表箱仪表的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。l 曲轴箱窜气量曲轴箱窜气量除与发动机气缸活塞组技术状况有关除与发动机气缸活塞组技术状况有关外，还与发动机转速和负荷有关。外，还与发动机转速和负荷有关。因此在检测时，因此在检测时，发动机应加载。发动机加载可在底盘测功机上实现，发动机应加载。发动机加载可在底盘测功机上实现，测功机的加载装置可方便地通过滚筒对发动机进行测功机的加载装置可方便地通过

50、滚筒对发动机进行加载，以实现发动机在全负荷工况下从最大转矩转加载，以实现发动机在全负荷工况下从最大转矩转速至额定转速的任一转速下运转，因此，可用曲轴速至额定转速的任一转速下运转，因此，可用曲轴箱窜气量检测仪检测出箱窜气量检测仪检测出各种工况各种工况下曲轴箱的窜气量。下曲轴箱的窜气量。l 我国规定：我国规定：l 对于曲轴箱漏气量，国家标准（对于曲轴箱漏气量，国家标准（GB 14761-1999）中规定：用）中规定：用U形水压计或微形压力计在机形水压计或微形压力计在机油标尺孔处检查怠速、油标尺孔处检查怠速、50%额定转速的曲轴箱压额定转速的曲轴箱压力，不得出现正压力。力，不得出现正压力。l 可以看

51、出，这一规定不仅没有具体流量数值，可以看出，这一规定不仅没有具体流量数值，也没有与发动机技术状况的对应关系，给判断气也没有与发动机技术状况的对应关系，给判断气缸密封性带来一定困难。缸密封性带来一定困难。l 有些维修企业自用的曲轴箱漏气量企业标准，一有些维修企业自用的曲轴箱漏气量企业标准，一般是根据具体车型逐渐积累资料制定的。般是根据具体车型逐渐积累资料制定的。l 由于曲轴箱漏气量还与缸径大小和缸数多少有由于曲轴箱漏气量还与缸径大小和缸数多少有关，很难把众多车型统一在一个诊断参数标准内。关，很难把众多车型统一在一个诊断参数标准内。l 有些国家以有些国家以单缸平均漏气量单缸平均漏气量（测得值除以缸

52、数（测得值除以缸数）作为诊断参数标准是有一定道理的，可以借鉴。）作为诊断参数标准是有一定道理的，可以借鉴。因此，表中单缸平均漏气量可作为参考性诊断参数因此，表中单缸平均漏气量可作为参考性诊断参数标准。标准。曲轴箱单缸平均漏气量参考性诊断参数标准曲轴箱单缸平均漏气量参考性诊断参数标准 发动机技术状况发动机技术状况 单缸平均漏气量单缸平均漏气量/（L/min） 汽油机汽油机 柴油机柴油机 新发动机新发动机 24 38 需大修发动机需大修发动机 1622 1828 l 曲轴箱漏气量大，一般系气缸、活塞、活塞环曲轴箱漏气量大，一般系气缸、活塞、活塞环磨损量大，活塞环对口、结胶、积炭、失去弹性磨损量大，

53、活塞环对口、结胶、积炭、失去弹性、断裂或缸壁拉伤等原因造成的，应结合使用、断裂或缸壁拉伤等原因造成的，应结合使用、维修和配件质量等方面情况，进行深入诊断，找维修和配件质量等方面情况，进行深入诊断，找处具体原因，采取换件、维护、修理等措施，直处具体原因，采取换件、维护、修理等措施，直至恢复气缸密封性。至恢复气缸密封性。3 .气缸漏气量和气缸漏气率的检测气缸漏气量和气缸漏气率的检测（1）气缸漏气量的检测）气缸漏气量的检测 1）检测原理：）检测原理： 发动机不运转，活塞处于压缩行程上止点，把发动机不运转，活塞处于压缩行程上止点，把有一定压力的压缩空气从火花塞或喷油器孔充入气有一定压力的压缩空气从火花

54、塞或喷油器孔充入气缸，检测压力的变化即可用来表征检测气缸组的密缸，检测压力的变化即可用来表征检测气缸组的密封性。封性。 2）气缸漏气量检测仪的结构与工作原理）气缸漏气量检测仪的结构与工作原理 结构：结构： 由减压阀、进气压力表、测量表、校正孔板、由减压阀、进气压力表、测量表、校正孔板、橡胶软管、快换管接头、充气嘴等组成。橡胶软管、快换管接头、充气嘴等组成。2021-6-18812021-6-1882气缸漏气量检测仪的使用方法气缸漏气量检测仪的使用方法【1】发动机预热至正常工作温度。发动机预热至正常工作温度。【2】用压缩空气吹净火花塞周围，清除脏物，而用压缩空气吹净火花塞周围，清除脏物，而后拧下所有气缸的火花塞，并在火花塞孔上装后拧下所有气缸的火花塞，并在火花塞孔上装好充气嘴。好充气嘴。【3】接好压缩空气源，接好压缩