第三章 发动机性能检测-2015秋

1、汽车检测与维汽车检测与维修修第三章发动机技术状况检测与第三章发动机技术状况检测与诊断诊断发动机技术状况检测发动机技术状况检测发动机综合性能检测发动机综合性能检测汽缸密封性能检测汽缸密封性能检测汽油机点火系统检测汽油机点火系统检测汽油机燃油供给系检测汽油机燃油供给系检测柴油机燃油供给系检测柴油机燃油供给系检测冷却系和润滑系检测冷却系和润滑系检测机油品质分析机油品质分析发动机异响诊断发动机异响诊断2022年2月4日3一、发动机综合性能分一、发动机综合性能分析仪的基本功能和析仪的基本功能和特点特点 EA2000发动机综发动机综合合由由信号拾取系统、信信号拾取系统、信号预处理系统号预处理系统(前端处前

2、端处理器理器)、采控与显示系、采控与显示系统等组成。统等组成。3.1发动机综合性能检测发动机综合性能检测EA20002022年2月4日4u 汽油机汽油机一般性能一般性能检测检测无无外载测功及转动惯量外载测功及转动惯量功能测试功能测试点火系统性能点火系统性能检测检测 动力动力平衡平衡功能测试功能测试点火提前角点火提前角测试测试 汽缸汽缸效率分析效率分析功能测试功能测试起动机及发电机性能起动机及发电机性能测试测试进气管真空度波形进气管真空度波形检测检测汽缸压缩压力汽缸压缩压力测试测试 转速稳定性分析转速稳定性分析温度温度测量测量废气分析仪联机功能废气分析仪联机功能(选配件选配件)2022年2月4日

3、5u柴油机性能检测柴油机性能检测喷油喷油压力及波形压力及波形测试测试喷油提前角喷油提前角测试测试启动电流、电压及波形启动电流、电压及波形测试测试充电电流、电压及波形充电电流、电压及波形测试测试转速转速稳定性分析稳定性分析无外载测功及转动惯量功能测试无外载测功及转动惯量功能测试u电控电控发动机参数发动机参数检测检测电控发动机转速电控发动机转速传感器传感器检测检测电控发动机温度传感器电控发动机温度传感器检测检测2022年2月4日6爆震爆震信号检测信号检测节气门位置传感器节气门位置传感器检测检测进气压力传感器进气压力传感器信号检测信号检测氧传感器氧传感器信号检测信号检测电控喷油电控喷油信号检测信号检

4、测电控发动机车速传感器电控发动机车速传感器检测检测空气流量传感器检测空气流量传感器检测电控发动机转速传感器电控发动机转速传感器检测检测电控发动机温度传感器检测电控发动机温度传感器检测u虚拟虚拟仪表仪表万用表万用表、示波器、温度计、示波器、温度计2022年2月4日6检测仪检测仪的特点的特点:动态动态测试功能测试功能：传感：传感系统和信号采集与记忆系统能迅速、系统和信号采集与记忆系统能迅速、准确地捕获发动机每一个瞬间的实时状态参数，准确地捕获发动机每一个瞬间的实时状态参数，这些动态参数这些动态参数是是对发动机技术状况进行有效分析的科学依据。对发动机技术状况进行有效分析的科学依据。通用性：测试过程不

5、依据被检车辆的数据卡（即测试软通用性：测试过程不依据被检车辆的数据卡（即测试软件），只针对基本结构和各系统的形式及工作原理进行测试，因件），只针对基本结构和各系统的形式及工作原理进行测试，因此它的检测结果具有良好的普遍性，检测方法同样也具有最广泛此它的检测结果具有良好的普遍性，检测方法同样也具有最广泛的适用性。的适用性。主动性：发动机综合参数测试仪不仅能适时采集发动机的主动性：发动机综合参数测试仪不仅能适时采集发动机的动态参数，而且还能主动地发出指令干预发动机工作，以完成某动态参数，而且还能主动地发出指令干预发动机工作，以完成某些特定的测试程序（如断缸试验）些特定的测试程序（如断缸试验）。20

6、22年2月4日7二、发动机综合性能分析仪的构成和二、发动机综合性能分析仪的构成和作用作用 信号信号提取系统提取系统:见说明书见说明书由由各类夹持器、探针和传感器组成，与发动机的被测部各类夹持器、探针和传感器组成，与发动机的被测部位直接或间接连接以拾取被测信号。位直接或间接连接以拾取被测信号。信号信号预处理系统预处理系统(前前端处理器端处理器):将传感器输出将传感器输出的信号经衰减、滤波、放的信号经衰减、滤波、放大、整形、转换后输入到大、整形、转换后输入到计算机的功能采集计算机的功能采集卡卡采采控与显示系统控与显示系统2022年2月4日23气缸气缸密封性与气缸体、气缸盖、气缸垫、活塞环、进排密封

7、性与气缸体、气缸盖、气缸垫、活塞环、进排气门等零件的技术状态有关气门等零件的技术状态有关。其技术。其技术状态不仅影响发动机的状态不仅影响发动机的动力性、经济性、尾气排放，而且决定了发动机的寿命。动力性、经济性、尾气排放，而且决定了发动机的寿命。 由于由于磨损、烧蚀、结胶、积炭、断裂、开裂、变形等原磨损、烧蚀、结胶、积炭、断裂、开裂、变形等原因都会引起密封性下降。因都会引起密封性下降。反映汽缸密封性的主要参数有四个：反映汽缸密封性的主要参数有四个： 气缸压缩压力气缸压缩压力 气缸气缸漏气量或漏气率漏气量或漏气率 曲轴箱曲轴箱窜气窜气量量 进气管真空度进气管真空度3.2发动机汽缸活塞组检测发动机汽

8、缸活塞组检测2022年2月4日23一、气缸压力检测一、气缸压力检测 气缸气缸压缩终了压缩终了的的压压力力反映反映：气缸：气缸活塞活塞组组的密封的密封性性、气门、气门组组的的密封密封性、性、气气缸缸垫垫的的密密封封性。性。 常用气缸压力表常用气缸压力表进进行行检测检测。软导管。软导管和和硬硬导管两导管两种种，分别配螺纹接头和橡胶接头。，分别配螺纹接头和橡胶接头。2022年2月4日241.检测检测方法方法 启动发动机，机启动发动机，机运转至正常运转至正常工作温度工作温度(水温水温8090)后后停机。停机。 汽油机拆火花塞；柴油机拆喷油器汽油机拆火花塞；柴油机拆喷油器。拆前用高压空气吹净周。拆前用高

9、压空气吹净周围脏污，并启动发动机预热至正常工作温度。围脏污，并启动发动机预热至正常工作温度。 化油器化油器式式汽油机全开节气汽油机全开节气门门和阻风门和阻风门； 柴油机柴油机须用螺纹接头，汽油机可用橡胶接头须用螺纹接头，汽油机可用橡胶接头 用用启动机带动发动机转动启动机带动发动机转动35s，观察读数；，观察读数； 测量测量23次，取平均值以减少误差次，取平均值以减少误差2.检测检测转速转速汽油机：多汽油机：多为为200250r/min,柴油机柴油机：压缩比大，：压缩比大，500r/min，重型车可达重型车可达6001000r/min。2022年2月4日253. 检测检测标准：一般由原厂提供标准

10、压力标准：一般由原厂提供标准压力 汽油机汽油机多在多在1MPa左右，如桑塔那左右，如桑塔那11.3，捷达，捷达0.91.2；柴油机高，如日野；柴油机高，如日野EC100达达3.13.8。 GB18565-2001：设设计值的计值的85%，各缸平均压缩压力，各缸平均压缩压力差异要求：汽油机差异要求：汽油机8%，柴油机，柴油机10%。GB/T15746-2011汽车修理质量检测评定办法汽车修理质量检测评定办法：大修大修后，压缩压力符后，压缩压力符合原厂规定，各缸压力差汽油机合原厂规定，各缸压力差汽油机5% ，柴油机柴油机8%。4. 结果结果分析分析 1) 在在正常范围最好，太高不一定好，可能是积炭

11、过正常范围最好，太高不一定好，可能是积炭过多、缸垫过薄、缸盖结合面多次修平、回转半径变多、缸垫过薄、缸盖结合面多次修平、回转半径变大大2022年2月4日262) 个别个别缸在多次测量时，时高时低，说明气门关闭缸在多次测量时，时高时低，说明气门关闭不严，可能是气门导管松旷、气门锥面进异物等。不严，可能是气门导管松旷、气门锥面进异物等。3) 相邻相邻缸压力低，几乎相等，其他正常，相邻缸气缸压力低，几乎相等，其他正常，相邻缸气缸垫漏气或缸盖螺栓未拧紧或缸盖此处变形。缸垫漏气或缸盖螺栓未拧紧或缸盖此处变形。4) 一一缸或数缸压力过高，行驶中有过热或爆燃，则缸或数缸压力过高，行驶中有过热或爆燃，则属于积

12、炭过多，多次大修后缸径增大过多，改变了压缩属于积炭过多，多次大修后缸径增大过多，改变了压缩比比5) 某缸某缸压力压力偏偏低，加入低，加入2030ml机机油油，转动几圈再，转动几圈再测，若：测，若：2022年2月4日27 接近接近正常，说明气缸、活塞、活塞环磨损严重或活正常，说明气缸、活塞、活塞环磨损严重或活塞环对口、卡死、拉缸等造成不密封塞环对口、卡死、拉缸等造成不密封 仍仍低，但比第一次略高，说明进排气门或气缸垫不低，但比第一次略高，说明进排气门或气缸垫不密封。密封。6) 精确精确判断不密封部位判断不密封部位拆拆下滤清器，打开散热器盖，加机油口盖、节气门，下滤清器，打开散热器盖，加机油口盖、

13、节气门，用用600kPa的压力向气缸内加入压缩空气；转动发动机使的压力向气缸内加入压缩空气；转动发动机使被测气缸处于压缩上止点位置，挂入低挡，拉上手刹，倾被测气缸处于压缩上止点位置，挂入低挡，拉上手刹，倾听各处的漏气声音，观察水箱有否气泡。有严重漏气声音听各处的漏气声音，观察水箱有否气泡。有严重漏气声音的地方说明磨损很大。的地方说明磨损很大。2022年2月4日285. 电子电子汽缸压缩压力测量汽缸压缩压力测量仪仪 原理原理：发动机启动时的摩擦力矩可认为是常数，：发动机启动时的摩擦力矩可认为是常数，反力矩随气缸压力波动。气缸压力越大，需要的启动转矩反力矩随气缸压力波动。气缸压力越大，需要的启动转

14、矩越大，即启动电流越大。当不测量气缸压力的具体数值，越大，即启动电流越大。当不测量气缸压力的具体数值，而为了比较各缸气缸压力是否均衡时，可以通过测量启动而为了比较各缸气缸压力是否均衡时，可以通过测量启动电流去评价气缸压力的相对大小电流去评价气缸压力的相对大小。可以证明启动电流峰值可以证明启动电流峰值与汽缸压缩压力成正比，启动时的电瓶电压降也与汽缸压与汽缸压缩压力成正比，启动时的电瓶电压降也与汽缸压缩压力成正比。缩压力成正比。如果如果把启动电流各峰值与各缸气缸压力最大值对应起把启动电流各峰值与各缸气缸压力最大值对应起来，只要找准一个缸号，即可按点火顺序找出其他各缸的来，只要找准一个缸号，即可按点

15、火顺序找出其他各缸的对应关系。对应关系。2022年2月4日28 检测方法检测方法:1) 将将发动机运转至正常发动机运转至正常工作温度工作温度(冷却冷却液温度达液温度达8090)后后停机。停机。2) 连接连接测量仪电源及传感器接线，并预热调节测量仪测量仪电源及传感器接线，并预热调节测量仪至正常状态。至正常状态。3) 按按测量仪的检测规定操作，使起动机以规定的转速测量仪的检测规定操作，使起动机以规定的转速驱动发动机运转但不着火。驱动发动机运转但不着火。4) 测量测量仪屏幕将显示起动电流曲线或相对气缸压缩压仪屏幕将显示起动电流曲线或相对气缸压缩压力的柱方图、各气缸压缩压力。力的柱方图、各气缸压缩压力

16、。5) 视视需要打印输出检测结果需要打印输出检测结果。2022年2月4日29电瓶电压相对缸压转 速启动电流130.1 137.1 138.9 147.7 889294100 2022年2月4日28二、二、气缸漏气量气缸漏气量(率率)检测检测 概概念：一定压力的压缩空气从火花塞或喷油器念：一定压力的压缩空气从火花塞或喷油器安装孔处通入气缸，气体将从气缸的缝隙处泄漏使空安装孔处通入气缸，气体将从气缸的缝隙处泄漏使空气压力下降，通过压力下降的程度即可判气压力下降，通过压力下降的程度即可判断汽缸漏断汽缸漏气气情况。情况。 诊断能力：反映气缸内的总的密封情况，包括诊断能力：反映气缸内的总的密封情况，包括

17、活塞环、气门和缸垫等处；而曲轴箱窜气量仅反映活活塞环、气门和缸垫等处；而曲轴箱窜气量仅反映活塞环与气缸的密封情况塞环与气缸的密封情况 检测仪器：气缸漏气量检查仪检测仪器：气缸漏气量检查仪2022年2月4日28压缩空气经气管、调压阀、减压阀、量孔，通过火压缩空气经气管、调压阀、减压阀、量孔，通过火花塞孔进入被测气缸。花塞孔进入被测气缸。2022年2月4日28Q: 空气流量，实为漏气空气流量，实为漏气量量； A: 量孔量孔B面面积；积；：空气：空气密密度；度； :流量系数流量系数 1当当进气压进气压力力(0.70.9MPa)，经调压后变为，经调压后变为P1(0.4MPa)，为一定值，为一定值，P2

18、就决定于流量就决定于流量Q；测；测量表量表2有压力和百分比两有压力和百分比两种刻度，前者测量漏气量，后者测量漏气率。种刻度，前者测量漏气量，后者测量漏气率。 P2的满量程等的满量程等于于P1，即漏气率为即漏气率为0% 当出气管与大气接通时，当出气管与大气接通时，P2为为0，漏气率，漏气率100% 当出气管完全堵塞时，当出气管完全堵塞时， P2为满量程刻度为满量程刻度0%222212 AQPPP2022年2月4日40三三、汽油机进气歧管真空度的检测汽油机进气歧管真空度的检测 进气歧管真空度：进气歧管内的进气压力与外界大气进气歧管真空度：进气歧管内的进气压力与外界大气压力之差；压力之差； 诊断能力

19、：可评价气缸活塞组的磨损、配气机构的技诊断能力：可评价气缸活塞组的磨损、配气机构的技术状况、点火和供油系的调整。术状况、点火和供油系的调整。 进气管真空度是一项综合性很强的诊断参数。若真空度符进气管真空度是一项综合性很强的诊断参数。若真空度符合要求，不但表明气缸密封性符合要求，而且表明点火正时、合要求，不但表明气缸密封性符合要求，而且表明点火正时、配气正时、空燃比等也都符合要求。配气正时、空燃比等也都符合要求。 检测仪器：真空度表检测仪器：真空度表 检测方法：用检测方法：用30cm左右的真空管接到进气歧管。选择左右的真空管接到进气歧管。选择这个长度是为了阻滞表针摆动过量这个长度是为了阻滞表针摆

20、动过量。2022年2月4日4100.1MPa 0760mmHg 030inHg2022年2月4日42 诊断能力诊断能力 海平面高度，怠速时，真空度应稳定在海平面高度，怠速时，真空度应稳定在5771 kPa 之之间间(15-21inHg，摆幅的大小、摆速的快慢与密封性、空燃比，摆幅的大小、摆速的快慢与密封性、空燃比及点火性能有关及点火性能有关)。GB3799.1-2005要求大修后进气歧管真空要求大修后进气歧管真空度波动度波动6缸缸3kPa，4缸缸5kPa，但没规定正常范围。，但没规定正常范围。 启动时真空度启动时真空度 正常如图正常如图5-93所示，节气门完全关闭，指针应稳定在所示，节气门完全

21、关闭，指针应稳定在25inHg。 故障故障1：指针跳动或不稳：指针跳动或不稳 如图如图5-94 气门漏气；气门漏气； 活塞环漏气活塞环漏气 活塞与气缸壁间漏活塞与气缸壁间漏气；气； 进气歧管漏气；进气歧管漏气； 发动机启动转速太低发动机启动转速太低2022年2月4日43故故障障2：指针读数太低：指针读数太低 如图如图5-95 进气系统真空泄漏；进气系统真空泄漏； 真空管漏气；真空管漏气； 排起控制漏气排起控制漏气； 发动机损坏；发动机损坏；2022年2月4日44 怠速真空度测试怠速真空度测试 正常情况：如图正常情况：如图5-96,读数稳定在读数稳定在1520inHg 故障故障1： 指针读数过低

22、指针读数过低 如图如图5-97 活塞环漏气；活塞漏气；进气系统漏气；排放控活塞环漏气；活塞漏气；进气系统漏气；排放控制漏气；点火时间过迟；气缸压力太低制漏气；点火时间过迟；气缸压力太低2022年2月4日45 故障故障2：指针快速摆动，如图：指针快速摆动，如图5-98 点火不良；进气歧管漏气；气缸垫漏气；气门烧点火不良；进气歧管漏气；气缸垫漏气；气门烧蚀、漏气；气门弹簧弹力小蚀、漏气；气门弹簧弹力小(高速时快速摆动高速时快速摆动) 故障故障3：指针大幅度漂移，如图：指针大幅度漂移，如图5-99 相邻两缸间气缸垫损坏相邻两缸间气缸垫损坏2022年2月4日46 故障故障4：指针缓慢漂移超过：指针缓慢

23、漂移超过45inHg，如图，如图5-100 混合比不当；混合比不当；PCV系统堵塞；进气歧管垫漏气；系统堵塞；进气歧管垫漏气；排放系统装置有故障；排放系统装置有故障； 故障故障5：指针有规律地跌落，如图：指针有规律地跌落，如图5-101 气门烧蚀；气门座烧蚀；气门座漏气；气门烧蚀；气门座烧蚀；气门座漏气； 2022年2月4日47 故障故障6： 指针偶尔跌落，如图指针偶尔跌落，如图5-102 点火系统不良；气门卡滞点火系统不良；气门卡滞； 气门导管卡滞；摇臂故障气门导管卡滞；摇臂故障 故障故障7：怠速时指针快速摆动，转速升高时稳定，如图：怠速时指针快速摆动，转速升高时稳定，如图5-103 原因：

24、气门导管磨损原因：气门导管磨损 故障故障8：指针漂移超过：指针漂移超过2inHg，如图，如图5-104 火花塞间隙不当；高压电路电阻过高；分电器盖、高火花塞间隙不当；高压电路电阻过高；分电器盖、高压线插头电阻过高；高压电路接触不良压线插头电阻过高；高压电路接触不良 2022年2月4日48 高速运转真空度测试高速运转真空度测试 转速缓慢提升到转速缓慢提升到2000r/min以上，检查真空度读数。正常以上，检查真空度读数。正常值值15-22inHg，如图，如图5-105。所有怠速时发生的故障现象在高速。所有怠速时发生的故障现象在高速时均可看看到，由气门产生的故障更为显著。图时均可看看到，由气门产生

25、的故障更为显著。图5-106，指针，指针小幅摆动，气门漏气；图小幅摆动，气门漏气；图5-107,指针大幅摆动，气门卡滞指针大幅摆动，气门卡滞2022年2月4日49 故障故障3：指针逐渐降低，如图：指针逐渐降低，如图5-108 排气系统阻滞；排气管变形；消声器变形；排气排气系统阻滞；排气管变形；消声器变形；排气管管路内部凹陷；化油器堵塞；消声器堵塞管管路内部凹陷；化油器堵塞；消声器堵塞 急加速时真空度急加速时真空度 将加速踏板急加速后迅速抬起将加速踏板急加速后迅速抬起，不，不超过超过2500 r/min，节气，节气门打开瞬间降至门打开瞬间降至5inHg以下，关闭瞬间升至以下，关闭瞬间升至25in

26、Hg以上，如图以上，如图5-109。2022年2月4日50 故障故障1：节气门打开瞬间未降至：节气门打开瞬间未降至5inHg以下，图以下，图5-110 进气歧管堵塞；排气管堵塞；空气滤清器堵塞；进气歧管堵塞；排气管堵塞；空气滤清器堵塞； 故障故障2：节气门关闭瞬间未升至：节气门关闭瞬间未升至25inHg以上，图以上，图5-111 气缸磨损真空泄漏气缸磨损真空泄漏 PCV真空度测试真空度测试 启动发动机运转至正常温启动发动机运转至正常温度，停机后将点火初级接线拆度，停机后将点火初级接线拆下，将节气门螺钉拧松，完全下，将节气门螺钉拧松，完全关闭节气门，启动启动机。正关闭节气门，启动启动机。正常情况

27、是指针很快上升至常情况是指针很快上升至1621inHg。2022年2月4日51 真空波形分析真空波形分析 利用示波器观察真空度随曲轴转角的改变而变化的规律利用示波器观察真空度随曲轴转角的改变而变化的规律曲线。正常是波峰、波谷高低一致，间隔一致，真空点火相曲线。正常是波峰、波谷高低一致，间隔一致，真空点火相位正确。位正确。 标准波形第4缸节气门漏气2022年2月4日30四四、曲轴箱窜气量的检测曲轴箱窜气量的检测 概念：气缸工作介质和燃气从气缸与活塞间的不密概念：气缸工作介质和燃气从气缸与活塞间的不密封处窜入曲轴箱的量封处窜入曲轴箱的量 影响：随气缸活塞组的磨损，曲轴箱窜气量增加，影响：随气缸活塞

28、组的磨损，曲轴箱窜气量增加，新车约为新车约为510L/min，旧车达到，旧车达到80130L/min。窜气量。窜气量增加增加10L/min，油耗约增加，油耗约增加7g/kW.h。曲轴箱排出的。曲轴箱排出的HC约约占发动机占发动机HC排放总量的排放总量的15-25。漏气。漏气(HC)在曲轴箱在曲轴箱中，与机油发生作用，使机油稀释和变质，降低润滑性中，与机油发生作用，使机油稀释和变质，降低润滑性能，致使曲轴、连杆等机件磨损加快。曲轴箱内漏气量能，致使曲轴、连杆等机件磨损加快。曲轴箱内漏气量增加，曲轴箱内的压力也随着增大，会造成曲轴后油封增加，曲轴箱内的压力也随着增大，会造成曲轴后油封严重漏油，甚至

29、机油会从机油加油口中冒出来。严重漏油，甚至机油会从机油加油口中冒出来。2022年2月4日31测头及接头示意图测头及接头示意图测头信号转换原理图测头信号转换原理图 检测设备：曲轴箱窜气量测量仪检测设备：曲轴箱窜气量测量仪2022年2月4日34 测量工况测量工况 GB11340-2005装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值污染物排放限值规定：总质量规定：总质量3.5t的的M和和N类汽车类汽车工况顺序工况顺序测功机吸收的功率测功机吸收的功率车速车速(km/h)102车辆以基准质量，在平坦路面上，车辆以基准质量，在平坦路面上，以直接挡以直接挡50km/h等速行驶的

30、负荷等速行驶的负荷5023工况工况2的负荷乘以系数的负荷乘以系数1.75022022年2月4日34 GB18352.5-2013轻型汽车污染物排放限值及测轻型汽车污染物排放限值及测量方法量方法规定：总质量规定：总质量3.5t的的M和和N类汽车类汽车工况顺序工况顺序测功机吸收的功率测功机吸收的功率车速车速(km/h)102相等于相等于型试验型试验50km/h等等速行驶下的设定负荷速行驶下的设定负荷502(3挡或前进挡挡或前进挡)3工况工况2的负荷乘以系数的负荷乘以系数1.7502(3挡或前进挡挡或前进挡)2022年2月4日34 诊断标准诊断标准 GB11340-2005装用点燃式发动机重型汽车曲

31、轴箱装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值及测量方法污染物排放限值及测量方法及及GB18352.5-2013轻型汽轻型汽车排放污染物限值及测量方法车排放污染物限值及测量方法的的III型试验规定：曲轴型试验规定：曲轴箱通风系统不允许有任何曲轴箱污染物排入大气。在各测箱通风系统不允许有任何曲轴箱污染物排入大气。在各测量工况下，曲轴箱内的压力均不超过测量时的大气压力，量工况下，曲轴箱内的压力均不超过测量时的大气压力，则认为汽车曲轴箱污染物排放满足要求。则认为汽车曲轴箱污染物排放满足要求。2022年2月4日34 具体检测步骤如下：具体检测步骤如下：(1) 打开电源开关，按仪器使用说明书的要求对打

32、开电源开关，按仪器使用说明书的要求对检测仪进行预调。检测仪进行预调。(2) 密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，将取样头插入机油加注口内。进出口等，将取样头插入机油加注口内。(3) 起动发动机，待其运转平稳后，仪表箱仪表起动发动机，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。的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。测量时发动机应加载，因为窜气量与缸筒活塞组测量时发动机应加载，因为窜气量与缸筒活塞组密封性有关，与负荷大小有关，与转速有关，须在底密封性有关，与负荷大小有关，与转速有关，须在底盘测功机上加载。盘测功机上加

33、载。2022年2月4日3一一、点火系类型、点火系类型3.3 汽油机点火系检汽油机点火系检测测2022年2月4日28传传统统有有触触点点点点火火系系2022年2月4日28ECU控制的无配电控制的无配电器器(DLI)点火系点火系统统2022年2月4日28ECU控制的无配电器控制的无配电器(DLI)点火系统点火系统2022年2月4日3二二、点火系、点火系点点火电压波形火电压波形1. 点火示波器点火示波器u 类类型：模型：模拟式和数字拟式和数字式；阴式；阴极射线管式和液晶式极射线管式和液晶式 发发动机综合测试仪动机综合测试仪u 功能功能测试点火系、传感器、执行器电路，并诊断故障测试点火系、传感器、执行

34、器电路，并诊断故障具有汽车专用万用表功能具有汽车专用万用表功能内置汽车数据库和标准波形，用于对比分析内置汽车数据库和标准波形，用于对比分析能提供在线帮助，并能网上升级能提供在线帮助，并能网上升级可捕捉瞬间出现的故障，并能记录，回放可捕捉瞬间出现的故障，并能记录，回放提供外部通信接口提供外部通信接口RS232、RS4852022年2月4日3 博士博士 FSA450 OTC3840C2022年2月4日3OTC3840C的功能菜单的功能菜单2022年2月4日32. 标标准点火准点火波形波形1) 触点式点火系统标准点火波形触点式点火系统标准点火波形 初级波形初级波形触点波形触点波形; 次级波形次级波形

35、高压波形；高压波形； 点点火波形的检测是汽车不解体检测的一个重要项目，火波形的检测是汽车不解体检测的一个重要项目，它通常由汽车专用示波器测得。检测时，启动发动机，将它通常由汽车专用示波器测得。检测时，启动发动机，将示波器探针分别连接点线圈的示波器探针分别连接点线圈的“-”接柱和接地，可测得初接柱和接地，可测得初级电压波形；将示波器的一个探针接地，另一根外接线用级电压波形；将示波器的一个探针接地，另一根外接线用感应夹连接高压线，可测次级电压波形。感应夹连接高压线，可测次级电压波形。591 图示为触点式点图示为触点式点火系统的正常点火波火系统的正常点火波形，上面为次级波形形，上面为次级波形(二次波

36、形二次波形)，下面为，下面为初 级 波 形初 级 波 形 ( 一 次 波一 次 波形形)。图中。图中A段为触段为触点开启段，点开启段，B段为触段为触点闭合段，是点火线点闭合段，是点火线圈的充磁区，圈的充磁区，B段长段长度称为闭合角。度称为闭合角。2022年2月4日60 1点点: 触点开启点触点开启点 2点点: 击穿击穿(或点火或点火)电压；电压；1-2段称为点火线。段称为点火线。 2点电压受火花塞间隙、分火头间隙、高压线电点电压受火花塞间隙、分火头间隙、高压线电阻、混合气浓度等的影响。阻、混合气浓度等的影响。 1520kV，电喷达，电喷达1830kV。 4段段(2-3段段):3点电压约点电压约

37、12kV，称为火花，称为火花(或放电或放电)电压，电压，2-3称为电容放电阶段，时间约称为电容放电阶段，时间约1s, 放电电流数放电电流数10A，产生，产生106107Hz的高频振荡，因此的高频振荡，因此2、3点几乎在点几乎在同一铅垂线上。同一铅垂线上。火花塞间隙被击穿的同时，储存在分布火花塞间隙被击穿的同时，储存在分布电容上的能量迅速释放电容上的能量迅速释放。2022年2月4日61 5段：称为火花线，为电感放电过程。段：称为火花线，为电感放电过程。电容放电只电容放电只消耗磁场能的一部分，生于此常能所维持的放电称为电消耗磁场能的一部分，生于此常能所维持的放电称为电感放电。感放电。发动机转速在发

38、动机转速在2000r/min时，该段约时，该段约10-3ms，此，此时放电电流甚至小于时放电电流甚至小于10mA, 放电电压较稳定，振荡频率放电电压较稳定，振荡频率仍很高，因此仍很高，因此1-2-4-3-5段段(即即a段段)称为高频振荡段。称为高频振荡段。 5-6段段: 维持放电的能量消耗完毕，火花消失瞬间，维持放电的能量消耗完毕，火花消失瞬间，电压有少许回升，点火线圈和电容器中的能量以电压有少许回升，点火线圈和电容器中的能量以LC阻尼阻尼振荡的方式消耗完毕。振荡的方式消耗完毕。5-6段段(b段段)称为低频振荡段，约称为低频振荡段，约45个波峰。个波峰。2022年2月4日62 6点：触点闭合，

39、次级回路产生一个反向电压，约点：触点闭合，次级回路产生一个反向电压，约12kV。 6点以后称为闭合段，闭合后先产生二次闭合振荡，而后，点以后称为闭合段，闭合后先产生二次闭合振荡，而后，次级电压由负值变化到次级电压由负值变化到0，至，至1点触点再次打开。点触点再次打开。 一次一次(初级初级)波形与二次波形与二次(次级次级)波形的差别波形的差别由于变压器效应，一次波形规律基本同于二次波形。对于由于变压器效应，一次波形规律基本同于二次波形。对于传统点火系，触点断开时由于触电并联电容的存在，会在初级传统点火系，触点断开时由于触电并联电容的存在，会在初级回路中形成明显的高频衰减振荡。电喷由于没有触点并联

40、电容回路中形成明显的高频衰减振荡。电喷由于没有触点并联电容的存在，波形与次级波形更相似。最高电压只有的存在，波形与次级波形更相似。最高电压只有150200V。触点闭合后，一次电压基本降到触点闭合后，一次电压基本降到0，是一条水平线，也不产生，是一条水平线，也不产生反向电压与振动反向电压与振动。2022年2月4日62 实实 测测 初初 级级 点点 火火 波波 形形2022年2月4日63实测次级点火波形2022年2月4日63初级、次级比较2022年2月4日65 2). 电子点火系与传统点火系波形区别电子点火系与传统点火系波形区别 电子点火系一般由电子点火系一般由ECU控制点火，点火波形与传统点火波

41、控制点火，点火波形与传统点火波形有些区别。形有些区别。 (1)电电子点火系由于电子点火系无传统点火系的电容器，故子点火系由于电子点火系无传统点火系的电容器，故其高低频振荡波会比传统点火系少些。其高低频振荡波会比传统点火系少些。 (2)电电子点火系的张开与闭合时间是同由晶体管的导通与截子点火系的张开与闭合时间是同由晶体管的导通与截止电流造成的，因而其波形与传统点火系也有差异。如有的电止电流造成的，因而其波形与传统点火系也有差异。如有的电子点火系次级波形闭合段内有波纹或凸起；次级波形闭合段结子点火系次级波形闭合段内有波纹或凸起；次级波形闭合段结束时，先产生一条锯齿状的上升斜线，再导出点火线等都属于

42、束时，先产生一条锯齿状的上升斜线，再导出点火线等都属于正常现象。正常现象。2022年2月4日65 (3) 电子点火系的初、次级电压波形中的闭合角一般都电子点火系的初、次级电压波形中的闭合角一般都随发动机转速而变化，低速时闭合角减少，高速时闭合随发动机转速而变化，低速时闭合角减少，高速时闭合角增大，即电子点火系角增大，即电子点火系有闭合角可控功能的系统有闭合角可控功能的系统。若检。若检测时闭合角象传统点火系那样不随速度而变，则说明电测时闭合角象传统点火系那样不随速度而变，则说明电子点火器闭合角控制功能失效。子点火器闭合角控制功能失效。 (4) 电电子点火系无触点、电容，有的电子点火系无分电子点火

43、系无触点、电容，有的电子点火系无分电器，通过判缸电路判断哪缸需要点火。因此，与此有关器，通过判缸电路判断哪缸需要点火。因此，与此有关的故障原因也就没有了。的故障原因也就没有了。低频振荡波形异常时，仅表明低频振荡波形异常时，仅表明点火线圈的技术状况不佳，与电容器无关；点火线圈的技术状况不佳，与电容器无关；2022年2月4日66(5) 闭合段的长度、形状与传统点火系有区别。闭合段的长度、形状与传统点火系有区别。(6) 有的点火系闭合段结束时，先产生一段锯齿状有的点火系闭合段结束时，先产生一段锯齿状的上升线，然后导出点火线，不是陡升。的上升线，然后导出点火线，不是陡升。(7) 在两缸共用一个点火线圈

44、的点火系统，一个循在两缸共用一个点火线圈的点火系统，一个循环内两次点火：一次在压缩行程终了时，为有效点火；环内两次点火：一次在压缩行程终了时，为有效点火；另一次发生在排气形成终了时，属于无效点火，此时燃另一次发生在排气形成终了时，属于无效点火，此时燃烧后的可燃混合气电离程度较高，击穿电压和火花电压烧后的可燃混合气电离程度较高，击穿电压和火花电压都较低。都较低。2022年2月4日66电子电子点火系统的正常波形点火系统的正常波形无无分电器点火系统的两次点火分电器点火系统的两次点火2022年2月4日673. 波波形的排列方式形的排列方式 多缸平列波多缸平列波 从左至右按点从左至右按点火顺序将所有缸点

45、火顺序将所有缸点火波形首尾相连的火波形首尾相连的一种排列方式。用一种排列方式。用于诊断一次、二次于诊断一次、二次电路接触情况、电电路接触情况、电容器、火花塞性能容器、火花塞性能2022年2月4日682022年2月4日692022年2月4日704. 波波形的观察分析形的观察分析1). 二次平列波形二次平列波形(1) 各缸点火各缸点火(击穿击穿)电压值测量。电压值测量。过高说明电路中阻值过大，如混合气过稀、中央高过高说明电路中阻值过大，如混合气过稀、中央高压线接触不良、火花塞间隙过大等压线接触不良、火花塞间隙过大等过低说明电路中阻值过小，如混合气过浓、火花塞过低说明电路中阻值过小，如混合气过浓、火

46、花塞间隙过小、油污、绝缘失效等间隙过小、油污、绝缘失效等(2) 单缸短路高压值测量单缸短路高压值测量 分缸高压线对机体短路测得的点火电压。若很高，说分缸高压线对机体短路测得的点火电压。若很高，说明电路中阻值过大。如分火头与分电器盖插孔电极间隙过明电路中阻值过大。如分火头与分电器盖插孔电极间隙过大、分缸高压线接触不良等大、分缸高压线接触不良等2022年2月4日70 (3) 单缸开路高压值测量单缸开路高压值测量 分缸高压线从火花塞拔分缸高压线从火花塞拔下下, 短短路测得的点火电压路测得的点火电压。此此为最高为最高放电电压。若过低，则说明高压线、分电器盖绝缘、点火线放电电压。若过低，则说明高压线、分

47、电器盖绝缘、点火线圈、电容器有问题。圈、电容器有问题。 (4) 火花塞加速性能测量火花塞加速性能测量 怠怠速，突然加油门。观察点火电压的变化，应增加不超过速，突然加油门。观察点火电压的变化，应增加不超过3kV。过大说明火花塞需要更换了。过大说明火花塞需要更换了。 2) 二次并列波二次并列波 (1) 测量触点闭合角测量触点闭合角 4缸缸 4045 6缸缸 3842 8缸缸 2932 45%50% 63%70% 64%71% (2) 测量各缸的击穿电压、火花电压及火花持续时间测量各缸的击穿电压、火花电压及火花持续时间2022年2月4日71EA2000测量的数据表测量的数据表2022年2月4日72

48、3). 二次重叠波二次重叠波 主主要用于测量重叠角：最短波形与最长波形不重叠部分要用于测量重叠角：最短波形与最长波形不重叠部分的角度。要求不大于点火间隔的的角度。要求不大于点火间隔的5%。 4缸缸 4.5 6 缸缸 3 8缸缸 20kV；电子点；电子点火电压火电压25kV；高能点火电压；高能点火电压30kV。 不不正常波形如图正常波形如图61所示。所示。70 2)点火线圈次级电压分析点火线圈次级电压分析2022年2月4日70 3)点火次级电路绝缘性分析点火次级电路绝缘性分析点火次级电路绝缘性分析是对点火次级高压电路是否存在点火次级电路绝缘性分析是对点火次级高压电路是否存在漏电的测试，采用点火次

49、级阵列波来检查。检查时拔下任一缸漏电的测试，采用点火次级阵列波来检查。检查时拔下任一缸高压线，观察波形。高压线，观察波形。正常波形如图正常波形如图62所示。由于高压线已从火花塞上拔下，高所示。由于高压线已从火花塞上拔下，高压电路处在开路状态。这时点火波形中的击穿电压不存在，跳压电路处在开路状态。这时点火波形中的击穿电压不存在，跳火火花线段也不存在。产生一组由高到低的衰减振荡，振荡是火火花线段也不存在。产生一组由高到低的衰减振荡，振荡是正反双方向的正反双方向的 。所以在向上的高压峰值过后，应有向下的峰。所以在向上的高压峰值过后，应有向下的峰值出现，向下峰值至少应有向上峰值的值出现，向下峰值至少应

50、有向上峰值的1/21/4，否则说明可，否则说明可能存在漏电或初级电路不良。不正常波形如图能存在漏电或初级电路不良。不正常波形如图63所示所示 2022年2月4日70 3) 3)点火次级电路绝缘性分析点火次级电路绝缘性分析第二章发动机检测 2.4 点火系检测2022年2月4日70 4)点火初级电路电阻分析点火初级电路电阻分析点火初级电路串联有附加电阻，如果阻值大或电路接触不点火初级电路串联有附加电阻，如果阻值大或电路接触不良就可能造成点火初级电压偏低。点火初级电路电阻用点火初良就可能造成点火初级电压偏低。点火初级电路电阻用点火初级单缸波形来分析。级单缸波形来分析。正常波形如图正常波形如图64所示

51、。所示。不正常波形如图不正常波形如图65所示。造成不正常的原因为：所示。造成不正常的原因为：点火初级电路接触不良；点火初级电路接触不良；点火初级电路附加电阻过大；点火初级电路附加电阻过大； 蓄电池电压偏低。蓄电池电压偏低。2022年2月4日70(4)(4)点火初级电路电阻分析点火初级电路电阻分析2022年2月4日70 5)点火次级电路电阻分析点火次级电路电阻分析点火次级电路电阻是指点火高压电路中的电阻，包括火花点火次级电路电阻是指点火高压电路中的电阻，包括火花塞、高压线、分电器盖、分火头等各部件工作性能。点火次级塞、高压线、分电器盖、分火头等各部件工作性能。点火次级电路电阻采用点火次级单缸波形

52、来分析。电路电阻采用点火次级单缸波形来分析。正常波形如图正常波形如图66所示。所示。不正常波形不正常波形(a)如图如图67所示。其波形过度下斜主要原因为：所示。其波形过度下斜主要原因为：次级电路电阻过高；次级电路电阻过高；火花塞不良；火花塞不良；高压线不良；高压线不良；分电器盖与分火头不良。分电器盖与分火头不良。2022年2月4日70 5)点火次级电路电阻分析点火次级电路电阻分析2022年2月4日70 6)点火线圈电容器衰减振荡分析点火线圈电容器衰减振荡分析点火波形中的衰减振荡分析是为了检查点火线圈及电容器点火波形中的衰减振荡分析是为了检查点火线圈及电容器的工作情况，它采用点火次级单缸波形来分

53、析。的工作情况，它采用点火次级单缸波形来分析。正常波形如图正常波形如图69所示。所示。不正常波形不正常波形(a)如图如图70所示。其不正常的原因为：所示。其不正常的原因为： 电容器失效或漏电。电容器失效或漏电。不正常波形不正常波形(b)如图如图71所示，其不正常的原因为：所示，其不正常的原因为：点火线圈失效；点火线圈及电容器失效。点火线圈失效；点火线圈及电容器失效。2022年2月4日702022年2月4日70 7) 点火次级电压分析点火次级电压分析各缸点火次级电压的差异是分析发动机各系统及各缸故障各缸点火次级电压的差异是分析发动机各系统及各缸故障的主要参数波形，主要采用点火阵列波分析。注意：的

54、主要参数波形，主要采用点火阵列波分析。注意：测试时将发动机转速提高。测试时将发动机转速提高。正常波形如图正常波形如图72所示，各缸电压相差应在所示，各缸电压相差应在20之内。之内。不正常波形不正常波形(a)如图如图73所示，电压过高的原因如下：所示，电压过高的原因如下：(1) 全部汽缸的点火次级电压过高全部汽缸的点火次级电压过高 点火正时迟；点火正时迟； 高压线电阻过高；高压线电阻过高； 混合汽太稀；混合汽太稀； 分电器盖不良；分电器盖不良； 燃烧室积炭燃烧室积炭; 分火头烧蚀、间隙过大分火头烧蚀、间隙过大;点火线圈接头不良点火线圈接头不良; 火花塞间隙过大火花塞间隙过大; 2022年2月4日

55、70 7) 点火点火次级电压次级电压分析分析2022年2月4日70(2)部分汽缸的点火次级电压过高部分汽缸的点火次级电压过高 分电器盖变形；分电器盖变形； 高压线断路；高压线断路；火花塞损坏或间隙过大火花塞损坏或间隙过大;不正常波形不正常波形(b)如图如图74所示，全部汽缸的点火次级电压所示，全部汽缸的点火次级电压过低，主要原因如下：过低，主要原因如下： 高压线断路或绝缘破裂；高压线断路或绝缘破裂； 点火线圈匝问短路；点火线圈匝问短路； 点火时间早；点火时间早； 火花塞间隙太小；火花塞间隙太小； 混合汽过浓；混合汽过浓； 全部汽缸压力低；全部汽缸压力低；2022年2月4日702022年2月4日

56、70 8) 点火闭合角分析点火闭合角分析点火闭合角是点火线圈实际通电时间所对应的点火闭合角是点火线圈实际通电时间所对应的 曲轴曲轴转角，对凸轮白金构成的传统断电器来说，在白金间隙不转角，对凸轮白金构成的传统断电器来说，在白金间隙不变时点火闭合角也就相对固定，但当凸轮轴变时点火闭合角也就相对固定，但当凸轮轴 、凸轮以及、凸轮以及白金底板变形时可能会发生变化，白金底板变形时可能会发生变化， 因此在点火波形分析因此在点火波形分析时也要检查其工作状时也要检查其工作状 况况 。 闭合角度检查闭合角度检查可以用次级单缸波或用初级单缸波来观察可以用次级单缸波或用初级单缸波来观察 。点火初级单缸波形如图点火初

57、级单缸波形如图75 所示。所示。点火次级单缸波形如图点火次级单缸波形如图76 所示所示2022年2月4日702022年2月4日70点火闭合角应符合厂家的规定，闭合角太大说明断电触点点火闭合角应符合厂家的规定，闭合角太大说明断电触点间隙太小，闭合角太小说明断电触点间隙太大。点火闭合角在间隙太小，闭合角太小说明断电触点间隙太大。点火闭合角在电子点火系统中由电子模块或控制电脑来控制，点火闭合角在电子点火系统中由电子模块或控制电脑来控制，点火闭合角在发动机不同工况下发动机不同工况下(转速、负荷转速、负荷)可以由控制系统加以调整，因此可以由控制系统加以调整，因此新型点火示波器既可以用闭合角度也可以用闭合

58、时间新型点火示波器既可以用闭合角度也可以用闭合时间(单位为单位为ms)来表征点火线圈实际通电时间。另外，有些电子点火系统和来表征点火线圈实际通电时间。另外，有些电子点火系统和电控点火系采取定电流控制技术给点火线圈供电。因此点火波电控点火系采取定电流控制技术给点火线圈供电。因此点火波形闭合段会出现两段不同度的水平电压线，其前段是电流上形闭合段会出现两段不同度的水平电压线，其前段是电流上段，后段是定电流控制段。段，后段是定电流控制段。断电器触点式与定电流控制式初电压波形的比较见图断电器触点式与定电流控制式初电压波形的比较见图77。断电器触点式与定电流控制式次电压波形的比较见图断电器触点式与定电流控

59、制式次电压波形的比较见图782022年2月4日70第二章发动机检测 2.4 点火系检测2022年2月4日70闭合角变化检查闭合角变化检查点火闭合角变化量检查主要是传统断电器触点式点火系点火闭合角变化量检查主要是传统断电器触点式点火系统的断电凸轮工作状况的检查。通常采用重和并列波两种统的断电凸轮工作状况的检查。通常采用重和并列波两种方式，既可以用点火波形也可以用点火初级波形来观察。方式，既可以用点火波形也可以用点火初级波形来观察。次级重叠波如图次级重叠波如图79所示。次级并列波如图所示。次级并列波如图80所示。所示。闭合角变动量应小于闭合角变动量应小于3要求要求(或用百分比表示，或用百分比表示，

60、4缸缸7%，6缸缸6%，8缸缸5微米微米(DL) 小磨粒：小磨粒：1-2微米微米(DS) 它是一个它是一个趋势监测趋势监测仪器，通过对仪器，通过对定期采集的油样进行检查，实现定期采集的油样进行检查，实现设备的状态监测。设备的状态监测。 它是一个它是一个便携式便携式测试仪器，容易测试仪器，容易使用，可以由非技术人员操作。使用，可以由非技术人员操作。2022年2月4日3- 工作原理工作原理2022年2月4日3-磨磨粒沉积规粒沉积规律：大律：大磨粒沉积在入口处，小磨粒沉磨粒沉积在入口处，小磨粒沉积在离入口处较远；积在离入口处较远；2022年2月4日3-铁谱定量分析铁谱定量分析 DL、DS两个光密度分