汽车检测设备与维修 第二章(上)

1、 本文由jianhongwei810贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第二章 发动机检测设备 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 发动机检测设备概述 发动机无负荷测功仪 发动机密封性检测设备 内窥镜 发动机转速仪 第一节 发动机检测设备概述 发动机是汽车的主要总成,是汽车的动力源. 发动机是汽车的主要总成,是汽车的动力源.现代汽车发动 机在设计和制造中,不断采用新技术,新工艺,新材料, 机在设计和制造中,不断采用新技术,新工艺,新材料,其 性能日臻完善,可靠性越来越好.但随着其功能的增多, 性能日臻完善,可靠性越来越好.但随着其功能

2、的增多,电 子化程度的提高,其结构变得越来越复杂;同时, 子化程度的提高,其结构变得越来越复杂;同时,由于工作 条件恶劣,转速与负荷经常处于变化之中 之中, 条件恶劣,转速与负荷经常处于变化之中,发动机仍是汽车 运行中故障最多的总成,是汽车检测的重点. 运行中故障最多的总成,是汽车检测的重点. 下一页 返回 第一节 发动机检测设备概述 发动机技术状况变坏的原因是由多方面的因素造成的, 发动机技术状况变坏的原因是由多方面的因素造成的,发动 机机件的磨损;点火,供油,冷却,润滑, 机机件的磨损;点火,供油,冷却,润滑,启动等系统性能 变差都将引起其技术状况变坏,影响发动机的动力性, 变差都将引起其

3、技术状况变坏,影响发动机的动力性,经济 可靠性等.为恢复发动机良好的使用性能, 性,可靠性等.为恢复发动机良好的使用性能,须对发动机 进行必要的维修作业,为防止不必要的拆卸, 进行必要的维修作业,为防止不必要的拆卸,避免盲目性和 提高工作效率,首先要对发动机技术状况作出准确检测, 提高工作效率,首先要对发动机技术状况作出准确检测,为 其维修提供正确的依据. 其维修提供正确的依据.发动机检测的目的也就是掌握被检 发动机的技术状况,为维修作业提供科学依据,发现故障, 发动机的技术状况,为维修作业提供科学依据,发现故障, 及时排除,保证发动机技术状况良好,确保汽车的正常运行. 及时排除,保证发动机技

4、术状况良好,确保汽车的正常运行. 上一页 下一页 返回 第一节 发动机检测设备概述 发动机检测一般分为综合性能检测与发动机台架试验, 发动机检测一般分为综合性能检测与发动机台架试验,后者 是发动机拆离汽车,用测功机吸收发动机的输出功率, 是发动机拆离汽车,用测功机吸收发动机的输出功率,对诸 如功率和转矩以及油耗和排放等最终性能指标进行定量测定; 如功率和转矩以及油耗和排放等最终性能指标进行定量测定; 而发动机综合性能检测装置主要是在检测线上或汽车调试站 内就车对发动机各系统的工作状态,如点火,喷油, 内就车对发动机各系统的工作状态,如点火,喷油,电控系 统和传感元件以及进排气系统, 统和传感元

5、件以及进排气系统,机械工作状态等的静态和动 态参数进行检测与分析, 态参数进行检测与分析,为发动机技术状态判断和故障诊断 提供科学依据. 提供科学依据. 发动机检测设备是根据发动机各系统的工作特征研制出来的 专门测定发动机的某些参数, 专门测定发动机的某些参数,进而用来分析发动机技术状况 的设备.由于发动机检测设备属于不解体检测设备, 的设备.由于发动机检测设备属于不解体检测设备,因而要 求它们操作方便,检测迅速,诊断准确,结果直观. 求它们操作方便,检测迅速,诊断准确,结果直观. 上一页 下一页 返回 第一节 发动机检测设备概述 评价发动机技术状况的参数有很多,主要有: 评价发动机技术状况的

6、参数有很多,主要有:气缸密封性参 点火系工作质量参数,发动机功率,燃料消耗量, 数,点火系工作质量参数,发动机功率,燃料消耗量,排气 成分,机油压力及机油中杂质的含量,发动机转速及温度, 成分,机油压力及机油中杂质的含量,发动机转速及温度, 异响和振动等. 异响和振动等. 根据发动机评价参数的不同, 根据发动机评价参数的不同,发动机性能检测设备也有很多 形式.从其检测功能多少上来看, 形式.从其检测功能多少上来看,它包括用于检测发动机单 项性能的发动机单项性能检测仪,如发动机无外载测功仪, 项性能的发动机单项性能检测仪,如发动机无外载测功仪, 发动机转速表,气缸压力表,机油压力表, 发动机转速

7、表,气缸压力表,机油压力表,汽油机点火正时 发动机测温计以及用于燃料消耗量检测的油耗计, 仪,发动机测温计以及用于燃料消耗量检测的油耗计,用于 检测机油品质变化的机油分析仪, 检测机油品质变化的机油分析仪,柴油机燃料系高压泵试验 汽油机分电器闭合角检测仪等, 台,汽油机分电器闭合角检测仪等,还包括集多种功能于一 身的发动机综合性能检测仪以及具有能调出诊断系统中存储 的故障码并解释其含义的解码器等. 的故障码并解释其含义的解码器等. 上一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 汽车动力性的好坏,首先取决于发动机的动力性. 汽车动力性的好坏,首先取决于发动机的动力性.而有效功 率是发动机的综合评价指

8、标, 率是发动机的综合评价指标,通过它不仅可以定量获得发动 机动力性参数值,而且可以定性确定发动机的技术状况. 机动力性参数值,而且可以定性确定发动机的技术状况.因 在汽车使用单位和维修部门检测发动机的动力性时, 此,在汽车使用单位和维修部门检测发动机的动力性时,首 先考虑对其功率进行检测.根据不同的测试目的和要求, 先考虑对其功率进行检测.根据不同的测试目的和要求,发 动机性能测试设备可制成不同的形式. 动机性能测试设备可制成不同的形式.本节主要介绍功能单 一的无负荷测功仪. 一的无负荷测功仪. 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 无负荷测功原理 一, 无负荷测功原理 发动机输出的有效

9、功率和有效转矩, 发动机输出的有效功率和有效转矩,是评价发动机动力性的 重要指标.在汽车使用说明书上, 重要指标.在汽车使用说明书上,一般都标明发动机的额定 功率,额定转矩和最低燃料消耗率. 功率,额定转矩和最低燃料消耗率.这三项指标是在电力测 功机或水利测功机上,在节气门全开的情况下, 功机或水利测功机上,在节气门全开的情况下,对发动机的 曲轴施加一定载荷,在转速稳定时测出的数值. 曲轴施加一定载荷,在转速稳定时测出的数值.这种测功方 法属于稳态测功.稳态测功测试精度高, 法属于稳态测功.稳态测功测试精度高,但使用的设备操作 复杂,价格昂贵,而且需要将发动机从汽车上拆下来, 复杂,价格昂贵,

10、而且需要将发动机从汽车上拆下来,不适 于车辆不解体检测.因此,在汽车使用和检测维修部门, 于车辆不解体检测.因此,在汽车使用和检测维修部门,通 常使用基于无负荷(外载)测功原理的无负荷测功仪. 常使用基于无负荷(外载)测功原理的无负荷测功仪. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 无负荷测功是基于动力学的原理. 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, 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,除克服惯性和内部各种运转阻力矩外, 生的动力,除克服惯性和内部各种运转阻力矩外,将使曲轴 加速运转.即发动机以自身

11、运动机件为载荷加速运转, 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, 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, 加速时间愈短.只要测得角加速度或加速时间, 加速时间愈短.只要测得角加速度或加速时间,就可以获得 发动机功率.无负荷测功原理可分为两类, 发动机功率.无负荷测功原理可分为两类,一类是用测定瞬 时角加速度的方法测量瞬时功率, 时角加速度的方法测量瞬时功率,另一类是用测定加速时间 的方法测量平均功率. 的方法测量平均功率. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 测角加速度 1 测角加速度 发动机转

12、矩与角加速度的关系为 d d n Me= = ) Me=I=I () ( ) ( 2 - 2 - 1) d t 30 d t Me发动机的有效转矩 发动机的有效转矩, m 式中 Me 发动机的有效转矩,Nm; 发动机运动机件对曲轴中心线的当量转动惯量, I发动机运动机件对曲轴中心线的当量转动惯量,kg m2; 发动机运动机件对曲轴中心线的当量转动惯量 kgm 发动机转速, min n发动机转速,rmin-1; 发动机转速 d/ 曲轴的角加速度, d/d t曲轴的角加速度,r a ds-2; 曲轴的角加速度 s n/d 曲轴的加速度, s d n/dt曲轴的加速度,rs -2 . 曲轴的加速度

13、而发动机的有效功率P e和发动机转矩 转速有如下关系: 和发动机转矩, 而发动机的有效功率P e和发动机转矩,转速有如下关系: 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 Men Me n P e=9550 (2-2-2) 把式( 把式(2-2-1)代入式(2-2-2) 代入式( I dn Pe=n n 9550× 9550×30 dt I C1=9550× 9550×30 令 (2-2-3) 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 d n (2-2-4) 则 P e=C1n4 d t 由于发动机加速过程是一个非稳定工况, 由于发动机加速

14、过程是一个非稳定工况,所以实际测得功率 值小于同一转速下的稳态测功值,因而式( 值小于同一转速下的稳态测功值,因而式(2-2-4)应乘以修正 系数k 系数k. dn P e=kC1n= (2-2-5) dt 令 C2=kC1 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 则 d n P e=C2n (2-2-6) d t 上式表明,发动机加速过程中, 上式表明,发动机加速过程中,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. 该转速下的瞬时加速度成正比. 因此,只要测出加速过程中的这一转速和对应的瞬时加速度, 因此,只要测出加速过程中的这一转速和对应的瞬时加速度, 即可求出该转速下

15、的有效功率.对于一定型号的发动机, 即可求出该转速下的有效功率.对于一定型号的发动机,其 转动惯量为一常数.修正系数k的数值, 转动惯量为一常数.修正系数k的数值,可通过稳态测功与动 态测功对比试验得出. 态测功对比试验得出. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 测加速时间 2 测加速时间 如需求出在设定转速范围内的平均有效功率,可将式( 如需求出在设定转速范围内的平均有效功率,可将式(2-2-6) 变换成式( 变换成式(2-2-7) d n ) Peav=C2nav ()av ( 2 - 2 - 7 ) d t 经积分,推导后, 经积分,推导后,上式变为 1 1 C Pe a

16、v =C2(n22-n12)( 2 - 2 - 8) 2 t 1 令 C3= C2 (n22-n12) 2 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 1 Peav=C 得 Peav=C3(2-2-9) t 式中Peav 平均有效加速功率,kW; Peav平均有效加速功率 式中Peav 平均有效加速功率,kW; 均转速, min nav均转速,rmin-1; 均转速 (dn/dt)平均加速度 平均加速度, s (dn/dt) 平均加速度,rs-2; 设定的起止转速, min n1,n2设定的起止转速,rmin-1; 设定的起止转速 起止转速范围内的加速时间, t起止转速范围内的加速时间,

17、s. 起止转速范围内的加速时间 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 由式( 由式(2-2-9)可知,发动机在起止转速范围内的平均有效功率 可知, 与其加速时间成反比.即当发动机的节气门突然全开时, 与其加速时间成反比.即当发动机的节气门突然全开时,发 动机由起始转速加速到终止转速的时间越长, 动机由起始转速加速到终止转速的时间越长,则有效功率越 反之则越大.因此, 小;反之则越大.因此,只要测得发动机在设定转速范围内 的加速时间,便可得出平均有效功率.通过发动机对比试验, 的加速时间,便可得出平均有效功率.通过发动机对比试验, 可以找出动态平均有效功率与稳态额定功率之间的相互关系

18、. 可以找出动态平均有效功率与稳态额定功率之间的相互关系. 其中, 其中,加速时间与额定功率之间的关系可对无负荷测功仪进 行标定,以便通过测加速时间而能直接读出功率数. 行标定,以便通过测加速时间而能直接读出功率数.也可以 把它们之间的关系绘成曲线或制成表格, 把它们之间的关系绘成曲线或制成表格,以便测出加速时间 后能在表或图中查出对应的功率值.后能在表或图中查出对应的功率值. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 二, 无负荷测功仪设计方案 依据上述无负荷测功的原理, 依据上述无负荷测功的原理,无负荷测功仪的工作原理可设 计成测瞬时加速度方案和测加速时间两种方案. 计成测瞬时加速

19、度方案和测加速时间两种方案. 1 测瞬时加速度方案 该方案是通过测量加速过程中某一转速的加速度而获得瞬时 功率.按这一方案设计的仪器,由传感器,脉冲整形装置, 功率.按这一方案设计的仪器,由传感器,脉冲整形装置, 时间信号发生器,加速度计算器和控制装置,转换分析器, 时间信号发生器,加速度计算器和控制装置,转换分析器, 转换开关,功率指示表,转速表和电源等组成, 转换开关,功率指示表,转速表和电源等组成,其方框图如 所示. 图2-2-1所示. 电磁感应式传感器装在离合器壳体上的一个特制的加工孔内, 电磁感应式传感器装在离合器壳体上的一个特制的加工孔内, 与飞轮齿圈的齿顶保持2 mm的间隙 当飞

20、轮转动时, 的间隙, 与飞轮齿圈的齿顶保持24mm的间隙,当飞轮转动时,传感 器产生脉冲信号. 器产生脉冲信号. 上一页 下一页 返回 图2-2-1 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 脉冲信号的频率为飞轮齿圈齿数乘以飞轮每秒钟转数, 脉冲信号的频率为飞轮齿圈齿数乘以飞轮每秒钟转数,也就 是发动机的转速信号. 是发动机的转速信号.每分钟脉冲信号频率数与飞轮齿圈齿 数的比值,即为发动机的转速. 数的比值,即为发动机的转速.从传感器传来的脉冲信号经 过脉冲整形装置的整形,放大,变成矩形触发脉冲信号. 过脉冲整形装置的整形,放大,变成矩形触发脉冲信号.一 般要把脉冲信号的频率放大2 般要把脉冲信号的频

21、率放大2 4倍.倍频的目的是为了提高 仪器的灵敏度.矩形触发脉冲信号要输入到加速度计算器, 仪器的灵敏度.矩形触发脉冲信号要输入到加速度计算器, 并且只有发动机转速加速到设定的起始转速n 并且只有发动机转速加速到设定的起始转速n1 时, 整形装置 才输出触发脉冲信号. 才输出触发脉冲信号.触发脉冲信号通过控制装置触发加速 度计算器工作,计算一定时间间隔内输入的脉冲数, 度计算器工作,计算一定时间间隔内输入的脉冲数,并把这 些脉冲数累加起来,直至终止转速n 些脉冲数累加起来,直至终止转速n2. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 时间间隔由时间信号发生器控制, 时间间隔由时间信号发

22、生器控制,每一时间间隔的脉冲数与 发动机转速成正比, 发动机转速成正比,后一时间间隔和前一时间间隔脉冲数的 差值则与发动机的加速度成正比, 差值则与发动机的加速度成正比,而发动机的有效功率又与 加速度成正比, 加速度成正比,转换分析器能把加速度计算器输出的脉冲信 号变成直流电压信号,输入到指示仪表, 号变成直流电压信号,输入到指示仪表,从而可直接读取所 测功率值.若时间间隔越小, 测功率值.若时间间隔越小,则测得的有效功率就越接近瞬 时有效功率. 时有效功率. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 2 测加速时间方案 该方案是通过测量加速过程中某一转速范围内的加速时间而 获得平均功

23、率.由该种方案设计的仪器由转速信号传感器, 获得平均功率.由该种方案设计的仪器由转速信号传感器, 脉冲整形装置,起始转速触发器,终止转速触发器, 脉冲整形装置,起始转速触发器,终止转速触发器,时间信 号发生器,计算与控制装置以及显示装置等组成, 号发生器,计算与控制装置以及显示装置等组成,其方框图 所示. 如图2-2-2所示.这种仪器能把来自点火系一次电路断电器触 点开闭一次电流的感应信号,作为发动机转速的脉冲信号, 点开闭一次电流的感应信号,作为发动机转速的脉冲信号, 经整形电路整形为矩形波形,并变为平均电压信号. 经整形电路整形为矩形波形,并变为平均电压信号. 上一页 下一页 返回 图2-

24、2-2 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 当发动机节气门突然全开,转速达到起始转速时, 当发动机节气门突然全开,转速达到起始转速时,此时与对 应的电压信号通过触发器触发计算与控制电路, 应的电压信号通过触发器触发计算与控制电路,使时间信号 进入计算器并寄存. 进入计算器并寄存. 当发动机加速到终止转速时, 当发动机加速到终止转速时,对应的电压信号通过触发器触 发计算与控制电路,使时间信号停止进入计算器, 发计算与控制电路,使时间信号停止进入计算器,并把寄存 器中的时间脉冲数经A 转换成电流信号, 器中的时间脉冲数经A/D转换成电流信号,在指示仪表上显 示出加速时间或直接转换成功率. 示出加速时

25、间或直接转换成功率. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 三, 无负荷测功仪显示方法 无负荷测功仪的显示方法有三种形式,即指针式, 无负荷测功仪的显示方法有三种形式,即指针式,数字式和 等级显示式. 等级显示式.指针式和数字式可指示功率或加速时间的具体 数值,等级显示式只定性显示良好,合格,不合格三个等级. 数值,等级显示式只定性显示良好,合格,不合格三个等级. 四, 无负荷测功仪使用方法 单一功能的便携式无负荷测功仪,具有体积小,重量轻, 单一功能的便携式无负荷测功仪,具有体积小,重量轻,便 于携带,使用中与发动机的连接方便,易于操作, 于携带,使用中与发动机的连接方便,易于操

26、作,显示直观 等特点.有的无负荷测功仪制成像袖珍式收音机一般大小, 等特点.有的无负荷测功仪制成像袖珍式收音机一般大小, 带有拔节天线,可以收取发动机运转时的点火脉冲信号, 带有拔节天线,可以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何有线连接, 不必与发动机采取任何有线连接,从而减小了使用人员的工 作强度,提高了工作效率. 作强度,提高了工作效率. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 图2-2-3所示面板图是国产单一功能的便携式无负荷测功仪. 所示面板图是国产单一功能的便携式无负荷测功仪. 它可以测出发动机加速过程中起始转速n 至终止转速n 它可以测出发动机加速过程

27、中起始转速 n1 至终止转速 n2 转速 范围内的加速时间-平均功率. 范围内的加速时间-平均功率. 不管哪种型式的无负荷测功仪,其通用的测功方法如下: 不管哪种型式的无负荷测功仪,其通用的测功方法如下: 1 仪器准备 仪器准备 未接通电源前,如指示装置为指针式的, 未接通电源前,如指示装置为指针式的,应检查指针是否 在机械零点上,否则应进行调整. 在机械零点上,否则应进行调整. 接通电源,电源指示灯亮,预热仪器至规定时间. 接通电源,电源指示灯亮,预热仪器至规定时间. 带有数码管的仪器,数码管的亮度应正常, 带有数码管的仪器,数码管的亮度应正常,且数码均在 零位. 零位. 按仪器使用说明书的

28、方法,对仪器进行检查, 按仪器使用说明书的方法,对仪器进行检查,调试和校 待完全符合使用要求后才能投入使用. 正,待完全符合使用要求后才能投入使用. 上一页 下一页 返回 图2-2-3 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 测加速时间-平均加速功率的仪器, 测加速时间-平均加速功率的仪器,要利用仪器的模拟转 门控指示灯和微调电位器,调整好起始转速n 速 , 门控指示灯和微调电位器 ,调整好起始转速 n1 和终止转 的门控.微机控制的仪器,可通过数字键键入n 速n2的门控.微机控制的仪器,可通过数字键键入n1 ,n2的 设定值. 设定值. 需要置入转动惯量的仪器,要把被测发动机的转动惯量I 需要置入

29、转动惯量的仪器,要把被测发动机的转动惯量I 置入无负荷测功仪内.若被测发动机的转动惯量I未知时, 置入无负荷测功仪内.若被测发动机的转动惯量I未知时,则 应先测定其转动惯量.方法为:先选一台已知最大功率Pemax 应先测定其转动惯量.方法为:先选一台已知最大功率Pemax 的同类型发动机,并设定其转动惯量为I 的同类型发动机, 并设定其转动惯量为I1 ,利用无负荷测功 仪对该发动机进行多次功率测量,若测得的最大功率为P 仪对该发动机进行多次功率测量,若测得的最大功率为P1 , 则被测发动机的转动惯量I 则被测发动机的转动惯量I可按下式计算 Pemax 10) I= I1 /P1 Pemax P

30、emax (2-2-10) 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 发动机准备 2 发动机准备 预热发动机至正常工作温度(80 调整发动机怠速, 预热发动机至正常工作温度(8090 ).调整发动机怠速, 使其在规定的转速范围内稳定运转. 使其在规定的转速范围内稳定运转. 3 仪器与发动机联机 仪器和发动机准备好后,把仪器的传感器(包括夹持器) 仪器和发动机准备好后,把仪器的传感器(包括夹持器)按要 求连接在发动机规定部位. 求连接在发动机规定部位. 测功方法 4 测功方法 按下"复零键" 使指示装置复零. 按下"复零键",使指示装置复零. 按下

31、其他必要的键位,如机型选择键,缸数选择键和" 按下其他必要的键位,如机型选择键,缸数选择键和"测 键等.需要输入操作码的仪器, 试"键等.需要输入操作码的仪器,则应按要求输入规定的 操作码. 操作码. 发动机在怠速下稳定运转,驾驶员急速把加速踏板踩到底, 发动机在怠速下稳定运转,驾驶员急速把加速踏板踩到底, 发动机转速猛然上升. 发动机转速猛然上升. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 当发动机转速超过终止转速n 当发动机转速超过终止转速n2 时, 驾驶员应立即松开加速踏 切忌发动机处于长时间高速空转. 板,切忌发动机处于长时间高速空转.记下或打印出

32、测量结 按下"复零" 指示装置复零.重复上述操作3 果,按下"复零"键,指示装置复零.重复上述操作3次,检 测结果取算术平均值. 测结果取算术平均值. 有些仪器为了保护发动机不受损害和提高使用的方便性, 有些仪器为了保护发动机不受损害和提高使用的方便性,当 转速上升至超过n 能使发动机自动熄火; 转速上升至超过n2 时, 能使发动机自动熄火 ;而当转速下降 至低于n 只要按下"复零" 至低于n1 时,只要按下"复零" 键,在指示装置复零的同时 又能自动接通点火线路,使发动机重新运转. 又能自动接通点火线路,使发动机

33、重新运转. 上一页 下一页 返回 第二节 发动机无负荷测功仪 上述测功方法称为怠速加速法, 上述测功方法称为怠速加速法,既适用于汽油机又适用于柴 油机.对于化油器式发动机来说, 油机.对于化油器式发动机来说,还有一种启动加速法也可 以测功.具体做法是:先将加速踏板踏到底, 以测功.具体做法是:先将加速踏板踏到底,使发动机节气 门全开,再启动发动机加速运转.怠速加速法较为实际, 门全开,再启动发动机加速运转.怠速加速法较为实际,启 动加速法对于化油器式发动机来说, 动加速法对于化油器式发动机来说,可检查排除加速装置后 其他装置的调整状况. 其他装置的调整状况. 5 查对功率 查对功率 仅能显示加

34、速时间的无负荷测功仪, 仅能显示加速时间的无负荷测功仪,测得加速时间后应到仪 器制造厂推荐的曲线图或表格中查对出对应的功率值, 器制造厂推荐的曲线图或表格中查对出对应的功率值,以便 与发动机标准功率值对照. 与发动机标准功率值对照. 上一页 返回 第三节 发动机密封性检测设备 发动机气缸密封性与发动机气缸活塞组(气缸,活塞, 发动机气缸密封性与发动机气缸活塞组(气缸,活塞,活塞 气门,气缸盖和气缸垫等包围发动机工作介质的零部件) 环,气门,气缸盖和气缸垫等包围发动机工作介质的零部件) 的技术状况直接相关, 的技术状况直接相关,因而气缸密封性的检测参数可作为气 缸活塞组技术状况的评价指标. 缸活

35、塞组技术状况的评价指标. 评价气缸密封性的主要参数有:气缸压缩压力, 评价气缸密封性的主要参数有:气缸压缩压力,气缸漏气量 曲轴箱窜气量等. (率),曲轴箱窜气量等. 一, 气缸压力表 根据热力学的有关结论, 根据热力学的有关结论,气缸压缩压力与发动机的热效率和 平均指示压力有直接关系. 平均指示压力有直接关系.气缸压缩压力是评价气缸密封性 最为直接的指标,并且由于所用仪器简单,测量方便, 最为直接的指标,并且由于所用仪器简单,测量方便,因此 得到广泛应用. 得到广泛应用.通常使用的气缸压缩压力测试仪器为气缸压 力表. 力表. 下一页 返回 第三节 发动机密封性检测设备 结构 1 结构 气缸压

36、力表( 气缸压力表(如图2-3-1)是一种专用压力表,一般由表头,导 是一种专用压力表,一般由表头, 单向阀和接头等组成. 管,单向阀和接头等组成.气缸压力表接头有螺纹管接头和 锥形或阶梯形橡胶接头两种. 锥形或阶梯形橡胶接头两种.螺纹管接头可以拧在火花塞或 喷油器的螺纹孔中; 喷油器的螺纹孔中;橡胶接头可以压紧在火花塞或喷油器孔 单向阀处于关闭位置时, 中.单向阀处于关闭位置时,可保持测得的气缸压缩压力读 保持压力表指针位置) 单向阀打开时, 数(保持压力表指针位置);单向阀打开时,可使压力表指针 回零,以便下次测量. 回零,以便下次测量. 由于气缸压力表具有结构简单,价格低廉,使用性强,易

37、于 由于气缸压力表具有结构简单, 价格低廉, 使用性强, 检测等特点,因此,在汽车检测,维修行业中,广泛使用气 检测等特点, 因此, 在汽车检测, 维修行业中, 缸压力表检测气缸压力. 缸压力表检测气缸压力. 上一页 下一页 返回 图2-3-1 返回 第三节 发动机密封性检测设备 检测方法 2 检测方法 启动发动机,使其运转至正常工作温度(冷却水温70 70 启动发动机,使其运转至正常工作温度(冷却水温7090 ). 发动机熄火,清除发动机火花塞或喷油器(柴油机) 发动机熄火,清除发动机火花塞或喷油器(柴油机)周围脏 物并将火花塞或喷油器全部拆下. 物并将火花塞或喷油器全部拆下. 把节气门和阻

38、风门置于全开位置. 把节气门和阻风门置于全开位置. 把气缸压力表的锥形橡胶接头压紧在被测气缸的火花塞孔 或把螺纹管接头拧在火花塞孔上) 内(或把螺纹管接头拧在火花塞孔上). 用起动机带动曲轴旋转3 不少于四个压缩行程) 用起动机带动曲轴旋转35 s(不少于四个压缩行程), 指针稳定后读取读数,然后按下单向阀使指针回零. 指针稳定后读取读数,然后按下单向阀使指针回零. 重复步骤 需要说明的是: 重复步骤.需要说明的是:每个气缸的测量次数应不少 于两次,测量结果应取其测量次数值的平均值. 于两次,测量结果应取其测量次数值的平均值. 按上述方法依次检测各个气缸. 按上述方法依次检测各个气缸. 上一页

39、 下一页 返回 第三节 发动机密封性检测设备 气缸漏气量( 检测装置 二, 气缸漏气量(率)检测装置 发动机气缸密封性可用检测气缸漏气量的方法进行评价并通 过气缸漏气量( 检测仪进行检测.检测时,发动机不运转, 过气缸漏气量(率)检测仪进行检测.检测时,发动机不运转, 活塞处于压缩行程上止点; 活塞处于压缩行程上止点;若把具有一定压力的压缩空气从 火花塞或喷油器孔充入气缸, 火花塞或喷油器孔充入气缸,通过压力的变化即可检测气缸 的密封性. 的密封性. 气缸漏气量( 1 气缸漏气量(率)检测仪结构与工作原理 为常用QLY 型气缸漏气量检测仪,主要由调压阀, QLY1 图2-3-2为常用QLY 1

40、型气缸漏气量检测仪,主要由调压阀, 进气压力表,测量表,校正孔板,橡胶软管,快速接头, 进气压力表,测量表,校正孔板,橡胶软管,快速接头,充 气嘴等组成.测试时, 气嘴等组成.测试时,检测仪的充气嘴安装于所测气缸的火 花塞孔上,该缸活塞处于上止点位置. 花塞孔上,该缸活塞处于上止点位置. 上一页 下一页 返回 图2-3-2 返回 第三节 发动机密封性检测设备 外接气源的压力应相当于气缸压缩压力,一般为0.6 外接气源的压力应相当于气缸压缩压力,一般为0.60.8 0.6 MPa,其具体压力值由进气压力表显示; MPa,其具体压力值由进气压力表显示;经调压阀调压至某一 确定压力p (0.4MPa

41、)后 确定压力p1(0.4MPa)后,压缩空气经过校正孔板上的量孔及 快速管接头,充气嘴进入气缸.当气缸密封不严时, 快速管接头,充气嘴进入气缸.当气缸密封不严时,压缩空 气就会从不密封处逸漏出去, 气就会从不密封处逸漏出去,校正孔板量孔后的空气压力下 降为p 降为p2.则p1和p2的关系式为 =( p1 - p2 = (Q2/22)A2 A (2 - 3 - 1) 式中 空气流量, 式中Q空气流量,m3s-1; 空气流量 s 量孔截面积,m A量孔截面积,m2; 量孔截面积 空气密度, 空气密度,kg m-3; 空气密度 kgm 流量系数. 流量系数. 流量系数 上一页 下一页 返回 第三节

42、 发动机密封性检测设备 当校正孔板量孔截面积和结构一定时, 当校正孔板量孔截面积和结构一定时,A和为常数;而进气 为常数; 压力p 及测试时的环境温度一定时,空气密度亦为常数, 压力p1 及测试时的环境温度一定时,空气密度亦为常数 , 因此校正孔板量孔后的压力p 由测量表指示) 因此校正孔板量孔后的压力p2( 由测量表指示) 取决于经过量 孔的空气流量Q 显然,空气流量Q的大小(漏气量) 孔的空气流量Q.显然,空气流量Q的大小(漏气量)与气缸的 密封程度有关.由于气缸,活塞,活塞环和气门, 密封程度有关.由于气缸,活塞,活塞环和气门,气门座等 处磨损过大或因故障密封不良时,漏气量Q 处磨损过大

43、或因故障密封不良时,漏气量Q增大而使测量表指 示压力p 低于进气压力p 的量增大.因此, 示压力 p2 低于进气压力 p1 的量增大 . 因此 , 根据测量表压力 的下降值即可判断气缸的漏气量, 的下降值即可判断气缸的漏气量,并由此判断出气缸的密封 性. 通过气缸漏气量检测,发现某一缸的密封性不良后, 通过气缸漏气量检测,发现某一缸的密封性不良后,可进一 步在化油器,排气消声器出口, 步在化油器,排气消声器出口,水箱加水口和机油加注口等 处察听有无漏气声,以判断出气缸的漏气部位. 处察听有无漏气声,以判断出气缸的漏气部位. 上一页 下一页 返回 第三节 发动机密封性检测设备 对于气缸漏气率检测

44、,无论所使用的是何种仪器,检测方法, 对于气缸漏气率检测,无论所使用的是何种仪器,检测方法, 还是何种判断故障的方法,都与气缸漏气量的检测基本一致. 还是何种判断故障的方法,都与气缸漏气量的检测基本一致. 所不同的是气缸漏气量的测量表以kPa MPa为单位 kPa或 为单位, 所不同的是气缸漏气量的测量表以kPa 或MPa为单位,而气缸 漏气率测量表的标定单位为百分数( 漏气率测量表的标定单位为百分数(%),即:密封仪器出气 漏气率为0 测量表指针指示0 而打开仪器出气口, 口,漏气率为0时,测量表指针指示0;而打开仪器出气口, 表示气缸内压缩空气完全漏掉,测量表指针指示值为100 100%

45、表示气缸内压缩空气完全漏掉,测量表指针指示值为100% . 测量表指示值在0 100%之间均匀分度,并以百分数表示. 测量表指示值在0和100%之间均匀分度,并以百分数表示.这 把原表盘的气压值标定为漏气的百分数, 样,把原表盘的气压值标定为漏气的百分数,就能直观地指 示气缸的漏气率了. 示气缸的漏气率了. 上一页 下一页 返回 第三节 发动机密封性检测设备 检测方法 2 检测方法 发动机预热至正常工作温度. 发动机预热至正常工作温度. 清除火花塞周围脏物(最好用压缩空气吹净),而后拧下 清除火花塞周围脏物(最好用压缩空气吹净) 所有气缸的火花塞,并在火花塞孔上装好充气嘴. 所有气缸的火花塞,

46、并在火花塞孔上装好充气嘴. 接好压缩空气源,在检测仪出气口堵塞的情况下, 接好压缩空气源,在检测仪出气口堵塞的情况下,用调压 阀调节进气压力,使测量表指针指示0 MPa. 阀调节进气压力,使测量表指针指示0.4 MPa. 卸下分电器盖,安装好活塞定位盘( 卸下分电器盖,安装好活塞定位盘( 如图2-3-3) ,使分火 头旋转至第一缸跳火位置(此时1缸活塞到达上止点, 缸进, 头旋转至第一缸跳火位置(此时1缸活塞到达上止点,1缸进, 排气门均处于关闭位置) 然后转动定位盘使刻度" 对准 排气门均处于关闭位置 ) , 然后转动定位盘使刻度 " 1"对准 分火头尖端(分火

47、头也可用专用指针代替) 分火头尖端(分火头也可用专用指针代替). 上一页 下一页 返回 图2-3-3 返回 第三节 发动机密封性检测设备 为防止压缩空气推动活塞使曲轴转动,变速器挂高速挡, 为防止压缩空气推动活塞使曲轴转动,变速器挂高速挡, 拉紧手制动. 拉紧手制动. 缸充气嘴接上快速管接头,向缸内充气, 把1 缸充气嘴接上快速管接头,向缸内充气,此时测量表 上的压力读数便反映了该气缸的密封性. 上的压力读数便反映了该气缸的密封性. 摇转曲轴,使分火头(或指针) 摇转曲轴,使分火头(或指针)对准活塞定位盘上下一气缸 刻度线,按以上方法检测该气缸的漏气量. 刻度线,按以上方法检测该气缸的漏气量.

48、 按上述方法和点火次序检测其余各缸的漏气量, 按上述方法和点火次序检测其余各缸的漏气量,为使检测 结果可靠,各气缸应至少重复检测一次, 结果可靠,各气缸应至少重复检测一次,取其平均值作为最 后的检测值. 后的检测值. 上一页 下一页 返回 第三节 发动机密封性检测设备 三, 曲轴箱窜气量检测设备 气缸活塞组配合副磨损, 气缸活塞组配合副磨损,活塞环弹性下降或黏结均会使密封 性下降,工作介质和燃气将会从不密封处窜入曲轴箱.显然, 性下降,工作介质和燃气将会从不密封处窜入曲轴箱.显然, 随着曲轴箱窜气量的增大, 随着曲轴箱窜气量的增大,发动机的动力性和经济性将下降 窜入曲轴箱的废气可以溢出的通道有

49、:加机油口, 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, 所示. 和曲轴箱强制通风阀,如图2-3-4所示. 曲轴箱窜气量与使用工况密切相关,但在确定工况下,曲轴 曲轴箱窜气量与使用工况密切相关, 但在确定工况下, 箱窜气量可反映气缸活塞组的技术状况或磨损程度.图2-3-5 箱窜气量可反映气缸活塞组的技术状况或磨损程度. 表明曲轴箱窜气量与功率和油耗的关系. 表明曲轴箱窜气量与功率和油耗的关系. 上一页 下一页 返回 图2-3-4 返回 图2-3-5 返回 第三节 发动机密封性检测设备 1 GB 113401989规定的漏气量测 11340 1989规定的漏气量测

50、 1989规定的漏气量测 量装置及其测量方法 国家标准GB 113401989 1989 国家标准 GB 11340 1989 汽车曲轴箱排放物测量方法及限 规定采用的漏气量测量装置及连接方法如图 所示. 值规定采用的漏气量测量装置及连接方法如图2-3-6所示. 该漏气量测量装置由平衡管(内径3 mm), 形压力计( 该漏气量测量装置由平衡管(内径3 mm),U形压力计(水),放 气阀,油水分离器,通气管(内径不小于20 mm),温度计, 气阀,油水分离器,通气管(内径不小于20 mm),温度计,流 量计,流量调节阀,稳压筒,真空表,真空泵, 量计,流量调节阀,稳压筒,真空表,真空泵,大气温度

51、计 和大气压力计等组成.检测曲轴箱漏气量时, 和大气压力计等组成.检测曲轴箱漏气量时,发动机运转至 正常工作温度,在选定的曲轴箱入口(其余入口全部封死) 正常工作温度,在选定的曲轴箱入口(其余入口全部封死)处, 连接漏气量测量装置,不使用PCV PCV阀 曲轴箱强制通风装置) 连接漏气量测量装置,不使用PCV阀(曲轴箱强制通风装置), 并将曲轴箱入口处的压力调整至环境大气压力, 并将曲轴箱入口处的压力调整至环境大气压力,在底盘测功 试验台上, 所示工况进行检测. 试验台上,按表2-3-1 或表2-3-2所示工况进行检测.当直接 挡车速为50 km/ 进气管真空度达到55 kPa时 挡车速为50

52、 km/h,进气管真空度达到55 kPa时,按表2-3-1 工况测量;达不到55 kPa时 工况测量. 工况测量;达不到55 kPa时,按表2-3-2工况测量.曲轴箱漏 气量从流量计上读取. 气量从流量计上读取. 上一页 下一页 返回 图2-3-6 返回 表2-3-1 测量 序号 1 2 进气管真空度 /kPa 直接挡车速 测量 /(kmh-1) 序号 怠速 3 4 进气管真空度 /kPa 55±1 ± 10±1 ± 直接挡车速 /(kmh-1) 50±2 ± 50±2 ± 55±1 ± 50&

53、#177;2 ± 返回 表2-3-2 测量 序号 1 进气管真空度 /kPa 直接挡车速 测量 /(kmh-1) 序号 怠速 3 进气管真空度 /kPa 按测量顺序2的 按测量顺序 的 真空度× 真空度×(35/55) ) 直接挡车速 /(kmh-1) 50±2 ± 2 按50 kmh-1平坦 路面等速行驶的 进气管真空度 50±2 ± 4 节气门全开 50±2 ± 返回 第三节发动机密封性检测设备 2 曲轴箱窜气量检测仪 由于从曲轴箱窜出的气体具有温度高,数量小,脉动, 由于从曲轴箱窜出的气体具有温度高

54、,数量小,脉动,污浊 等特点,因而检测难度较大. 等特点,因而检测难度较大. 曲轴箱窜气量可采用专用的曲轴箱窜气量检测仪检测. 曲轴箱窜气量可采用专用的曲轴箱窜气量检测仪检测.早期 生产的检测仪由气体流量计及与其相连的软管,集气头构成. 生产的检测仪由气体流量计及与其相连的软管,集气头构成. 曲轴箱窜出的废气经集气头,软管输送到气体流量计, 曲轴箱窜出的废气经集气头,软管输送到气体流量计,并测 出单位时间流过气体流量计的废气流量.目前, 出单位时间流过气体流量计的废气流量.目前,曲轴箱窜气 量检测仪使用微压传感器,当废气流过取样探头孔道时, 量检测仪使用微压传感器,当废气流过取样探头孔道时,在

55、 测量小孔处产生负压, 测量小孔处产生负压,微压传感器检测出负压并将其转变成 电信号.流过集气头孔道的废气流量越大, 电信号.流过集气头孔道的废气流量越大,测量小孔处产生 的负压越大,微压传感器输出的电信号越强. 的负压越大,微压传感器输出的电信号越强.该信号输送到 仪表箱,由仪表指示出大小,以反映曲轴箱窜气量的大小. 仪表箱,由仪表指示出大小,以反映曲轴箱窜气量的大小. 曲轴箱窜气量检测仪如图 所示. 曲轴箱窜气量检测仪如图2-3-7所示. 上一页 下一页 返回 图2-3-7 返回 第三节 发动机密封性检测设备 具体的测试步骤如下: 具体的测试步骤如下: 打开电源开关,按仪器使用说明书的要求

56、对检测仪进行预调. 打开电源开关,按仪器使用说明书的要求对检测仪进行预调. 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,即堵塞机油尺口,曲轴箱通风进出口等,将取 样探头插入机油加注口内. 样探头插入机油加注口内. 启动发动机,待其运转平稳后, 启动发动机,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. 动机曲轴箱在该转速下的窜气量. 曲轴箱窜气量除与发动机气缸活塞组技术状况有关外, 曲轴箱窜气量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.因此在检测时,发动机应加载, 动机转速和负荷有关.因此在检测时 ,发动机应加载 ,节气门 全

57、开(或柴油机最大供油量) 在最大转矩转速(此时窜气量最大) 全开(或柴油机最大供油量),在最大转矩转速(此时窜气量最大) 测试.发动机加载可在底盘测功机上实现, 测试. 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,驱动车轮和传动系统对发动机进行加载, 可方便地通过滚筒 ,驱动车轮和传动系统对发动机进行加载 , 可使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, 转速下运转, 因此 ,可用曲轴箱窜气量检测仪检测出各种工况 下曲轴箱的窜气量. 下曲轴箱的窜气量. 上一页 下一页 返回 第三节 发动机密封性检测设备 3 曲轴箱窜气量测量仪的检定 依据国家有关标准, 依据国家有关标准,对汽车发动机曲轴箱窜气量测量仪应定 期进行检定, 我国JJG 交通) 0121996 JJG(