发动机功率检测

1、 2.1 发动机功率检测发动机功率检测2.2 气缸密封性检测气缸密封性检测2.3 汽油机点火波形观测汽油机点火波形观测2.4 柴油机供油系检测与波形观测柴油机供油系检测与波形观测2.5 汽油机点火正时检测汽油机点火正时检测2.6 发动机综合性能检测发动机综合性能检测1为什么检测发动机功率，发动机功率表征什么？如果发动机功率下降，可能的原因有哪些？2 发动机的功率是指通过曲轴或飞轮对外输出的功率，也称为有效功率。是一个综合性评价指标。该指标可以确定发动机的技术状况如何，进而分析和确定汽车的动力性、经济性、可靠性和排气净化性等性能指标，检测发动机有效功率的方法有稳态测功法和动态测功法两种。3发动机

2、功率检测标准 根据GB7258-2012机动车运行安全技术条件，车用发动机功率不得低于原额定功率的75%； 根据GB/3799.1-2005商用汽车发动机大修竣工出厂技术条件 第1部分：汽油发动机和GB/3799.2-2005商用汽车发动机大修竣工出厂技术条件 第2部分：柴油发动机，商用汽车发动机大修竣工出厂时，在标准状态下，发动机额定功率和最大转矩不得低于原设计标定值的90%。4发动机功率检测标准 根据GB7258-2012机动车运行安全技术条件，车用发动机功率不得低于原额定功率的75%； 根据GB/3799.1-2005商用汽车发动机大修竣工出厂技术条件 第1部分：汽油发动机和GB/379

3、9.2-2005商用汽车发动机大修竣工出厂技术条件 第2部分：柴油发动机，商用汽车发动机大修竣工出厂时，在标准状态下，发动机额定功率和最大转矩不得低于原设计标定值的90%。5发动机功率的计算公式： （2-1）式中：Pe发动机有效功率（kw） Te发动机有效转矩（Nm） n 发动机转速（rmin）9550neeTP6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保持不变的稳定状态下，在测功器上测定功率的一种方法。常见的测功器：水力测功器、电力测功器、电涡流测功机。利用测功机测出发动机的转速和转矩，然后计算得出发动机的有效功率。稳态测定发动机的额定功率是在发动机节气门全开的情况下进行的，利

4、用测功机对发动机的曲轴施加负荷，使其在额定转速下稳定运转，测出其对应的转矩，便可求出额定有效功率。 78水力测功器基本原理：测功器圆盘1固定在转轴3上，与转轴一起在外壳内旋转，构成了测功器的转子。转子有轴承支撑在外壳2内，而外壳又由外轴承支撑在测功器底座上，它可以绕轴线自由摆动。水经过进水阀流入外壳的内腔。当内燃机飞轮带动转子在外壳中旋转时，由于转盘与水之间的摩擦作用，水也跟着一起旋转。在离心力的作用下，水被甩向外壳内壁，形成一个环形水圈，并使其动量矩增加。同时，外壳受水的冲击后，要绕轴线摆动。水冲击外壳内壁，受到内壁的摩擦阻力的作用降低了速度，付出了动能，在水压的作用下，折向外壳中心流动，形

5、成环形涡流水圈，最后使水的温度升高。由于水圈与外壳内壁的摩擦，外壳的旋转（摆动）速度比转子的转动要慢，因而水圈就要阻止转子的转动而产生一个阻力矩。次阻力矩通过联轴器直接作用在内燃机的飞轮上，这就是加在内燃机上的负荷。或者说，水吸收了内燃机的功率。这个负荷可以通过调节进，出水量来控制。水圈愈后，阻力矩愈大，吸收的功率愈多。9其工作原理是将交流电机发出的交流电经ACS变频器逆变为直流电然后再逆变为交流电上网。ACS交流变频调速系统调节电机的上网电流来控制原动机的转速和扭矩。10l测试条件1）节气门全开2）测功器给发动机施加外部负荷l优缺点 测量精度高、准确可靠；成本高、费时费力，需要大型、固定安装

6、的测功器。l应用单位发动机设计和制造部门、高等院校、科研部门11 2.动态测功是在发动机节气门开度和转速均为变化的动态情况下，测定发动机功率的一种方法。由于动态测功时无须对发动机施加外部负荷，所以又称为无负荷测功或无外载测功。12把发动机的所有运动部件看成一个绕曲轴中心线转动的回转体，当发动机与传动系脱开，将没有任何外界负荷的发动机在怠速下突然将节气门打开至最大开度时，发动机产生的动力克服机械阻力矩和压缩气缸内混合阻力矩后所剩余的有效转矩全部用来使发动机加速。此时，发动机克服本身惯性力矩迅速加速到空载最大转速。对于某一型号的发动机而言，其运动部件的转动惯量是一个定值。如果发动机的有效功率愈大，

7、其运动部件的加速度也就越大。13无负荷测功无负荷测功所谓瞬时功率是指发动机在加速运转时所谓瞬时功率是指发动机在加速运转时某一转速所对应的功率某一转速所对应的功率所谓平均功率是指发动机在加速运转时所谓平均功率是指发动机在加速运转时某一指定转速范围内的功率平均值。某一指定转速范围内的功率平均值。14根据刚体定轴微分方程，发动机有效转矩与角加速度间的关系为： 式中 Ttp发动机转矩（Nm） J发动机运转部件对曲轴轴线的当量转动惯量（kgm2） 曲轴的角加速度（1s2） n发动机转速（rmin） 曲轴转速度变化率（rs2）dtdnJdtdJTtp30dtddtdn15将式（2-2）代入式（2-1）处理

8、得： （2-3）式中 Pe发动机功率（kw） C系数， ，对于一定的发动机，J视作常量，因而C为常量。 由于在动态测试时，发动机的混合气形成、燃烧状况和热状况与稳态时不同，其有效功率相对小些，因而应进行功率修正，其修正系数可由发动机稳态测功和动态测功的对比试验确定，如设功率修正系数为K，则发动机有效功率为：如令C1=kC，则： （2-4） 该式表明，发动机在加速过程中某一转速下的功率，与该转速及其转速变化率呈正比。实际应用中，往往通过测取发动机额定转速下的功率来评价发动机的动力性，判断发动机技术状况的好坏。dtdnnCkPedtdnnCPe1dtdnnCdtdnnJnTPtpe95503095

9、50955030JC16测转速和该转速下的变化率可求该转速下的功率。 平均功率测试指在无负荷工况下根据发动机从某一指定转速急加速到另一指定转速所经过的时间，求得在加速过程中发动机的平均有效功率Pem 。 加速过程中，发动机功率客服自身加速运动产生的惯性力矩而做功，其动能增量等于发动机所作的功A（J）。 式中J发动机当量转动惯量，同前； 1，2 发动机加速过程测定区间的曲轴起始角速度和终止角速度（1/s）； A在12的加速过程中，发动机曲轴输出的有效功(KJ).10001)(212122JA17设曲轴角速度加速过程测定区间12对应的发动机转速为n1n2，加速所经历的时间为T，则这一时间间隔的平均

10、功率为： （2-6） 令 ，对于一定的发动机。J为常量，n1、n2为检测人员给定的转速值，故C2可视为常量。因此根据式（2-6）可以得出： （2-7）式中 Pav平均功率（kw）； T加速时间（s）。TCPav12)()30(2100012)(10001212222122nnTJTJTAPav)()30(2110001212222nnJC18结论：在加速过程中，发动机在某一转速范围内n1n2的平均功率与加速时间T成反比，这样，测某转速范围的平均功率，实质上就成为测定该转速范围加速时间的问题。一、无外载测功仪的组成及原理发动机外载荷平均功率测功仪主要由转速信号传感器、转速脉冲整形装置、起始转速触

11、发器、终止转速触发器、时标、计算与控制装置和显示装置等组成，如图2-1所示。 1断电器触点 2转速信号传感器 3转速脉冲整形装置4起始转速触发器 5终止转速触发器 6时标7计算与控制装置 8显示装置图21 无外载平均功率测功仪示意图 19转速信号通过点火系电路感应出发动机的转速脉冲信号，送入转速脉冲整形装置，整形为触发脉冲并转变为与转速对应的电压信号，当转速达到设定值起始触发器触发计算与控制电路，使时标信号进入计算器并寄存。20当转速达到终止转速时，终止转速触发器触发计算与控制电路，使时标信号停止进入计数器。寄存器中时标脉冲经数模转换成电信号，通过现实装置显示出加速时间或最大功率无外载测功仪既

12、可以制成单一功能的便携式测功仪，又可以与其他测试仪表组合成发动机综合检测仪。它们的一般使用方法如下：（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）按检测仪器的要求设置起始转速n1和终止转速n2。4）将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。211）怠速加速法 发动机在怠速下稳定运转，然后突然

13、将加速踏板踩到底，发动机转速急速上升，当转速超过终止转速时，仪表显示出所测功率值。此后应立即松开加速踏板，以避免发动机长时间高速运转。记下或打印出读数后，按“复零”键使指示装置复零。为保证测试结果可靠，一般重复测量3次取期平均值。该测试方法既适用于汽油机，也适用于柴油机。2）起动加速法 首先将加速踏板踩到底，然后起动发动机使其自由加速运转，当转速超过终止转速后，仪表显示出测试值。起动加速法可避免因迅猛加速操作发动机引起的误差，也可排除化油器式汽油机加速泵附加供油作用的影响，但该方法不适合电喷发动机。22发动机所发出的功率应等于各气缸发出的功率的总和。检查各个气缸的功率级各缸动力性能是否一致是动

14、力性检测的重要内容。单缸断火检测有以下两种方法：1) 用无负荷测功仪测定（单缸功率）。 2) 断火试验时的发动机转速下降值判断单缸动力性。 23表2-1 发动机以800r/min的转速，单缸断火后发动机转速下降的平均值发动机气缸数发动机气缸数转速下降平均值（转速下降平均值（r/min）允许偏差（允许偏差（r/min）4150206100 10850 5注意：由于某缸断开后，进入该缸的汽油混合气不参数燃烧，汽油会洗刷气缸壁上的润滑油膜，使气缸磨损加剧；注意：由于某缸断开后，进入该缸的汽油混合气不参数燃烧，汽油会洗刷气缸壁上的润滑油膜，使气缸磨损加剧；同时流入油底壳的汽油会稀释机油同时流入油底壳的汽油会稀释机油; ;还会导致排气温度过高和催化转换酶中毒。因此进行断火试验时，时间不能还会导致排气温度过高和催化转换酶中毒。因此进行断火试验时，时间不