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汽车检测与诊断1绪论汽车在使用过程中,其技术状况将随行驶里程的增加而变化,其动力性、经济性、可靠性、平安性将下降,排气污染和噪声加剧,故障率增加,这不仅对汽车的平安、油耗及环境造成极大的影响,而且还直接影响汽车的使用寿命,因而研究汽车故障的变化规律,定期检测汽车的使用性能,及时而准确地诊断出故障部位并排除,就成为汽车使用技术一项重要内容。因此,汽车故障诊断与检测是恢复汽车使用寿命的关键,是汽车使用技术的中心环节。2第一章汽车检测与诊断根底知识

汽车故障诊断与检测技术是指在整车不解体情况下,确定汽车的技术状况,查明故障原因和故障部位的汽车应用技术。检测诊断结果是合理使用汽车和维护、修理工作的科学依据。汽车故障诊断技术检测技术也可统称为汽车诊断技术。3第一节:概述一、根本概念及术语:1、汽车诊断:在不解体〔或仅卸下个别小件〕条件下,为确定汽车技术状况或查明故障部位、原因所进行的检查、分析、判断工作。2、汽车检测:确定汽车技术状况或工作能力的检查。3、汽车故障:汽车局部或完全丧失工作能力的现象。4、诊断参数:供诊断用的,表征汽车、总成及机构技术状况的参数。5、诊断标准:对汽车诊断的方法、技术要求和限值等的统一规定。4类别目的举例开展单位安全性能检测保证汽车的安全、环保营运车、私家车的年检公安、环保部门综合性能检测全面检查确定汽车技术状况与标准相差的程度汽车保修作业后的竣工检验维修企业或检测站与维修有关的汽车检测诊断查明故障部位、排除故障、提高维修质量汽车保修作业前和运行中故障的诊断维修企业二、汽车检测诊断的目的和作用5三、汽车诊断的方法及特点〔1〕人工经验法优点:不需专用仪器设备,可随时随地应用。投资少,见效快;缺点:诊断速度慢,准确性差,并要求诊断者有丰富的实践经验和较高的技术水平适用:中、小型维修企业〔2〕★现代仪器设备诊断法优点:诊断速度快、准确性高、能定量分析;缺点:投资大,占用固定厂房等适用:检测站、大型维修企业

6四、汽车诊断技术的开展〔一〕国外:40、50年单项检测60年代包含平安环保的综合检测70年代以自动化为标志的现代综合检测80年代广泛应用技术开展路线:人工经验诊断法仪器设备诊断自诊断法〔二〕国内:60年代起步,80年代才得到较大开展7五、汽车检测诊断站的开展和作用〔一〕、定义:

汽车检测诊断站是综合利用检测诊断技术从事汽车检测诊断工作的场所。8〔二〕我国检测诊断站的开展:1、从60年代开始研究汽车检测技术;2、70年代,汽车不解体检测技术及设备被列为国家科委的开发应用工程;3、80年代初,交通部在大连市建立了国内第一个汽车检测站;4、1990年交通部发布第13号令?汽车运输业车辆技术管理规定?和1991年交通部发布第29号部令?汽车运输业车辆综合性能检测站管理方法?以后,到2004年,全国已建立汽车综合性能检测站1400余家9〔三〕、分类汽车检测站按效劳功能的不同分为:汽车平安检测站汽车维修检测站汽车综合性能检测站101、汽车平安检测站依据:国家质量监督检验检疫总局第87号令?机动车平安技术检验机构管理规定?定义:在中华人民共和国境内,依法接受委托,从事机动车平安技术检验,并向社会出具公正数据的机构解释:机动车平安技术检验是指根据?中华人民共和国道路交通平安法?规定,按照国家机动车平安技术标准〔如:GB7258-2004)和规程等技术标准要求,对在道路上行驶的机动车进行检验检测的活动。1112检测工程:定期检测与平安和环境有关工程特点:与国家标准比较,给出“合格〞或“不合格〞的结果,而不进行具体故障的诊断和分析。具体检测方式、工位、工程、常用设备和工具依据GA468-2004?机动车平安检验工程和方法?规定,见P6表1-1问题:GA是什么标准?13答案:142、汽车维修检测站定义:由汽车运输企业或维修企业建立的为汽车维修业效劳的检测站。检测内容:汽车性能检测和故障诊断。153、汽车综合性能检测站依据:GB/T17993-2005?汽车综合性能检测站能力的通用要求?定义:按照规定的程序、方法,通过一系列技术操作行为,对在用汽车综合性能进行检测〔验〕评价工作并提供检测数据、报告的社会化效劳机构。解释:汽车综合性能是指在用汽车动力性、平安性、燃料经济性、使用可靠性、排气污染物和噪声以及整车装备完整性与状态、防雨密封性等多种技术性能的组合检测工程:见P7表1-216汽车综合性能检测站效劳功能:〔1〕依法对营运车辆的技术状况进行检测〔2〕依法对车辆维修竣工质量进行检测;〔3〕接受委托,对车辆改装〔造〕、延长报废和有关新工艺、新技术、新产品以及节能等科研工程进行检测、鉴定;〔4〕接受交通、公安、环保、商检、计量和保险和司法机关等部门的委托,为其进行相关工程的检测。17第二节汽车技术状况及汽车故障的形成一、汽车的技术状况定义:定量测得的、表征某一时刻汽车的外观和性能的参数值的总和它的变化取决于组成零件的综合性能。18二、汽车故障及其主要类型〔一〕、定义

汽车故障是指汽车局部或完全丧失工作能力的现象。功能立即丧失:发动机烧瓦、拉缸破坏性的故障性能降低但未丧失:汽车制动距离超标性能降低的故障

解释:汽车工作能力是动力性、经济性、工作可靠性及平安环保等性能的总称。

19〔二〕、主要类型〔1〕按存在的时间

间断性故障如:气阻永久性故障如:拉缸〔2〕按发生的快慢突发性故障如:车轮掉入坑中使钢板弹簧折断渐发性故障如:由于气缸磨损引起的功率下降〔3〕按故障是否显现功能故障如:制动跑偏潜在故障如:轴类零件内部出现裂纹但尚未到极限诊断技术面对的主要是渐发性、永久性的功能故障或潜在故障不包括突发性故障20三、汽车故障形成

及技术状况变化的的根本原因内因:零件失效外因:运行条件;产生原因:1.磨损:粘着磨损、磨料磨损、外表疲劳磨损、腐蚀磨损;2.变形和断裂;3.蚀损:腐蚀、气蚀、侵蚀;4.其它:老化、失调、烧蚀、沉积等。21四、汽车技术状况的变化规律

正常使用情况下,零件磨损是导致汽车技术状况变坏、产生故障以至失去工作能力的主要因素。零件的磨损规律是指两个相配合零件的磨损量与汽车行驶里程的关系,又称为零件的磨损特性。22零件的磨损特性曲线1.k1:零件的磨合期2.k1~k2:正常工作期

3.k2及以后:加速磨损期4.e:极限磨损量23汽车故障的变化规律

汽车故障的变化规律是指汽车的故障率随行驶里程的变化规律。

解释:汽车故障率是指使用到某行驶里程的汽车,在单位行驶里程内发生故障的概率,也称失效率或故障程度。它是度量汽车可靠性的一个重要参数,表达了汽车在使用中工作能力的丧失程度。

汽车故障的变化规律就是汽车的故障率与行驶里程的关系曲线,见下图,也称浴盆曲线。24汽车故障的变化规律曲线25汽车故障变化规律与零件的磨损规律相对应,也分三个阶段:

1.早期故障期

2.随机故障期或偶然故障期

3.耗损故障期

由上可知,早期故障期和随机故障期所对应的行驶里程即为汽车的修理周期或称修理间隔里程。26汽车技术诊断的重要目的:确定汽车技术状况是否正常,有无异常或故障,并预期汽车的续驶里程,通过采用汽车合理使用的技术措施,及时维护修理,消除故障隐患或排除已有故障,保证汽车技术状况良好,延长使用寿命。27第三节:汽车诊断分析方法-

故障树分析法“故障树〞诊断分析方法是汽车诊断中常用的方法之一。“故障树〞分析法〔FaultTreeAnalysis,缩写为FTA〕是根据汽车的工作特征和技术状况之间的逻辑关系构成的树枝状图形,来对故障的发生原因进行定性分析,并能用逻辑代数运算对故障出现的条件和概率进行定量估计。28分析方法首先把分析目标即故障事件扼要地写在矩形框内,置于树枝图的最上端,称为顶事件或最终事件,并用“T〞字表示,作为树枝图的第一级;在顶事件下,通过分析写出引起顶事件直接原因的中间事件,用“A〞表示作为树枝图的第二级;以下继续分析还可列出第三级、第四级……,直到列出最根本原因的初始条件为止,并用“X〞表示,于是形成了故障分析的树枝图。树枝图中每下一级故障都是上一级故障的直接原因;而上一级故障是下一级故障引起的事件。上、下级故障之间有着“或〞、“与〞关系,用逻辑门符号联接。29发动机冷却系水温过高故障的“故障树〞分析法图1-3发动机冷却系水温过高故障分析图30故障树中常用的符号分为两大类:

1、代表故障事件

初始事件

中间事件 顶端事件等的符号;

2、联系事件之间关系的逻辑门符号“与〞、“或〞

见书P17表1-3

31为计算故障发生的概率,需用逻辑代数〔即布尔代数〕把故障中的逻辑关系列成算式。逻辑代数是研究集合的一种逻辑运算方法。在故障树分析中,每一个根本领件的发生都构成一个集合。 故障树分析法的实质,就是在研究这些集合如何组成新的集合,并分析它们之间的逻辑关系,进行运算并建立数学模型。32故障树定量分析中常用的逻辑代数知识故障树中常用的逻辑运算和逻辑关系表1-1

A·B集合包括A集合与B集合共有的成员A·B〔或A∩B〕阴影局部

A+B集合既包括A集合的成员,又包含B集合成员A+B〔或A∪B〕阴影局部说明逻辑运算故障树中常用逻辑运算的根本性质表1-2

因为A·B集合包含在A集合之内,所以A集合与A·B集合的逻辑是仍为A集合,这是简化逻辑运算的重要公式A+A·B=AA〔A+B〕=A吸收律

所有A集合的成员都具有公共的属性,所以仍是A集合A·A……=A乘法重叠律〔逻辑积〕

所有A集合的成员都具有A集合的属性,所以得到的仍是A成员的集合A+A+……=A加法重叠律〔逻辑和〕说明公式名称33在用树枝图进行定量分析时,如果发现同一树枝图中有两处〔或两处以上〕的同一根本领件,那么须化简后再计算,以以下图进行说明。图1-434根据图1-4的逻辑关系,可以列出事件“T〞的关系式:∵A·A=A〔参看表1-2〕∴令那么

又∵∴

原令故35结论:

由上述逻辑关系可以看出,图1-4中T事故发生的必要条件是x1和x2

同时发生。

各种树枝图化简形式如图1-5所示,其中a图就是图1-4的化简形式。36树枝图的简化37在用故障树分析故障的过程中,故障最根本原因的初始条件,大多是独立事件〔即一个根本领件的发生与否,和其它根本领件无关〕。假设初始事件所发生的概率分别为那么:38顶事件发生的概率计算方法

当逻辑关系为“与〞联接时,用n个独立事件逻辑积的概率公式计算:

当逻辑关系为“或〞联接时,用n个独立事件逻辑和的概率公式计算:

39最大特点:能把故障事件与直接原因之间的关系,系统的表示出来,其优点是:〔1〕能够把故障原因直观、全面的表现出来,便于定性、定量分析。〔2〕把具体情况整理后,可以发现原来没有发现的问题,从而能发现潜在故障。〔3〕运用范围广泛。〔4〕表现方法是逐级的,层次清楚。〔5〕能为消除和防止故障提供资料。FTA方法的优点40FTA方法的缺点:〔1〕因为是平面图,所以无法表现出时间概念。〔2〕绘制树枝图,需要对故障事件有足够的知识。〔3〕同一故障内容,不同的人分析方法亦不同,可能绘制出不同形式的树枝图。〔4〕事件与原因之间,只限于“或〞、“与〞的关系。

41第四节汽车诊断参数和诊断标准1.诊断参数及分类定义:汽车诊断参数是指供诊断用的,表征汽车、总成及机构技术状况的量

42诊断参数分类〔1).工作过程参数

工作过程参数是汽车、总成和机构在工作过程中输出的一些可供测量的物理量和化学量。(2).伴随过程参数

伴随过程参数是伴随工作过程输出的一些可测量。如振动、噪声、异响、过热等,可提供诊断对象的局部信息,用于复杂系统的深入诊断。(3).几何尺寸参数

几何尺寸参数可提供总成、机构中配合零件之间或独立零件的技术状况。如配合间隙、自由行程、圆度、圆柱度、端面和径向圆跳动等。43气门热间隙,mm气门行程,mm配气相位,度气门间隙情况配气机构主油道机油压力,MPa主轴承间隙(按油压脉冲测量),mm连杆轴承间隙(按振动信号测量),mm连杆大、小头轴承间隙连杆组曲柄曲轴箱窜气量,L/min曲轴箱气体压力,kPa气缸间隙(按振动信号测量),mm气缸压力,Mpa气缸活塞组综合情况气缸活塞组功率,kW曲轴角加速度,rad/s2单缸断火时功率下降率,%油耗,L/h曲轴最高转速,r/min排量发动机总体诊断参数结构参数诊断对象2、汽车常用诊断参数

44燃油泵清洗前的油压,MPa燃油泵清洗后的油压,MPa空气滤清器进口压力,MPa涡轮压气机的压力,Pa涡轮增压器润滑系油压,Mpa燃油泵供油能力空气滤清器堵塞情况涡轮增压器轴承磨损供油系及滤清器喷油提前角〔按油管脉动压力测量〕,度单缸柱塞供油延续时间(按油管脉动压力测量),度各缸供油均匀度,%每一工作循环供油量,mL/工作循环高压油管中压力波增长时间,曲轴转角·度按喷油脉冲相位测定喷油提前角的不均匀度,曲轴转角·度喷油嘴初始喷射压力,MPa曲轴最小和最大转速,r/min燃油细滤器出口压力,Mpa供油时刻各缸供油均匀性供油量喷油泵柱塞与套筒间隙喷油嘴磨损滤清器情况柴油机供油系制动距离,m制动力,N制动减速度,m/s2制动滞后时间,s跑偏,左右轮制动力差值,N制动释放时间,s制动系工作能力制动力不平衡制动力增长速度制动器拖滞制动系45底盘测功〔或牵引力〕,kW滑行距离,m传动系噪声,dB传动系效率传动系磨损传动系在制动状态下,起动机电流,A、电压,V蓄电池在有负荷状态下的电压,V振动特性,m/s2起动机工作能力蓄电池状况起动机轴承磨损起动系整流器输出电压,V调节器情况整流器正反向电阻点火系点火系次级电路电压,kV点火系次级电路电压,V点火系次级电路电压,kV点火系次级电路电压,kV点火系次级电路电压,kV点火系次级电路电压,kV点火系次级电路电压,kV点火系次级电路电压,kV发电机电压、电流V、A火花塞电极间隙初级与次级电路电阻点火线圈次级电压高压导线电组电容器电阻点火提前角断电器闭合角断电器触点间隙发电机功率点火系46转向系前轮定位(转向桥车轮定位)主锁内倾角,度主销后倾角,度车轮外倾角,度前轮前束,mm车轮侧滑量,mm/m、m/km行走系车轮平衡车毂轴承磨损车轮静平衡车轮动平衡车轮振动,m/s2照明系亮度照射方向前照灯照度,1x前照灯发光强度,cd光轴偏斜量,mm冷却液工作温度,℃散热器入口与出口温差,℃风扇皮带张力,kgf/mm曲轴与发电机轴转速差,%散热器工作情况风扇情况冷却系润滑系机油压力,MPa曲轴箱机油温度,℃机油含铁〔或铜、铬等〕量机油泵工作能力与润滑情况机油散热器情况润滑系473.诊断参数的特性和选择汽车在使用过程中,诊断参数值的变化规律与汽车技术状况变化规律之间有一定的关系。为保证汽车诊断的可靠性和经济性,要求诊断参数必须具有单值性、灵敏性、稳定性、信息性、方便性、经济性48〔1〕单值性诊断参数T0〔T〕usu1u0u2ue汽车技术状况〔u〕指诊断对象的技术状况参数从初始值us变化到极限值ue的过程,诊断参数T与技术状况参数u一一对应。实质:诊断参数无极值,即:≠049〔2〕灵敏性:指诊断参数相对于技术状况参数的变化率足够大可用下式表示:式中:Kr——诊断参数的灵敏度;du——汽车技术状况参数的微小增量;dT——汽车诊断参数T相对于du的增量。如同一技术状况参数可用两个不同诊断参数T1和T2,那么变化率大者灵敏性好,即应满足:

>〔2〕灵敏性〔亦称灵敏度Kr〕50〔3〕稳定性指同样测试条件下,诊断参数的屡次测量值应有良好的一致性,即通常所说的重复性好。诊断参数稳定性的好坏可用均方差来衡量,即:式中:——诊断参数测量值的样本方差;——诊断参数的第i次测量值,i=1、2……n;——诊断参数n次测量的平均值;诊断参数稳定性不好,将使它的灵敏度下降51〔4〕信息性显示无故障的诊断参数的分布函数为显示有故障的诊断参数的分布函数为与与分布曲线重叠区域越小,诊断产生结论的过失可能性越小,也就是说诊断参数的信息性越强。a所示诊断参数P的信息性好b所示诊断参数的信息性比P小c所示诊断参数的信息性最差52计算分布曲线重合区域的大小显示无故障诊断参数T1的平均值与显示有故障诊断参数T2的平均值之差越大,以及这两种诊断参数的离散性越小,那么诊断失误的概率也就越小〔即诊断参数信息性越好〕。因此,诊断参数信息性的大小可用下式表示:式中:I〔T〕——诊断参数T的信息性;T1——显示无故障诊断参数;σ1——T1的均方差;T2——显示有故障诊断参数;σ2——T2的均方差。诊断参数的信息性越好,诊断目标状况的不稳定性越小,诊断结果越可靠。53〔5〕方便性:指用诊断参数实现对诊断对象进行诊断的难易程度;〔6〕经济性:指用诊断参数对诊断对象进行诊断的费用低。54二、诊断参数标准〔一〕、定义:

对汽车诊断的方法、技术要求和限值等的统一规定。

利用诊断参数测量值对诊断对象技术状况进行评价的依据55〔二〕、分类1、按来源分类〔1〕国家标准是针对涉及交通平安和环境保护等公众利益问题而制定的标准,主要是汽车行驶的平安性和排放性。这类标准的执行通常具有强制性。〔2〕制造厂推荐标准由制造厂通过技术文件对汽车某些参数所规定的标准,一般主要涉及汽车的结构参数,在汽车设计阶段确定。制造厂推荐标准是进行汽车故障诊断的主要依据。〔3〕企业标准指在保证汽车良好的技术性能的条件下,以汽车为主要技术装备的企业为提高车辆的完好率、延长零部件的使用寿命和降低运行本钱,根据实际使用状况而制定的标准。562、按维修工艺需要〔1〕初始标准Tf相当于新车且无技术故障的诊断参数值。〔2〕极限标准Tl极限标准相当于汽车不能继续正常使用的诊断参数值。〔3〕许用标准Tp相当于汽车必须进行维护和修理的诊断参数值。57TlTpA

DTfΔTB0LdLdLdLdLd——方案诊断周期ΔT——在Ld内诊断参数的增量D——诊断参数的允许变化范围A、B——预防维护的作用58三、诊断标准的制定诊断标准的制定是一个复杂的过程,但是可以通过对相当数量的同种类型汽车、总成、部件、零件在正常状态下诊断参数的统计分布规律,考虑到技术、经济、平安等各方面的因素来确定出适合大多数汽车的诊断标准。591、统计方法运用统计规律确定汽车诊断标准时,首先,随机选择相当数量的有运行能力的同种类型车辆;其次,对其诊断参数进行全部测量;然后,在对检测结果进行统计分析的根底上,确定理论分布规律。最后,以分布规律和相关条件来确定诊断标准。例如,随机选择n辆汽车,通过对某诊断参数,可测量获得T1,T2,T3,…….,个测量值。将这n个数值分成m个区间,并绘制成直方图。60直方图汽车数〔%〕TfT1T2Tl用统计方法确定诊断参数测试值的分布61确定相应的诊断标准的三种方式平均参数标准。取车辆正常状态的概率为95%或85%的参数范围为诊断标准。即以此范围为诊断标准,将有95%或85%的车辆处于有工作能力状态。限制上限参数标准。即检测参数必须小于这个标准数值才为正常。一般可以取正常概率为95%或85%的诊断参数为诊断参数或诊断参数的上限值。限制下限参数标准。即检测参数必须大于这个标准数值才为正常。同上,可以取正常概率为95%或85%的诊断参数为诊断参数或诊断参数的下限值。62632、诊断参数许用标准值确实定〔1〕汽车技术状况随行驶里程平稳变化时原那么:按照技术与经济相结合的原那么确定诊断参数的变化范围D,使汽车的技术完好率最高,同时使汽车维护和修理费用最小。〔2〕汽车技术状况不随行驶里程平稳变化时原那么:最正确诊断参数许用值应使因汽车维护和修理费用浪费而造成的经济损失最小。〔3〕影响汽车行驶平安的诊断参数原那么:以足够高的可靠性为根本出发点。64第五节诊断周期和诊断的工艺组织一、汽车诊断周期1、最正确诊断周期根据技术与经济相结合的原那么,所谓最正确诊断周期指在这样的诊断周期下,汽车的技术完好率最高而消消耗用最少,即诊断周期应满足如下条件式中:—诊断周期为时,诊断、维护、修理费用均值—诊断周期为时,系统平均正常工作里程2、诊断周期确实定65二、汽车诊断的工艺组织交通部?汽车运输业车辆技术管理规定?……正确使用、定期检测、强制维护、视情修理……定期检测的意义:1、使车辆在行驶一定里程或时间后,按时进行综合性能检测诊断,通过检测诊断到达控制车辆技术状况的目的;同时对维修车辆定期抽检,可监督维修质量。2、结合维护定期进行,以确定维护附加作业工程,掌握车辆技术状况变化规律;同时还可确定车辆是否需要大修,以便实行视情修理。因此,对汽车诊断的工艺组织,应使汽车诊断工作与汽车的全过程综合性管理结合,特别是维护与修理。661、汽车诊断—维修管理系统系统图管理机构不断积累、综合、分析从诊断机构得到的有关车辆技术状况的资料,使诊断系统不断完善。672、汽车诊断工艺组织?汽车运输业车辆技术管理规定?要求:车辆一级维护过程中要检查有关制动、操纵的平安部件;二级维护前必须对车辆进行检测诊断和技术评定,并根据结果确定附加作业或小修工程,结合二级维护一并进行;车辆修理应贯彻视情修理的原那么,即根据检测诊断和技术鉴定结果、视情按不同作业范围和深度进行68某汽车维护和小修工艺组织方案方案前提:配备汽车诊断系统工艺:如右图深入诊断的一个重要任务:确定车辆是否该大修或报废为便于维修过程中进行诊断,有些检测设备〔移动或便携式〕可直接设置在维护和小修工位上,诊断后即可着手消除故障。69第二章汽车动力性和燃油经济性检测动力性和燃油经济性是汽车最重要的根本性能检测方法:检测方法常用设备测试项目优点缺点道路试验接近真实条件,测试结果较准确测试条件不易控制台架试验①无负荷测功仪②底盘测功机①发动机功率②驱动轮输出功率和汽车加速能力不受客观条件影响测试条件易控制测试结果准确度较差70第一节发动机动力性检测根据国家标准GB7258-2004?机动车运行平安技术条件?规定:1.发动机应动力性能良好,运转平稳,怠速稳定,无异响,机油压力正常。发动机功率不允许低于标牌〔或产品使用说明书〕标明的发动机功率的75%;2.发动机应具有良好的起动性能;汽车〔三轮车和装用单缸柴油机的低速货车除外〕发动机应能由驾驶员在座位上起动。3.柴油机停机装置必须灵活有效;4.发动机点火、燃料供给、润滑、冷却和排气等系统的机件应齐全,性能良好。根据国家标准GB/T15746.2-1995?汽车修理质量检查评定标准发动机大修?规定:大修竣工后,发动机功率不得低于原设计标定值的90%71一、发动机功率测试方法台架稳态试验——稳态测功或有负荷测功就车动态试验——动态测功或无负荷测功台架稳态试验根本原理:(2-1)式中:Pe——发动机有效功率(kW)Me——发动机有效转矩(Nm)n——转速(r/min)72测试方法:发动机装在专用台架试验台上,在节气门全开时,由试验台的测功器给发动机施加负荷使其在额定转速下稳定运转,根据测功器施加的转矩值和转速,利用上式即可得到发动机的有效输出功率值。问题:前面提到:汽车检测或诊断是在不解体或仅卸下个别小件的情况下进行的,稳态试验显然是不符合这点要求的。怎么办?73二、无负荷测功原理依据:基于动力学原理的一种测功方法。原理:当发动机与传动系脱开,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,加速度大,功率大。

分类:测定加速时间的方法测定平均功率测定瞬时角加速度的方法测定瞬时功率。741、瞬时功率测量原理发动机有效转矩与角加速度关系为:(2-2)式中:Me——发动机有效转矩〔Nm〕J——发动机运转部件对曲轴中心线的当量转动惯量〔kgm2)n——发动机转速〔r/min〕——曲轴的角加速度〔rad/s2)——曲轴转速加速度〔r/s2)——曲轴的角速度〔rad/s)75将2-2代入2-1,得:令:那么:(2-3)因此时是变工况,与稳态有一定差异,其值比稳态值小。故引入修正系数K对2-3进行修正。即令C=KC1,那么:(2-4)76式2-4说明:加速过程中,发动机在某一转速下的功率与该转速下的瞬时加速度成正比。故测发动机无负荷瞬时功率,只需:1、测定发动机转速;2、测定发动机在该转速下的角加速度或曲轴转速变化率。772、平均功率测量原理发动机驱动曲轴旋转增量〔动能〕

假设从的时间为

那么平均功率:

用代入,得:假设n1、n2为定值78三、转速、角加速度、加速时间

测试方案1、转速:

a.漏磁感应传感器:点火线圈内磁场变化在线圈中感应出信号b.电流感应传感器:高压线电流变化——磁场变化,线圈出信号

c.磁阻式传感器:磁通量变化产生交流电动势。

792、角加速度转速传感器的脉冲信号输入加速度计算器,计算一定时间内输入的脉冲数。803、加速时间

通过测量加速过程中某加速范围内的加速时间t,从而获得平均加速功率。

814、K值确实定:测定各转速下的稳态功率,再测加速到该转速下的瞬态功率〔加速时间〕。82四、无负荷测功仪的使用方法外形和仪表板

83一般使用方法:1.测试前的准备〔1〕车辆的准备调整发动机处于技术完好状态,预热至正常工作温度〔80-90℃〕,怠速在规定范围内稳定运转。〔2〕仪器的准备a.通电,预热,调零,按规定连接传感器,无连接要求的那么拉出天线b.测加速时间-平均功率的,按要求设置好n1,n2c.需置入J的仪器,按被测发动机的J置入仪器。d.选择其它必要的键位,如〔汽油、柴油机、缸数选择等〕,按“测试〞键开始842、功率测试方法〔1〕怠速加速法:方法:注意:超过n2时,立即停止。重复3次取平均值。适用:汽油机、柴油机均可;〔2〕起动法方法:先把节气门开度调至最大,再起动发动机注意:排除了化油器加速泵的附加供油作用,可检查化油器的调整状况适用:仅适用化油器式汽油机85五、单缸功率检测原理:当发动机以某一稳定怠速运行时,其指示功率与该转速下的自身功耗平衡,当停止其中一个缸的工作时,总指示功率减小,发动机转速随即下降以寻求新的平衡点,如果发动机各缸工作能力均衡,那么各缸轮换停止工作时转速下降的幅值应根本相等,反之将产生差异,这就是断缸试验法。也叫功率平衡测试、各缸功率均匀性测试目的:检查各个气缸的功率及各缸动力性能是否一致86方法:〔1〕用无负荷测功仪测定首先检测未断缸时发动机的功率Pe将某一缸断火后再测发动机的功率Pe1那么断火缸的功率=Pe-Pe187将发动机的转速稳定在1000r/min,单缸断火时,四冲程发动机转速下降值一般应在表所示的范围内,且各缸转速下降值相差不应超过25%。单缸断火时发动机的转速下降值

一般发动机的气缸数越多,那么单缸指示功率占总指示功率的比率越少,加之缸多且工作均匀性良好,所以单缸熄火后转速下降较小。即气缸数越多,用断缸法判断各缸工作性能的难度就越大,仪器测试的误差也就越大。〔2〕各缸断火测发动机转速下降气缸数平均转速下降值(r/min)允许偏差(r/min)

410067084588六、发动机综合性能检测仪及使用1、发动机综合性能检测仪的根本功能:(1)无外载测功功能即加速测功法;

(2)检测点火系统。初级与次级点火波形的采集与处理,平列波、并列波与重叠和重叠角的处理与显示,断电器闭合角和开启角,点火提前角的测定等;

(3)机械和电控喷油过程各参数(压力、波形、喷油、脉宽、喷油提前角等)的测定;

(4)进气歧管管真空度波形测定与分析;

(5)各缸工作均匀性测定;

(6)起动过程参数(电压、电流、转速)测定;

(7)各缸压缩压力判断;

(8)电控供油系统各传感器的参数测定;

(9)万用表功能;

(10)排气分析功能。892、外形

903、构成和作用三大系统信号提取系统〔各种传感器〕信号处理系统中央控制器〔主机〕和显示系统91〔1〕、信号提取系统以下图为多数发动机综合性能分析仪的信号提取系统1、4-蓄电池夹〔大鳄鱼夹〕2、3-点火线圈初级接线夹〔小鳄鱼夹〕5-电磁式TDC〔上止点〕传感器6、7-电感式或电容式夹持器8-频闪灯9-探针〔电阻〕10-探针〔电流〕11-电流互感钳12-压力传感器13-温度传感器92接插头或探头组成分类①直接接触式:如1、4,2、3,9,10测电量参数②非接触式:如6,7和11。③传感器转换类:如13测非电量参数④综合参数测定类:如5、893〔2〕信号处理系统也称前端处理器,俗称“黑盒子〞,它是电控燃油喷射系统检测的关键部件。94功用相当于多路测试系统中的多功能二次仪表的集合,可将发动机的所有传感信号(图示为20个),经衰减、滤波、放大、整形,并将所有脉冲和数字信号直接输入CPU的高速输入端(HSI),也可经F-V转换后变为0-5V或0-10V的直流模拟信号送入高速瞬变信号采集卡。车载传感器的输出信号为模拟信号和频率信号两种,应采取不同的处理方法。95〔3〕、采控与显示系统

台式和柜式发动机综合性能分析仪多采用彩色CRT显示器,手提便携式那么用小型液晶显示器。现代分析仪都能醒目地显示操作菜单,实时显示当前动态参数和波形,十字光标可显示曲线任一点的数值,同时也可显示极限参数的数值,并配以色棒显示以示醒目,用户可任意设定显示范围和图形比例。964、使用方法具体使用可参看说明书。举例:用WFJ-1型发动机综合检测仪检测单缸动力性①安装转速传感器、白金信号黑红鱼夹、点火高压传感器红鱼夹:夹在分电器低压火线接线柱上黑鱼夹:夹在真空调节器的金属管上〔搭铁〕点火高压传感器:插接在火花塞上②调整化油器上的节气门调整螺钉,稳定转速在1200r/min③键入操作码“14〞,仪器自动控制逐缸断火,自动计算各缸转速下降百分比与转速下降值,并在CRT上显示。注意:有些仪器不能自动逐缸断火,仍需要人工逐个将各缸的高压线拔下断火。同时屏幕上可以通过点火平列波形显示出逐缸断火的过程。97显示结果图中气缸号是断火次序编号如果被测发动机的点火次序为1、3、4、2,那么说明第二缸动力性缺乏,因为第二缸断火后转速只下降26r/min,下降率为3%,相比之下第四缸动力性良好,熄火后转速下降最多达97r/mir。在图面下部还显示出不断缸时怠速转速值“850〔r/min)〞CRT显示的断缸试验参数98第二节底盘输出功率检测一、底盘测功机的功能和构造底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备。〔一〕、功能: 测试汽车驱动轮输出功率; 测试汽车的加速能力; 测试汽车的滑行能力和传动系统效率; 测试校验车速表、里程表; 辅以油耗计、废气分析仪等设备,还可以对汽车的燃油经济性和废气排放性能进行检测。99〔二〕、构造由道路模拟系统、数据采集与控制系统、平安保障系统及引导系统等构成。一般如下图。100外形CDM-300ASM型汽车底盘测功机1011、道路模拟系统〔1〕、滚筒装置汽车驱动轮驱动滚筒转动,滚筒相当于能够连续移动的路面。车呢?单滚筒类型双滚筒102单轮单滚筒式103单轮双滚筒式和双轮双滚筒式104滚筒类型比较类别结构特点优点缺点适用场合单滚筒底盘测功机滚筒直径大(1500-2500mm)测试精度高制造和安装费用大制造厂和科研单位双滚筒底盘测功机滚筒直径小(180-500mm)成本低,使用方便测试精度较差汽车使用、维修行业及汽车检测线、站。105滚筒特点直径小,接触面小,比压大,变形大,滚动阻力大,精度低,滑转率大,损失功率大,损失15-20%。双滚筒:安置角影响测量精度滚筒直径无穷大,接近于地面筒外表涂层滚花纹增加附着系数。106滚筒试验台的受力情况安置角:是指车轮与滚筒接触点的切线方向与水平方向的夹角。用α表示。Ff=f•G/cosα滚动阻力随安置角增大而增大。试验过程对安置角的要求如下:

a、车轮带动装有惯性飞轮的滚筒以最大加速度加速时,不得驶出滚筒,以确定最小安置角;

b、当台架滚筒制动后,保证车辆仍可驶出滚筒,以确定最大安置角。107〔2〕、功率吸收装置〔加载装置〕

〔1〕底盘测功机功率吸收装置类型

在汽车检测线上所用的底盘测功机功率吸收装置的类型有:电涡流式、水力式、电力式。

(2〕电涡流功率吸收装置的根本结构

组成:定子和转子。转子:与测功机主动滚筒相连,在磁场中转动。定子:与测力装置相连,可摆动。转子与定子之间存在作用力。装在滚筒的转速传感器测速,测距。108水冷电涡流测功器结构示意图109〔3〕、惯性模拟装置汽车在道路上行驶时汽车本身具有一定的惯性能,即汽车的动能;而汽车在底盘测功机上运行时车身静止不动,是车轮带动滚筒旋转,在汽车减速工况时,由于系统的惯量比较小,汽车很快停止运行,所以检测汽车的减速工况和加速工况时,汽车底盘测功机必须配备惯性模拟系统。

汽车底盘测功机台架转动惯量是通过飞轮来实现的,目前国产底盘测功机所装配的惯性飞轮的个数不同,且飞轮惯量的大小也不同,飞轮的个数愈多,那么检测的精度愈高。1101112、采集与控制系统〔1〕.车速信号采集

目前国内检测线用的汽车底盘测功机所采用车速信号传感器可分为以下几个类型。

①光电式车速信号传感器②磁电式车速信号传感器③霍尔传感器④测速电机112①光电式车速信号传感器组成:光源、带孔圆盘(光栅)和光敏管。原理:汽车车轮在光滚筒上滚动时,带动光栅以一定的转速旋转,光源连续发光,当光束通过光栅上的小孔时,光束照到光敏管上,使它产生相应的电脉冲信号。此信号送入计数器即可得到被测轴的转速。信号:车速信号有两种,其一是单位时间计数(频率〕,其二是测脉宽(周期),两者均可得到滚筒的转速信号,根据滚筒的半径及光栅盘上小孔的个数可得到车速信号。113②磁电式车速信号传感器组成:旋转齿轮和永久磁铁及感应线圈。原理:汽车车轮在光滚筒上滚动时,带动齿轮以一定的转速旋转,当磁电传感器对准齿顶时,磁电传感器感生电动势增强,同理当磁电传感器对准齿槽时,磁电传感器感生电动势减弱,由于磁阻的变化,磁电传感器输出的电压信号为交变信号。信号:信号较弱(一般在3mV左右),所以必须经过信号放大及整形电路,将交变信号变为脉冲信号,送入CPU以获取车速信号。114③霍尔传感器汽车车轮在滚筒上滚动时,带动转盘旋转,当霍尔传感器(霍尔元件)对准永久磁铁时,磁场强度增强,产生霍尔效应,输出电压可达10mV,当霍尔传感远离磁场时,输出电压降至0V,这样便可得到脉冲信号,送入CPU,通过检测脉冲频率或周期,便可得到车速信号。

115④测速电机汽车车轮在光滚筒上滚动时,带动测速电机旋转,测速电机产生的电压正比于滚筒的转速,通过A/D采集可得到车速信号。116〔2〕、驱动力信号

汽车底盘测功机驱动力传感器可分为两种,其一是拉压传感器,其二是位移传感器。它们一边连接功率吸收装置的外壳,另一边连接机体。

117功率吸收装置在工作过程中,其外壳都是浮动的。以电涡流式工作时为例:对转子,电磁感应产生的力偶作用方向与其转动方向相反;对外壳,力偶作用的方向与转子转动的方向相同。当传感器固定后,外壳上的力臂对传感器产生拉力或压力通过拉压传感器即可将力信号转变成电信号来处理通过标定,可以得到传感器的受力数值。位移传感器是利用功率吸收装置外壳的作用力作用在弹簧上,根据虎克定理F=-kx,即可通过位移计得到对传感器作用力的大小。118测力机构结构示意图119〔3〕、控制系统汽车在行驶过程中存在滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡道阻力,其中加速阻力是通过惯性飞轮来模拟的;通过台架模拟道路必须选用加载装置,要想控制它,就必须知道控制电压及电流。电涡流式加载装置控制系统的框图如以下图所示。120〔4〕、测油耗装置

底盘测功机上配置的油耗测量装置有定容积式和电子秤两种。定容积式是在给驱动轮加载的情况下,测定汽车燃烧50ml或l00ml燃油所行驶的距离,油耗的单位为l/l00km。某些底盘测功机上显示的油耗单位是km/l,求倒数再乘100即可换算成l/l00km。使用电子秤的优点是计量准确,能够计量的燃油量较大,可以进行多工况油耗试验。1213、平安保障系统平安保障系统包括左右挡轮、系留装置、车偃、发动机与车轮冷却风机,其作用如下:

l.左右挡轮的目的是防止汽车车轮在旋转过程中,在侧向力的作用下驶出滚筒,对前轮驱动车辆更应注意;

2.系留装置是指地面上的固定盘与车辆相连,以防车辆高速行驶时,由于滚筒的卡死飞出滚筒;

3.车偃的作用之一是防止车辆在运行过程中,车体前后移动,同时也到达与系留作用相同的功能;

4.发动机与车轮冷却风机是防止车辆在运行过程中发动机和车轮过热。1224、引导与举升及滚筒锁定系统

1.引导系统

引导系统也称司机助,其作用是引导驾驶员按照提示进行操作。提示的方法有两种,一种是显示牌,另一种是大屏幕显示装置。2.举升系统

升降系统的类型较多,底盘测功机常用的类型有:

(1〕气压式升降机(2)液压式举升装置3.滚筒锁止系统123

124二、工作原理1、汽车驱动轮输出功率测试原理:车轮驱动滚筒,转子转动而汽车不动。转子转动使通过定子绕组的磁通量发生变化,定子转子产生相互作用,且作用力矩相等〔但方向相反〕,转子受阻〔加载〕,定子摆动,使杠杆摆动,压力传感器受压力作用产生与此成正比的电信号。该压力与杠杆长度之积便是定子〔或转子〕所受力矩。滚筒稳定旋转时,该力矩=驱动轮对滚筒的驱动力矩。Pk=F·v/36001252、加速和滑行能力测试原理加速、滑行时汽车的能量全部用于克服惯性使整车动能的增加,而未对外输出,但车不动,因此变成了滚筒,转子能量的增加。即车的动能=〔转子+滚筒+其它主要旋转部件的〕动能车动能

式中m—汽车质量(kg)w—车轮角速度〔rad/s)JK、Jr—前、后车轮转动惯量〔kgm2)A0—汽车传动系旋转动能〔J〕

126在测功机上〔同一转速下〕,汽车、滚筒、飞轮和其它主要旋转部件的动能

式中J、wf—飞轮转动惯量〔kgm2)、飞轮角速度〔rad/s〕J0、w0—滚筒转动惯量〔kgm2)、滚筒角速度〔rad/s〕Jh、wh—转子转动惯量〔kgm2)、转子角速度〔rad/s〕令:注意到:v=r×w,那么飞轮机构转动惯量应满足

127故:要测试汽车在一定速度区间内的加速时间,必须以具有相应转动惯量的飞轮机构模拟汽车行驶时的动能汽车在滚筒上加速时,滚筒及飞轮机构转速的提高使旋转动能增加,从而消耗驱动轮输出功率,表现为汽车的加速阻力滚筒圆周速度从某一值上升到另一值的时间与汽车路试时在相应速度区间的加速时间对应。加速时间的长短那么反映其加速能力的大小。128滑行时摘挡滑行时,储存在滚筒、飞轮机构中的动能释放出来驱动汽车驱动轮和传动系统旋转,滚筒继续转过的圆周长与汽车路试时的滑行距离相对应。滑行距离长短可反映汽车传动系统传动阻力的大小,据此可判断汽车传动系统的技术状况。根据GB/T15746.1-1995?汽车修理质量检查评定标准整车大修?规定:汽车空载以初速度30km/h摘挡滑行时,其滑行距离应满足下表的要求。汽车整备质量/t滑行距离/m试验方法≤4≥160f路试,用五轮仪按GB/T12536-1990中的规定测量注:双轴驱动车辆f=0.8单轴驱动车辆f=1.0>4~5≥180f>5~8≥220f>8~11≥250f>11≥270f129滑行距离测试方法根据GB18565-2001?营运车辆综合性能要求和检验方法?:1、汽车轮胎气压应符合规定值2、传动系润滑油油温不低于50℃3、应根据测试汽车的基准质量选定底盘测功机的相应当量惯量4、将试验车辆驱动轮置于底盘测功机滚筒上,起动汽车,按引导系统提示加速至高于规定车速〔30km/h〕后,置变速器于空挡,利用底盘测功机滚筒及飞轮系统储存的能量,使其运转至车轮停止转动5、记录汽车从30km/h开始的滑行距离。130车辆滑行距离要求测得的滑行距离应符合下表的规定汽车整备质量M/kg双轴驱动车辆的滑行距离/m单轴驱动车辆的滑行距离/mM<1000≥104≥1301000≤M≤4000≥120≥1604000<M≤5000≥144≥1805000<M≤8000≥184≥2308000<M≤11000≥200≥250M>11000≥214≥2701313.传动效率:传动系效率

η=Pk/Pe式中Pk—驱动轮输出功率Pe—发动机有效功率注意:车轮在滚筒上的滚动损失功率可达所传递功率的15%~20%η过低说明:汽车传动系统技术状况不良

汽车类型传动系统效率η小轿车0.90~0.92载货汽车公共汽车单级主传动0.90双级主传动0.844×4越野汽车0.856×4载货汽车0.80正常情况下,汽车传动系统机械传动效率如下表:132传动系损失功率测定方法:试验台反拖法操作:测驱动车轮输出功率后,立即踩下离合器踏板,储存在飞轮系统中的动能会反过来拖动汽车驱动轮和传动系统运转,运转阻力作用于滚筒,因此底盘测功机可测得反拖消耗的功率Pc。前提:底盘测功机需带有储能飞轮那么同一转速下:Pc+Pk=Pe,η=Pk/(Pc+Pk)也可由电力测功器做动力,反拖滚筒、汽车驱动轮和传动系。1334、车速表检测方法:将汽车驱动轮置于滚筒上,并以某一预定车速〔40km/h〕行驶,当底盘测功机测速装置显示的车速到达该车速时,检查车速表指示值。检测标准:根据GB7258-2004,车速表指示误差〔最高设计车速不大于40km/h的机动车除外〕

车速表指示车速V1〔单位:km/h〕与实际车速V2〔单位:km/h〕之间应符合以下关系式:0≤V1-V2≤〔V2/10〕+4134将被测机动车的车轮驶上车速表检验台的滚筒上使之旋转,当该机动车车速表的指示值〔V1〕为40km/h时,车速表检验台速度指示仪表的指示值〔V2〕为32.8km/h~40km/h范围内为合格。当车速表检验台速度指示仪表的指示值〔V2〕为40km/h时,读取该机动车车速表的指示值〔V1〕,当V1的读数在40km/h~48km/h范围内时为合格。由于底盘测功机具有车速检测功能,所以有底盘测功机的检测站,一般不再配备车速表试验台。且专用车速表试验台检测车速表误差的根本原理与之类似,故不再专门介绍。1355、其他工程的检测但凡需要利用滚筒做活动路面,以测功器的制动力矩模拟汽车行驶阻力,在汽车运行中进行的检测或诊断工程,在配备所需仪器设备后均可在底盘测功机上进行。

如:采用油耗计测试汽车在各种工况下的油耗;采用废气分析仪测汽车在各种工况下的排放;采用发动机综合分析仪测发动机点火提前角,波形136三、底盘测功机的使用与维护1、使用前的准备工作

A.被测车辆的准备:

(1)车辆外部清洗干净;

(2)轮胎气压符合标准;不容许轮胎花纹中夹有石粒;

(3)发动机底壳机油油面、机油压力应在允许范围内;

(4)发动机冷却系统的工作应正常;

(5)自动变速器(液力变扭器)的液面应在规定的范围内。

(6)汽车发动机和底盘经过维护,供油系和点火系、传动系处于最正确工作状态。

(7)运行走热全车。137

B.测功机的准备:

(1)对于水冷测功机,应将冷却水阀翻开。

(2)接通电源,升起举升器托板,根据被检车的功率,选择测试功率的档位。

(3〕用两个三角铁抵住停在地面上的车轮的前方,防止汽车在检测中由于误操作而冲出去。

(4)为防止发动机过热,将一台冷却风扇置于被检汽车前方约0.5m处,对发动机吹风。138

2、底盘测功机的使用本卷须知(1)开机前必须按使用说明书的要求,对底盘测功机作好准备工作;

(2)按规定程序进行操作;

(3)惯性模拟系统除进行多工况油耗试验、加速、滑行试验用外,不允许任意使用;

(4)突然停电时,引车驾驶员应即刻松油门并挂空档;

(5〕引车驾驶员必须严格按引导系统提示操作。

1393、检测方法A、测试工况的选择:常选择三个有代表性的工况测试驱动输出功率①发动机最大功率转速所对应的车速;②发动机最大转矩转速所对应的车速;③

汽车常用车速〔如经济车速〕车速v与发动机转速n的关系

因测试时多采用直接档,故ik=1,所以140B、底盘测功机的测量方式①恒车速方式测量目的:测量出不同车速下底盘最大输出功率、扭矩操作:选择自控状态、恒车速方式要求:直接档。最低测试点车速必须大于直接档最低稳定车速2倍以上,最高测试点车速应不小于该车最高车速的80%②恒扭矩方式测量目的:测量在负荷一定时,底盘最大输出功率及外特性曲线操作:选择自控状态、恒扭矩方式要求:直接档。最低测试点车速必须大于直接档最低稳定车速,最高测试点车速应不小于该车最高车速的80%③单点功率、扭矩测量测底盘在某一规定扭矩或车速下的输出功率或扭矩〔较少用〕141c、功率测试方法(1)设定试验车速或转矩。

(2)起动发动机,由低速档逐级换入直接档〔或传动比最接近直接档的档位,如最高档〕,同时逐渐踩下加速踏板,使节气门全开。〔3〕恒车速:计算机自动对电涡流测功机加载并按照预先设定的测量点逐点稳定车速,同时采集车速、扭矩值,在屏幕上描点显示功率,并通过拟合求出最大功率和最大扭矩;恒扭矩:计算机自动对电涡流测功机加载并按照预先设定的测量点逐点加载,当底盘输出扭矩和涡流机加载扭矩平衡时控制机对车速和扭矩值进行采集、记录、数字滤波,在屏幕上描点并计算显示功率或牵引力数值。

(4)待发动机稳定后,读取和记录功率值。

(5〕重复检测三次,取平均值。1424、测试本卷须知

(1)走合期的新车或大修车不宜进行底盘测功。

(2)测功时,应密切注意各种异响和发动机水温以及轮胎外表的温度。

(3)被检车前严禁站人,以确保平安。143第三章发动机技术状况检测与诊断第一节:气缸密封性检测目的:评价气缸活塞组的技术状况〔发动机测功可以对发动机的动力性能进行评价,要分析故障原因,还需深入诊断,测量一些局部诊断参数,如本节的密封性等。〕评价气缸密封性的主要参数:气缸压缩压力曲轴窜气量气缸漏气率进气歧管真空度等。144〔1〕、气缸压力表〔2〕、检测方法①预热发动机至正常热状况〔冷却水温达75℃~95℃〕②拆下各缸火花塞或喷油器〔柴油机〕将化油器的节气门和阻风门全开③将气缸压缩压力表〔图〕的锥形橡胶塞〔或螺纹管接头〕压在〔或拧在〕火花塞〔或喷油器〕孔上④用起动机带动曲轴旋转3s~5s,指针稳定后读取读数,然后按下单向阀使指针回零。为保证测量数据准确,各缸应重复测量2~3次,依次测量各缸取平均值。一、气缸压缩压力的检测1、用气缸压力表检测法145〔3〕、检测结果的影响因素p/kpa1200100080060040020001000200030004000

n(r/min)气缸压缩压力与曲轴转速的关系146用气缸压力表测得的气缸压缩压力,不仅与气缸密封性有关,还受转速影响。因此,检测时的转速应符合制造厂规定。规定参见表3-1:“常用汽车发动机气缸压缩压力〞。误差分析:起动转速不符合要求解决方法:检测气缸压力时,用转速表监控曲轴转速。147〔4〕、检测结果分析A.当气缸压缩压力低于标准时:由火花塞或喷油器孔注入20~30mL润滑油,再检测一次,假设:第二次比第一次高且接近标准值,说明:第二次与第一次近似,说明:两次均说明相邻两缸压力低,说明:气缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤进、排气门或气缸衬垫不密封或气门间隙过小两缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气148B.如气缸压缩压力高于标准值,不一定表示气缸密封性好。为什么?提示:结合使用和维修情况分析。燃烧室内积炭过多气缸衬垫过薄缸体与缸盖的结合平面屡次修理压缩比增大缸压增大149①气缸压缩压力标准一般由原厂提供,如表3-1:“常用汽车发动机气缸压缩压力〞。也可以根据经验公式推算。

②根据交通部“汽车运输业车辆技术管理规定〞,在用汽车发动机气缸压缩压力不得低于原设计的25%,否那么应大修。③根据GB/T15746.2-1995?汽车修理质量检查评定标准发动机大修?规定:大修竣工后,气缸压缩压力应符合原设计规定;每缸压力与各缸平均压力的差,汽油机不超过8%,柴油机不超过10%;④根据GB18565-2001?营运车辆综合性能要求和检验方法?,发动机各气缸压缩压力应不小于原设计规定值的85%;每缸压力与平均压力的差:汽油机不超过8%,柴油机不超过10%;〔5〕、检验标准1502、利用气缸压力测试仪检测法〔1〕气缸压力传感器

①先拆下被测气缸的火花塞或喷油器②旋上仪器〔如发动机综合性能分析仪〕配置的压力传感器③使节气门和阻风门全开④用起动机转动曲轴3~5s,由传感器输出的关于气缸压力信号经放大后送入A/D转换器进行数模转换,输入显示装置即可指示出所测气缸的压缩压力。151(2)、起动电流〔压〕降式气缸压力测试仪器A、检测原理:起动机起动时驱动曲轴的转矩M与电枢工作电流Is:M=KmφIs电枢绕组切割磁场磁力线,感应出反电动势

E’=KEφn而起动机电枢端电压、内阻与电枢电流的关系为:Is=V-E’/Rs152起动机的电磁转矩M=发动机的起动阻力矩M’M’=机械阻力矩+惯性阻力矩+气缸压缩空气的反力矩机械阻力矩、惯性阻力矩变化不大,可视为常数压缩空气的反力矩周期性波动,峰值在每一缸活塞压缩上止点反力矩增加,M<M’,那么n下降,E’减小,Is增大,M增大平衡反之亦然结论:起动时,压缩压力的波动引起了起动机起开工作电流的波动,电流波动的峰值与气缸压缩压力成正比。153又:起动机工作电流Is与蓄电池端电压V的关系为:V=E-IsR故:由气缸压缩空气阻力矩引起的起动机工作电流波动会导致蓄电池端电压的波动。因:起动电流增大,端电压降低,即起动电流与电压降成正比又:起动电流峰值与气缸压缩压力成正比,那么:起动时蓄电池的电压降也与气缸压缩压力成正比结论:可以通过测量蓄电池的起动电压降检测气缸压缩压力。154B、检测方法①检测设备:利用发动机综合性能检测仪的示波器功能记录的起动电流曲线来测定发动机各缸的压缩压力。②检测方法:将发动机综合性能检测仪的电流互感钳〔11〕夹于电瓶负极线上,如左图所示,翻开分析仪,选择示波功能,选取缸压菜单,在CRT上即可观察到如右图的曲线,各缸压缩压力峰值的相对差异的允许值应满足所测发动机使用说明书的要求。

155第二节点火系统检测不解体情况下,主要检测工程:点火波形检测点火正时的检测一、点火系统的功能和类型〔1〕传统点火系统〔2〕电子点火系统〔3〕计算机控制点火系统156二、点火电压波形检测与分析1.点火电压波形测量原理无论传统还是现代点火系统,都是点火线圈互感作用产生高压电,通过火花塞点燃混合气做功。点火系统的低压、高压局部的变化过程是有规律的。比较并分析实际测得的点火电压波形与正常工作情况下的波形,可判断点火系统的技术状况好坏及故障所在。157〔1〕点火波形发动机工作时,点火系统的一次电路周期性闭合或切断一次电路导通时,一次电流i的增长规律为:式中U—蓄电池电压〔V〕

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