汽车检测与诊断项目二发动机检测与故障诊断95课件

汽车检测与诊断主讲人：项目二发动机检测与故障诊断任务1掌握发动机检测的一般知识

项目二发动机检测与故障诊断任务2传统发动机的检测与故障诊断

任务3电控汽油机的检测与故障诊断

任务4柴油机的检测与故障诊断

任务1掌握发动机检测的一般知识

一、发动机的主要检测设备二、发动机功率的检测三、点火系统的检测

发动机的动力性指标是指额定功率和转矩，这些指标的确切数值只能在发动机台架试验中才能得到，在发动机不离车的情况下只能用其他的方法对动力性进行间接地判断。发动机的有效功率是曲轴对外输出的功率，是一个综合性评价指标。

检测发动机有效功率的方法，有稳态测功和动态测功两种。

二、发动机功率的检测

1发动机测功知识认知（1）稳态测功

稳态测功是指发动机在节气门开度（或油量调节机构位置）一定，转速一定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率的一种方法。常见的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器3种。测功器能测出发动机的转速和转矩，然后通过下述公式计算得出式中Pe——发动机的有效功率，kW；Me——发动机的有效转矩，N·m；n——发动机转速，r/min。（2）动态测功动态测功是在发动机节气门开度和转速等均为变动的状态下，测定发动机功率的一种方法。由于动态测功时不必对发动机施加外部载荷，又称为无负荷测功或无外载测功。这种测功的基本方法是：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，使发动机克服其惯性和内部各种运动阻力而加速运转，其加速性能的好坏可直接反映出发动机功率的大小。因此只要测出发动机在加速过程中的某一参数，就可得出相应的最大功率。2.无负荷测功测量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，此时发动机产生的动力，除克服各种内部运动阻力矩外，将使曲轴加速运转，即发动机以自身运动零部件为载荷加速运转。只要测得角加速度和加速时间，就可以间接获得发动机功率。（1）测角加速度转矩与角加速度的关系为由（3-1）得上式表明，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。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，即可求出该转速下的有效功率。2.无负荷测功测量原理（2）测加速时间根据功能原理，发动机在某一转速范围的加速过程中，发动机驱动曲轴转动所做的功等于曲轴旋转动能的增量，即若发动机从ω1上升到ω2的时间为ΔT（单位s），则发动机在这段时间内的平均功率Pem（单位W）为2.无负荷测功测量原理（2）测加速时间注意到，并以千瓦（kW）作为平均功率的单位，则有由上式可知，发动机在起动至停止转速范围内的平均有效加速功率与其加速时间成反比。因此，只要测得发动机在设定转速范围内的加速时间，便可得出平均有效加速功率。2无负荷测功方法1.用便携式无负荷测功仪检测发动机功率（1）便携式无负荷测功仪电路原理测瞬时加速度仪器的电路原理是：传感器从飞轮齿圈、分电器的总高压线感应电压、低压电路感应电压等处取得转速脉冲信号，经整形放大后输入加速度计算器，计算一定间隔时间内的脉冲数，再由转换分析器把与发动机功率成正比的相对加速度脉冲信号变成直流电压信号并把它输入到已按功率标定的电压表，以显示被测发动机的功率。2无负荷测功方法1）便携式无负荷测功仪检测发动机功率（2）便携式无负荷测功仪的使用方法①按使用说明书，对仪器进行预热，然后进行自校。②预热发动机至正常工作温度并使发动机怠速正常，变速器置空挡，然后把仪器转速传感器两接线卡接在汽油机上。③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“T”表指针显示出加速时间（或功率）时，应立即松开加速踏板，切忌发动机长时间高速空转。记录读数，仪器复零。重复操作三次，取平均值。2）用发动机综合性能分析仪测发动机功率以元征EA3000便携式发动机综合性能分析仪为例，发动机功率检测方法如下：（1）结构与组成元征EA3000便携式发动机综合性能分析仪由以下几部分组成：信号提取系统，带液晶触摸屏主机（内置高速采集卡、通讯卡），喷墨打印机，废气分析仪，机架，诊断SMART\|BOX等。（2）系统起动、自检及退出打开主机电源开关，WIN98系统运行完毕后，系统起动并自动执行元征EA3000便携式发动机综合性能分析仪程序，主机将对预处理器通讯、1280401~1280412适配器逐一进行自检，自检通过后，相应适配器图标显示为绿色；如图标显示红色，表示适配器未连接或连接不可靠。自检完成后即可进入测试程序。（3）发动机功率测试的方法①接通电源，打开分析仪总开关、微机主机开关和微机显示器开关，暖机20min；在发动机不工作和点火系统关闭的情况下，将分析仪信号提取系统连接到被测发动机上；分析仪电源线必须可靠接地；在测试电控燃油喷射发动机电子控制器ECU时，除分析仪电源接地外，分析仪地线还必须与发动机共地。②发动机应预热至正常工作温度；调整发动机怠速,怠速转速应在规定范围之内；发动机在运转中。（3）发动机功率测试的方法③检测仪已经预热；鼠标左键双击显示器上“元征EA3000便携式发动机综合性能分析仪程序”图标，起动分析仪综合性能检测程序，分析仪主机对单片机通信和12个适配器逐一进行自检。自检通过为绿色显示，未通过将显示红色；系统通过自检后首先进入主界面，在主界面中点击“检测”图标，进入检测界面，再点击用户资料图标，提示用户首先输入所测车型的相关资料。（3）发动机功率测试的方法④在“汽油机检测菜单”下点击“无外载测功”图标，系统即进入无外载测功测试界面。选择“方式选择”图标，在弹出的窗口中选择测试当量转动惯量测试图标“J”，即进入当量转动惯量测试。设定怠速转速n1（发动机怠速转速）、额定转速n2（发动机额定转速）和待测车辆额定功率。点击“测试”，系统开始倒计数（“测试”被点击后变为“停止”，再次按下后“停止”恢复为“测试”，且系统继续测试）。3）单缸功率的检测和单缸转速降低无负荷测功仪也可以检测某汽缸的单缸功率。方法是：先测出发动机整机功率，再测出某单缸断火情况下的发动机功率，两功率差即为断火之汽缸的单缸功率。也可利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，来评价各缸的工作状况。当使用元征EA3000便携式发动机综合性能分析仪，通过提取1缸点火信号和点火系统1次信号，在系统测试主菜单中，单击“动力平衡”。启动后计算机会使各缸自动依次断火，从而获得断火前转速、断火后转速及转速下降的百分比。一、汽缸压缩压力检测1．汽缸压力表汽缸压力表是一种气体专用压力表。它一般由压力表头、导管、单向阀和接头等组成。压力表头多为鲍登管式，其驱动元件是一根扁平的弯曲成圆圈状的管子，一端为固定端，另一端为活动端。活动端通过杠杆、齿轮机构与指针相连。当气体压力进入弯管时，弯管伸直，通过杠杆、齿轮机构带动指针运动，在表盘上指示出压力的大小。汽缸压力表外形图

2．用汽缸压力表检测的一般步骤（1）起动发动机到正常工作温度，旋下全部火花塞或喷油器。（2）汽油发动机必须将节气门和阻风门完全打开，把汽缸压力表的锥形橡胶圈压紧在一火花塞座孔上。（3）柴油发动机必须采用螺纹接口式汽缸压力表，将汽缸压力表螺纹接口旋入喷油器座孔内。（4）用起动机带动曲轴旋转3～5s，使发动机转速保持在150～180r/min（汽油机）或500r/min（柴油机），这时汽缸压力表所指示的压力值，就是该汽缸的汽缸压力。（5）按下汽缸压力表上的单向阀，压力表指针归零。每个汽缸应重复2～3次，测量结果应取其测量次数的平均值。3．检测标准及检测结果分析（1）检测标准根据规定：发动机各汽缸压力应不小于原设计规定值的85％，每汽缸压力与各汽缸平均压力的差，汽油机不超过8％，柴油机不超过10％。（2）检测结果分析当汽缸压力的检测值低于标准值时，常根据机油具有密封作用的特点，用下述方法确定导致汽缸密封性不良的原因所在。由火花塞或喷油器孔注入适量（一般为20～30mL）机油后，再次检测汽缸压力，并比较两次检测结果。①如果第二次检测结果比第一次高，并接近标准值，则表明汽缸密封性不良是由于汽缸、活塞环、卡死、断裂及缸壁拉伤等引起的。②如果第二次检测结果与第一次近似，则表明汽缸密封性不良的原因为进、排气门或汽缸衬垫不密封。③两次检测结果均表明某相邻两汽缸压力低，其原因可能是两汽缸相邻处的汽缸衬垫烧损串气。4．用汽缸压力检测仪检测汽缸压力检测仪主要有压力传感器式汽缸压力检测仪、起动电流式汽缸压力检测仪及电感放电式汽缸压力检测仪等形式。（1）压力传感器式汽缸压力检测仪它是利用压力传感器拾取汽缸内的压力信号，经A/D转换器进行模、数转换，在显示装置上显示出汽缸压力。测量时，卸下被测汽缸的火花塞，旋上仪器配置的传感器，用起动机带动曲轴旋转3～5s，读出显示数值即为该汽缸压力值。曲轴箱串气量的检测1.一般规定

Ⅲ型试验在已经进行了适用于它的Ⅰ型或双怠速试验、装用点燃式发动机的汽车上进行。被试发动机应是防漏发动机，但不包括那些在结构上即使有一点泄漏也会造成不能接受的运转故障的发动机（如卧式双缸对置发动机）。2.试验条件（见表3-2）3.试验方法（见表3-2）4．用汽缸压力检测仪检测（2）起动电流式汽缸压力检测仪工作原理是：起动机产生的转矩是起动机电流的函数，而扭矩又与汽缸压力成正比。所以，起动电流的变化和汽缸压力之间存在着相应关系。测量与某汽缸压力相对应的起动电流值，就可以确定该汽缸压力的大小。（3）电感放电式汽缸压力检测仪这种检测仪只适用于汽油机。点火线圈次级电感放电电压和汽缸压力之间具有近乎直线的对应关系，因此，取得各缸信号经处理电路进行变换处理后，即可显示出汽缸压力。曲轴箱串气量的检测汽缸活塞组配合副磨损、活塞环弹性下降或粘结都会使汽缸密封性下降，工作介质和燃气将会从不密封处串入曲轴箱。串入曲轴箱气体越多，表明汽缸活塞组配合副磨损、活塞环弹性下降的程度就越高。有资料介绍，新出厂发动机曲轴箱串气量约为15～20L/min，使用磨损后的发动机则高达80～130L/min。一般把发动机工作时单位时间内串入曲轴箱的气体量作为衡量汽缸活塞组密封性的评价指标。曲轴箱串气量的检测4.曲轴箱通风系统的检查方法（1）发动机的缝隙或孔应保持原状。（2）在适当位置测量曲轴箱内的压力。曲轴箱污染物排放试验（Ⅲ型试验）（3）如果在表3-2规定的各测量工况下，测得的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。（4）用上述方法进行试验时，测量进气歧管中的压力，其准确度应在±1kPa以内。（5）测量测功机指示的车速，其准确度应在±2km/h以内。（6）测量曲轴箱内的压力，其准确度应在±0.01kPa以内。（7）如果在规定的某一测量工况下，在曲轴箱内测得的压力超过大气压，若制造厂提出要求，则进行下面规定的追加试验。

汽缸漏气量和漏气率检测汽缸漏气量的检测采用汽缸漏气量检测仪进行检测。其基本原理是利用充入汽缸的压缩气，用压力表检测活塞处于压缩终了上止点时汽缸内压力的变化情况，来表征整个汽缸组的密封性。不仅表征汽缸活塞组摩擦副的密封性，还要表征进排气门、汽缸衬垫、汽缸盖及汽缸的密封性。

汽缸漏气量和漏气率检测

1.汽缸漏气量检测仪结构原理如图所示为国产汽缸漏气量检测仪，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、充气嘴等组成。气体流量计示意图

汽缸漏气量和漏气率检测测试时，检测仪的充气嘴安装于所测汽缸的火花塞孔上，该缸活塞处于上止点位置。外接气源的压力应相当于汽缸压力，一般为600～800kPa，其具体压力值由进气压力表显示；经调压阀、校正孔板的量孔、橡胶软管、快速管接头、充气嘴进入汽缸。当汽缸密封不严时，压缩空气就会从不密封处溢漏出去，校正孔板量孔后的空气压力下降为P2。则P1和P2的关系式为汽缸漏气量和漏气率检测

2．汽缸漏气量的检测方法（1）先将发动机预热到正常温度，然后用压缩空气吹净缸盖，特别要吹净火花塞孔上的灰尘，最后拧下所有火花塞，装上充气嘴。（2）将仪器接上气源，在仪器出气口完全密封的情况下，通过调节减压阀，使测量表指针指在392.27kPa位置上。（3）卸下分电器盖和分火头，装上指针和活塞定位盘如图所示，按照点火顺序和定位盘的刻度，便能确定各汽缸的上止点位置。活塞定位盘

（4）摇动曲轴，先使第1缸活塞处于压缩终了上止点位置，然后转动活塞定位盘使刻度“1”对正指针，变速器挂低速挡，拉紧驻车制动器手柄。（5）把第1缸充气嘴接上快换管接头，向第1缸充气，测量表上的读数便反映了该汽缸的密封性。在充气的同时，可以从进气管口、排气消声器口、散热器加水口和加机油口等处，察听是否有漏气声，以便找出故障部位。