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1、1,第二章 发动机的检测与诊断,2,学习目标,了解发动机综合检测的内容。 掌握发动机检测设备的结构、工作原理和使用方法。 掌握发动机性能的检测方法。 掌握发动机综合性能检测的标准，并判断发动机技术状况。,3,汽车的动力性、经济性、可靠性和排放性等性能指标都直接与发动机有关。 发动机技术状况变化的主要外观症状有：动力性下降，燃料与润滑油消耗量增加，起动困难，漏水、漏油、漏气、漏电以及运转中有异常响声等。 用来评价发动机技术状况的诊断参数很多，,4,第一节 发动机功率的检测,发动机的动力性指标是指额定功率和扭矩，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
2、法对动力性进行间接地判断。,5,功率：功率是指物体在单位时间内所做的功。功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力 (PS)或千瓦(kw)来表示，1马力等于0.735千瓦。,6,发动机的功率并不等于汽车的功率，在机械传动中，功率会有中间损失。另外，出于安全考虑而把车身加厚加重的设计，也会导致发动机功率的损失。所以，装有小排量发动机的车子并不一定就比装载大功率发动机的车子慢或者性能差。 比功率和比扭矩当然是越大越好，说明动力储备充足，但是汽车如果加了必须的、豪华的配置而使其数值降低，并不能说明更多的问题。在同等排量的情况下，功率当然是越大越好，有
3、些厂家采用先进的技术，比如进气门行程控制、EGR、5气门等，功率的提升是必然的，但同时，这意味着发动机成本的增加。厂家为某个车型选配的发动机，其实是在动力性、经济性、排放和成本间找一个平衡点，而不仅仅是为了更大的功率和更高的扭矩。有时为了成本，甚至可以牺牲掉拥有更大功率的发动机。,7,另外，发动机的功率大了，燃油消耗肯定会高，排放污染也会增加，对于消费者和环境而言，盲目追求马力或者功率是片面的。国内和国外的一些车型之所以能够为消费者提供很大的价格区间，其实是厂家做了各种各样的发动机、变速箱、动力系统和电器系统的匹配才达到的。但装配了好的发动机（功率大，而并不一定是排量大），车的价格自然会相应的
4、上升。,8,概念 发动机输出的有效功率是指:发动机输出轴上发出的功率，是发动机一项综合性指标。通过检测，可掌握发动机的技术状况，确定发动机是否需要大修或鉴定发动机的维修质量。 测量种类: 发动机功率的检测可分为稳态测功和动态测功。,9,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。 通过测量发动机的输出转矩和转速，由下式计算出发动机的有效功率： Pe发动机功率(kW)； n发动机转速(r/min)； Me发动机输出转矩(Nm),稳态测功,10,稳态测功的结果比较准确、可靠，多为发动机设计、制造、院校和科研单位做性能试验所采用，
5、其缺点是测功时费时费力、成本较高，并且需要大型、固定安装的测功器。因而，在一般的汽车运输企业、汽车维修企业和汽车检测站中采用不多。,稳态测功,11,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。 也就是指发动机在低速运转时，突然全开节气门或置油门齿杆位置为最大，使发动机加速运转，用加速性能直接反映最大功率。,动态测功,12,由于动态测功时无须向发动机施加负荷，所以就不需要象测功器那样的大型设备，可用小巧的无负荷测功仪就车检测。 虽然其测量精度较之稳态功要差一些，但该方法特别适用于在用车发动机的检测，测量时省时、省力、方便。故一般运输企业，维修企业和检测站采用较
6、多。,动态测功,13,一、发动机台架测功试验,在实验台上测量发动机输出功率的测试设备有转速仪、冷却液温度表、机油压力表、机油温度表、气象仪器(湿度计、大气压力计、温度计)、计时器、燃料测量仪及测功器等。,台架测试设备,14,测功器,作用：测功器作为发动机的负载，实现对测定工况的调节，模拟汽车实际行驶时外界负载的变化，同时测量发动机的输出转矩和转速，即可算出发动机的功率。 分类：测功器是发动机性能测试的重要设备，主要的类型有水力式、电力式和电涡流式。,15,水力测功器是利用水作为工作介质，调节制动力矩。 电力测功器是利用改变定子磁场的励磁电压产生制动力矩。 电涡流测功器是利用电磁感应产生涡电流形
7、成制动作用。,16,1电涡流测功器的结构与工作原理,感应子式电涡流测功器的制动器由转子和定子组成，制成平衡式结构。转子为铁制的齿状圆盘。定子的结构较为复杂，由励磁绕组、涡流环、铁心组成。,电涡流测功器的种类,电涡流测功器因结构形式不同，分为盘式和感应子式两类。现在应用最多的是感应子式电涡流测工器。,感应式电涡流测功器的结构,17,电涡流测功器结构图,1-转子 2-转子轴 3-联接盘 4-冷却液管 5-励磁绕组 6-外壳 7-冷却液腔 8-转速传感器 9-底座 10-轴承座 11-进水管,18,当励磁绕组中有直流电通过时，在由感应子、空气隙、涡流环和铁心形成的闭合磁路中产生磁通，当转子转动时，空
8、气隙发生变化，则磁通密度也发生变化。在转子齿顶处的磁通密度大，齿根处磁通密度小，由电磁感应定律可知，此时将产生感应电动势，力图阻止磁通的变化，于是在涡流环上感应出涡电流，涡电流的产生引起对转子的制动作用，涡流环吸收发动机的功率，产生的热量由冷却水带走。,电涡测功器的工作原理,19,2.电涡流测功器的测功过程,(1)将发动机安装在测功器台架上，使发动机曲轴中心线与测功器转轴中心线重合。 (2)安装仪表并接上电器线路及接通各种管路。 (3)检查调整气门间隙、分电器的断电器触点间隙、火花塞电极间隙及点火提前角，紧固各部螺栓螺母。 柴油机要检查调整：喷油器的喷油提前角、喷油压力、喷油锥角及喷雾情况。
9、(4)记录当时气压和气温。 (5)起动发动机，操纵试验仪器，观察仪表工作情况，记录下数据，根据记录数据计算并绘制出Pe、Me、ge曲线。,20,二、在用发动机的无负荷测功,发动机无负荷测功的原理 发动机无负荷测功仪不需外加载装置，能在短时间内测出发动机功率，其测量原理是：对于某一结构的发动机，它的运动件的转动惯量可以认为是一定值，这就是发动机加速时的惯性负载，因此，只要测出发动机在指定转速范围内急加速时的平均加速度，即可得知发动机的动力性能。或者说通过测量某一定转速时的瞬时加速度，就可以确定出发动机的功率大小。瞬时加速度愈大，则发动机功率愈大。,21,在用发动机的无负荷测功,发动机无负荷测功方
10、法 1、使发动机与传动系分离，并使发动机的温度与转速达到规定值，然后把传感器装入离合器壳的专用孔中，快速打开节气门(汽油机)，使发动机加速，此时功率表便可显示被测发动机的功率。为了取得较准确的测量值，可重复试验几次，取平均值。 2、测试时的加速方法，对汽油机有两种，一种是通过快速打开节气门加速；另一种是在发动机运转时切断点火电路，待发动机转速下降后再接通点火电路加速。后一种加速方法排除了化油器加速泵的附加供油作用，因而可以检查化油器的调整质量。 说明：无负荷测功仪可以测定发动机的全功率，也可测定某一气缸的功率(断开某一缸的点火或高压油路测得的功率和全功率比较，二者之差即为该缸的单缸功率)。各单
11、缸功率进行对比，可判断各缸技术状况(主要是磨损情况)。,22,在用发动机的无负荷测功,无负荷测功器的使用方法 1、仪器预热、自校 按使用说明书，仪器预热0.5h，然后进行自校 。,把计数检查旋钮1拨向“检查”位置，左边时间(T)表头指针ls摆动一次。把旋钮1拨向“测试”位置，把旋钮3拨向“自校”位置，再缓慢旋转“模拟转速”旋钮2，注意转速(n)表头指针慢慢向右偏转(模拟增加转速)。当指针偏转至起始转速n1=1000rmin位置时，门控指,示灯即亮。继续增加模拟转速至2=2800rmin时，“T“表即指示出加速时间，以表示模拟速度的快慢。按下“复零”按钮，仪器表针回零，门控指示灯熄灭，表示仪器调
12、整正常。否则，微调n1，、n2电位器。,23,在用发动机的无负荷测功,2、预热发动机，安装转速传感器 预热发动机至正常工作温度(8595)，并使发动机怠速正常。变速器空档，然后把仪器转速传感器二接线卡分别接在分电器低压接柱和接铁线路上。 3、测加速时间 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。记下读数，仪器复零。重复操作三次，读数取平均值。,24,在用发动机的无负荷测功,测量结果分析 1、正确值 在用车发动机功率不得低于原额定功率的75%，大修后发动机功率不得低于原额定功率的90%。 2
13、、分析 (1)若发动机功率偏低，系燃料供给系调整状况不佳，点火系技术状况不佳，应对油、电路进行调整。若调整后功率仍低时，应结合气缸压力和进气歧管真空度的检查，判断是否是机械部分故障。 (2)对个别气缸技术状况有怀疑时，可对其进行断火后再测功，从功率下降的大小，诊断该缸的工作情况。 (3)发动机功率与海拔高度有密切关系，无负荷测功仪所测结果是实际大气压力下的发动机功率，如果要校正到标准大气压下的功率，应乘以校正系数。,25,第二节 气缸密封性的检查,概述 气缸密封性与气缸体、气缸盖、气缸垫、活塞、活塞环和进排气门等零件的技术状况有关。在发动机使用过程中，由于这些零件磨损、烧蚀、结焦或积碳，导致气
14、缸密封性下降，使发动机功率下降，燃油消耗率增加，使用寿命大大缩短。气缸密封性是表征发动机技术状况的重要参数。 检查的方法 在不解体的条件下，检测气缸密封性的常用方法有： 测量气缸压缩压力；测量曲轴箱窜气量； 测量气缸漏气量或气缸漏气率； 测量进气管负压等。 说明 在就车检测时，只要进行其中的一项或两项，就能确定气缸密封性的好坏。,26,一、气缸压缩压力的检测,概述 通过检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力的大小可以表明气缸的密封性。 检查的方法 用气缸压力表检测和用气缸压力测试仪检测。 气缸压力表检查方法 气缸压力表的结构 气缸压力表的检测方法 气缸压力表诊断参数 气缸压力表检测结果分析
15、气缸压力测试仪检测方法,27,气缸压力表的结构,气缸压力表如图所示。由于用气缸压力表检测气缸压缩压力(以下简称气缸压力)具有价格低廉、仪表轻巧、实用性强和检测方便等优点，因而在汽车维修企业中应用十分广泛。,28,气缸压力表的检测方法,汽油机的检测 发动机正常运转，使水温达75以上。停机后，拆下空气滤清器，用压缩空气吹净火花塞或喷油器周围的灰尘和脏物，然后卸下全部火花塞或喷油器，并按气缸次序放置。对于汽油发动机，还应把分电器中央电极高压线拔下并可靠搭铁，以防止电击和着火，然后把气缸压力表的橡胶接头插在被测缸的火花塞孔内，扶正压紧。节气门和阻风门置于全开位置，用起动机转动曲轴35s(不少于四个压缩
16、行程)，待压力表头指针指示并保持最大压力后停止转动。取下气缸压力表，记下读数，按下单向阀使压力表指针回零。按上述方法依次测量各缸，每缸测量次数不少于两次。 说明 就车检测柴油机气缸压力时，应使用螺纹接头的气缸压力表。如果该机要求在较高转速下测量，此种情况除受检气缸外，其余气缸均应工作。其它检测条件和检测方法同于汽油机。,29,气缸压力诊断参数标准值,30,气缸压力诊断参数结果分析,如果测得结果如高于原设计规定 并不一定是气缸密封性好，可能是燃烧室内积碳过多、气缸衬垫过薄或缸体与缸盖结合平面经多次修理加工过甚造成。 如果测得结果如低于原设计规定 可向该缸火花塞或喷油器孔内注入适量机油，然后用气缸压力表重测气缸压力并记录，如果 ： 第二次测出的压力比第一次高，接近标准压力，表明是气缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤等原因造成气缸不密封。 第二次测出的压力与第一次略同，即仍比标准压力低，表明是进、排气门或气缸衬垫不密封。 两次检测结果均表明某相邻两缸压力都相当低，说明是两缸相邻处的
