{企业管理诊断}03第三章发动机的检测诊断

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1、第三章 发动机的检测诊断,1 发动机功率的检测,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，排放污染物增加，漏水、漏油、漏气、漏电以及运转中有异常响声等。,发动机功率的评价指标有指示功率和有效功率。 发动机有效功率是指发动机输出轴上发出的功率。是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。发动机功率的检测可分为稳态测功和动态测功。,发动机的稳态测功：是指在节气门开度一定，转速一定，其它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，也称发动机的台架测功。,计算公式：,式中: Pe发动机有效功率,KW n-发动机转速,

2、r/min Me-发动机输出转矩,N.m,动态测功：是指节气门开度、转速等参数均处于变动状态下，测定发动机功率的一种方法，也称无负荷测功、无外载测功。,1.1 发动机的稳态测功,1.1.1测试设备组成 转速仪、水温表、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、测功器。,1.1.2测功器的类型 水力式、电力式、电涡流式,1.1.3电涡流式测功器的结构与工作原理,（1）电涡流测功器的结构 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功器。,图 1-1 电涡流测功器结构图 1-转子；2-转子轴；3-连接盘；4-冷却水管

3、；5-激磁绕组；6-外壳；7-冷却水腔；8-转速传感器；9-底座；10-轴承座；11-进水管,（2）电涡流测功器的工作原理,1.1.4 测试过程（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，接通各种管路。（3）检查调整气门间隙。汽油机检查调整分电器的断电器触点间隙、火花塞电极间隙及点火提前角；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。检查调整各紧固件。 （4）记录当时的气压和气温。（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。,1.2 用发

4、动机的无负荷测功,在用发动机无负荷测功，可以在不拆卸发动机的情况下，快速测定发动机的功率。,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。 1.2.1测量原理：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。,1.2.2 发动机无负荷测功方法,图1- 便携式无负荷测功仪面板,1.3无负荷测功仪的使用方法 仪器自校、预热 预热发动机，安装转速传感器 测加速时间： 袖珍式无负荷测功仪，可遥测到加速时间和转速。然后翻转测功仪，查看壳体背面印制的主要机型的功率、时间对照表，便可得知发动机功率的大小。,说明：无负荷测功仪可以测定发动机的全

5、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）。各单缸功率进行对比，可判断各缸技术状况（主要是磨损情况）。,发动机功率检测视频,1.4 检测结果分析 标准：在用车发动机功率不得低于原额定功率的，大修后发动机功率不得低于原额定功率的90。 若发动机功率偏低，则可能是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。 可对个别气缸其进行断火后再测功，诊断其技术状况。也可取消任一气缸的工作，发动机转速都会有所下降。要求最高与最低下降之差不大于

6、平均下降值的，如果转速下降值低于一定规定值，说明断火之缸工作不良。转速下降值愈小，则单缸功率愈小，当下降值等于零时，单缸功率也等于零，即该缸不工作。 发动机单缸功率偏低，一般系该缸高压分火线或火花塞技术状况不佳、气缸密封性不良、气缸上油（机油）等原因造成，应调整或检修。 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。,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。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。,

7、2 气缸密封性的检测,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。气缸密封性是表征发动机技术状况的重要参数。,2.1 气缸压缩压力的检测 活塞到达压缩终了上止点时气缸内的压力称为气缸压缩压力，简称为气缸压力。 检测方法有：用气缸压力表检测和用气缸压力测试仪检测。,气门油封,2.1.1 用气缸压力表检测气缸压缩压力 气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。,(1)检测方法,(2)诊断参数标推：气缸压缩压力标准值一般由汽车厂商提供。按照GBl85652001营运车辆综合性能要求和检验方法的规定，在用汽车发动机各气缸压力应不小于

8、原设计值的85，每缸压力与各缸平均压力的差：汽油机应不大于8，柴油机应不大于10。根据GB/T 15746.21995汽车修理质量检查评定标准 发动机大修附录B的规定：大修竣工发动机的气缸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。,(3)结果分析,2.1.2 用气缸压力测试仪检测气缸压缩压力,起动机启动电流曲线,2.2 曲轴箱漏气量的检测,国家标准GB 11340一1989汽车曲抽箱排放物测量方法及限 值规定采用的漏气量测量装置及连接方法,国家标准 GB 113401989汽车曲轴箱排放物测量方法及限值中并未做出曲轴箱窜气量规定。在国家标准 GB 1

9、4761.41993汽车曲轴箱污染物排放标准中，对曲轴箱排放的定性规定是“汽车运行 80000 km 内，从机油标尺口测量不允许出现正压力”。,曲轴箱单缸平均漏气量参考性诊断参数标准,曲轴箱窜气量大，一般是因气缸、活塞、活塞环磨损量大、配合间隙增大或活塞环对口、结胶、积炭、弹性降低或失去弹性、断裂及缸壁拉伤等原因造成，因而检测时要结合使用、维修和配件质量等情况进行具体的分析、判断。,2.3 气缸漏气量和漏气率的检测,压缩行程开始位置；压缩行程上止点；缸上止点位置；,调压阀；进气压力表；测量表；橡胶软管；快换接头；充气嘴；校正孔板,2.3.1 气缸漏气量的检测,检测方法：活塞在上止点从燃烧室通入

10、接近于缸压的空气，压力由进气压力表读出（气源压力）。测量表调到0.4MPa（P1），漏气时0.4MPa下降到某一值（P2）,漏气量测出后的分析： 排气有漏气声：排气门漏 进气管有漏气声：进气门漏 水箱盖有气泡：缸垫坏 加机油口漏气声：活塞或环坏 许用值：大于0.25,2.3.2 气缸漏气率的检测,许用值：30%-40%,2.4 进气管负压的检测 进气管负压(真空度)：PxP0-Px Px进气管的绝对压力，压力低真空度大。 P0大气压力 节气门后的所有管路漏气，真空度变小，大约在50kpa以下。 点火过晚：大约在4757kpa之间轻摆；过早：大摆。 混合气过浓：在4457kpa之间缓慢摆动；过稀

11、：大于过浓，在40kpa左右摆幅大。 气缸密封、活塞环漏，快开节气门为0。 气门不严，在50kpa左右。 怠速正常值：6070kpa 极限：不能低于35KPa,（）发动机密封性正常； （）气门与气门座密封； （）气门与导管卡滞； （）气门弹簧折断或弹力不足； （）气门导管磨损；（）活塞环磨损； （）气缸垫窜气,（）混合气过稀或过浓；（）进气歧管衬垫漏气与排气系统堵塞；（）点火过迟；（）气门开启过迟；（）火花塞电极间隙过小,2.4.1检测步骤 起动发动机，使发动机达到正常工作温度 将负压表软管接到进气歧堵的测压孔上； 变速器挂空挡，发动机怠速运转； 读取负压表上的示值。,用示波器通过波形分析负压

12、,2.4.2 波形分析,2.4.1 诊断标准 根据GB37991983汽车发动机大修竣工技术条件的规定，大修竣工的四行程汽油机转速在500600rmin时，以海平面为准，进气管负压应在57.3370.66kPa范围内。波动范围：六缸汽油机一般不超过3.33kPa，四缸汽油机一般不超过5.07kPa。 由于进气管的负压随海拔高度升高而降低，因此应根据所在地区海拔高度对测量值进行修正(一般海拔每升高1000m，负压将减少10kPa左右)。,3 发动机故障诊断程序及注意事项,3.1汽车故障诊断的基本思路,问诊,试车,分析,假设,验证,3.2 汽车故障诊断的基本流程,3.2.1因果图分析法在推理假设环

13、节的应用,3.2.2 诊断流程设计实例,3.4 汽车故障诊断的注意事项,进气系统的检修注意事项 燃油系统检修注意事项 发动机电控系统检修注意事项 电子控制点火系统检修注意事项,4.1 解码器,解码器的功能、类型和基本结构,解码器的使用方法,4 发动机诊断仪器介绍,4.2 车用数字万用表,车用数字万用表，一般能测量电压、电流、电阻、转速、频率、温度、电容、闭合角、占空比和二极管等项目，并具有自动断电、自动量程变换、图形显示、峰值保留和数据锁定等功能。,1-直流 /交流按钮； 2-保持按钮； 3-量程按钮； 4-车速按钮； 5-选择开关,KM300型车用数字万用表,测直流电压、电流与电阻,测温度与

14、转速,4.3发动机综合性能检测仪,1-信号提取系统；2-传感器挂架；3-前端处理器；4-采集处理与显示系统；5-热键板；6-主机柜与键盘柜；7-打印机柜；8-排放仪柜,EA1000型发动机综合性能检测仪,一般由信号提取系统、信息处理系统和采控显示系统三大部分组成,信号提取系统,主副菜单及分区,点火提前角的检测方法,传感器与执行器,5 电喷发动机传感器及执行器检测,水温传感器电阻值的检测,水温传感器的接线及温度与电阻的特性曲线(丰田),5.1 传感器的检测 5.1.1 水温传感器的检测,进气温度传感器温度与电阻的关系(丰田),进气温度传感器温度与电压降的对应关系(克莱斯勒),5.1.2 进气温度

15、传感器的检测,带怠速开关的四线式节气门位置传感器（丰田）,5.1.3 节气门位置传感器的检测,VTA-E2测量 怠速位置:1000;全开:4000 怠速时:0.5-1V,全开时:4.5V,带调节用长孔的节气门位置传感器（GM 公司） 1-节气门位置传感器；2-节气门体组件； 3-传感器固定压板；4-传感器固定螺钉,节气门位置传感器及其接线,节气门位置传感器电阻值检测数据（丰田）,用欧姆表检测四线式节气门位置传感器的接线图,5.1.4 空气流量计的检测,7线翼片式空气流量计接线插头,7线翼片式空气流量计各端子名称(丰田),热膜式空气流量计,ECU应向端子4提供5V电压； 继电器应向端子2提供电源

16、电压。,图6-12 旋转翼片式空气流量传感器信号波形,波形分析,图6-15 热线式空气流量传感器信号实测波形,卡门旋涡式空气流量计,THA-E2：0：4-7K；20：2-3K,2.5-3.4V；60：0.4-0.7K,0.2-1.0V Vc-E2电压应为4.5-5V Ks-E2 输出2-4V脉冲电压,卡门涡旋式空气流量传感器的输出信号电压波形,波形分析,5.1.5 进气压力传感器的检测,电路连接,真空度与信号电压关系,2JZ-GE发动机不同真空度下的进气压力传感器信号标准,波形分析,电容式进气压力传感器信号波形分析说明,5.1.6 氧传感器的检测,输出信号0.1-0.9V 0.1稀-0.45V-浓-0.9V,氧传感器OX的检测： 加减节气门开度时，输出电压应在0.10.9V。电压变化次数，在10S内应4次，这说明其电压突变特性的好坏，和对A/F修正功能的好坏。 拔下进气管上任一真空管时，电压下降为0.1V（趋势）。 堵住空气滤清器管口，电压上升为0.9V（趋势）。,波形检测分析,5.1.7 曲轴位置、凸轮轴位置与车速传感器的检测,