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1、学习情境学习情境2 2 发动机的检测与故障诊断发动机的检测与故障诊断发动机功率的检测发动机功率的检测 8/14/2024学习情境学习情境学习任务学习任务1任务描述任务描述 发动机在使用过程中，技术状况会逐渐发生变化，主发动机在使用过程中，技术状况会逐渐发生变化，主要症状有功率下降、燃油和润滑油消耗量增加、废气要症状有功率下降、燃油和润滑油消耗量增加、废气中有害气体含量增加，以及漏水、漏气、起动困难和中有害气体含量增加，以及漏水、漏气、起动困难和运转中有异响等，为此，需采取各种方法进行发动机运转中有异响等，为此，需采取各种方法进行发动机性能检测与诊断，排除常见故障。性能检测与诊断，排除常见故障。
2、2重点难点分析重点难点分析重点内容：发动机功率的检测，气缸压缩压力的检测，重点内容：发动机功率的检测，气缸压缩压力的检测，进气管真空度的检测，点火波形的检测与分析，点火进气管真空度的检测，点火波形的检测与分析，点火正时的检测等。正时的检测等。难点内容：发动机功率的检测，进气管真空度的检测，难点内容：发动机功率的检测，进气管真空度的检测，点火波形的检测与分析等。点火波形的检测与分析等。 8/14/2024学习情境学习情境学习资讯学习资讯1.引导引导 从评价发动机技术状况的主要参数入手，针对不同的从评价发动机技术状况的主要参数入手，针对不同的故障现象，采用各种检测方法和检测仪器设备对发动故障现象，
3、采用各种检测方法和检测仪器设备对发动机性能参数进行检测诊断。机性能参数进行检测诊断。2.认知学习认知学习 学习媒介：教材、课件、检测资料、网络资源等。学习媒介：教材、课件、检测资料、网络资源等。 学习方法：讲授、小组讨论、观察、自学、现场教学、学习方法：讲授、小组讨论、观察、自学、现场教学、实训等。实训等。 学习课时：学习课时：24学时。学时。 8/14/2024学习情境学习情境发动机功率的检测发动机功率的检测发动机功率发动机功率 发动机的额定功率，一般是指发动机携带必要的机件运转时所发出的最大功率。 发动机的有效功率，是指曲轴对外输出的净功率。8/14/2024学习情境学习情境发动机功率的检
4、测发动机功率的检测发动机的有效功率是评价发动机动力性发动机的有效功率是评价发动机动力性的主要指标。发动机的有效功率是指发的主要指标。发动机的有效功率是指发动机动力输出轴上输出的功率，是发动动机动力输出轴上输出的功率，是发动机的一项综合性指标，通过检测，可掌机的一项综合性指标，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。发需要大修或鉴定发动机的维修质量。发动机有效功率的检测可分为稳态测功和动机有效功率的检测可分为稳态测功和动态测功两种方法。动态测功两种方法。8/14/2024学习情境学习情境发动机功率的检测发动机功率的检测1.
5、1.稳态测功稳态测功 稳态测功亦称有负荷测功，是指发动机稳态测功亦称有负荷测功，是指发动机在节气门开度一定时，转速一定和其它在节气门开度一定时，转速一定和其它参数都保持不变的稳定状态下，在测功参数都保持不变的稳定状态下，在测功机上通过给发动机加上一定的模拟负荷机上通过给发动机加上一定的模拟负荷测定发动机功率的一种方法。测定发动机功率的一种方法。8/14/2024学习情境学习情境发动机功率的检测发动机功率的检测稳态测功时，发动机的有效功率稳态测功时，发动机的有效功率PePe、扭矩、扭矩TeTe和和转速转速n n之间有以下关系：之间有以下关系： Pe =PePe 发动机的有效功率发动机的有效功率T
6、e Te 发动机的有效转矩发动机的有效转矩n n 发动机转速，发动机转速，r rminmin。 8/14/2024学习情境学习情境发动机功率的检测发动机功率的检测常见的测功器有水力测功器、电力测功常见的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器。由于稳态测功时，器和电涡流测功器。由于稳态测功时，需要对发动机施加外部负荷，所以也称需要对发动机施加外部负荷，所以也称为有负荷测功或有外载测功。为有负荷测功或有外载测功。8/14/2024学习情境学习情境发动机功率的检测发动机功率的检测2.2.动态测功动态测功动态测功是指发动机在低速运转时，突然全动态测功是指发动机在低速运转时，突然全开节气门，使发动
7、机加速运转，用加速性能开节气门，使发动机加速运转，用加速性能的好坏直接反映最大功率。动态测功不需给的好坏直接反映最大功率。动态测功不需给发动机施加外部负荷，发动机只需克服自身发动机施加外部负荷，发动机只需克服自身运动部件的惯性力矩，因此又称为无负荷测运动部件的惯性力矩，因此又称为无负荷测功或无外载测功。功或无外载测功。8/14/2024学习情境学习情境无负荷测功又称加速测功，其测试原理基于一种动力无负荷测功又称加速测功，其测试原理基于一种动力学方法。当发动机与传动系脱开，并将发动机急加速学方法。当发动机与传动系脱开，并将发动机急加速到节气门最大开度时，发动机克服本身的惯性力矩，到节气门最大开度
8、时，发动机克服本身的惯性力矩，迅速达到空载最大转速。对于某一结构的发动机，其迅速达到空载最大转速。对于某一结构的发动机，其运动件的转动惯量可以认为是一定值，这就是发动机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，即可得知发动机的速范围内急加速时的平均加速度，即可得知发动机的有效功率，或者通过测量某一定转速时的瞬时加速度，有效功率，或者通过测量某一定转速时的瞬时加速度，也可以确定出发动机瞬时功率的大小。瞬时加速度愈也可以确定出发动机瞬时功率的大小。瞬时加速度愈大，则发动机功
9、率愈大。大，则发动机功率愈大。发动机无负荷测功发动机无负荷测功 原理原理8/14/2024学习情境学习情境瞬时加速功率测量瞬时加速功率测量有效转矩与角加速度的关系为有效转矩与角加速度的关系为 Pe = C. n . Pe = C. n . 此式表明，发动机加速过程中，在某一转速此式表明，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下的有效功率与该转速下的瞬时加速度成正比。只要测出加速过程中的这一转速和对应比。只要测出加速过程中的这一转速和对应的加速度，即可求出该转速下的功率。的加速度，即可求出该转速下的功率。 发动机无负荷测功发动机无负荷测功 8/14/2024学习情境学
10、习情境平均加速功率的测量平均加速功率的测量实际应用中，通常是测量加速过程中某段时实际应用中，通常是测量加速过程中某段时间内的平均功率。间内的平均功率。 P =P = 发动机无负荷测功发动机无负荷测功 8/14/2024学习情境学习情境发动机在起止转速范围内的平均有效加速功发动机在起止转速范围内的平均有效加速功率与其加速时间成反比。即当发动机的节气率与其加速时间成反比。即当发动机的节气门突然全开时，发动机由起始转速门突然全开时，发动机由起始转速n n1 1，加速，加速到终止转速到终止转速n n2 2的时间越长，则有效功率越小；的时间越长，则有效功率越小；反之则有效功率越大。因此，要测量某一转反之
11、则有效功率越大。因此，要测量某一转速范围内的平均功率，只要测得发动机在设速范围内的平均功率，只要测得发动机在设定转速定转速n n1 1、n n2 2之间的加速时间，便可获得平均之间的加速时间，便可获得平均有效加速功率。有效加速功率。发动机无负荷测功发动机无负荷测功 8/14/2024学习情境学习情境发动机无负荷测功发动机无负荷测功 无负荷测功通常有两种方法：无负荷测功通常有两种方法：一是采用单一功能的便携式无负荷测功仪。一是采用单一功能的便携式无负荷测功仪。另一种是使用发动机综合测试仪。另一种是使用发动机综合测试仪。8/14/2024学习情境学习情境便携式无负荷测功仪面板便携式无负荷测功仪面板
12、 8/14/2024学习情境学习情境发动机无负荷测功仪使用方法发动机无负荷测功仪使用方法（1）测试前的准备）测试前的准备调整发动机的配气机构、供油系统、点火系统，调整发动机的配气机构、供油系统、点火系统，使之处于完好技术状况。使之处于完好技术状况。预热发动机至正常工作温度（预热发动机至正常工作温度（8090）；调）；调整发动机怠速，使之在规定范围内稳定运转。整发动机怠速，使之在规定范围内稳定运转。接通电源，预热仪器并调零，把传感器按要求接通电源，预热仪器并调零，把传感器按要求连接在规定部位。连接在规定部位。8/14/2024学习情境学习情境（2）使用方法）使用方法仪器自校、预热仪器自校、预热按
13、使用说明书，仪器预热按使用说明书，仪器预热30min，然后进行自校，把计，然后进行自校，把计数检查旋钮数检查旋钮1拨向拨向“检查检查”位置，左边时间（位置，左边时间（T）表头指）表头指针针1s摆动一次。把旋钮摆动一次。把旋钮1拨向拨向“测试测试”位置，把旋钮位置，把旋钮3拨拨向向“自校自校”位置，再缓慢旋转位置，再缓慢旋转“模拟转速模拟转速”旋钮旋钮2，注意，注意转速转速（n）表头指针慢慢向右偏转（模拟增加转速）。当指）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针偏转至起始转速n1=1000r/min位置时，门控指示位置时，门控指示灯即亮。继续增加模拟转速至灯即亮。继续增加模拟
14、转速至n2=2800r/min时，时，“T”表即指示出加速时间，以表示模拟速度的快慢。按下表即指示出加速时间，以表示模拟速度的快慢。按下“复零复零”按钮，仪器表针回零，门控指示灯熄灭，表示按钮，仪器表针回零，门控指示灯熄灭，表示仪器调整正常。否则，微调仪器调整正常。否则，微调n1、n2电位器。电位器。8/14/2024学习情境学习情境预热发动机，安装转速传感器预热发动机，安装转速传感器预热发动机至正常工作温度预热发动机至正常工作温度(8595)，并，并使发动机怠速正常。变速器置于空挡，然后把使发动机怠速正常。变速器置于空挡，然后把仪器转速传感器二接线卡分别接在分电器低压仪器转速传感器二接线卡分
15、别接在分电器低压接柱和接铁线路上。接柱和接铁线路上。测加速时间测加速时间操作者在驾驶室内迅速地把加速踏板踩到底，操作者在驾驶室内迅速地把加速踏板踩到底，发动机转速迅速上升，当发动机转速迅速上升，当“T”表指针显示出加表指针显示出加速时间速时间(或功率或功率)时，应立即松开加速踏板，切时，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。零。重复操作三次，读数取平均值。8/14/2024学习情境学习情境袖珍式无负荷测功仪，带有伸缩天线，可收袖珍式无负荷测功仪，带有伸缩天线，可收取发动机运转时的点火脉冲信号，而不必
16、与取发动机运转时的点火脉冲信号，而不必与发动机采取任何有线联接。使用时，用手拿发动机采取任何有线联接。使用时，用手拿着该测功仪，只要面对发动机侧面拉出伸缩着该测功仪，只要面对发动机侧面拉出伸缩天线，发动机突然加速运转，即可遥测到加天线，发动机突然加速运转，即可遥测到加速时间和转速。然后翻转测功仪，查看壳体速时间和转速。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，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。便可得知发动机功率的大小。不少无负荷测功仪还配备有检测柴油机的传不少无负荷测功仪还配备有检测柴油机的传感器，以便对柴油机的功率进行检测。感器，以便对柴油机
17、的功率进行检测。8/14/2024学习情境学习情境 注意事项注意事项:（1）检测时的起始转速n1选择一般稍高于怠速转速。终止转速 n2一般选取最高转速的80%。（2）需要置入转动惯量的仪器，要把被测发动机的转动惯量置入仪器中。（3）一些仪器在发动机转速升至n1时不能熄火。操作时，当转速超过n2 时应立即松开加速踏板，切忌发动机长时间空转。8/14/2024学习情境学习情境国家标准国家标准: : 根据GB7258，在用汽车发动机功率不得低于原 标定功率的75%，大修后的发动机最大功率不得 低于原设计标定值的90%。检测到的发动机的功 率与标准值相比较，可确定汽车发动机是否需要 大修或修理是否合格
18、。8/14/2024学习情境学习情境单缸功率的检测单缸功率的检测 检查各缸动力性能是否一致是发动机诊断的一个重要的内容。无负荷测功仪既可以检测发动机的整机功率，又可以检测某缸的单一功率。检测单缸功率的方法是：先测出发动机整机功率，再测出某缸断火情况下的发动机功率，两功率之差即为断火之缸的功率。技术状况良好的发动机，各缸功率应是一致的，亦即各缸功率差应是相等的，否则将造成发动机运转不平稳。比较各单缸功率，可以判断各缸工作状况。8/14/2024学习情境学习情境 当使用元征EA2000型发动机综合性能分析仪，通过提取1缸点火信号和点火系1次信号，在系统测试主菜单中，点击“动力平衡”。起动后计算机会
19、使各缸自动依次断火，从而获得各缸未断火前的转速、断火以后转速及转速下降的百分比。 注意事项：注意事项： 在进行单缸断火试验时，断火时间不宜过长，因为没有燃烧的燃油进入汽缸，会冲刷掉汽缸壁上的油膜，造成润滑不良，加速汽缸的磨损。 发动机的无负荷测功能对发动机的动力性作出评价，但并不能找出故障所在，若要分析故障原因，还应进行其它项目的检测与分析。发动机动力发动机动力平衡平衡的检测的检测8/14/2024学习情境学习情境发动机动力平衡又称气缸工作均匀性，它直接反发动机动力平衡又称气缸工作均匀性，它直接反映了气缸的动力性能好坏。如果某一缸的动力性映了气缸的动力性能好坏。如果某一缸的动力性能比较好，当断
20、掉该气缸时发动机的转速下降就能比较好，当断掉该气缸时发动机的转速下降就比较大。如果某一缸的动力性能比较差，当断掉比较大。如果某一缸的动力性能比较差，当断掉该气缸时发动机的转速下降就比较小。该气缸时发动机的转速下降就比较小。发动机动力平衡的检测发动机动力平衡的检测8/14/2024学习情境学习情境EA2000EA2000型发动机综合性能分析仪动力平衡检测界面型发动机综合性能分析仪动力平衡检测界面8/14/2024学习情境学习情境 要求最高与最低下降值之差不大于平均下降值的30%。 如果转速下降值低于规定值，说明断火之缸工作不良。转速下降值越小，则该缸功率越小。 若发动机功率偏低，应首先检查燃料系和点火系技术状况，若两系统工作正常但功率仍偏低时，应结合气缸压力和进气管真空度检查，判断机械部分故障。检测结果分析检测结果分析发动机动力平衡的检测发动机动力平衡的检测8/14/2024学习情境学习情境
