第2章发动机检测技术.ppt

1,第2章 发动机检测技术,2.1 发动机功率检测 2.2 气缸密封性检测 2.3 汽油机点火波形观测 2.4 柴油机供油压力波形和针阀升程波形观测 2.5 汽油机点火正时和柴油机供油正时检测,2,2.1 发动机功率检测,2.1.1 稳态测功和动态测功 2.1.2 无负荷测功原理 2.1.3 无负荷测功仪及测功方法 2.1.4 诊断参数标准 2.1.5 单缸功率的检测和单缸转速降,3,发动机有效功率,4,通过检测发动机的有效功率，可以确定发动机是否需要大修，或鉴定发动机的维修质量。,检测发动机功率，常用有稳态测功和动态测功两类方法。,2.1.1 稳态测功和动态测功,5,（1）稳态测功,稳态测功亦称有负荷测功， 是指发动机在节气门开度一定、转速一定和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。一般在发动机实验台架上进行。 测功器能测出发动机的转速和功率。,6,三种测功器,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激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成制动作用。,7,稳态测功时，发动机的有效功率Pe、扭矩Te和转速n之间有以下关系： Pe = Pe 发动机的有效功率 Te 发动机的有效转矩 n 发动机转速，rmin 不论发动机的行程数和形式如何，均可用该公式计算出有效功率。,8,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。 缺点是：测功时要从汽车上卸下发动机，费时费力、成本较高，并且需要大型、固定安装的测功器。 由于稳态测功时，需要对发动机施加外部负荷，所以也称为有负荷测功或有外载测功。,9,（2） 动态测功,在节气门开度和转速等参数处于变动状态下，测定发动机功率的一种方法。 由于动态测功时，无需对发动机施加外部载荷，所以又称为无负荷测功或无外载测功。,10,动态测功,简化： 把发动机的所有运动部件看成一个绕曲轴中心线转动的简单回转体。 基本方法： 没有外加负荷的发动机在怠速或低速情况下，突然全开节气门，此时，发动机克服自身惯性和内部各种运转阻力，加速运转。 发动机加速性能的好坏能直接反映出发动机功率的大小。,11,动态测功,动态测功时无需向发动机施加额外的负荷，也不需要像测功器那样的大型设备，而用小巧的无负荷测功仪就车检测即可。 虽然无负荷测功仪测量精度稍差，但是它具有价格低廉、使用方便、省时省力等优点。,12,发动机以自身运动机件为载荷运转。 被测发动机的有效功率越大，则曲轴的瞬时角加速度也越大，而加速时间也越短。 所以可以通过测得角加速度或加速时间的方法来获得发动机的有效功率。,13,2.1.2 无负荷测功原理,无负荷测功可分为两类： 一类是用测定瞬时角加速度的方法测量瞬时加速功率； 另一类是用测定加速时间的方法测量平均加速功率。,14,有效功率与加速度的关系为 Pe = C2. n . 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。,15,（1） 测量角加速度,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。 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。,16,（2） 测量加速时间,即当发动机的节气门突然全开时，发动机由起始转速n1，加速到终止转速n2的时间越长，则有效功率越小；反之则有效功率越大。 因此，要测量某一转速范围内的平均功率，只要测得发动机在设定转速n1、n2之间的加速时间，便可获得平均有效加速功率。,17,通过发动机对比实验，可以找出动态平均有效加速功率与稳态额定功率之间的相互关系。 把加速时间与额定功率之间的关系对无负荷测功仪进行标定，通过测加速时间而直接读出有效功率。 把加速时间与额定功率之间的关系绘制成曲线或制成表格，通过查表或读图得到对应的有效功率值。,18,2.1.3 无负荷测功仪及测功方法,无负荷测功仪按其工作原理可分为两类： 测量瞬时加速度 测量加速时间,19,1） 测量瞬时加速度,1.产生脉冲信号 电磁感应式传感器安装在离合器壳体上的一个特制的加工孔内。当飞轮转动时，可以产生脉冲信号。 2. 整形、放大 脉冲信号经脉冲整形装置的整形、放大，变成矩形触发脉冲信号。 3. 转换成电压信号 加速度计算器和控制装置把矩形触发脉冲信号转换成与发动机加速度有对应关系的直流电压信号。 4. 显示 直流电压信号输入到指示仪表，可直接读出功率值。,20,它将来自点火系一次电路断电器触点开闭一次电流的感应信号，作为发动机曲轴的转速信号， 由计算器计算出从给定转速n1到n2输入的脉冲数并将其转换成电流信号，从而在指示仪表上显示出加速时间或直接标定成功率。 国内便携式无负荷测功仪多为此种类型。,21,2） 测量加速时间,无负荷测功仪的显示方式一般有三种形式： 指针式 数字式 等级显示式,22,（2） 显示方法,（可指示功率或加速时间的具体数值）,（只显示良好、合格、不合格三个等级）,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； 另一种是使用发动机综合测试仪。,23,（3） 测功方法,无负荷测功仪的测功方法：,1.仪器预热、自校 按使用说明书，仪器预热0.5h，然后自校。 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(8090)，并使发动机怠速正常。变速器空档，然后把仪器转速传感器按要求连接在发动机规定部位。,24,无负荷测功仪的测功方法：,(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，当发动机转速超过终止转速n2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。,25,（4）查对功率。 利用加速时间和功率的对应关系曲线或表格,查出对应的发动机功率值。下表为东风EQ6100-1型发动机功率时间对照曲线，图中功率值为不带发电机，空气压缩机和风扇的台架稳定状态外特性试验值。,26,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%。例如CA10-B发动机试验时， n1= 1000r/min， n2 = 2800r/min。 （2）需要置入转动惯量的仪器，要把被测发动机的转动惯量输入仪器中。 （3）一些仪器在发动机转速升至n2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。,27,也可用发动机综合分析仪测功. 下图为EA2000分析仪测功电脑界面.,28,2.1.4 诊断参数标准,根据国家标准，在用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。,29,(1)若发动机功率偏低，一般是燃料供给系调整状况不佳、点火系技术状况不佳或气缸密封性不佳，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，可对其进行单缸功率检测。,30,2.1.4 诊断参数标准,2.1.5 单缸功率的检测和单缸转速降,检查各缸动力性能是否一致是发动机诊断的一项重要内容。 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。,31,2.1.5 单缸功率的检测和单缸转速降,评价发动机各缸工作状况的方法： 比较各单缸功率； 单缸断火情况下，测得发动机转速的下降值。,32,单缸转速下降值,工作正常的发动机，在某一转速下稳定空转时，发动机的指示功率与摩擦功率是平衡的。 此时，若取消任一气缸的工作，发动机转速都会有相同的下降值。 要求最高与最低下降之差不大于平均下降值的30%。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。,33,单缸转速下降值,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、气缸上油等原因造成，应调整或检修。,34,元征EA1000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。,35,EA1000型发动机综合性能分析仪动力平衡检测界面,36,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气缸，会冲刷掉气缸壁上的油膜，造成润滑不良，加速气缸的磨损。,37,五、气缸效率测试,根据汽车发动机各缸间歇工作造成转速微观波动的特点，来高速采集各缸点火的间隔时间，通过计算各缸点火的间隔时间，求出各单缸的瞬时转速与平均转速之差值，作为判断各气缸工作能力及比较各缸工作均匀性的指标。 与动力平衡相比，气缸效率测试不必进行断缸测试，因而不会发生排气温度过高及催化转换酶中毒的情况。更适合于电子燃油喷射的车辆。,38,EA2000型发动机综合性能分析仪气缸效率检测界面,39,40,第二节 气缸密封性的检测,41,影响气缸密封性的因素,42,气缸磨损 活塞磨损 活塞环损坏 气缸垫损坏 进气门零件磨损 气门间隙,常用的诊断方法,43,气缸压缩压力检测 曲轴箱窜气量检测 气缸漏气量与漏气率检测 进气管真空度检测,2.2.1 气缸压缩压力的测量,44,气缸压缩压力是指活塞到达上止点时的压力。 气缸压力与机油粘度、气缸活塞组配合情况、配气机构调整的正确性和气缸垫的密封性等因素有关。 所以，测量发动机气缸的压力，可以诊断气缸、活塞组的密封情况，活塞环、气门、气缸垫密封性是否良好和气门间隙是否适当等。,检测气缸压力的方法,（1） 用普通气缸压力表检测 （2） 用气缸压力检测仪检测,45,（1） 用普通气缸压力表检测,气缸压力表是一种气体压力表，由表头、导管、单向阀和接头等组成。,46,具有结构简单、价格低廉、小巧轻便、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。,接头有两种形式： 一种为螺纹接头，可以拧紧在火花塞上或喷油器螺纹孔中； 另一种为锥形或阶梯型的橡胶接头，可以压紧在火花塞或喷油器的孔上。 接头通过导管与压力表相通。 导管也有两种： 一种为软导管，用于螺纹管接头与压力表的连接。 一种为金属硬导管，用于橡胶接头与表头的连接。,47,1）气缸压力表的结构,48,1）气缸压力表的结构,单向阀 装在气缸压力表导管上，能与大气相通。 可以保持压力表指针的测试状态，便于读数； 也可以使压力表指针回零，以便于重新测试。,49,2）气缸压力表使用方法,检验条件 由于气缸压力受很多因素影响，所以，测量气缸压力，必须在下列条件下进行： 蓄电池电力充足。 用规定的力矩拧紧气缸盖螺栓。 彻底清洗空气滤清器或更换新的空气滤清器。 发动机达到正常的工作温度（水温8090，油温7090）。 用起动机带动已经拆除全部火花塞的发动机运转，转速为200300r/min，或按原厂规定。,50,检测方法（汽油机气缸压缩压力） 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。 把点火系的高压总线拔下并可靠搭铁，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。,51,检测方法 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。测量结果取算术平均值。,52,柴油机气缸压力的检测,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，那么除受检气缸外，其余气缸均应工作（喷油器不能拆下）。 其它检测条件和检测方法同于汽油机。,53,3）诊断参数标准-在用车标准,在用汽车发动机各缸压力不小于原设计规定值的85%， 每缸压力与各缸平均压力差： 汽油机不大于8%， 柴油机不大于10%,54,3）诊断参数标准-大修竣工车标准,大修竣工发动机的气缸压力应符合原设计规定值， 每缸压力与各缸平均压力的差： 汽油机不大于8%， 柴油机不大于10%,55,4）结果分析,若测得的结果超出原厂标准，说明燃烧室内积炭过多、气缸垫过薄或缸体和缸盖结合平面经多次维修磨削过多造成。 测得的结果如低于原厂标准，说明气缸密封性变差，可向该缸火花塞孔内注入20-30ml机油，然后用气缸压力表重测气缸压力。,56,1）第二次测得的压力值比第一次高，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密封不严。 2）第二次测得的压力值与第一次略同，即仍比标准压力低，说明进、排气门或气缸衬垫密封不良。 3）两次结果均表明某相邻气缸压力都相当低，说明是两缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气。,57,在测量气缸压力后，针对压力低的气缸，常采用如下简易办法： 1. 拆下滤清器，打开散热器盖、加机油口盖和节气门，用一条胶管，一头接在压缩空气气源（600KPa以上），另一头通过锥型橡皮头插在火花塞或喷油器孔内。 2. 摇转发动机曲轴，使被测气缸活塞处于压缩终了上止点位置，然后将变速器挂入低速档，拉紧驻车制动器； 3. 打开压缩空气开关，注意倾听发动机漏气声。,58,如果在空气滤清器处听到漏气声，说明进气门关闭不严； 如果在排气消声器口处听到漏气声，说明排气门关闭不严。 如果在散热器加水口处看到有气泡冒出，说明气缸垫不密封，造成气缸与水套沟通； 如果在加机油口处听到漏气声，说明气缸活塞配合副磨损严重。,59,由漏气部位判断故障原因,检测缸压注意事项： 1）不能在凉车时测缸压。由于温度和大气压等因素的影响，只有在发动机达到正常的工作温度时测得的缸压才具有实质性的参考价值。 2）对于电喷车在测试中必须拆下燃油泵保险，否则往往会导致“淹缸”以及缸压偏低的情况。,60,检测缸压注意事项： 3）测试过程中，必须将节气门、阻风门全部打开。否则会由于燃烧室内进气量不足，从而导致缸压偏低。 4）由于缸压测量具有一定的偶然性，只测一次往往不准确，只有经过23次测试然后取其平均值，测试结果才有效。 5）测试中起动机运转时间不能过长或过短。时间过长会过多消耗电能和损害起动机，过短则会达不到测试标准。,61,测量结果，还与曲轴转速有关。 如图为发动机气缸压力与曲轴转速的关系曲线， 只有当曲轴转速超过1500r/min以后，气缸压力曲线才变得比较平缓。 但在低速范围内，即在检测条件中由起动机带动曲轴达到的转速范围内，即使较小的n，也能引起气缸压力的较大变化值p。,62,转速影响气缸压力的检测,转速影响气缸压力的检测,63,不同型号的发动机，由起动机带动曲轴的转速不可能一致，即使同一型号的发动机，由于蓄电池、起动机和发动机的技术状况不一，其检测转速也不可能完全一致。 这就出现了检测转速是否符合规定值的问题。它是用气缸压力表检测气缸压力误差大的主要原因之一。 因此，在检测气缸压力时，应该用转速表监测曲轴转速，这是发现问题、获得正确结果的重要保证。,气缸压力表的缺点：,64,存在较大的测量误差； 需要把所有的火花塞或喷油器卸下，一缸一缸的进行，费时费力。,（2）用气缸压力检测仪检测,（1）压力传感器式气缸压力检测仪 (2）起动电流式气缸压力检测仪 （3）电感放电式气缸压力检测仪,65,（1）压力传感器式气缸压力检测仪,用这种测试仪检测气缸压力时，须先拆下被测缸的火花塞或喷油器，旋上仪器配置的压力传感器; 用起动机转动曲轴35s,由传感器拾取气缸内的压力信号，经放大后送入AD转换器进行模、数转换，再送入显示装置即可获得气缸压力。,66,（2）起动电流式气缸压力检测仪 起动机带动发动机曲轴所需要的扭矩是起动机电流的函数，并与气缸压缩压力成正比。所以，起动电流的变化和气缸压缩压力之间存在着相应关系。 测量与某气缸压缩压力相对应的起动电流值，就可以确定该缸压缩压力的大小。 用该测试仪检测气缸压力时，无需拆下火花塞。,67,68,有些仪器，如元征EA2000型发动机综合性能检测仪，可以把起动电流的波形变成柱方图来更直观的显示各缸的气缸压力。,69,检测时，起动发动机，仪器自动全部断油，屏幕上显示出发动机转速、起动电流，同时绘出起动电流曲线和相对气缸压力的柱方图。,（3）电感放电式气缸压力检测仪 这种检测仪是通过检测点火系二次电压来确定气缸压力的仪器，只适用汽油机。 测量原理： 点火线圈次极电感放电电压和气缸压缩压力之间具有近乎直线的对应关系， 因此，各缸火花放电电压可以作为检测各缸气缸压力的信号，该信号经处理电路进行变换处理后，即可显示出气缸压缩压力。,70,说明,使用以上几种测试仪检测气缸压力时，发动机不应着火工作。 汽油机可拔下分电器的高压总线并搭铁或按测试仪要求处理。 柴油机可旋松喷油器高压油管的接头以断油，即可达到目的。,71,2.2.2 曲轴箱漏气量的检测,检测曲轴箱窜气量，也是检测气缸密封性的方法之一。 特别是在发动机不解体的情况下，使用该方法诊断气缸活塞摩擦副的工作状况具有明显的作用。 发动机工作时，单位时间内窜入曲轴箱的气体量，可以作为衡量气缸活塞配合副密封性的评价指标。,72,测定发动机曲轴箱窜气量的作用： 考察发动机动态密封性, 判断发动机的磨损, 检查缸内故障。,73,曲轴箱窜气量检测仪,结构： 如图所示，是一种压差式气体流量计。,74,(1)曲轴箱窜气量检测仪,工作原理： 当气体沿着图中箭头方向流动时，由于流量孔板两边存在压差，使压力计水柱移动，直至气体压力与水柱落差平衡为止。 气体的流量越大，流量孔板两边的压力差越大； 压力计通常以流量进行刻度，因而压力计水柱的高度可以反映通过检测仪的气体量。 这用仪器可以测量1130L/min范围内 的曲轴箱漏气量,75,(1)打开电源开关，按仪器使用说明书的要求对检测仪进行预调。 (2)密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，将胶管插入机油加注口内。 (3)起动发动机，待其运转平稳后，仪表箱仪表的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。,76,检测方法：,曲轴箱窜气量与发动机的转速和外部负荷有关，尤其与负荷的大小有关。 就车测试时，一般在加载、节气门全开、发动机1000-1600r/min运转状态下进行。 发动机的加载，最好可以在底盘测功实验台上，也可以在坡道上或低档行驶时用制动器进行。,77,使用说明,单缸平均窜气量值可参考以下标准： 汽油机：新机24Lmin，达到1622Lmin时需大修； 柴油机：新机38Lmin，达到1828Lmin时需大修。,78,(2)曲轴箱窜气量诊断参数标准,在汽车二级维护前进行检测时， 国产东风EQ1090汽车发动机在2000r/min时，曲轴箱漏气量应70Lmin； 解放CA1090汽车发动机在1000r/min时，曲轴箱漏气量应40Lmin。,79,(2)曲轴箱窜气量诊断参数标准,曲轴箱漏气量大，一般是由于： 气缸、活塞、活塞环磨损量大， 活塞环对口、结胶、积炭、失去弹性、断裂或缸壁拉伤等原因造成的。 所以，应结合使用、维修和配件质量等情况来进行深入诊断。,80,说明,在定期检测中，若某次窜气量的值突然明显增加，则可能是活塞环对口所致； 在变动工况测试时，若稳定低速比高速时窜气量大，说明活塞环磨损已经接近使用极限； 在某一稳定转速检测时，若指针无规律按一定幅度摆动，说明有拉缸或断环故障。,81,(3)检测结果分析,检测基本原理： 发动机不运转，活塞处在压缩终了上止点位置， 从火花塞孔处通入一定压力的压缩空气， 通过测量气缸内压力的变化情况，来表征整个气缸组的密封性， 即不仅表征气缸活塞摩擦副，还表征进排气门、气缸衬垫、气缸盖及气缸的密封性。 该方法仅适用于对汽油机的检测。,82,2.2.3 气缸漏气量或漏气率的检测,外部气源的压力相当于气缸压缩压力，一般为600900kPa。,83,（1）气缸漏气量检测仪结构,1-减压阀 2-进气压力表 3-测量表 4校正孔板 5-橡胶软管 6-快换管接头 7-充气嘴 8-气缸盖,压缩空气按箭头方向进入气缸漏气量检测仪，其压力由进气压力表2显示。 随后，它经由减压阀1、校正孔板4、橡胶软管5、快换管接头6和充气嘴7进入气缸，气缸内的压力变化情况由测量表3显示。,84,（1）气缸漏气量检测仪结构,(1)先将发动机预热到正常工作温度，然后用压缩空气吹净缸盖，特别要吹净火花塞孔上的灰尘，拧下所有火花塞，装上充气嘴。,85,（2）气缸漏气量检测仪使用方法,(2)将仪器接上气源，在仪器出气口完全密封的情况下，通过调节调压阀，使测量表的指针指在400kPa位置上。,(3)卸下分电器盖和分火头，装上指针和活塞定位盘。,(4)摇转曲轴，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。变速器挂低速档，拉紧驻车制动器。 (5)把1缸充气嘴接上快速接头，向l缸充气，测量表上的读数，便反映了该缸的密封性。在充气的同时，可以从进气口、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。,86,（2）气缸漏气量检测仪使用方法,(6)摇转曲轴，使指针对正活塞定位盘下一缸的刻度线，按以上方法检测下一缸漏气量,直至检测完所有气缸。 (7) 为使数据可靠，各缸应重复测量一次。 仪器使用完毕后，减压阀应退回到原来的位置。,87,（2）气缸漏气量检测仪使用方法,对于解放和东风等国产发动机，在确认进排气门和气缸衬垫密封良好的情况下， 如果测量读数值大于250kPa，气缸活塞配合副的密封性可诊断为合格； 如果读数值小于250kPa，则需换环或镗缸。,88,（3）诊断参数标准,相同之处：,使用的仪器 检测的方法 判断故障的方法,不同之处：,气缸漏气量检测仪的标定单位是kPa或Mpa， 气缸漏气率测量表的标定单位是百分数。,89,（4）气缸漏气率的检测,气缸漏气率与气缸漏气量的比较：,在气缸漏气率试验中，测量表标定为百分数，即： 当接通外部气源，在仪器出口密封的情况下，测量表指针为“0”，表示不漏气； 当出气口完全打开与大气相通时，测量表指针指示为“100%”，表示气缸内的压缩空气百分之百的漏掉。 而指针在两者之间则就直观的表示漏掉了百分之几的压缩空气。,90,气缸漏气率检测仪的标定,如下图所示，摇转曲轴从活塞定位盘指针所指的压缩行程开始的位置，到压缩行程终了上止点位置。 检测各缸整个压缩过程中不同阶段中的漏气率与漏气部位。,91,压缩过程不同阶段气缸漏气率的检测,一般认为： 漏气率为0-10%，表示气缸密封状况良好， 漏气率为10-20%，表示气缸密封状况一般， 漏气率为20-30%，即表示气缸密封性较差， 当测量表读数达到30-40%时，如果能确认进、排气门、气缸衬垫、气缸盖和气缸的密封没问题,则说明气缸活塞配合副的磨损已至极限，需换活塞环或镗磨气缸了。,92,气缸漏气率的检测,2.2.4 进气管真空度的检测,进气管真空度（也称进气管负压）是进气管内的压力与大气压力的差值； 进气管真空度随进气管的密封性和气缸密封性的变化而变化。 因此，在确认进气管自身密封性良好的情况下，利用真空表检测进气管的真空度，可以用来分析、判断气缸密封性，并能诊断故障。,93,（1）用真空表检测真空度,进气管真空度用真空表检测，无须拆任何机件，而且快速简便，应用极广。 一般发动机综合分析仪都具有进气管真空度检测功能。,94,（1）用真空表检测真空度,1）真空表结构 真空表由表头和软管构成，软管一头固定在表头上，另一头接在节气门后方的进气管接头上，用于取真空。 表头的量程为0-101.325KPa（旧式表头量程：公制为0-760mmHg，英制为0-30inHg）。,95,2）真空表使用方法,1）发动机预热达到正常的工作温度。 2）用一条长约30cm的真空表软管将真空表接到进气管专用接头上。 3）变速器处于空挡位置，发动机怠速运转。 4）读取真空表的读数。 考虑大气压的影响，真空度的参数标准应根据测量地点的海拔高度进行修正。一般海拔每增加1000m，真空度将减少10KPa左右。,96,3）诊断标准,大修竣工的四行程汽油机转速在500600r/min时，以海平面为准，进气管真空度应在5771kPa（ 1721 inHg ）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。 进气管真空度随海拔升高而降低。海拔每升高1000m，真空度约减少10kPa，检测应根据所在地的海拔高度进行折算。,97,4）检测结果分析,在相当于海平面高度的条件下，发动机怠速运转时，真空表指针稳定的指在1721inHg范围内，表示正常。 迅速开启并立即关闭节气门时，表针能随之在225inHg之间摆动，则进一步说明气缸密封良好。 怠速时，真空表指针在1520inHg之间摆动，表示气门黏滞或点火系有问题。,98,4）检测结果分析,怠速时，若真空表指针低于正常值，主要是活塞环、进气管或化油器衬垫漏气造成的，也可能与点火过迟或配气过迟有关。 此种情况下，若突然开启并关闭节气门，指针会回落到0，但回跳不到25inHg 。,99,怠速时，真空表指针在1218 inHg之间缓慢摆动，表示化油器调整不良。 怠速时，真空表指针在1022inHg之间缓慢摆动，且随发动机转速升高加剧摆动，表示气门弹簧弹力不足、气门导管磨损或气缸衬垫泄漏。,100,怠速时，真空表指针有规律地跌落，表示某气门烧毁。每当烧毁的气门工作时，指针就跌落。 怠速时，真空表指针逐渐跌落到0，表示排气消音器或排气系统堵塞。 怠速时，真空表指针快速地在820inHg之间摆动，发动机升速时指针反而稳定，表示进气门杆与其导管磨损松旷。,101,真空表检测的优点和缺点,优点：进气管真空度是一项综合性很强的诊断参数。 缺点：不能指出故障的确切部位。,102,（2）用示波器观测真空度波形,用示波器观测真空度波形，同样会起到分析、判断气缸密封性和诊断相关机件故障的作用。 一般的发动机综合性能分析仪都具有这种功能。,103,用示波器观测真空度波形,用元征EA-1000型发动机综合性能检测仪检测真空度： 发动机运转至正常工作温度。 连接仪器。如图2-14.,104,用示波器观测真空度波形,稳定发动机转速在1700r/min左右。 选择“进气管真空度”菜单，检测界面如图2-15。,105,用示波器观测真空度波形,5. 按下“检测”键，检测仪采集真空度值，并显示被测发动机的真空度波形。 6. 对波形观测、分析和判断。 7. 再次按下“检测”键，结束结束数据采集。 8. 按下“F2”保存数据，按下“F3”保存图形，按下“F6”进行图形打印。 9. 按“F1”测试结束。,106,说明,必要时，按下F4键，检测仪提供4缸、6缸或8缸的进气管真空度标准波形。 其中，4缸和6缸发动机进气管真空度标准波形如下图所示：,107,说明,108,该检测仪还提供了一些故障波形； 4缸发动机第4缸进气门严重漏气波形图，如下：,典型案例之一,一辆富康988轿车，停放了一个晚上，第2天早晨无法起动，发动机转动正常，但无着车迹象。 经测试高压火花发现有强烈的火花输出，拔下喷油器插头，插入试灯，起动发动机时，试灯闪亮，看来电控系统基本正常。 卸下火花塞，发现4个火花塞上面全是汽油，已经淹缸了。更换4个火花塞之后试车，发动机有着火迹象，随后再无任何反应。,109,典型案例之一,再次拆检火花塞，发现上面还是有汽油，经过多次更换火花塞，依然如故，卸下4个火花塞起动发动机，逐缸测量气缸压力，缸压均在820 kPa以上，分别检查了燃油品质、配气正时还是一无所获。 一般情况下，发动机只要燃油雾化正常、高压火花正常、气缸压力正常，发动机就能正常工作，但该车在以上几方面似乎并无异常，究竟是什么原因造成该车无法起动呢？,110,典型案例之一,该车在停放之前一切正常，一夜之后就出现了故障，莫非是排气管堵塞了(当时天气比较冷)？为了证实该想法，在节气门后连接真空表，起动发动机，发现真空表指针在起动时的一瞬间跳动到10 kPa上，随后数值指示到零。 卸下排气管，发现排气管尾节的最低处已被冰块堵严。,111,一辆丰田克罗娜轿车，发动机怠速不稳，有点冒黑烟，在起步时需连续抖动油门方可起步，当车速达到40 km/h后加速性能好转。 接车后修理工几乎把所有的电控部件都快换完了，已反复修理多次但是故障依旧。 进行全面的目视检查，不存在真空管脱落和真空泄漏的情况。,112,典型案例之二,卸下火花塞测量气缸压力，均在850950 kPa之间， 连接真空表于节气门后，起动发动机怠速运转，真空数值在3750 kPa之间来回摆动，可能是因为节气门关闭不严造成的，因为此数值已经低于标准的数值。 拆检缸盖，发现4个气缸16个气门中有2个缸的进气门和1个缸的排气门有着不同程度的漏气。 更换一套气门之后，故障完全排除。,113,典型案例之二,此车正常怠速时应稳定在61 kPa，此数值已经远远低于标准数值，一般人会有2个问题： 其一：为什么气门漏气而缸压正常? 其二:为什么低速无力而中速以上正常?,114,为什么气门漏气而缸压正常? 因为在测量时发动机连续运转，在漏气量不是很大时，气缸压力不会降低太大。,为什么低速无力而中速以上正常? 在起步时，发动机各气缸充气量少，而此时由于发动机负荷增大，气门运动速度低，造成漏气量大。 而在高速时，由于气门速度加快，漏气量相对减少，功率下降不大，所以高速行车时感觉没有明显异常。,第三节 汽油机点火波形观测,115,传统点火系统基本工作原理电路,116,一次电路（低压电路） I1： 蓄电池正极电流表点火开关点火线圈“+开关”接线柱附加电阻Rf 点火线圈“开关”接线柱点火线圈初级绕组点火线圈“-”接线柱断电器触点K 搭铁蓄电池负极,117,二次电路（高压电路）I2： 点火线圈次级绕组附加电阻Rf 点火线圈“+开关”接线柱点火开关电流表蓄电池搭铁火花塞侧电极中心电极配电器次级绕组,118,发动机在运行过程中出现的故障大多数都是由供油系和点火系引起的： 一般情况下发动机在运转中突然熄火并发动不着，多为点火系故障。 发动机在运转过程中逐渐熄火，多为供油系故障。,119,发动机常见故障,点火系的主要故障有无火、缺火、乱火、火弱及点火正时失准等。 点火系故障部位可分为低压线路和高压线路两部份。,120,2.3.1 汽车专用示波器,1、示波器简介 示波器可显示电压随时间变化的波形，是一种多用途的检测设备。 示波器显示信号的速度比一般电子检测设备要快得多，是唯一能即时显示瞬态波形的仪器。 示波器一般由传感器(包括夹持器、测试探头和测针等)、中间处理环节和显示器等组成。,121,汽油机点火示波器是示波器的一种，专门用来检测诊断汽油机点火系的技术状况。 使用汽车专用的点火示波器可以查看点火系统的工作波形，并根据点火的波形判断点火系统的故障。,122,汽油机示波器,当点火示波器连接在运转的汽油机点火系电路上时，示波器屏幕上将显示出点火系电压随时间变化的曲线，即点火波形。 示波器屏幕显示的波形，在垂直方向上表示电压，在水平方向上表示时间，基线的上方为正电压，下方为负电压。,123,汽油机示波器,示波器显示的波形是信号电压的轨迹。,124,当波形为一水平线时，表示电压恒定；,当波形为一斜线时，表示电压稳定地变化，变大或变小。,当波形为一垂线时，表示电压突变。,（1）标准单缸点火波形 发动机的点火线圈是由两部分线圈组成： 低压部分的初级线圈和高压部分的次级线圈。,125,2.3.2 点火波形观测方法（传统点火系）,当初级线圈的电流被截断时，初级线圈会产生200V300V的电压，而在次级线圈上将产生高达15kV20kV的电压，所以，两者的波形有所不同。,下图为点火示波器显示的传统点火系单缸一次、二次电压随时间变化的标准波形。 显示了一个完整的点火循环中电压随时间变化的过程。 一个完整的点火循环：从断电器触点打开开始，经过闭合至再次打开为止。,126,（1）标准单缸点火波形,对于二次标准波形各段含义如下： AB线-点火线 BC-放电电压 CD线-火花线，CD高度表示火花放电的电压，CD的宽度表示火花放电的持续时间。,127,1）二次标准波形,128,ABC-电容放电 ABCD-高频振荡 DE-火花消失后剩余能量所维持的低频震荡波，电火花在D点消失。 EF-断电器触点闭合，一次电路通电流，二次电路出现负压。,129,1）二次标准波形,FA-触点闭合后，先产生二次闭合振荡电流，之后二次电压由一定负值逐渐变化到零。 A点之后开始下一个振荡循环。,130,1）二次标准波形,从断电器的触点（俗称白金）两端测得，又称为白金波形。,131,2）一次标准波形,将不同气缸次级点火电压波形按照一定的排列方式排在一起，通过观察、比较和分析，了解发动机点火系的技术状况，帮助检查人员发现并判断其故障所在。 点火示波器采集到发动机点火信号后，可以以下列形式显示点火波形： 多缸平列波 并列波 重叠波 单缸波形,132,（2）波形排列形式,（1）多缸平列波,按点火顺序，从左到右将所有各缸点火波形首尾相连的排列形式称为多缸平列波。 所示为六缸发动机的标准二次平列波。 从多缸平列波，可观察到各缸次级击穿电压是否均衡，火花电压是否有差异等。,133,（1）多缸平列波,第三缸异常的平列波。 图中表明，第三缸击穿电压太低。,134,（2）多缸并列波,按点火顺序，从下至上将所有气缸点火波形之首对齐并分别放置的排列形式称为并列波。 图2-28为六缸发动机的标准二次并列波。,135,（2）多缸并列波,这一波形既能观察到点火系所有各缸的整个波形，也可看到各缸的波形。 可比较各缸的闭合角和火花持续时间。,136,（2）多缸并列波,在点火系技术状况良好的情况下，各缸闭合角应占点火间隔的百分比为： 4缸发动机 45 50 6缸发动机 63 70 8缸发动机 64 71,137,（3）多缸重叠波,将所有各缸的点火波形之首对齐并重叠在一起的排列形式称为重叠波。,138,4）单缸选缸波形,在示波器屏幕上，根据需要选出的任何一缸的单缸点火波形。,139,（3）点火波形上的故障反映区,140,当点火示波器与发动机联机后，如果实测点火波形与标准波形相比有差异，说明点火系有故障。 传统点火系在点火波形上有4个故障反映区。,（3）点火波形上的故障反映区,141,A区：断电器触点故障反映区； B区：电容器、点火线圈故障反映区； C区：电容器、断电器触点故障反映区； D区：配电器、火花塞故障反映区。,只有少数学生认真听课 由于他们还没有学习点火系统，所以讲点火系的工作电路比较麻烦,142,（4）点火示波器使用方法,1）观测项目 2）准备工作 3）点火示波器与发动机联机,143,主要是点火示波器的点火传感器（包括夹持器等）与发动机点火系有关部位的连接。 传统点火系一次点火信号是从断电器触点两端采集的，二次点火信号是从点火线圈高压总线上采集的。 4）发动机综合性能检测仪使用方法,电源夹持器夹持在蓄电池正负极上； 一次信号夹子夹在点火线圈的一次接线柱上； 一缸信号传感器卡在第1缸高压线上； 二次信号传感器卡在点火线圈中心高压线上。,144,（5）对点火波形的观测、分析,通过观测点火波形，可以直观、快速地分析、判断点火系的技术状况。 观测波形时，凡是有转速要求的，应使发动机在规定转速下运转。 被测发动机点火波形显示后，首先应与标准波形对照。,145,1）二次多缸平列波,二次多缸平列波也称为高压多缸平列波，利用该波形可以完成下列参数的测量和故障诊断： 各缸点火高压值的测量 单缸短路高压值的测量 单缸开路高压值的测量 火花塞加速特性测量,146,各缸点火高压值的测量,击穿电压应符合原厂规定。 国产货车击穿电压值一般为68kV，进口及国产轿车击穿电压值一般为1020kV。 各缸击穿电压值应一致，相差不大于2kV。,147,148,某国产货车的二次平列波,单缸短路高压值的测量,将某缸火花塞上的高压分线拔下，与机体短接，该缸点火电压应小于规定值（国产货车应小于5kV）. 否则说明分火头与分电器盖插孔电极间隙过大，或该缸高压分线与分电器盖插孔接触不良。,149,单缸短路高压值的测量,150,某国产货车第2缸高压分线短路的二次平列波,单缸开路高压值的测量,将某缸高压线从火花塞上拔下而不短路，该缸点火高压值应达到2030kV，即达到点火系的最大电压值。 否则说明高压分线、分电器绝缘不良或点火线圈、电容器性能不良。,151,第二缸高压线开路的二次平列波,火花塞加速特性测量,发动机转速稳定在800r/min左右，突然开大节气门。此时，各缸点火电压相应增加，但增大部分不应大于3kV，否则应更换火花塞。 此试验主要检查火花塞在加速工况下的工作性能。 当火花塞电极间隙偏大或电极烧蚀时，点火电压的增值会大于3kV。,152,2）二次多缸并列波,二次多缸平列波也称为高压多缸并列波。通过该波形，既能观测到点火系整体波形，又能观察到点火系个别波形。 正常的二次多缸并列波，各缸的火花线长度应相等，各缸的低频振荡波和闭合段波形应上下对齐，振幅应一致。,153,2）二次多缸并列波,利用二次多缸平列波可以获得单缸选缸波，并能进行下列参数测量和故障诊断（以元征EA-1000型发动机综合性能检测仪为例）： 单缸选缸波的观测 一些参数（如：闭合角的值和击穿电压值、火花电压值、火花持续时间）的测量 常见故障的诊断,154,一些参数的测量,a.可测得各缸断电器触点闭合角值（简称闭合角） 如下图所示，被测发动机的闭合角已显示在检测界面上。,155,在点火系技术状况良好的情况下，各缸闭合角应占点火间隔的百分比为： 4缸发动机 45 50 (40。45。分电器凸轮轴转角) 6缸发动机 63 70 (38。42。分电器凸轮轴转角) 8缸发动机 64 71 (29。32。分电器凸轮轴转角),156,一些参数的测量,b.闭合角的值和击穿电压值、火花电压值、火花持续时间 可以动态显示出各缸的击穿电压值、火花电压值和火花持续时间。,157,常见故障波的诊断,下面的二次多缸并列波是以单缸波形式出现的。 有些故障波是出现在二次多缸并列波上的每一缸波形上的，有些故障是出现在某一单缸波形上的，具体故障具体分析。,158,常见故障波的诊断,a.二次波形出现颠倒现象 其故障原因是点火线圈的初级绕组的两个接线柱接反或电源极性接反，以致于初级电流反向，而次级信号与初级信号是通过变压器耦合而得，故次级电流反向，次级信号得波形出现反置。,159,常见故障波的诊断,b. 二次并列波触点闭合处有杂波（每一缸均如此） 说明断电器触点电阻太大。,160,常见故障波的诊断,c.二次波形在触点断开时刻即出现击穿电压之前出现一个小平台且击穿电压较低，其原因是断电器的电容漏电，使触点放电能量不足。,161,常见故障波的诊断,d.二次波形的火花线倾斜且较陡峭（下降较快），而火花线的起点（c点）也很高。 其故障是次级电路电阻太大，可能是次级电路断路、接触不良，或分火头与分电器盖间隙太大、火花塞的间隙过大。,162,常见故障波的诊断,e.二次波形的火花线有上下波动的现象。 其故障原因是电子燃油喷射系统中的喷油嘴工作不良，喷油不均，引起气缸内混和气的混和雾化不均匀，在做功冲程的燃烧不稳定，致使火花线的持续阶段电压不稳定，火花线出现缓慢上下波动现象。,163,常见故障波的诊断,f.二次波形的火花火花电压较低 其故障原因可能是可燃混合气过浓或火花塞漏电造成的。 当可燃混合气过浓时，虽然点火初期的离子电离程度小，击穿电压高，但是在火花持续阶段离子电离程度提高，火花电压有所降低。 当火花塞漏电时，火花电压也降低。,164,常见故障波的诊断,g.二次并列波火花电压较低(每一缸波形均如此) 其故障原因可能是气缸压力较低造成的。 因为气缸压力较低时，致使可燃混合气密度降低，无需多高电压就可降火花塞间隙击穿，故火花电压有所下降。,165,常见故障波的诊断,h.二次波形火花电压较低 其故障原因可能是火花塞积炭或间隙太小。 积炭具有电阻，消耗了一部分电能，引起火花电压降低；火花塞间隙太小，也会引起火花电压降低。,166,常见故障波的诊断,i.二次波形出现上下平移 其故障原因次级电路出现间歇性断电，导致次级波形有上下波动。,167,常见故障波的诊断,j.二次并列波击穿电压不足5kV（每一缸均如此） 其故障原因是次级线圈漏电。,168,2.5 点火正时检测,2.5.1汽油机点火正时检测 点火正时实际就是人工确定点火系初始点火提前角的方法。 点火提前角：从点火开始到活塞到达上止点，曲轴转过的角度。 最佳的点火提前角并非定值，它随转速、负荷及汽油辛烷值等因素的改变而变化。,169,2.5.1汽油机点火正时检测,发动机的点火正时是非常重要的，它直接影响到汽车的动力性、燃料经济性和排气净化。 检测点火正时的方法有人工法、正时灯法和缸压法等。,170,1.用经验法检查并校正点火正时,检查点火正时的目的是为了查证点火时间的正确性； 校正点火正时的目的是为了获得最佳初始点火角。 检查以