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文档简介
西安航空高等技术专科学校西安航空高等技术专科学校 2010 届届 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 文 汽车发动机技术状况检测汽车发动机技术状况检测 专专 业业 汽车改装技术 汽车改装技术 班班 级 级 10031003 班班 学学 号 号 07307021003210730702100321 姓姓 名 名 杨勉杨勉 指导教师 曹蕊萍指导教师 曹蕊萍 王鑫王鑫 20102010 年年 5 5 月月 1414 日日 西安航空技术高等专科学校 2 目录 摘要 3 引言 4 第一章 发动机功率的检测 5 1 1 稳态测功 5 1 1 1 电涡流测功器的结构与工作原理 6 1 2 动态测功 7 1 2 1 无负荷测功原理 7 第二章 气缸密封性的检测 10 2 1 气缸压缩压力的测量 10 2 2 曲轴窜气量的检测 12 2 3 气缸漏气量的检测 14 2 4 进气歧管真空度的检测 16 第三章 汽车发动机技术状况检测现状分析 18 3 1 汽车发动机检测与诊断技术的发展动因 18 3 2 我国汽车发动机检测与诊断技术研究现状 18 第四章 结论与展望 20 4 1 我国发动机检测技术展望 20 4 2 我国汽车检测诊断技术展望 20 4 2 1 实现汽车检测技术基础的规范化 20 4 2 2 提高汽车检测诊断设备的性能和智能化水平 20 4 2 3 实现汽车检测诊断网络化 21 参考文献 22 西安航空技术高等专科学校 3 汽车发动机技术状况检测 摘要 随着汽车技术的发展 汽车检测技术已经成为保持车辆良好技术状况 确保 行车安全的重要手段 发动机是汽车的动力之源 是汽车中最重要的一部分 它 的技术状况的优劣直接影响汽车的动力性 经济性和可靠性 为了确保发动机良 好的技术状况 通常要对发动机的功率 燃油消耗 点火系统工作状况 气缸密 封性 机油质量 发动机温度以及运行时的异响 震动等做相关的检测 文章重 点通过对汽车发动机功率和气缸密封性的检测来反映发动机的技术状况 以确保 发动机正常运行 关键词 汽车 检测 发动机 功率 气缸密封性 Technical Inspection Engine Abstract With the development of automobile technology automobile testing technology has become the vehicle to maintain a good technical condition an important means to ensure traffic safety Automobile engine is the source of power is the most important part of the vehicle its technical conditions directly affect the car s power economy and reliability in order to ensure that the engine a good technical condition usually the engine power fuel consumption ignition system working conditions cylinder seal oil quality engine temperature and run time abnormal sound vibration testing is done and relevant the article focused on sealing the cylinder automobile engine power and engine testing to reflect the technology conditions to ensure the engine running Keywords automotive testing engine power Cylinder seal 西安航空技术高等专科学校 4 引言 社会需求的牵引 政策法规的推动和技术的进步促使了现代汽车工业的迅速 发展 而随着汽车工业的进一步发展和有关汽车的各种法规的日趋完善和强化 人们对汽车性能指标的要求越来越高 因此 汽车技术性能的检测工作显得越来 越突出和重要 本文主要基于此论述了当前汽车发动机检测技术的研究现状 发 动机是汽车最重要的部件之一 它不仅结构复杂 而且运行时内部零部件要在高 温高压的苛刻条件下工作 加上转速和负荷经常变化 所以发动机的故障率比较 高 常因故障为导致其性能下降甚至不能工作 因此对发动机技术状况的检查和 测试 对于确保发动机的正常运行性能有重要意义 汽车发动机检测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的 由于发动机在运行 过程中的工作过程参数 伴随过程参数以及这些参数的变化趋势 与发动机的技 术状况 故障状态及其发展趋势密切相关 因此 通过适时检测发动机的工作过 程参数或伴随过程参数 并利用微机进行理论计算 统计分析和可视化显示 汽 车使用和维护人员就可以轻易的判断出发动机的技术状况是否正常 发动机有无 故障以及故障发展的趋势等 并可通过采取合理的措施 及时维护修理 消除故 障隐患或排除已有故障 从而给交通安全 环境保护 节约能源 降低运输成本 等方面 带来了明显的社会效益和经济效益 西安航空技术高等专科学校 5 第一章 发动机功率的检测 发动机在使用过程中 随着各零件的磨损 性能下降 使其动力性变差 发 动机的功率下降 恢复汽车发动机的动力性 是对发动机进行维修的主要任务 同时 测量发动机功率下降的程度 可以作为衡量发动机技术状况 确定其维修 质量的一个重要指标 影响发动机功率的因素很多 因此 发动机的功率是一个综合性的评价指标 在测功设备上通过发动机的测功试验 不仅可以定性地确定发动机的技术状况 并能定量的获得发动机的动力性参数 1 1 稳态测功 稳态测功又称为有负荷测功 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 在测功机上通过给发动机加一定的模拟负荷测 定发动机功率的一种方法 稳态测功时 发动机的有效功率 有效转矩和 e P e M 转速之间有以下关系n 1 1 9550 10 60 2 3 nM nMP e ee 式中 发动机有效功率 e PkW 发动机有效转矩 e MmN 发动机转速 nminr 稳态测定发动机的额定功率是在节气门全开情况下 由测功器向发动机的曲 轴施加额定负荷 使其在额定转速下运转 测出其对应的转矩 不论发动机的n 行程数和形式如何 均可用式 1 1 计算出有效功率 这种方法测试结果准确 可靠 但需要在专门固定的台架上进行 测功一次费时 费力 成本高 并且除 底盘测功试验台外 其他测功器也不适合对在中整车进行不解体检测 所以 稳 态测功多用于发动机设计 制造及院校和科技部门做性能试验 在一般汽车运输 企业 汽车维修企业和汽车检测站中采用不多 由于稳态测功时 需要对发动机施加外部负荷 所以也成为有负荷测功或有 外载测功 稳态测功器根据负载种类不同 可分为水力测功器 电力测功器和电涡流测 功器三种 其中 水力测功器是以水的阻力做负载的 目前应用不多 电力测功 器是以发动机做负载 将汽车的驱动功率转化为发电机的电功率 其功能最强 但成本较高 电涡流测功器是以转子旋转时产生的涡流 阻力矩做负载 其体积 小 运转平稳且测量精度高 故应用最广泛 这里仅就电涡流测功器的结构和工 作原理等作一介绍 西安航空技术高等专科学校 6 1 1 1 电涡流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工器 图 1 1 为感应子式电涡流测功器的结构图 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 由激磁绕组 涡流 环 铁芯组成 电涡流测功器吸收的发动机功率全部转化为热量 测功器工作时 冷却水对测功器进行冷却 1 转子 2 转子轴 3 连接盘 4 冷却水管 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 图 1 1 电涡流测功器结构图 2 电涡测功器的工作原理 当激磁绕组中有直流电通过时 在由感应子 空气隙 涡流环和铁芯形成的 闭合磁路中产生磁通 当转子转动时 空气隙发生变化 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 3 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 西安航空技术高等专科学校 7 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 4 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 4 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 曲线 e P e M e g 1 2 动态测功 动态测功又称为无负荷测功或无外载测功 是指发动机在怠速或某一低速运 转时 突然全开节气门 使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 通过测量发动机的加速 性能来确定其发出顺时功率大小的方法 由于动态测功时无须向发动机施加负荷 不需大型设备 既可以在台架上进行 也可以就车进行 方便 省力 省时 价 格低廉 特别适合在用车辆发动机功率的检测 因此 虽然其测量精度稍差 但 是仍得到广泛的应用 1 2 1 无负荷测功原理 理论上把发动机自身的以及所带动的所有运动部件等效地看作一个绕曲线轴 中心旋转的回转体 当发动机在低速情况下突然加大油门时 它所发出的扭矩除 了克服各种机械阻力外 其有效扭矩将使发动机加速运转 通过测量发动机的角 加速度 或者测量从低速到高速所用的时间 就可以计算出发动机所发出的功率 无负荷测功可分为两类 一类是用测量瞬时角加速度的方法测量瞬时有效加 速功率 另一类是用测定加速时间的方法测量平均有效加速功率 1 瞬时有效加速功率 我们知道发动机所发出的有效扭矩与角加速度之间有如下关系 1 dt d JMe 2 其中 发动机所发出的有效扭矩即加速扭矩 MemN 转动角速度 sl 角加速度 dtd 2 sl 发动机转动系统的当量转动惯量 J 2 mkg 西安航空技术高等专科学校 8 一般旋转体的转动惯量与旋转体的质量 形状和尺寸有关 由于发动机结构 复杂 不是简单的旋转体 而且还带有风扇 水泵 发电机等旋转部件 所以其 转动惯量受这些附件的影响 称为当量转动惯量 因此在查阅汽车资料时 要特 别注意所提供的值的测试条件与整车测试的条件是否相同 J 我们又知道 发动机转速与角速度有如下关系n 1 60 2 n 3 而发动机所发出的功率 除了一部分用于克服机械阻力被消耗之外 其有效 功率部分将使发动机加速 有效功率 有效转矩和转速之间关系为 1 e P e Mn 1 将式 1 2 和式 1 3 代入 1 1 可以得到 1 4 dt dn nC dt dn JnC dt dn JnPe 21 3 2 10 60 2 其中 是常数 而发动机的转动惯量可以由手册资料或J 者经过试验得到 因此也是常数 由公式 1 4 可以看出 发动机加JCC 12 速过程中所发出的瞬时功率 与转速和转速变化率的乘积成正比 因此只要能够 测量发动机的转速和转速的变化率 就可以计算出发动机的瞬时功率 2 平均有效加速功率的测量 在实用中 通常不是测量某一转速下的瞬时功率 而往往是测量加速过程中 某段时间内的平均功率 如图 1 2 我们要计算转速从到的平均功率 1 n 2 n 图 1 2 通过速度变化时间来计算平均功率 首先将式 1 4 写成平均值形式 3 2 1 10 60 2 C 西安航空技术高等专科学校 9 1 av avav dt dn nCP 2 5 其中 平均功率 av P 平均转速 av n 转速变化率的平均值 av dt dn 由图 1 2 容易得到以下两式 1 2 21 nn n 6 以及 1 T nn tt nn dt dn av 12 12 12 7 因此可以得出 1 T nn C T nn C dt dn nCP av avav 2 1 2 2 3 2 1 2 2 22 2 8 其中 和都是与发动机当量转动惯量相关的常数 由式 1 8 可知 2 C 3 C 发动机发出的平均功率与从到所需时间成反比 实际测量时 和 av P 1 n 2 nT 1 n 可以人为给定 所以只要测量时间 就可以算出平均功率 这种方法也是 2 nT 发动机无外载测功仪或发动机综合分析仪测量发动机功率时常用的方法 实际上 所测量汽车发动机的当量转动惯量常常不容易查到 只能参考同类车辆数据或J 凭经验选取 因而给测试结果精度造成影响 不过这种实验方法在准确度要求不 高的情况下 例如 作为同一台发动机维修调整前后的质量判断 或一般的车况 分析 常常是十分有效的 而且操作十分简单 西安航空技术高等专科学校 10 第二章 气缸密封性的检测 气缸体是发动机燃烧室的重要组成部分 发动机工作时 缸孔处于高温 高 压的环境中 活塞 活塞环在期间做往复运动 活塞侧压力的作用使缸孔很容易 磨损 从而使活塞漏气量大 机油消耗高 影响发动机的功率输出和使用寿命 气缸活塞组是发动机的心脏 由气缸 活塞环 气门 气缸盖和气缸垫等零件组 成 它们的技术状况好坏 不但影响到发动机的动力性 经济性 而且决定了发 动机的使用寿命 而气缸的密封性 也是由这些零件的技术状况决定的 正是这 些零件的磨损 烧蚀 结胶 积炭而引起气缸密封性下降 从而使发动机出现异 响 动力性下降等现象 因此 气缸密封性使表征气缸组技术状况的重要参数 但由于发动机结构的限制 这些零件的磨损情况 由不能在不解体的条件下直接 测得 故常采用下列诊断方法来判断其技术状况 确定故障所在 常用的诊断方法 测量气缸压力 曲轴箱窜气量 气缸漏气量与漏气率 进 气歧管真空度 气缸活塞组因磨损过大引起异响的振动测量和曲轴箱内磨损金属 等颗粒含量的测定等 本章主要通过对气缸压力的测量 曲轴箱窜气量 汽缸漏 气量与漏气率 进气歧管真空度的检测来判断气缸密封性从而确定发动机的技术 状况 2 1 气缸压缩压力的测量 气缸压缩压力是指缸内气体压缩终了的压力 它是气缸密封性最直接的评价 指标 常用来诊断发动机性能和气缸活塞组的技术状况 气缸压缩压力的检测 气缸压缩压力是指四冲程发动机压缩终了时的压力 在一定的压缩比 转速 和正常热状态下气缸压力和机油粘度 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 汽车发动机国家标准规定的气缸压力极限值和各缸压力差允许值如下 在用汽车发动机各缸压力不少于原设计标准的 85 每缸压力与各缸平均压 西安航空技术高等专科学校 11 力差 汽油机不大于 8 柴油机不大于 10 对于大修后的发动机 气缸压力应符合原设计规定 每缸压力与各缸平均压 力差 汽油机不超过 8 柴油机超过 10 检测气缸压力的常用方法有 用气缸压力表检测和气缸压力检测仪 压力传 感式气缸压力检测仪 起动电流式气缸压力检测仪 电感放电式气缸压力检测仪 等 这里重点介绍一下气缸压力表检测的检测方法以及检测结果的诊断 1 检测仪表 常用气缸压力表去检测气缸压缩压力 气缸压力表有多种结构形式 一般有 表盘 导管 单向阀和接头等组成 压力表盘的作用是指示压力 压力表接头的作用是连接火花塞货喷油器安装 孔 有螺纹管接头和锥形或阶梯形橡胶接头两种 单向阀的作用是 当阀处于关 闭位置时可保持测得的汽缸压力读数 当阀门打开时可使压力表指针回零 2 检测方法 发动机气缸压缩压力的检测方法如下 1 将发动机运转至正常工作温度 冷却液温度达 70 90 后停机 2 拧出各缸火花塞或喷油器 以减少曲轴转动阻力 汽油机还应将节气门 和阻风门 全开 以减少进气阻力 3 将气缸压力表锥形橡胶接头压紧在火花塞或喷油器安装孔上 4 用起动机带动发动机运转 其转速应符合原厂规定 3 5 后从压力表上 读取最高压力数值 5 为使测量数据准确 每缸应重复测量 2 3 次 取其平均值作为被测气缸 的压缩压力 6 依次测量各缸 即可得到各缸的压缩压力 3 检测结果分析 根据气缸压缩压力检测的结果 可以评价发动机的技术状况 若气缸压缩压 力超过标准 过低或过高 则说明发动机气缸组技术状况不良 存在故障 通常 可根据以下几种情况作出判断 1 有的气缸在 2 3 次测量中 压力读数时高时低 相差较大 说明其进排 气门有时关闭不严 2 一缸或者数缸压力偏低 可以用 20 30ml 清洁而黏度较大的机油注入压 力偏低缸的火花塞或喷油器孔内在测量气缸压力 记录结果 若第二次测得的压 力值比第一次高 接近标准压力 表明是气缸活塞环 活塞磨损过大或者是活塞 对口 卡死 断裂及缸壁拉伤等原因造成气缸封闭不严 若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 排进门或气缸密封不良 若两次结 西安航空技术高等专科学校 12 果表明莫某相邻气缸压力都相当低 说明是相邻处的气缸垫烧损 窜气 3 个别缸压力偏高 说明浙西缸可能因为积炭过多而导致燃烧室容积减少 所致 4 各缸压力都偏高 汽车行驶中又出现过热或爆燃 则可能是燃烧室积炭 过多 或经几次大修因缸径加大 缸盖结合平面修理磨削过度 或气缸衬垫过薄 而使压缩比增大所致 5 以上仅为对气缸活塞组不密封部位的故障分析推断 并不能完全确定故 障原及准确部位 还需要配合其他方法检测故障所在 在测量气缸气压之后 针 对气压低的气缸 常采用如下简易办法 拆下滤清器 打开散热器盖 加机油口 和节气门 用一条胶管 一头连接在发动机曲轴 使被测气缸活塞处于压缩终了 上止点位置 然后将变速器挂入抵挡 拉紧驻车制动器 打开压缩空气开关 注 意倾听发动机漏气声 如果在进气管口处听到漏气声 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 4 检测气缸压力注意事项 1 不能在凉车时测气缸压力 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气缸压力才最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或其他继电器 保险再测量 否则 往往会导致 淹缸 以及气缸压力偏低的情况 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 导致气缸压力偏低 4 由于气缸压力测量具有一定的偶然性 只测一次往往不准确 只有经过 2 3 次测量然后取其平均值 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 2 2 曲轴窜气量的检测 测量曲轴箱漏气量是检测气缸密封性的重要手段 气缸活塞组配合副磨损 间隙增大 或活塞环对口 断裂及拉缸时 窜入曲轴箱的气体量就会增加 发动 机动力性会随之下降 据统计 新发动机曲轴窜气量约为 15 20L min 磨损后 的发动机窜气量高达 80 130L min 采用曲轴箱窜气量作为诊断参数 间接了解了气缸 活塞组结构参数的变化 状况 并诊断其故障时很重要的技术手段 曲轴箱窜气量还与发动机的负荷 转速及曲轴箱的密封性有关 因而在测定 西安航空技术高等专科学校 13 这项参数时 应该注意密封曲轴箱和选择适当的发动机负荷与转速范围 1 检测仪器的基本原理与结构 曲轴箱窜气检测仪结构形式很多 但工作原理基本一致 测头和测量接头如图 2 1 a 所示 测头给予截留原理 测量时将接头下端与机油加注口紧密相接 测头传感线与表相接 B 孔与大 气相同 当发动机曲轴箱有气体窜出时 窜气以速度 通过中心孔排入大气 由v 于中心孔有气体流过 点压力便低于大气压力 点位大气压力 于是 A A pB 0 p 在支管中的 两端是 便产生压力差 它使空气由点流向点 AB A pp 0 BA 大气压力是一个定值 而点压力是随中心孔窜气流速 的变化而变 0 pA A pv 化 即窜气量的大小来决定着支管中空气流速的大小 这样 只要测出支管中空 气流量的大小 便可得出曲轴箱窜气量 为达到这一目的 在支管中串联一个灵 敏程度很高的测头 a 测头及接头示意图 b 测头信号的转换原理 c 测量仪表板图 图 2 1 曲轴箱窜气量检测原理 测头信号的转换原理如图 2 1 b 所示 其测头为热敏元件 当一恒定电 流通过加热线圈时 其热敏元件内温度升高并精致空气中达到一定数值 此时 西安航空技术高等专科学校 14 其内测量元件热电偶产生形影的热电势 并被传送到测量指示系统 此热电势与 电路中产生的基准反电势互相抵消 时输出信号为零 仪表即指在零位 若测头热敏元件有空气流过时 因热交换时热电偶热电势发生变化 并与基 准电势比较后产生微弱差值信号 经仪表内放大器放大后推动表头工作 显示出 窜气量的大小 因这种传感方式测头不接触发动机的窜气 可避免对测头的污染 同时保证了测量的精度 测量仪表由放大电路 表头 按键 微调器 指示灯和传感器线插孔等组成 如图 2 1 c 所示 放大电路的作用是将传感器的信号放大处理后传给表头并 转换成窜气量值显示 当电源键按下时 电源指示灯亮 未检测时表头指针应指向零位 否则 可 通过电源微调钮调整 按键分两档 按低档时检测值在表头的上行刻度显示 按 高低档则在下行刻度显示 2 测试过程 1 调整测量表头 按下电源键和低档键传感器线插孔插入插孔 测量接头 平放 中心孔无气流通过 将表头指针调整到零位 2 堵塞曲轴箱各通风孔 油尺孔等 仅保留加机油口为窜气孔 3 气压制动汽车的发动机需拆除空气压缩机 以免气体通过回油孔充入曲 轴箱 影响窜气量的测量 4 起动发动机 在正常热状态下开始测试 3 测试结果分析 1 在用发动机的曲轴箱窜气量应符合标准 标准一般为同车型测量积累数 据 2 在定期检测中 若某次窜气量测量值突然明显增加 可能是活塞环对所 致 在变动工况测试时 若稳定低速比高速时窜气量大 说明活塞环磨损已接近 使用极限 3 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 曲轴箱漏气量的大小还没有明确统一的标准 一般是通过具体的车型实验测 量逐渐积累资料而制定的 如国产东风 EQ1090 汽车发动机在 2000时 曲min r 轴箱窜气量大于等于 70解放 CA1091 汽车发动机在 1000时 曲轴箱min Lmin r 窜气量小于等于 40 min L 2 3 气缸漏气量的检测 气缸漏气量是指活塞处于压缩行程上止点附近时缸内一定压力的气体 通过 气缸活塞组配合副间隙 活塞环对口 进排气门密封面 气缸衬垫密封面泄露额 西安航空技术高等专科学校 15 空气量 它直接反映气缸密封性 气缸漏气量越大 则气缸密封性越差 1 检测原理 气缸漏气量的检测通过气缸漏气量检测仪进行 检测时 发动机不运转 活 塞处于压缩行程上止点附近 从火花塞或喷油器安装空处通入一定压力的空气 通过测量气缸内空气压力的变化情况 来表征气缸漏气量 当经过调控的一定压力的压缩空气 经过气量孔 3 进入处于压缩行程终 1 p 了的气缸时 由于各配合副有一定的间隙 压缩空气将从气缸内的不密封处泄露 出去 所以空气量孔 3 后面的空气压力下降为 根据流体力学原理 压力差 2 p 为 2 22 2 21 2A Q pp 1 式中 为空气漏气量 为空气量孔横截面积 为空气量孔阻力系数 为QA 空气密度 由式 2 1 可知 当进气压力一定 空气量孔面积及技术条件一定时 压 力差或者的大小就决定了漏气量 因此 通过测量表的压力检测就可得到 2 pQ 气缸漏气量 通常 测量表上气缸漏气量的标定单位为或 kPaMPa 若测量表的标定单位为百分数 则这种检测仪可用来检测气缸漏气率 这种 检测仪的标定方法是 接通外部压缩空气 关闭出气阀 调整调压阀 使测量表 指针指向额定进气压力 并将其作为 0 点 表示漏气率为零 气缸不漏气 打开出气阀 让压缩空气全部经量孔后与大气相同通 此时压力表指示刻度 为 100 表示漏气率为 100 气缸内的压缩空气全部漏掉 在测量表 0 100 之间等分 100 份 每一份即为 1 的漏气率 2 检测方法 下面以 QLY 1 型气缸漏气量检测仪为例 说明汽油机气缸漏气量的检测方法 将发动机预热至正常工作温度后停机 1 用压缩空气吹净火花塞空处的赃物 并拧下所有火花塞 装上充气嘴 2 转动曲轴 使第一缸活塞位于压缩行程上止点 并拆下分电器盖及分火 头 装上活塞位置指示器 3 将变速器置于 1 档 并拉紧驻车制动 以防压缩空气进入气缸后推动活 塞下移 西安航空技术高等专科学校 16 4 调定测量表初始压力 将仪器与气源接通 在出气阀完全关闭的情况下 调整调压阀 是测量表初始压力为 400 kPa 5 在第 1 缸充气嘴上快换接头 打开出气阀 向地第 1 缸冲入压缩空气 此时测量表的读数便反映了该汽缸的漏气量 同时测听可能漏气部位是否有漏气 声 以便确诊故障所在位置 6 转动曲轴 根据点火顺序 使活塞位置指示器指针指向各缸压缩行程上 止点位置 按上述方法分别检测各缸漏气量 为使检测结果可靠 各缸应重复再 测一次 3 检测结果分析 当测量表读数大于 250时 表明气缸活塞组密封状况符合要求 发动机kPa 可继续使用 若测量表读数小于 250时 气缸活塞组密封状况不符合要求 kPa 发动机需换环或者镗缸 一般来说 当漏气率达到 30 40 时 若能确认 进排气门 气缸衬垫 气缸盖和气缸套等是密封的 说明气缸活塞摩擦副的磨损临近极限值 已到了需 要换活塞环或镗磨气缸的程度 若气缸密封性不符合要求 则检测时可采用下列辅助手段诊断其故障部位 1 在空气滤清器入口处监听 若有漏气声 则表明该气缸进气门与座密封 不良 2 在消声器管口处监听 若有漏气声 则表明该缸排气门与座密封不良 3 在散热器加水口处观察 若有气泡冒出 则表明气缸与水道相通 多为 气缸衬垫密封不良漏气所致 4 在被测气缸相邻缸火花塞安装孔处监听 若有漏气声 则表明相邻两缸 之间的气缸衬垫烧穿漏气 5 经上述检查 若进气门 气缸衬垫等处不漏气 而检测的气缸漏气仍然 超标 则表明气缸与活塞的磨损严重时配合间隙过大 或者活塞环对口 损坏 弹性不足而失去密封作用 导致漏气量过大 此时 在曲轴箱机油尺插孔处能监 听到严重的漏气声 6 通过检测活塞在压缩行程进气门关闭后不同位置的气缸漏气量变化 可 以估计各气缸纵向磨损情况 2 4 进气歧管真空度的检测 发动机进气歧管真空度也称进气管负压 它是进气歧管管内的进气压力与外 部大气压力的压力差 单位用表示 其真空度数值随气缸活塞组的磨损而变Pa 化 并与配气机构零件状况以及点火系和供油系统的调整有关 因此 检测进气 歧管真空度不仅可以评价发动机气缸的密封性 发动机技术状况 而且还能诊断 西安航空技术高等专科学校 17 相关系统的故障 1 检测方法 检测前应将发动机预热至正常温度 然后把真空表软管连接到进气管上 按 下列方法检测并判断 1 发动机在海平面高度下怠速运转时 真空表指针稳定地指在 57 42 70 93范围内 表示密封性正常 当迅速开启并关闭节气门时 指kPa 针能随之摆动在 6 76 84 44之间 则进一步表明技术状况良好 kPa 2 怠速时指针在 50 66 67 55之间摆动 表示气门粘滞或点火系统有kPa 问题 3 怠速时指针低于正常值 主要是活塞环 进气管或化油器衬垫漏气造成 也可能与点火过迟有关 此种情况若突然开大并关闭节气门 指针回落到零 且 回跳不到 84 44 kPa 4 怠速时指针在 40 53 60 80之间摆动 表示化油器调整不良 kPa 5 怠速时指针在 33 78 74 31之间缓慢摆动 且随转速升高而加剧摆kPa 动 表示气门弹簧弹力不足 气门导管磨损或气缸衬垫泄漏 6 怠速时指针有规律地跌落 表示某气门烧毁 每当气门烧毁的气缸工作 时 指针就跌落 7 怠速时指针逐渐下落到零 表示排气消声器或排系统堵塞 8 怠速时指针快速摆动 升速时指针反而稳定 表进气门与其导管磨损松 旷 2 检测标准 根据国标 GB3799 83 汽车发动机大修竣工术条件 的规定 大修竣工的 四冲程汽油机转速在 500 600时 以海平面为准 进气管真空度应在min r 57 33 70 66范围内 其波动范围 六缸汽油机 般不超过 3 33 四kPakPa 缸汽油机一般不超过 5 07进气管真空度随海拔升高而降低 海拔每升高kPa 1000m 真空度将减少 10左右 kPa 西安航空技术高等专科学校 18 第三章 汽车发动机技术状况检测现状分析 3 1 汽车发动机检测与诊断技术的发展动因 由于发动机在运行过程中的工作过程参数 伴随过程参数川以及这些参数的 变化趋势 与发动机的技术状况 故障状态及其发展趋势密切相关 因此 通过 实时检测发动机的工作过程参数或伴随过程参数 并利用微机进行理论计算 统 计分析和可视化显示 汽车使用和维护人员就可以轻易的判断出发动机的技术状 况是否正常 发动机有无故障以及故障发展的趋势等 并可通过采取合理的措施 及时维护修理 消除故障隐患或排除已有故障 准确 迅速地对汽车经济性进行检测并做出评价是非常必要的 传统的测试 方法是使汽车发动机在安装了流量传感器的情况下以一定负荷 车速进行路试或 在底盘测功机上测试 检测出百公里燃油消耗量 从而确定汽车的燃油经济性 由于这种测试方法存在着操作繁琐 信号滞后等缺点 而且电子控制燃油喷射系 统大多数带有回油管且回油量较大 油压较高 因此 有必要对电喷汽油发动机 燃油消耗量的测试方法进行一些探索和研究 汽车发动机检测与诊断技术是伴随着汽车技术的发展而发展的 在汽车发展 的早期 人们主要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理 随着现代科学技术的进步 特别是智能传感器技术和计算机技术的进步 汽车发 动机检测与诊断技术得到了飞速发展 进入 80 年代后 一些发达国家的现代检 测与诊断技术已达到广泛应用的阶段 从而给交通安全 环境保护 节约能源 降低运输成本等方面 带来了明显的社会效益和经济效益 3 2 我国汽车发动机检测与诊断技术研究现状 目前国内汽车检测与维修人员的技术水平普遍不高 这就对发动机检测与诊 断设备的功能 性能提出了较高的要求 其功能的强弱 性能的优劣直接影响着 发动机的检测和维护工作 我国从 60 年代开始研究汽车发动机检测技术 为满 足汽车维修需要 当时交通部主持进行了发动机气缸漏气量检测仪 点火正时灯 西安航空技术高等专科学校 19 等检测仪器的研究 开发 70 年代 我国大力发展了汽车检测技术 由交通部 主持研制开发了发动机综合检测仪 汽车性能综合检验台等检测设备 进入 80 年代 随着国民经济和科学技术的发展 汽车检测与诊断技术也随之得到快速发 展 加之我国的汽车制造业和公路交通运输业发展迅猛 汽车检测与诊断技术和 设备的需求也与日俱增 如何保证车辆快速 经济 灵活 并尽可能不造成社会 公害等问题 已逐渐被提到政府有关部门的议事日程 因而促进了汽车发动机检 测和诊断技术的发展 目前全国各类汽车发动机综合性能检测设备生产厂家已达 20 多个 并取得 了一定成绩 但是由于我国汽车工业发展较晚 到目前为止 发动机检测与诊断 技术仍然比较落后 目前的汽车发动机检测与诊断设备在测试精度 操作便捷性 界面友好性以及采用专家系统 智能化诊断等方面与国外相比还存在较大差距 电喷发动机综合检测与诊断设备还主要依靠进口 随着电子技术的发展和测试技术的提高 发动机检测与诊断设备不断地得到 了更新和发展 特别是计算机技术的引入 促进了检测与诊断设备的更新换代 以计算机为主体的发动机检测与诊断系统 国内外都有产品的研究和开发 但国 内的检测与诊斯系统在测试精度 操作便捷性 界面友好性和智能化故障诊断等 方面与国外先进技术相比还有一定的差距 西安航空技术高等专科学校 20 第四章 结论与展望 4 1 我国发动机检测技术展望 电喷汽油发动机的进一步普及 检测和维修现场对发动机检测与诊断设备的 要求越来越高 传统的发动机检测与诊断设备存在着测试项目少 测量精度低 人工环节多以及扩展性差等缺点 越来越难以满足现时发动机检测与诊断的要求 因此 有必要对发动机检测与诊断系统进行一些新的研究 汽车发动机检测与诊断系统就是一种用于对发动机进行状态检测和故障诊断 的专用设备 它能够在汽车不解体的条件下 依靠先进的传感器技术与检测技术 实时采集发动机的各项主要状态参数 并对这些参数进行分析 处理和显示 从 而使汽车使用和维护人员能够及时 准确地掌握发动机的技术状况 缩短发动机 带病工作的时间 减少发动机因故障引起的排放污染和燃油浪费 另外 检测与 诊断系统可缩短维修时间 降低汽车的运行成本和维修成本 并降低了对使用人 员的专业技术要求 这无疑最适合现代汽车的使用要求 4 2 我国汽车检测诊断技术展望 虽然我国汽车检测技术发展很快 但与世界先进水平相比 还有一定距离 为使我国的汽车检测诊断技术赶超世界先进水平和适应汽车技术的高速发展的需 要 应从汽车检测技术基础规范化 检测设备只能化合检测诊断网络化等方面进 行深入的研究 4 2 1 实现汽车检测技术基础的规范化 我国汽车检测诊断技术在发展过程中 普遍重视硬件技术 而忽视或轻视了 难度大 投入多 社会效益明显的检测方法和限值标准等基础技术的研究 随着 汽车检测诊断技术的发展 应加强基础研究 完善与硬件配套的软件建设 制定 定量化的检测标准 统一规范全国各地的检测要求及操作技术 4 2 2 提高汽车检测诊断设备的性能和智能化水平 随着汽车检测诊断技术的发展 汽车检测诊断设备将向多功能综合式和自动 化方向发展 同时 测试仪器也将去向小型化 轻量化 测量放大一体化 非接 触化 智能化 而且还应不断地提高检测诊断设备的性能 进一步提高检测诊断系统的智能 化水平 增加检测诊断项目 扩大检测诊断范围 提高检测诊断设备的可靠性 西安航空技术高等专科学校 21 目前的检测诊断设备主要针对汽车电气和电控系统的故障 只能检测诊断汽 车的部分性能和故障 而对汽车发动机及底盘机械故障的诊断 还缺乏方便 实 用的仪器设备 仍然以人工经验为主 但随着新技术的出现和新产品的开发 不远的将来 利用汽车诊断设备诊断 汽车故障将成为汽车维修领域的主流 4 2 3 实现汽车检测诊断网络化 随着计算机网络技术的普及 汽车检测诊断将实现网络化 网络化可为汽车 检测诊断提供源源不断地信息 人们可以通过互联网与世界上很多汽车公司 厂 家联络 获得汽车故障诊断信息 而且 随时可以得到具有高水平的 故障诊断 专家系统 的指导 随着可视网络技术的投入使用 远在千里之外的专家能像在 现场一样 逐步地指导检修人员诊断和排除故障 另外 利用互联网技术 可将全国的汽车检测站连成一个广域网 使交通管 理部门随时掌握车辆的状况 西安航空技术高等专科学校 22 参考文献 1 张江汉 汽车发动机检测仪的分类及选用 J 汽车技术 1995 2 于佩全 张明哲 浅议工程机械发动机的检测技术 J 黑龙江交通科技 2005 3 王文群 论工程类机械发动机的检测 J 内蒙古石油化工 2008 4 李鸣 发动机检测技术分析 J 中国科技信息 2005 5 秦泗泉 浅议工程机械发动机的检测技术 J 黑龙江交通科技 2006 6 李彦杰 付权力 发动机检测机的设计与应用 J 机械设计与制造 2001 7 凌永成 汽车维修技术与设备 北京 北京大学出版社 2008 8 凌永成 汽车运行材料 北京 北京大学出版社 2008 9 安相璧 汽车环境污染检测与控制 北京 国防工业出版社 2008 10 赵英勋 汽车检测与诊断技术 北京 机械工业出版社 2008 11 赵英勋 现代汽车检测与故障诊断 北京 国防工业出版社 2007 12 戴耀辉 汽车检测与故障诊断 北京 机械工业出版社 2007 13 周建鹏 现代汽车性能检测技术 上海 上海科学技术出版社 2007 14 陈焕江 汽车检测与诊断 北京 机械工业出版社 2007 15 韩顺武 汽车检测与诊断 大连 大连理工大学出版社 2007 16 董继明 汽车检测与诊断技术 北京 机械工业出版社 2006 17 刘仲国 现代汽车检测与故障诊断 北京 人民交通出版社 2005 18 胡光辉 汽车故障诊断技术 北京 电子工业出版社 2005 19 邹小明 汽车检测诊断技术 北京 人民交通出版社 2005 20 仇雅莉 汽车检测诊断技术与设备 北京 电子工业出版社 2005 21 安相璧 汽车检测设备与维修 北京 北京理工大学出版社 2005 22 安相璧 汽车检测工手册 北京 电子工业出版社 2005 23 方锡邦 汽车检测技术与设备 北京 人民交通出版社 2005 24 曹家喆 现代汽车诊断检测技术 北京 清华大学出版社 2003 25 张建俊 汽车诊断与检测技术 北京 人民交通出版社 2003 26 张建俊 汽车检测设备应用技术 北京 机械工业出版社 2002 27 陈家瑞 汽车构造 北京 人民交通出版社 2002 28 王秀贞 汽车故障诊断与检测技术 北京 人民邮电出版社 2002 29 崔靖 郭传福 汽车综合性能检测 上海 上海科学技术文献出版社 1999 30 明平顺 杨万福 汽车质量与安全检测 北京 人民交通出版社 1999 31 杜兰卓 谷志杰 汽车安全检测 北京 人民交通出版社 2002 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈 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