汽车检测设备与维修（第2版第二章(上)

第二章 发动机检测设备,第一节 发动机检测设备概述第二节 发动机无负荷测功仪第三节 发动机密封性检测设备第四节 内窥镜第五节 发动机转速仪,第一节 发动机检测设备概述,发动机是汽车的主要总成，是汽车的动力源。现代汽车发动机在设计和制造中，不断采用新技术、新工艺、新材料，其性能日臻完善，可靠性越来越好。但随着其功能的增多、电子化程度的提高，其结构变得越来越复杂；同时，由于工作条件恶劣，转速与负荷经常处于变化之中，发动机仍是汽车运行中故障最多的总成，是汽车检测的重点。,下一页,返回,第一节 发动机检测设备概述,发动机技术状况变坏的原因是由多方面的因素造成的，发动机机件的磨损；点火、供油、冷却、润滑、启动等系统性能变差都将引起其技术状况变坏，影响发动机的动力性、经济性、可靠性等。为恢复发动机良好的使用性能，须对发动机进行必要的维修作业，为防止不必要的拆卸，避免盲目性和提高工作效率，首先要对发动机技术状况作出准确检测，为其维修提供正确的依据。发动机检测的目的也就是掌握被检发动机的技术状况，为维修作业提供科学依据，发现故障，及时排除，保证发动机技术状况良好，确保汽车的正常运行。,下一页,上一页,返回,第一节 发动机检测设备概述,发动机检测一般分为综合性能检测与发动机台架试验，后者是发动机拆离汽车，用测功机吸收发动机的输出功率，对诸如功率和转矩以及油耗和排放等最终性能指标进行定量测定；而发动机综合性能检测装置主要是在检测线上或汽车调试站内就车对发动机各系统的工作状态，如点火、喷油、电控系统和传感元件以及进排气系统、机械工作状态等的静态和动态参数进行检测与分析，为发动机技术状态判断和故障诊断提供科学依据。发动机检测设备是根据发动机各系统的工作特征研制出来的专门测定发动机的某些参数，进而用来分析发动机技术状况的设备。由于发动机检测设备属于不解体检测设备，因而要求它们操作方便、检测迅速、诊断准确、结果直观。,下一页,上一页,返回,第一节 发动机检测设备概述,评价发动机技术状况的参数有很多，主要有：气缸密封性参数、点火系工作质量参数、发动机功率、燃料消耗量、排气成分、机油压力及机油中杂质的含量、发动机转速及温度、异响和振动等。根据发动机评价参数的不同，发动机性能检测设备也有很多形式。从其检测功能多少上来看，它包括用于检测发动机单项性能的发动机单项性能检测仪，如发动机无外载测功仪、发动机转速表、气缸压力表、机油压力表、汽油机点火正时仪、发动机测温计以及用于燃料消耗量检测的油耗计、用于检测机油品质变化的机油分析仪、柴油机燃料系高压泵试验台、汽油机分电器闭合角检测仪等，还包括集多种功能于一身的发动机综合性能检测仪以及具有能调出诊断系统中存储的故障码并解释其含义的解码器等。,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,汽车动力性的好坏，首先取决于发动机的动力性。而有效功率是发动机的综合评价指标，通过它不仅可以定量获得发动机动力性参数值，而且可以定性确定发动机的技术状况。因此，在汽车使用单位和维修部门检测发动机的动力性时，首先考虑对其功率进行检测。根据不同的测试目的和要求，发动机性能测试设备可制成不同的形式。本节主要介绍功能单一的无负荷测功仪。,下一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,一、 无负荷测功原理发动机输出的有效功率和有效转矩，是评价发动机动力性的重要指标。在汽车使用说明书上，一般都标明发动机的额定功率、额定转矩和最低燃料消耗率。这三项指标是在电力测功机或水利测功机上，在节气门全开的情况下，对发动机的曲轴施加一定载荷，在转速稳定时测出的数值。这种测功方法属于稳态测功。稳态测功测试精度高，但使用的设备操作复杂、价格昂贵，而且需要将发动机从汽车上拆下来，不适于车辆不解体检测。因此，在汽车使用和检测维修部门，通常使用基于无负荷（外载）测功原理的无负荷测功仪。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,无负荷测功是基于动力学的原理。当发动机在怠速或某一空载低转速运转时，突然全开节气门加速运转，此时发动机产生的动力，除克服惯性和内部各种运转阻力矩外，将使曲轴加速运转。即发动机以自身运动机件为载荷加速运转，如果被测发动机的有效功率愈大，则曲轴的瞬时角加速度也愈大、加速时间愈短。只要测得角加速度或加速时间，就可以获得发动机功率。无负荷测功原理可分为两类，一类是用测定瞬时角加速度的方法测量瞬时功率，另一类是用测定加速时间的方法测量平均功率。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,1 测角加速度发动机转矩与角加速度的关系为 d d nMeI-I (-) (- ) (2-2-1) d t d t式中 Me发动机的有效转矩，Nm；I发动机运动机件对曲轴中心线的当量转动惯量，kgm2；n发动机转速，rmin-1；dd t曲轴的角加速度，r a ds-2；d n/dt曲轴的加速度，rs -2 。而发动机的有效功率P e和发动机转矩、转速有如下关系：,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,MenP e- (2-2-2) 9550 把式（2-2-1）代入式(2-2-2) dn Pe-n- 955030 dt I令 C- (2-2-3) 955030 ,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,dn则 P en- (2-2-) dt由于发动机加速过程是一个非稳定工况，所以实际测得功率值小于同一转速下的稳态测功值，因而式(2-2-4)应乘以修正系数k。 dnP ekC1n=- (2-2-5) dt令 C2=kC1,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪, dn则 P en- (2-2-6) dt 上式表明，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。因此，只要测出加速过程中的这一转速和对应的瞬时加速度，即可求出该转速下的有效功率。对于一定型号的发动机，其转动惯量为一常数。修正系数k的数值，可通过稳态测功与动态测功对比试验得出。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,2 测加速时间如需求出在设定转速范围内的平均有效功率，可将式(2-2-6)变换成式(2-2-7) dnPeav=Cnav (-)av (2-2-7) dt经积分、推导后，上式变为 1 1Pe a v -C（n-n）- (2-2-8) 2 t 1令 C- C （n-n） 2,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,1得 Peav- (2-2-9) t式中Peav平均有效加速功率，kW；nav均转速，rmin；(dn/dt)平均加速度，rs2；n1，n2设定的起止转速，rmin；t起止转速范围内的加速时间，s。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,由式(2-2-9)可知，发动机在起止转速范围内的平均有效功率与其加速时间成反比。即当发动机的节气门突然全开时，发动机由起始转速加速到终止转速的时间越长，则有效功率越小；反之则越大。因此，只要测得发动机在设定转速范围内的加速时间，便可得出平均有效功率。通过发动机对比试验，可以找出动态平均有效功率与稳态额定功率之间的相互关系。其中，加速时间与额定功率之间的关系可对无负荷测功仪进行标定，以便通过测加速时间而能直接读出功率数。也可以把它们之间的关系绘成曲线或制成表格，以便测出加速时间后能在表或图中查出对应的功率值。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,二、 无负荷测功仪设计方案依据上述无负荷测功的原理，无负荷测功仪的工作原理可设计成测瞬时加速度方案和测加速时间两种方案。1 测瞬时加速度方案该方案是通过测量加速过程中某一转速的加速度而获得瞬时功率。按这一方案设计的仪器，由传感器、脉冲整形装置、时间信号发生器、加速度计算器和控制装置、转换分析器、转换开关、功率指示表、转速表和电源等组成，其方框图如图2-2-1所示。电磁感应式传感器装在离合器壳体上的一个特制的加工孔内，与飞轮齿圈的齿顶保持24mm的间隙，当飞轮转动时，传感器产生脉冲信号。,下一页,上一页,返回,图2-2-1,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,脉冲信号的频率为飞轮齿圈齿数乘以飞轮每秒钟转数，也就是发动机的转速信号。每分钟脉冲信号频率数与飞轮齿圈齿数的比值，即为发动机的转速。从传感器传来的脉冲信号经过脉冲整形装置的整形、放大，变成矩形触发脉冲信号。一般要把脉冲信号的频率放大24倍。倍频的目的是为了提高仪器的灵敏度。矩形触发脉冲信号要输入到加速度计算器，并且只有发动机转速加速到设定的起始转速n1时，整形装置才输出触发脉冲信号。触发脉冲信号通过控制装置触发加速度计算器工作，计算一定时间间隔内输入的脉冲数，并把这些脉冲数累加起来，直至终止转速n2。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,时间间隔由时间信号发生器控制，每一时间间隔的脉冲数与发动机转速成正比，后一时间间隔和前一时间间隔脉冲数的差值则与发动机的加速度成正比，而发动机的有效功率又与加速度成正比，转换分析器能把加速度计算器输出的脉冲信号变成直流电压信号，输入到指示仪表，从而可直接读取所测功率值。若时间间隔越小，则测得的有效功率就越接近瞬时有效功率。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,2 测加速时间方案该方案是通过测量加速过程中某一转速范围内的加速时间而获得平均功率。由该种方案设计的仪器由转速信号传感器、脉冲整形装置、起始转速触发器、终止转速触发器、时间信号发生器、计算与控制装置以及显示装置等组成，其方框图如图2-2-2所示。这种仪器能把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，作为发动机转速的脉冲信号，经整形电路整形为矩形波形，并变为平均电压信号。,下一页,上一页,返回,图2-2-2,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,当发动机节气门突然全开，转速达到起始转速时，此时与对应的电压信号通过触发器触发计算与控制电路，使时间信号进入计算器并寄存。当发动机加速到终止转速时，对应的电压信号通过触发器触发计算与控制电路，使时间信号停止进入计算器，并把寄存器中的时间脉冲数经AD转换成电流信号，在指示仪表上显示出加速时间或直接转换成功率。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,三、 无负荷测功仪显示方法无负荷测功仪的显示方法有三种形式，即指针式、数字式和等级显示式。指针式和数字式可指示功率或加速时间的具体数值，等级显示式只定性显示良好、合格、不合格三个等级。四、 无负荷测功仪使用方法单一功能的便携式无负荷测功仪，具有体积小，重量轻，便于携带，使用中与发动机的连接方便，易于操作，显示直观等特点。有的无负荷测功仪制成像袖珍式收音机一般大小，带有拔节天线，可以收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连接，从而减小了使用人员的工作强度，提高了工作效率。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,图2-2-3所示面板图是国产单一功能的便携式无负荷测功仪。它可以测出发动机加速过程中起始转速n1至终止转速n2转速范围内的加速时间-平均功率。不管哪种型式的无负荷测功仪，其通用的测功方法如下：1 仪器准备 未接通电源前，如指示装置为指针式的，应检查指针是否在机械零点上，否则应进行调整。接通电源，电源指示灯亮，预热仪器至规定时间。带有数码管的仪器，数码管的亮度应正常，且数码均在零位。按仪器使用说明书的方法，对仪器进行检查、调试和校正，待完全符合使用要求后才能投入使用。,下一页,上一页,返回,图2-2-3,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,测加速时间-平均加速功率的仪器，要利用仪器的模拟转速、门控指示灯和微调电位器，调整好起始转速n1和终止转速n2的门控。微机控制的仪器，可通过数字键键入n1 ，n2的设定值。需要置入转动惯量的仪器，要把被测发动机的转动惯量I置入无负荷测功仪内。若被测发动机的转动惯量I未知时，则应先测定其转动惯量。方法为：先选一台已知最大功率Pemax的同类型发动机，并设定其转动惯量为I1，利用无负荷测功仪对该发动机进行多次功率测量，若测得的最大功率为P1，则被测发动机的转动惯量I可按下式计算I I1 /P1 Pemax (2-2-10),下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,2 发动机准备预热发动机至正常工作温度(8090 )。调整发动机怠速，使其在规定的转速范围内稳定运转。3 仪器与发动机联机仪器和发动机准备好后，把仪器的传感器(包括夹持器)按要求连接在发动机规定部位。4 测功方法 按下“复零键”，使指示装置复零。 按下其他必要的键位，如机型选择键、缸数选择键和“测试”键等。需要输入操作码的仪器，则应按要求输入规定的操作码。 发动机在怠速下稳定运转，驾驶员急速把加速踏板踩到底，发动机转速猛然上升。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,当发动机转速超过终止转速n2时，驾驶员应立即松开加速踏板，切忌发动机处于长时间高速空转。记下或打印出测量结果，按下“复零”键，指示装置复零。重复上述操作3次，检测结果取算术平均值。有些仪器为了保护发动机不受损害和提高使用的方便性，当转速上升至超过n2时，能使发动机自动熄火；而当转速下降至低于n1时，只要按下“复零”键，在指示装置复零的同时又能自动接通点火线路，使发动机重新运转。,下一页,上一页,返回,第二节 发动机无负荷测功仪,上述测功方法称为怠速加速法，既适用于汽油机又适用于柴油机。对于化油器式发动机来说，还有一种启动加速法也可以测功。具体做法是：先将加速踏板踏到底，使发动机节气门全开，再启动发动机加速运转。怠速加速法较为实际，启动加速法对于化油器式发动机来说，可检查排除加速装置后其他装置的调整状况。5 查对功率仅能显示加速时间的无负荷测功仪，测得加速时间后应到仪器制造厂推荐的曲线图或表格中查对出对应的功率值，以便与发动机标准功率值对照。,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,发动机气缸密封性与发动机气缸活塞组（气缸、活塞、活塞环、气门、气缸盖和气缸垫等包围发动机工作介质的零部件）的技术状况直接相关，因而气缸密封性的检测参数可作为气缸活塞组技术状况的评价指标。评价气缸密封性的主要参数有：气缸压缩压力、气缸漏气量（率）、曲轴箱窜气量等。一、 气缸压力表根据热力学的有关结论，气缸压缩压力与发动机的热效率和平均指示压力有直接关系。气缸压缩压力是评价气缸密封性最为直接的指标，并且由于所用仪器简单，测量方便，因此得到广泛应用。通常使用的气缸压缩压力测试仪器为气缸压力表。,下一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,1 结构气缸压力表(如图2-3-1)是一种专用压力表，一般由表头、导管、单向阀和接头等组成。气缸压力表接头有螺纹管接头和锥形或阶梯形橡胶接头两种。螺纹管接头可以拧在火花塞或喷油器的螺纹孔中；橡胶接头可以压紧在火花塞或喷油器孔中。单向阀处于关闭位置时，可保持测得的气缸压缩压力读数(保持压力表指针位置)；单向阀打开时，可使压力表指针回零，以便下次测量。由于气缸压力表具有结构简单、价格低廉、使用性强、易于检测等特点，因此，在汽车检测、维修行业中，广泛使用气缸压力表检测气缸压力。,下一页,上一页,返回,图2-3-1,返回,第三节 发动机密封性检测设备,2 检测方法 启动发动机，使其运转至正常工作温度（冷却水温7090 ）。 发动机熄火，清除发动机火花塞或喷油器(柴油机)周围脏物并将火花塞或喷油器全部拆下。 把节气门和阻风门置于全开位置。 把气缸压力表的锥形橡胶接头压紧在被测气缸的火花塞孔内（或把螺纹管接头拧在火花塞孔上）。 用起动机带动曲轴旋转35 s（不少于四个压缩行程），指针稳定后读取读数，然后按下单向阀使指针回零。 重复步骤。需要说明的是：每个气缸的测量次数应不少于两次，测量结果应取其测量次数值的平均值。 按上述方法依次检测各个气缸。,下一页,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,二、 气缸漏气量(率)检测装置发动机气缸密封性可用检测气缸漏气量的方法进行评价并通过气缸漏气量(率)检测仪进行检测。检测时，发动机不运转，活塞处于压缩行程上止点；若把具有一定压力的压缩空气从火花塞或喷油器孔充入气缸，通过压力的变化即可检测气缸的密封性。1 气缸漏气量(率)检测仪结构与工作原理图2-3-2为常用QLY1型气缸漏气量检测仪，主要由调压阀、进气压力表、测量表、校正孔板、橡胶软管、快速接头、充气嘴等组成。测试时，检测仪的充气嘴安装于所测气缸的火花塞孔上，该缸活塞处于上止点位置。,下一页,上一页,返回,图2-3-2,返回,第三节 发动机密封性检测设备,外接气源的压力应相当于气缸压缩压力，一般为0.60.8 MPa，其具体压力值由进气压力表显示；经调压阀调压至某一确定压力p1(0.4MPa)后，压缩空气经过校正孔板上的量孔及快速管接头、充气嘴进入气缸。当气缸密封不严时，压缩空气就会从不密封处逸漏出去，校正孔板量孔后的空气压力下降为p2。则p1和p2的关系式为p1 - p2 =（Q222）A2 （2-3-）式中Q空气流量，ms-1； A量孔截面积,m； 空气密度，kgm-； 流量系数。,下一页,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,当校正孔板量孔截面积和结构一定时，A和为常数；而进气压力p1及测试时的环境温度一定时，空气密度亦为常数，因此校正孔板量孔后的压力p2(由测量表指示)取决于经过量孔的空气流量Q。显然，空气流量Q的大小(漏气量)与气缸的密封程度有关。由于气缸、活塞、活塞环和气门、气门座等处磨损过大或因故障密封不良时，漏气量Q增大而使测量表指示压力p2低于进气压力p1的量增大。因此，根据测量表压力的下降值即可判断气缸的漏气量，并由此判断出气缸的密封性。通过气缸漏气量检测，发现某一缸的密封性不良后，可进一步在化油器、排气消声器出口、水箱加水口和机油加注口等处察听有无漏气声，以判断出气缸的漏气部位。,下一页,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,对于气缸漏气率检测，无论所使用的是何种仪器、检测方法，还是何种判断故障的方法，都与气缸漏气量的检测基本一致。所不同的是气缸漏气量的测量表以kPa或MPa为单位，而气缸漏气率测量表的标定单位为百分数（%），即：密封仪器出气口，漏气率为0时，测量表指针指示0；而打开仪器出气口，表示气缸内压缩空气完全漏掉，测量表指针指示值为100%。测量表指示值在0和100%之间均匀分度，并以百分数表示。这样，把原表盘的气压值标定为漏气的百分数，就能直观地指示气缸的漏气率了。,下一页,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,2 检测方法 发动机预热至正常工作温度。 清除火花塞周围脏物（最好用压缩空气吹净），而后拧下所有气缸的火花塞，并在火花塞孔上装好充气嘴。 接好压缩空气源，在检测仪出气口堵塞的情况下，用调压阀调节进气压力，使测量表指针指示0.4 MPa。 卸下分电器盖，安装好活塞定位盘(如图2-3-3)，使分火头旋转至第一缸跳火位置(此时1缸活塞到达上止点，1缸进、排气门均处于关闭位置)，然后转动定位盘使刻度“1”对准分火头尖端(分火头也可用专用指针代替)。,下一页,上一页,返回,图2-3-3,返回,第三节 发动机密封性检测设备, 为防止压缩空气推动活塞使曲轴转动，变速器挂高速挡，拉紧手制动。 把1缸充气嘴接上快速管接头，向缸内充气，此时测量表上的压力读数便反映了该气缸的密封性。 摇转曲轴，使分火头(或指针)对准活塞定位盘上下一气缸刻度线，按以上方法检测该气缸的漏气量。 按上述方法和点火次序检测其余各缸的漏气量，为使检测结果可靠，各气缸应至少重复检测一次，取其平均值作为最后的检测值。,下一页,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,三、 曲轴箱窜气量检测设备气缸活塞组配合副磨损、活塞环弹性下降或黏结均会使密封性下降，工作介质和燃气将会从不密封处窜入曲轴箱。显然，随着曲轴箱窜气量的增大，发动机的动力性和经济性将下降窜入曲轴箱的废气可以溢出的通道有：加机油口、机油尺口和曲轴箱强制通风阀，如图2-3-4所示。曲轴箱窜气量与使用工况密切相关，但在确定工况下，曲轴箱窜气量可反映气缸活塞组的技术状况或磨损程度。图2-3-5表明曲轴箱窜气量与功率和油耗的关系。,下一页,上一页,返回,图2-3-4,返回,图2-3-5,返回,第三节 发动机密封性检测设备,1 GB 113401989规定的漏气量测量装置及其测量方法国家标准GB 113401989汽车曲轴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如图2-3-6所示。该漏气量测量装置由平衡管(内径3 mm)、U形压力计(水)、放气阀、油水分离器、通气管(内径不小于20 mm)、温度计、流量计、流量调节阀、稳压筒、真空表、真空泵、大气温度计和大气压力计等组成。检测曲轴箱漏气量时，发动机运转至正常工作温度，在选定的曲轴箱入口(其余入口全部封死)处，连接漏气量测量装置，不使用PCV阀(曲轴箱强制通风装置)，并将曲轴箱入口处的压力调整至环境大气压力，在底盘测功试验台上，按表2-3-1或表2-3-2所示工况进行检测。当直接挡车速为50 kmh，进气管真空度达到55 kPa时，按表2-3-1工况测量；达不到55 kPa时，按表2-3-2工况测量。曲轴箱漏气量从流量计上读取。,下一页,上一页,返回,图2-3-6,返回,表2-3-1,返回,表2-3-2,返回,第三节 发动机密封性检测设备,2 曲轴箱窜气量检测仪由于从曲轴箱窜出的气体具有温度高、数量小、脉动、污浊等特点，因而检测难度较大。曲轴箱窜气量可采用专用的曲轴箱窜气量检测仪检测。早期生产的检测仪由气体流量计及与其相连的软管、集气头构成。曲轴箱窜出的废气经集气头、软管输送到气体流量计，并测出单位时间流过气体流量计的废气流量。目前，曲轴箱窜气量检测仪使用微压传感器，当废气流过取样探头孔道时，在测量小孔处产生负压，微压传感器检测出负压并将其转变成电信号。流过集气头孔道的废气流量越大，测量小孔处产生的负压越大，微压传感器输出的电信号越强。该信号输送到仪表箱，由仪表指示出大小，以反映曲轴箱窜气量的大小。曲轴箱窜气量检测仪如图2-3-7所示。,下一页,上一页,返回,图2-3-7,返回,第三节 发动机密封性检测设备,具体的测试步骤如下： 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。 密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，将取样探头插入机油加注口内。 启动发动机，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。曲轴箱窜气量除与发动机气缸活塞组技术状况有关外，还与发动机转速和负荷有关。因此在检测时，发动机应加载，节气门全开(或柴油机最大供油量)，在最大转矩转速(此时窜气量最大)测试。发动机加载可在底盘测功机上实现，测功机的加载装置可方便地通过滚筒、驱动车轮和传动系统对发动机进行加载，可使发动机在全负荷工况下从最大转矩转速至额定转速的任一转速下运转，因此，可用曲轴箱窜气量检测仪检测出各种工况下曲轴箱的窜气量。,下一页,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,3 曲轴箱窜气量测量仪的检定依据国家有关标准，对汽车发动机曲轴箱窜气量测量仪应定期进行检定，我国JJG（交通）0121996汽车发动机曲轴箱窜气量测量器检定规程主要包括以下内容：(1) 环境条件温度：030；相对湿度：85%；使用电压：AC220(1-15%)220(1+10%)V；检定应在污染、振动、噪声和电磁干扰等不影响工作的环境中进行。(2) 检定用器具 标准流量计，10150 Lmin-1，1.5级。 压力表，010 000 Pa，2.5级。,下一页,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,(3) 外观及性能检定 仪器应有清晰的铭牌和标志。 显示仪表为数字式时，数值显示应清晰，示值保留时间不少于8 s。 显示仪表为指针式时，表盘刻度应清晰，指针回零、指针转动应平稳，不允许有松动、发卡和弯曲现象。 机械和电气装置应完整无损，工作可靠。(4) 零值误差的检定将窜气量测量仪开机按使用说明书要求预热后调零。加载到80 Lmin-1，卸载仪器回零。其结果应不大于3 Lmin -1 。,下一页,上一页,返回,第三节 发动机密封性检测设备,(5) 示值误差检定在窜气量测量仪的测量范围内，选择4个流量检定点：30 Lmin-1、60 Lmin -1 、80 L min-1 、100 L min-1 。每个流量点检定三次，取其算术平均值。如图2-3-8所示。将标准流量计和窜气量测量仪串联，分别测出标准流量计和窜气量测量仪气体进口处的压力，根据式（2-3-2）计算出窜气量测量仪的实际流量Q（L min-1）。 QPs/PmQsm （2-3-2）式中Qsm标准流量计在标准状态下的刻度流量，L min-1；Ps、Pm分别为标准流量计和窜气量测量仪气体进口处的绝对压力，Pa。,下一页,上一页,返回,图2-3-8,返回,第三节 发动机密封性检测设备, 示值误差按式（2-3-3）计算，其结果允许误差5% FS。 Q Li-Q ii=- （2-3-3） Q式中i示值误差；(i=1,2,3,4)Q Li第i点窜气量测量仪示值的算术平均值，Lmin-1；Q测量范围上限值对于分段式仪表为每段的测量范围上限值，L min-1 。(6) 窜气量测量仪检定窜气量测量仪检定周期为一年，检定合格后应发给检定证书，并在仪器外观明显位置粘贴上检定合格标签。,上一页,返回,第四节 内窥镜,内窥镜也称为内镜，其发展和应用起源于医学，原意为借助某种媒介窥视人体内深部腔道的一种方法，后来很快就应用到工业领域，特别是应用到那些有毒、高温、辐射和人眼难以观察到的地方。尤其是汽车维修企业，如果不应用工业内窥镜，在对汽车各总成、机构内部进行不解体检测诊断时，很难了解内部的具体情况。如发动机的燃烧室，在不打开气缸盖情况下，如不使用工业内窥镜，就不会确知活塞顶、进排气门、气缸壁和燃烧室壁的技术状况。因此，随着电子技术和传感器技术的不断发展，工业纤维内窥镜在汽车检测诊断方面得到广泛应用。,下一页,返回,第四节 内窥镜,一、 纤维内窥镜的结构内窥镜的发展史大致可以分为4个时期：硬式内镜期、半可曲式内镜期、纤维内镜期和电子内镜期。其中，纤维内窥镜是在20世纪50年代后由于光导纤维的出现而发展起来的。各种类型的纤维内窥镜，虽然结构稍有不同，但基本结构相似，一般都由目镜、操作部、镜身、头端部、导光光缆及其光源插头等组成。适用于汽车维修业的是国产奥瑞德工业纤维内窥镜，其外形如图2-4-1所示。,下一页,上一页,返回,图2-4-1,返回,第四节 内窥镜,1 基本结构 目镜。位于操作部上方，用于检测人员观察图像，也可以安装照相机或摄像机用于照相或摄像，或安装电视转接器将图像转到电视显示器上显示。 操作部。位于目镜的下方，包括调焦装置、转角控制钮和转角控制锁紧钮等。调焦装置在目镜的下方，转动此装置的光圈，可调节目镜与导光束之间的距离使图像清晰。转角控制钮用于对弯曲部上下左右活动方向的调节。转角控制锁紧钮用于对头端部的固定。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜, 镜身。镜身为一易弯曲的软管道，也称为软管部，由钢丝管与蛇形钢管制成，具有保护作用。其外部套有聚氨酯塑料管。聚氨酯塑料管具有密封作用，可防止油、水的进入和腐蚀。外套管表面光滑，并每5mm画一刻线，以表明纤维内窥镜插入深度。镜身的前部为弯曲部，能实现上下左右的弯曲，实现无盲区观察。镜身内装有导像束、导光束和控制转角的钢丝等装置。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜, 头端部。纤维内窥镜镜身前头的端部，为硬性部分。头端部有物镜和导光窗等装置。物镜对物像的观察有三种类型：直视型、侧视型、斜视型。直视型头端部，在进镜时能清楚地观察到前进方向的弯曲走向及前壁的状况，但对侧壁观察欠佳。侧视型头端部，能正面观察到前进方向侧壁的状况，特别是对于狭小空间侧壁的观察效果更好，但对正前方观察欠佳。斜视型头端部，观察物像的方向介于直视型和侧视型之间，一般为3045。纤维内窥镜的前端部一般设有12个导光窗，照明光线由此射出，以便物镜能观察到物像。导光窗由导光束末端面和密封玻璃组成。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜, 导光光缆及其光源插头。导光光缆(也称导光软管)一端在操作部与纤维内窥镜体连接，另一端与冷光源连接，是纤维内窥镜和冷光源之间的连接部分。导光光缆内有导光束和控制自动曝光的电线等。导光光缆的光源插头比较复杂，这是因为在光源插头中还有供摄像曝光等装置的插头。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜,2 主要附件 光源。冷光源自20世纪70年代问世以来，一直为纤维内窥镜的照明光源。冷光源，即将体外光源采用红外线过滤措施而进入体内的光。体外光源的类型有许多，如从简单、低能量的卤素灯光源，到复杂、高电流强度的氙短弧灯光源，都可以采用。采用的冷光源强度大、照度高，所观景像清晰、真实。由于冷光源近于自然光，所以照相时可以采用日光型胶卷，并可作为电视传像和拍摄电影的光源。冷光源还具有使用寿命长、检查更换较为方便等优点。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜, 教学镜。可接于目镜上，供第二者观看，便于教师指导。但由于导像束的再传导使亮度大大降低，一般不采用教学镜教学，而是采用内窥镜电视系统教学。 普通照相机。可接在目镜上，通过内窥镜光源自动曝光，以获得物像照片。 电视摄像机。采用单镜头反光箱，色差小，光斑及失真少，可获得高质量图像。 内窥镜电视系统。是在目镜上连接电视转接器，将图像在一般电视机或电视显示器上显示，供学生或参观者观看，也可以将电视图像录在磁带上保存，供技术人员会诊或科研使用。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜,二、 纤维内窥镜的工作原理纤维内窥镜的主体是纤维光束。纤维光束由许多细光学纤维构成。光学纤维有两种类型：玻璃光学纤维和塑料光学纤维(主要是丙烯树脂)。光在光学纤维内传导必须遵循全内反射原理，也就是必须遵循每根光学纤维传导的像素不发生折射而泄漏，应在纤维中以全内反射方式由一端传至另一端。只有这样才能保证光在传导中无损失，图像无失真，从而得到高清晰度、高精度的图像。纤维内窥镜，遵循光全内反射原理，使光的传导在光学纤维内从一端到另一端有序地进行。当光学纤维弯曲时，反射角相配套的变化，光的传递就随纤维的弯曲而弯曲。这样，就能看到从任何方向传来的物像。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜,三、 纤维内窥镜使用方法不同厂家生产或不同型号的工业纤维内窥镜使用方法不尽相同，使用时应以产品相配套的使用说明书为准。为便于叙述，下面以国产奥瑞德工业纤维内窥镜为例介绍使用方法.1 准备工作 光源准备，可选用IG-25-11，IG-10011，IG-150，IGS-150型系列冷光源。 将导光光缆光源插头牢固地插入光源的输出插座。 在确认光源、电源开关处于“关”的位置后，将光源电源线连接到已正确接地的交流电源。 打开光源的电源，并确认光源亮度的可调性。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜,2 检查内窥镜及附件(1) 检查插入软管目视检查主软管表面有无破损或其他缺陷。(2) 检查弯曲部目视检查弯曲部外表面有无缺陷，慢慢调节转角调节钮，确认弯曲部弯曲正常，并能达到最大弯曲度。(3) 检查转角调节钮 检查上下转角调节钮是否能自由动作，当释放此钮时，弯曲部应回到中间位置。检查左右转角调节钮：握持操作部，将插入软管放在平坦的台面上。操作左右转角调节钮，使弯曲部向右弯曲。确认当对头端部稍加拉力时，弯曲部能大致上变得平直，如图2-4-2所示。将内窥镜翻转过来，使弯曲部向左弯曲，重复以上检查。,下一页,上一页,返回,图2-4-2,返回,第四节 内窥镜,(4) 检查转角调节锁紧钮 检查上下转角调节锁紧钮，该钮朝上为松，朝下为紧，应有一定的阻尼感。 检查左右转角调节锁紧钮，检查方法同上。上下转角调节锁紧钮和左右转角调节锁紧钮检查完和使用完后，应放置在“松”的位置，如图2-4-3所示，以保证使用寿命。,下一页,上一页,返回,图2-4-3,返回,第四节 内窥镜,(5) 检查光学系统转动调焦装置的视度环，直至视场网纹图案清楚地聚焦。检查离物镜15 mm的物像能否清楚地看到，如图2-4-4所示。目镜筒上的彩色编码标志用于快速调定视度的参考标志，如图2-4-5所示。(6) 检查导光软管检查该软管有无裂纹、扭曲、压扁等损伤。(7) 电视系统的准备与调整在内窥镜目镜上安装电视系统，打开电视系统，调整图像的清晰度和色彩，直到满意为止。,下一页,上一页,返回,图2-4-4,返回,图2-4-5,返回,第四节 内窥镜,3 观测方法(1) 握持内窥镜用左手握持内窥镜操作部，拇指操作上/下转角调节钮，右手握持插入软管。(2) 插入与观察 调节视度环，直至视场网纹图案清楚地聚焦。 将内窥镜轻轻插入被检总成或机构的孔中。如发动机燃烧室的火花塞孔或喷油器孔，发动机曲轴箱的加机油孔或机油尺孔，变速器、分动器、驱动桥和转向器等总成的加油孔，都可以成为内窥镜的插入孔。 调节光源的亮度，以获得最合适的照度。 用左手操作上下转角调节钮和锁紧钮，用右手操作左右转角调节钮和锁紧钮。调定后，用锁紧钮锁定内窥镜弯曲部转角。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜, 观察总成或机构内部的技术状况。例如检查燃烧室内部技术状况时，可观察活塞顶是否有积炭、烧蚀、开裂等情况。气缸壁是否有拉缸、开裂和严重磨损等情况，进、排气门是否有积炭、结胶、烧损和工作面有麻点等情况，燃烧室壁是否有积炭和开裂情况等。必要时可进行照相、摄像或转接电视显示器显示。,下一页,上一页,返回,第四节 内窥镜,4 退出内窥镜 确认锁紧钮处于放松位置。 确认内窥镜大致处于平直状态(转角调节钮置于中间位置)。 慢慢从总成或机构的孔中退出。需要指出的是，尽管目前纤维内窥镜在医学和工业中的应用非常普遍，但纤维内窥镜将逐渐被电子内窥镜所代替，这是科技发展的必然趋势。电子内窥镜是一种用电子眼睛的固态摄像器材或电荷耦合器件代替纤维内窥镜的导光束，把图像的光信号变成电信号在电视监视器显示出来的内窥镜，是一种观察起来更为方便和真切的内窥镜。,上一页,返回,第五节 发动机转速仪,一、 概述转速是发动机的重要参数。不仅确定发动机的有效功率需要转速，评价其工况稳定性时也需要转速。所以，转速的测量是汽车发动机检测的重要测试项目。转速是指单位时间内发动机曲轴的转数，常用“转/分（r/min）”来表示。根据其性质不同，转速可分为平均转速和瞬时转速。将发动机的转速信号转换为人们可以读出的信号是用传感器来实现的。根据传感器与转动轴的连接状态，发动机转速的测量方法有接触法和非接触法；根据其传感器的不同，测量方法有机械式测量法、磁电式测量法、光电式测量法等。,下一页,返回,第五节 发动机转速仪,1 机械式测量法在机械式转速测量法中，有离心式转速测量法和停表式平均转速测量法等。图2-5-1示出了离心式转速表的工作原理。一对重锤在转动时，在离心力作用下向外移，一直到与弹簧平衡为止。这个动作可用杠杆、齿轮等传给指针使之移动，在刻度盘上就可以读出相应的转速值。在转速表内还配有小的变速齿轮箱，通过不同的齿轮组合，可将量程分为几挡，故这种转速表测量范围很宽广，从几十转至上万转均可测量。,下一页,上一页,返回,图2-5-1,返回,第五节 发动机转速仪,离心式转速表使用时应注意以下几点：(1) 应对被测轴转速有预先估计；若无法估计，可先从转速测量最高挡开始试测，直至合适量程。(2) 测量中不得更换量程。(3) 转速表与被测轴相接时，两者应在同一轴线上，手的压力要适当。一次接触时间一般不应超过30s。停表式平均转速测量法是通过测量在一定时间内发动机输出轴的总转数来表示发动机的转速。,下一页,上一页,返回,第五节 发动机转速仪,2 磁电式测量法磁电式测速传感器由一个装于被测转轴上的齿轮及一个装于外支架上的磁头组成，磁头即为一个带线圈绕组的永久磁铁。永久磁铁距齿轮顶端间隙很小，通常为0.51 mm。在被测轴开始运转时，驱动齿轮一同旋转，使齿轮切割磁力线，在磁头的线圈中就感应出电压脉冲信号，经显示测量仪处理后，即可显示出被测轴的转速。磁电式测速传感器结构原理图如图2-5-2所示。 磁电式测速传感器具有结构简单、易于制作和应用、无需配置专门的电源、高速时信号不减弱等优点，可用于高、中、低转速的测量。缺点是电脉冲信号不规则。,下一页,上一页,返回,图2-5-2,返回,第五节 发动机转速仪,3 光电式测量法光电式测速传感器是利用光电变换原理将被测轴的转数转换为电脉冲信号的。其结构形式有透射式（也称双头照射式）和反射式两种。透射式光电测速传感器工作原理如图2-5-3(a)所示，由光源、聚光镜、遮光盘和光电管组成。在遮光盘上开有可以透过光线的狭缝，其余部分光线则不能透射过去。工作时，由曲轴带动遮光盘旋转而间断地遮住光源照射在光电管上的光束，使光电管集电极电流发生变化，产生与狭缝数相等的电脉冲信号，经指示测量装置处理后，即可由显示仪表读出被测轴转速的数值。,下一页,上一页,返回,图2-5-3,返回,第五节 发动机转速仪,反射式光电测速传感器工作原理如图2-5-3(b)所示，光源和光电管装在适当位置上，被测轴上涂以白漆或反光材料形成若干个反射面。当反射面转到某一角度时，反光材料将光源射来的光束反射给光电管，使之输出一个电压脉冲信号，从而实现机电转换。根据反射原理工作的光电测速传感器多制成单头式，借助于聚光镜、反射镜等，实现上述机电转换。光电式测速传感器结构比较复杂，脉冲电信号在高速时有减弱现象，一般不适于10 000 r/min以上转速的测量，所以不及磁电式传感器应用广泛。,下一页,上一页,返回,图2-5-3,返回,第五节 发动机转速仪,二、 各种转速表的使用下面，结合具体仪表介绍一些常用的转速表。（一） 非接触手持式数字转速表1 用途用于各种有反射标记的旋转物体的转速测量。2 技术特点便携，适合现场检测使用，仪表由检测器、测量部件、显示部件组成。在任一被测旋转物体上贴上一块反射标记，由检测器发出的可见光对准反射标记，即可测量转速。,下一页,上一页,返回,第五节 发动机转速仪,3 使用方法（1） 将一块反射标记贴在被测的旋转零件上，注意非反射面积应为反射面积的2倍。在贴反射标记之前，将零件表面上的水、油等其他污物擦去。如果零件表面是电镀的或者具有很亮的反射面，则使转速表按一定角度对准转动