第2章 发动机性能检测与故障诊断

,第2章发动机性能检测与故障诊断,学习目标,了解发动机不解体检测的内容和方法学会发动机检测仪器和设备的使用方法掌握发动机各总成的检测方法掌握发动机常见的故障诊断方法,发动机是汽车的动力来源。汽车的各项技术性能都直接或间接地与发动机的相关性能相联系。我们一般从发动机的动力性、经济性和机械磨损等几方面来评价发动机的技术状况。发动机技术状况变化的主要外观特征有：功率下降，燃料与润滑材料消耗增加，起动困难，漏水、漏电、漏油、漏气以及运转中有异常响声出现等。发动机性能检测与故障诊断的具体检查项目包括发动机功率的检测、气缸密封性检测与故障诊断、燃油供给系的检测与故障诊断、起动性能检测与故障诊断、点火系统性能检测与故障诊断、润滑系统检测与故障诊断、冷却系统检测与故障诊断以及运行时的异响、振动检测与诊断等。本章将就上述几个方面的检测与故障诊断的基本原理、设备、检测工艺及技术标准进行介绍。,第2章发动机性能检测与故障诊断,发动机的动力性评价指标是额定功率和转矩，评价指标的确切数值只能在发动机台架试验中才能得到，在发动机不离车的情况下只能用其他的方法对动力性进行间接地判断。发动机的有效功率是曲轴对外输出的功率，是一个综合性评价指标。,2.1发动机动力性检测,第2章发动机性能检测与故障诊断,根据国家标准GB7258-2004机动车运行安全技术条件和GB/T15746.21995汽车修理质量检查评定标准发动机大修附录B的规定：发动机功率不允许小于标牌（或产品使用说明书）标明的发动机功率的75%；大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。部分汽车发动机的动力性指标（不带风扇、空气压缩机、空气滤清器、排气消声器等附件时的功率）见表2-1。有时为判断发动机故障，需检查发动机各气缸动力性能是否一致。,2.1发动机动力性检测2.1.1发动机功率评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.1发动机动力性检测2.1.1发动机功率评价指标,表2-1部分汽车发动机的动力性指标,表2-1部分汽车发动机的动力性指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,方法一：先测出发动机整机功率，再测出某单缸断火情况下的发动机功率，两功率差即为断火之缸的单缸功率。技术状况良好的发动机，各单缸功率应是一致的，亦即各缸功率差应是相等的，否则造成发动机运转不平稳。比较各单缸功率，可判断各缸工作状况。,2.1发动机动力性检测2.1.1发动机功率评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,方法二可利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，来评价发动机各气缸的工作状况。工作正常的发动机，在某一转速下稳定运转时，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下降值。当发动机在800r/min下稳定工作时，取消一个气缸工作致使转速正常平均下降值如表2-2所列，要求最高与最低下降值之差不大于平均下降值的30%。注意：如果下降值低于表中所列，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，即该缸完全不工作。,2.1发动机动力性检测2.1.1发动机功率评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.1发动机动力性检测2.1.1发动机功率评价指标,表2-1部分汽车发动机的动力性指标,表2-2单缸断火转速正常平均下降值,表2-2单缸断火转速正常平均下降值,第2章发动机性能检测与故障诊断,目前，最常用的发动机功率检测仪器有二种。一种是便携式发动机无负荷测功仪，如图2-1所示；另一种是发动机综合测试仪，如图2-2所示。测量仪目前采用的测量方法一种是测量瞬时加速度；一种是测量加速时间。在国产发动机检测仪中，有的采用通过测角加速度以确定瞬时功率的测试原理，如天津YT-416型发动机检测仪；有的采用通过测试加速时间测定平均功率的测试原理，如济南WFJ-1型发动机检测仪。,2.1发动机动力性检测2.1.2发动机功率检测仪器,图2-2EA-1000型汽车发动机综合性能分析仪的主要组成,图2-1便携式发动机无负荷测功仪面板,第2章发动机性能检测与故障诊断,1测量瞬时加速度测量瞬时加速度是通过测量加速过程中某一转速的加速度，从而获得瞬时功率。仪器主要由传感器、整形装置、时间信号发生器、计数器和控制装置、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2-3所示。电磁感应式传感器装在离合器壳上一个特制的加工孔内，与飞轮齿顶保持24mm的间隙，属于非接触式。当飞轮转动时，传感器内产生脉冲频率信号，每分钟脉冲信号频率除以飞轮齿数，就可获得发动机的转速。从传感器传来的脉冲信号，通过整形、放大（把脉冲信号的频率放大24倍，目的是为了提高仪器的灵敏度）后变成矩形触发脉冲信号。矩形触发脉冲信号被输入加速度计数器，并且只有发动机转速加速到规定值时，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数器工作，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。时间间隔由时间信号发生器控制。第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。转换分析器能把计数器输出的脉冲信号，亦即与功率成正比的相对加速度脉冲信号变成直流电压信号，然后输入功率指示表。该指示表可按功率单位标定，因而可直接读得功率数。时间间隔取得越小，测得的有效功率就越接近瞬时有效功率。,2.1发动机动力性检测2.1.2发动机功率检测仪器,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.1发动机动力性检测2.1.2发动机功率检测仪器,图2-3瞬时加速度测量原理框图,第2章发动机性能检测与故障诊断,2测量加速时间测量加速时间是通过测量加速过程中某一转速范围内的加速时间，从而获得平均加速功率。仪器主要由转速信号传感变压器、转速脉冲整形装、起始转速n1触发器、终止转速n2触发器、时标、计算与控制装置和显示装里等组成，其原理框图如图2-4所示。这种仪器能把来自点火系初次电路断电器触点开闭一次的电流感应信号，作为发动机转速的脉冲信号，经整形装置整形为矩形触发波，并变为平均电压信号。当发动机节气门突然全开加速到起始转速时，与对应的电压信号通过触发器触发计算与控制电路，使时标信号进入计数器并寄存。当发动机加速到终止转速时，与对应的电压信号通过触发器又去触发计算与控制电路，使时标信号停止进入计数器，并把寄存器中的时标脉冲数经数模转换随时转换成电流信号，在显示装置的电表上按加速时间或直接标定成功率显示。,2.1发动机动力性检测2.1.2发动机功率检测仪器,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.1发动机动力性检测2.1.2发动机功率检测仪器,图2-4测量加速时间原理框图,第2章发动机性能检测与故障诊断,发动机功率测试可采用稳态测功和动态测功二种形式。稳态测功是对发动机功率测量的一种台架试验，指发动机在节气门开度（或油量调节机构位置）一定，转速一定和其他参数都保持不变的稳定状态下，在测功器上测定发动机功率的一种方法。多为发动机设计、制造、院校和科研单位做性能试验所采用，其缺点是测功时费时费力、成本较高，并且需要大型、固定安装的测功器。因而，在一般的汽车运输企业、汽车维修企业和汽车检测站中采用不多，在此不做详细叙述。动态测功是在发动机节气门开度和转速等均为变动的状态下，测定发动机功率的一种方法。由于动态测功时无须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。这种测功的基本方法是：当发动机在怠速或空载某一转速时，突然全开节气门，使发动机克服其惯性和内部各种运动阻力而加速运转，其加速性能的好坏可直接反映出发动机功率的大小。因此只要测出发动机在加速过程中的某一参数，就可得出相应的最大功率。动态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，除克服各种内部运动阻力矩外，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，而加速时间愈短。所以，只要测得角加速度和加速时间，就可以间接获得发动机功率。,2.1发动机动力性检测2.1.3发动机功率检测的原理,第2章发动机性能检测与故障诊断,1测角加速度转矩与角加速度的关系为：,2.1发动机动力性检测2.1.3发动机功率检测的原理,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I为一常数，如解放CA10B型发动机的转动惯量为0.94438kgm2。修正系数K的数值可通过台架对比试验得出。,第2章发动机性能检测与故障诊断,2测加速时间根据功能原理，发动机在某一转速范围的加速过程中，发动机驱动曲轴转动所做的功等于曲轴旋转动能的增量：,2.1发动机动力性检测2.1.3发动机功率检测的原理,若已知转动惯量，并确定测量时的起始转速和终止转速，则为常数，称为平均功率测功系数。由上式可知，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，则其有效加速功率越小；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，便可得出平均有效加速功率。,第2章发动机性能检测与故障诊断,如果发动机功率偏低，一般系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等原因造成的。其典型故障的原因与排除方法如表2-3所列。对个别气缸技术状况有怀疑时，可对其进行断火后再测功，从功率下降的大小，诊断该缸的工作情况。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下的发动机率，如果要校正到标准大气压下的功率，还应乘以校正系数。,2.1发动机动力性检测2.1.4发动机动力性故障的诊断和排除,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.1发动机动力性检测2.1.4发动机动力性故障的诊断和排除,表2-3影响汽油发动机功率的典型故障及排除方法,第2章发动机性能检测与故障诊断,汽车发动机气缸密封性是由活塞组、气门与气门座以及气缸盖、气缸垫、气缸体零件保证的。发动机在长期的使用过程中，零件的磨损、烧蚀、翘曲等将使漏气量增加，密封性下降，从而导致发动机功率下降，油耗增加。因此，为了保证发动机正常的工作状况，保证其动力性和技术性，必须进行发动机气缸密封性的检测。发动机气缸密封性可以通过测定气缸压力、进气歧管真空度、气缸漏气量进行分析。就车检测气缸密封性时，只要检测上述参数中一项或两项，就能足以说明问题。,2.2发动机气缸密封性检测,第2章发动机性能检测与故障诊断,根据发动机气缸密封性检测方法的不同，评价指标有气缸压力、进气歧管真空度、气缸漏气量和曲轴箱窜气量。1气缸压力根据GB/T15746.2-1995汽车修理质量检查评定标准发动机大修的规定，大修竣工的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差、汽油机不超过8%，柴油机不超过10%。GB18565-2001营运车辆综合性能要求和检验方法规定：发动机各气缸压缩压力应不小于原设计规定值的85%。常见轿车发动机气缸压力见表2-4。,2.2发动机气缸密封性检测2.2.1发动机气缸密封性评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.2发动机气缸密封性检测2.2.1发动机气缸密封性评价指标,表2-4常见轿车发动机气缸压力,第2章发动机性能检测与故障诊断,2进气歧管真空度根据GB/T15746.2-1995汽车修理质量检查评定标准发动机大修的规定，汽油发动机怠速时进气歧管真空度应在5770kPa范围内。发动机在怠速时，进气歧管真空度波动范围：6缸汽油机不超过3kPa，4缸汽油机不超过5kPa。进气管真空度随海拔高度升高而降低。在海拔1000m高度真空度将降低10kPa左右。因此，检测真空度时应根据当地海拔高度修正检测标准。,2.2发动机气缸密封性检测2.2.1发动机气缸密封性评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,3气缸漏气量对于气缸漏气量，我国还没有制定出统一的诊断参数标准。检测技术标准是根据发动机种类、缸径、活塞位置等因素通过实验制定的。表2-5为气缸漏气量检测要求，供参考。,2.2发动机气缸密封性检测2.2.1发动机气缸密封性评价指标,表2-5气缸漏气量参考值,第2章发动机性能检测与故障诊断,1气缸压力表图2-6真空度表气缸压力表如图2-5所示。由表头、导管、单向阀和接头等组成。气缸压力表的接头有两种：一种为螺纹管接头，可以旋紧在火花塞或喷油器螺纹孔内；另一种为锥形或阶梯形的橡胶接头，可以压紧在火花塞或喷油器座孔上。接头通过导管与压力表头相连通。导管也有两种：一种为软导管，适用于螺纹管接头与压力表头的连接；另一种为金属硬导管，适用于橡胶接头与压力表头的连接。气缸压力表还装有能通大气的单向阀。当单向阀处于关闭位置时，可保持压力表指针位置以便于读数。当单向阀处于打开位置时，可使压力表指针回零。气缸压力表的工作原理是利用气缸中的活塞在上行时产生的高压气体，通过导管送到表头内部，驱动表头指针指示气缸压力值。,2.2发动机气缸密封性检测2.2.2发动机气缸密封性检测仪器,图2-5气缸压力表,第2章发动机性能检测与故障诊断,2进气歧管真空度表图2-7气缸漏气量检测仪发动机进气歧管真空度（负压）是进气歧管内的压力与大气压力的压力差，单位用kPa表示。发动机进气歧管真空度随气缸活塞组的磨损而变化，并与配气机构、点火系和供油系有关。活塞及活塞环与气缸壁的密封情况、气缸盖（垫）与缸体的密封情况、气门与气门座口的密封情况、进气歧管（垫）与缸体的密封情况将影响进气歧管的负压，即从进气管开始到排气口止，不管哪一处出现故障都将影响进气歧管的真空度，所以通过真空表测试负压可以反映发动机各部位密封的好坏，有助于我们快速排除发动机故障。汽车发动机检测专用真空度表如图2-6所示。,2.2发动机气缸密封性检测2.2.2发动机气缸密封性检测仪器,图2-6真空度表,第2章发动机性能检测与故障诊断,3气缸漏气量检测仪气缸的密封性可用检测气缸漏气量的方法进行评价。通过检查气缸漏气量判断气缸密封性时，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，来检查整个气缸组的密封性，它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。国产QLY-1型气缸漏气量检测仪如图2-7所示。该仪器由调压阀、进气压力表、测量表、校正孔板、橡胶软管、快速接头和充气嘴等组成，此外还须配备外部气源、指示活塞位置的指针和活塞定位盘。外部气源的压力相当于气缸压缩压力，一般为600900kPa。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显示。随后，它经由调压阀、校正孔板、橡胶软管、快速接头和充气嘴进入气缸，气缸内的压力变化情况由测量表显示。,2.2发动机气缸密封性检测2.2.2发动机气缸密封性检测仪器,图2-7气缸漏气量检测仪,第2章发动机性能检测与故障诊断,气缸密封性不好的原因有三个：一是活塞组和汽环磨损严重；二是气门密封不好，三是活塞环断裂或被卡住。那么如何来判断到底是哪个原因造成的呢？方法一当各气缸压缩压力均低于规定值，且各气缸压力差相差不大于规定值时，一般可认为是发动机气缸磨损；为进一步明确判断，可采用注入机油再测气缸压力的方法检查：由火花塞孔注入1520毫升粘度比较高的新机油到所测气缸内，然后再测这个气缸的压缩压力，这时可能出现两种情况：1、如果所测压力与原来测量值相差不大，则可以判断为原来气缸压力低是气门密封不好造成的；2、如果所测压力比原来测量值明显升高，就可以判断为原来气缸压力低是曲活塞组磨损造成的。方法二当个别气缸压缩压力明显偏低时，大多数的可能性是该气缸活塞环断裂或被卡住，此气缸如果用“注入机油再测缸压法检查”，气缸压力会有所提高，则气缸压力低所造成的发动机动力不足，可以用GUNK（美国劲牌）添加剂来改善；因气门密封不良和活塞环被卡死造成的发动机动力不足，用GUNK是解决不了的。,2.2发动机气缸密封性检测2.2.3发动机气缸密封性故障的诊断和排除,第2章发动机性能检测与故障诊断,汽车燃料供给系统包括汽油机燃料供给系统与柴油机燃料供给系统两种基本类型，其中汽油机燃料供给系统又可分为化油器式燃料供给系统和微机控制燃料供给系统两种。燃料供给系统技术状态的好坏直接影响着发动机的动力性、经济性、排放净化性和可靠性，在使用中故障率较高，因此，往往是汽车检测和诊断的重点内容。根据汽油机燃料供给系统与柴油机燃料供给系统的不同，其检测诊断的方法也有所不同，本节只介绍汽油机燃料供给系统检测。,2.3发动机燃料供给系统检测,第2章发动机性能检测与故障诊断,目前，我国没有制定对发动机燃料供给系统检测的国家标准。发动机燃料供给系统的检测主要从3个方面进行：漏油、堵塞和机件损坏。传统燃料供给系统中的检测重点是：燃油泵和化油器。检测诊断一般采用就车人工经验法进行。微机控制燃料供给系统检测的重点是燃油供给系统的压力和燃油泵。检测诊断可采用就车人工经验配合检测仪器进行诊断。1传统燃料供给系统的检测（1）传统燃料供给系统的机械膜片式燃油泵的检测1）传统燃料供给系统的机械膜片式燃油泵的主要参数见表2-6。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,表2-6机械膜片式燃油泵主要参数,第2章发动机性能检测与故障诊断,2）机械膜片式燃油泵检测结果分析。泵油压力检测结果分析。如果测得的泵油压力在车型技术要求范围内，则说明燃油泵和燃油滤清器技术状况良好。如果测得的泵油压力达不到车型技术要求，而燃油供给系统中又有燃油滤清器，则可将燃油滤清器或其滤芯取下，用上述泵油压力检测方法再测一次泵油压力读数。如果此时泵油压力符合车型技术要求，则说明燃油滤清器堵塞，在进行车辆二级维护作业时应更换燃油滤清器。若去除燃油滤清器或其滤芯后，泵油压力仍然不符合车型技术要求，则说明燃油泵有故障，在进行车辆二级维护作业时应彻底检查或更换燃油泵。密封性检测结果分析。如果1min后，压力下降值超过车型技术规定要求，则进行车辆二级维护作业时更换燃油泵。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,泵油量检测结果分析。如果泵油量符合车型技术要求，则说明燃油泵和输油管路技术状况良好。如果泵油量低于车型技术要求的数值，则说明燃油泵有故障，或燃油滤清器堵塞，或输油管路漏油。在进行车辆二级维护时应更换燃油泵、燃油滤清器，或解决输油管路漏油故障。如果在泵油量测试过程中有气泡出现，则说明燃油泵或进油管路中有渗漏故障。在进行车辆二级维护时应解决进油管路渗漏故障。泵油量和泵油压力低的另一些原因对于膜片式汽油泵可能是：燃油泵摇臂，推杆或膜片构件磨损或断裂（如有这种情况，应更换燃油泵或有关部件，并重新测试）；水或沉淀物堵塞燃油箱中的吸油滤网（如有这种情况，可以拆下油箱盖和燃油泵的进油管，通过油管用压缩空气吹净滤网，然后重新进行测试，如果泵油量和泵油压力有所改善，则应拆卸燃油箱总成进行清洗）；如果油管或软管阻滞或渗漏，则应全部打开检查，然后用压缩空气吹净，如有必要则应换用新的管路；凸轮轴上的燃油泵偏心凸轮断裂或磨损（经检查如所有管路和滤清器都是清洁的，则可以安装一个已知是正常的燃油泵取代原泵，然后重复测试过程，若泵油压力和泵油量仍然低于车型技术要求值，则很可能是偏心凸轮磨损）。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,（2）传统燃料供给系统的化油器检测化油器的检查和调整内容、要求因机而异。充分发挥人的感官功能，结合仪器对化油器进行就车检查，可诊断部分化油器故障，并且省工省时。1）浮子室油面高度的检测和调整：化油器油面高度在出厂时已调整好，一般不需调整。但若晃动车身上下振动，主喷管有滴油现象时，说明油平面过高；不滴油，但稍许加大节气门，主喷管喷油不及时，则为油面过低。有的化油器有油面高度观察窗或观察孔，其浮子室油面高度检查十分方便。若油面高度不当，可通过改变浮于室上盖的调节螺钉的位置来调整。2）起动装置和快怠速装置的检测和调整：拉足阻风门拉索手柄，阻风门应能全关；推足阻风门拉索手柄，阻风门到全开位置时，拉索不应有阻碍现象。阻风门关闭，起动发动机，迅速推回阻风门拉索手柄，瞬时应有快怠速动作，时间长短取决于发动机热状态。阻风门应能逐渐打开至全开位置，与此同时，转速平稳下降趋于低怠速，低怠速运转应平稳，转速为（80050）r/min。稍许加大节气门开度，转速应平稳升高。否则应检查调整半自动阻风门起动拉索、真空拉力器或真空管路、快怠速机构和怠速调整装置。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,3）加速装置的检测和调整：怠速时，快速加大节气门开度，加速喷嘴应急促喷油，发动机转速上升无滞后、失速、喘气现象。如喷油无力或持续时间过短，说明加速装置有故障，应检查加速装置进、出油阀、弹簧和膜片。化油器加速泵有调节装置时，如有必要调整，可进行调整；化油器加速泵无调节装置时，如有必要调整，可在膜片弹簧处加垫，以加大弹簧弹力。4）主供油装置的检测和调整：发动机在中等转速下运转时，连续改变阻风门开度，转速应有明显的升高和降低，否则说明主供油量孔和主空气量孔有部分堵塞故障，应清洗。5）副腔投入工作的检查和调整：缓开节气门开度达50以上，发动机转速在3200r/min左右时，保持油门踏板位置一定，转速应有明显升高，发动机应有明显的“变音”。桑塔纳轿车仪表组中有发动机转速表，可根据转速表数值的变化时机，确定副腔投入工作的早晚。若不合要求，应检修分动机构、副腔节气门真空拉力器及真空管路、或清洗副腔节气门轴的积炭。6）额外负荷自调装置的检查和调整：发动机怠速运转时，打开空调，额外负荷自调真空拉力器应能拉动主腔节气门轴，使节气门开度增大一角度，提高发动机转速至（95050）r/min。否则应检修额外负荷自调真空电磁阀、真空拉力器或真空管路等。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,2微机控制燃料供给系统检测（1）燃油供给系统的压力和供油量参数见表2-7。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,表2-7电控燃油喷射系统压力和供油量参数,第2章发动机性能检测与故障诊断,（2）电动燃油泵检测结果分析。1）电器部分检测结果分析。如果电流表的指针指示1.OA左右，并有明显的间歇回“0”现象，则说明电动燃油泵的电路部分正常，故障在机械部分。如果电流表指针无指示，或指示超过20A，或指针虽停在1.0A左右但无间歇回“0”现象，则说明电动燃油泵电路部分有故障。如果电流表指针无指示，则说明线圈断路，或者膜片弹簧折断。如果电流表指示超过2.0A，说明线圈短路。如果电流表指针指示1.0A，但不间歇回“0”位，则说明接触器触点不能断开或膜片拉杆卡滞。如果通电后，用手摸电动燃油泵外壳有振动，但不泵油，则说明机械部分膜片破裂，进出油阀帖滞不能开启。出现上述情况，在进行车辆二级维护时应更换电动燃油泵或予以修理。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,（3）泵油量检测结果分析。每分钟的泵油量应符合车型技术要求，如果泵油量达不到车型技术要求，则在进行车辆二级维护时应更换电动燃油泵。（4）燃油系统静态燃油压力检测结果分析。1）如果测得的燃油压力过高，在进行车辆二级维护时应检修或更换燃油压力调节器。2）如果测得的燃油压力过低，在进行车辆二级维护时应检修或更换电动燃油泵、汽油滤清器、燃油压力调节器或喷油器。（5）燃油系统保持压力的检测结果分析。若燃油系统保持压力过低，应进一步检查电动燃油泵保持压力、燃油压力调节器保持压力及喷油器有无泄漏。（6）发动机运转时燃油压力的检测结果分析。1）如果测得的燃油压力高于车型技术要求，则在进行车辆二级维护时应检修或更换燃油压力调节器及其真空软管。2）如果测得的燃油压力低于车型技术要求，则在进行车辆二级维护时应检修或更换电动燃油泵、燃油滤清器及燃油压力调节器。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,（7）电动燃油泵的最大压力检测结果分析。1）如果电动燃油泵的最大压力达不到车型技术要求，则在进行车辆二级维护时应更换电动燃油泵。2）如果电动燃油泵的保持压力达不到车型技术要求，则在进行车辆二级维护时应更换电动燃油泵。（8）燃油压力调节器保持压力检测结果分析。如果燃油压力调节器保持压力仍然低于燃油系统保持压力的技术要求值，则说明燃油系统保持压力过低的故障不在燃油压力调节器；相反，若此时压力符合车型技术要求值，则说明燃油压力调节器有泄漏，在进行车辆二级维护时应更换燃油压力调节器。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.1发动机燃料供给系统评价指标,图2-8泵油压力和密封性检测,第2章发动机性能检测与故障诊断,1机械膜片式燃油泵的检测（1）泵油压力的检测。1）在发动机处于熄火的状态下，卸下化油器进油管。2）如图2-8所示，利用合适的螺纹管接头，将压力表（098kPa）总成接入化油器进油接头上，并用手拧紧螺母。3）利用合适的螺纹管接头，将化油器进油管拧在压力表总成油管接头上并用手拧紧。4）将压力表总成上测量输油量的软管用软管夹夹住。5）起动发动机，使其在正常的热怠速工况下运转。6）注意观察压力表上的压力读数，压力读数应符合车型技术要求。（2）密封性检测。1）如上所述连接压力表总成。2）用手油泵泵油，在化油器进满油后其进油针阀关闭时，从压力表上读出燃油泵出口的关闭压力。3）停止泵油，观察压力表上燃油压力的下降情况。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,第2章发动机性能检测与故障诊断,（3）泵油量的检测（经测试证实泵油压力符合车型技术要求后，才能进行供油量的测试）。1）如图2-8所示，像测试泵油压力一样，将泵油量测试器总成连接到化油器的进油口和油管接头上。2）起动发动机，以正常的热怠速运转。3）将测量泵油量的油量输送软管插入有刻度的容器（图中未画出容器）中，松开软管夹，待容器中的燃油达到规定油位时，将插入容器中一端的软管浸入到燃油中，然后，观察燃油中有无气泡存在，如有气泡，则说明机械式燃油泵或燃油箱至燃油泵的管路中有漏气故障存在。4）观察计时器，注意观察根据车型技术要求泵出的燃油量进入容器所需的时间，然后，可靠地关严泵油量测试器的夹子。5）将测试所得的燃油泵泵油时间与车型规定的技术要求值进行比较。6）拆除泵油量测试设备，重新连接迸油管路与化油器并紧固连接接头。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,第2章发动机性能检测与故障诊断,2电动燃油泵的检测正常的电动燃油泵在接通电源时，用手触摸其外壳应能感到轻微的振动；如无振动首先应检查故障是在电路部分还是在机械部分。（1）电路部分的检测诊断1）将电动燃油泵的导线拆下，用试灯测试。如果试灯亮，说明电源正常；如果试灯不亮，则检查电动燃油泵的供电电路。2）选取一只量程为2A的直流电流表，以电流表的一端接电源线，另一端接电动燃油泵的接线架（即将电流表串联在电路中）。3）接通点火开关，观察电流表指针的摆动情况。（2）泵油量的检测诊断1）将电动燃油泵的进油管置于盛有煤油的容器内（为安全起见，不可用汽油），在电动燃油泵的出油管下接一量杯，如图5-9所示。2）将电动燃油泵与蓄电池相连，然后计时检查电动燃油泵的泵油量。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,图2-9电动燃油泵的泵油量检查,第2章发动机性能检测与故障诊断,3微机控制燃料供给系统燃油压力的检测检测发动机运转时微机控制燃料供给系统燃油管路内的燃油压力，可以判断电动燃油泵或燃油限压调节器有无故障，汽油滤清器是否堵塞等。检测燃油压力时，应准备一个量程为1MPa左右的燃油压力表及专用的油管接头，按下列步骤检测燃油压力：（1）燃油压力表的安装1）将燃油系统卸压。起动发动机，在发动机运转中拔下电动燃油泵继电器（或拔下电动燃油泵电源插头），待发动机自行熄火后，再转动起动开关，起动发动机23次，燃油压力即可基本释放，然后关闭点火开关，装上电动燃油泵继电器（或插上电动燃油泵电源接线）。2）拆下蓄电池负极搭铁线。3）拆除燃油系统测压孔螺栓（对于有冷起动喷油器的车型，可以拆除冷起动喷油器油管接头螺塞），注意：拆开螺塞时，要用一块棉布包住油管接头，以防汽油喷溅。将燃油压力表和油管一起安装在测压孔或冷起动喷油器油管接头上（图2-10a），燃油压力表也可以安装在汽油滤清器油管接头或用三通接头接在燃油管道上便于安装和观察的任何部位（图2-10b）。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,图2-10油压表的安装,第2章发动机性能检测与故障诊断,4）擦干溅出的燃油。重新装上蓄电池负极搭铁线。（2）燃油系统静态燃油压力的检测1）拔下电动燃油泵继电器，用一根导线将电动燃油泵的供电端子短接。2）打开点火开关（但不要起动发动机），让电动燃油泵运转。3）测量燃油压力。燃油压力应符合车型技术要求规定值。4）将点火开关转至“OFF”位置，拔掉短接导线。（3）燃油系统保持压力的检测测量静态燃油压力结束5min后，再观察燃油压力表指示的燃油压力。此时的压力称为燃油系统保持压力。其值应符合车型技术要求。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,第2章发动机性能检测与故障诊断,（4）发动机运转时燃油压力的检测1）起动发动机。让发动机怠速运转，测量燃油压力（图2-11a）。该燃油压力应符合车型技术要求。2）缓慢踩下加速踏板，测量在节气门接近全开时的燃油压力。该燃油压力应符合技术要求。3）拔下燃油压力调节器上的真空软管，并用手堵住（图2-11b），让发动机怠速运转，测量此时的燃油压力。该压力应和节气门全开时的燃油压力基本相等。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,a）测量怠速及节气门全开时的燃油压力b）测量按下油压调节器真空软管后的燃油压力图2-11燃油压力的测量,第2章发动机性能检测与故障诊断,（5）电动燃油泵最大压力和保持压力的检测1）将燃油系统卸压。2）拆下蓄电池负极搭铁线。3）将燃油压力表接在燃油管路上，并将出油口塞住（图2-12）。4）接上蓄电池负极搭铁线。5）拔下电动燃油泵继电器，用导线将电动燃油泵的供电端子短接。6）将点火开关转至“ON”位置，持续10s左右（不要起动发动机），使电动燃油泵工作，同时读出燃油压力表的压力读数，该压力即为电动燃油泵的最大压力，其值应符合车型技术要求（它通常应当比发动机运转时的燃油压力高200300kPa）。7）将点火开关转至“OFF”位置，5min后再观察燃油压力表的压力读数，此时的压力即为电动燃油泵的保持压力。其值应符合车型技术要求。8）拆下燃油压力表。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,图2-12电动燃油泵最大压力的测量,第2章发动机性能检测与故障诊断,8）拆下燃油压力表。（6）燃油压力调节器保持压力的检测1）将燃油压力表接入燃油管路。2）拔下电动燃油泵继电器，用导线将电动燃油泵的供电端子短接。3）将点火开关转至“ON”位置，并保持10s，让电动燃油泵运转。4）将点火开关转至“OFF”，拔去短接导线。5）用包上软布的钳子将燃油压力调节器的回油管夹紧。6）5min后观察燃油压力，该压力即为燃油压力调节器保持压力。7）拆下燃油压力表。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,第2章发动机性能检测与故障诊断,1传统燃料供给系统故障诊断传统燃料供给系统故障一般系供给系统不来油或来油不畅、混合气过稀、混合气过浓等原因造成的。其故障的原因与排除方法如表2-8所列。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.3发动机燃料供给系统故障的诊断和排除,表2-8传统燃料供给系统典型故障及排除方法,第2章发动机性能检测与故障诊断,2微机控制燃料供给系统故障诊断微机控制燃料供给系统包括空气供给系统、燃油供给系统、排放控制系统和其他为电子控制装置提供发动机信号的传感器等四个部分。空气供给系统由空气滤清器、进气总管、空气流量计、节气门体（包括怠速控制阀）、节气门位置传感器、进气歧管、进气温度传感器等组成。燃油供给系统由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、燃油脉动阻尼器（部分车型已取消）、喷油器、冷起动喷油器（大部分车已取消）、燃油管等组成。排放控制系统由排气总管、三元催化装置、废气再循环装置、氧传感器、排气管等组成。除了上述部分外，还有为发动机控制装置提供信号的水温传感器、发动机转速传感器、爆震传感器等。其故障的原因与排除方法如表2-9所列。,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.3发动机燃料供给系统检测2.3.2发动机燃料供给系统的检测内容,表2-9微机控制燃料供给系统故障及排除方法,第2章发动机性能检测与故障诊断,发动机起动系统的功用是在接通起动机电源时，起动机带动曲轴以高于保证发动机顺利起动所必需的转速运转。起动机起动性能的好坏，主要取决于起动电流、蓄电池起动电压、起动转速以及起动系统其他零部件的技术状态，因此，对起动系检测时，通常在关闭车上所有能关闭的用电器的情况下接通起动机(点火开关置于起动档位)，由起动机带动曲轴旋转时，测量蓄电池输出的总电流、蓄电池正负极柱间的电压和发动机曲轴转速三个参数，一般分别简称为起动电流、起动电压和起动转速。根据三个参数的检测结果进行分析判断，确定二级维护作业项目。,2.4发动机起动系统检测2.4.1发动机起动性能评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,1检测标准一般采用12V电源系统的汽油机起动初始电压（UB）应大于或等于12.0V，起动终止电压（UE）应大于或等于9.6V；采用24V电源系统的柴油机起动初始电压（UD）应大于或等于24.0V，起动终止电压(UE)应大于或等于19.2V。汽油机的起动转速（n）应为5070r/min，柴油机的起动转速（n）应为100200r/min。起动电流因蓄电池和起动机配置不同差异很大，每一车型的起动初始电流（IB）和起动稳定电流（IE）的实测值应符合该车型相关资料的规定。,2.4发动机起动系统检测2.4.1发动机起动性能评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.检测结果分析（1）起动电流。当开始起动瞬间，起动机所用电流是非常大的，一般是100200A，经过12s的时间，起动电流就比较稳定，当蓄电池内阻越大，起动电流的曲线就越粗。（2）起动电压。起动电压中间值汽油机一般为12V。起动电压末值比起动电压中值小得越多，说明蓄电池亏电就越多。（3）相对缸压。当某一缸漏气时，其缸压曲线降低，相对缸压百分比减小。在发动机二级维护前对起动系检测时，若有检测项目结果异常，则应作综合分析，以确定附加作业项目。起动系检测常见异常情况及故障原因见表2-10。其中起动电流包括起动机刚通电时的最大电流和起动机运转时的稳定电流，起动电压包括起动机未通电时的初始电压和起动系检测结束时的终止电压，起动转速是指由起动机带动曲轴旋转进入稳定状态时发动机的曲轴转速。,2.4发动机起动系统检测2.4.1发动机起动性能评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.4发动机起动系统检测2.4.1发动机起动性能评价指标,表2-10起动系检测结果分析,第2章发动机性能检测与故障诊断,起动系检测方法通常采用人工经验检测法和仪器检测法，现介绍采用元征EA3000便携式发动机综合分析仪检测起动系统故障的方法。起动电流、电压测试方法以元征EA3000便携式发动机综合性能分析仪为例。1）测试前的连接。在检测之前，须将大电流钳测试线夹在与蓄电池相连的电动机电流线上（大电流钳测试线箭头的指向应与电流的流向相同），将蓄电池充电电压测试线的红夹、黑夹分别夹在电瓶的正、负极，如图2-13所示。将一缸信号适配器夹在一缸高压线上。2）起动测试仪，并按规定要求预热。3）启动测试系统软件，输入用户及车辆信息。系统通过自检后首先进入主界面，在主界面中点击“检测”图标，进入检测界面，再点击用户资料图标，提示用户首先输入所测车型的相关资料。,2.4发动机起动系统检测2.4.2发动机起动性能检测方法,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.4发动机起动系统检测2.4.2发动机起动性能检测方法,图2-13大电流钳测试线和电瓶电压充电电压测试线安装示意图,图2-14起动测试,第2章发动机性能检测与故障诊断,若为新测车辆须再按以下步骤操作。必须选择汽车类型。必须选择汽车冲程数。必须选择汽车发动机缸数。必须选择或手动输入汽车点火次序。必须选择点火方式。其他项目用户可根据需要手动输入。用户数据输入完毕后，点击“确定”按钮，完成数据录入，进入测试主菜单。选择测试种类：根据实际检测的需要选择测试的种类，用户数据输入完毕后，点击“确定”按钮，进入检测界面，,2.4发动机起动系统检测2.4.2发动机起动性能检测方法,第2章发动机性能检测与故障诊断,4）在汽油机测试菜单中点击“起动电压，启动电流”图标，进入起动电压，启动电流测试界面。点击“测试”（“测试”图标被按下后即变为“停止”，若想停止该项操作，再点击此图标即可），起动发动机，系统即可自动检测起动电压、起动电流波形并显示发动机当前转速、电瓶电压值、起动电压值、起动电流值，如图2-14所示。点击“显示菜单”图标可返回上级菜单。点击“保存波形”图标可将波形保存于指定目录。点击“保存数据”图标可将检测有效结果进行保存。点击“图形打印”图标可对界面有效区域进行图形打印。点击“显示专家分析”图标，可显示本项目测试的智能提示内容。,2.4发动机起动系统检测2.4.2发动机起动性能检测方法,第2章发动机性能检测与故障诊断,发动机起动系统故障现象、故障原因及排除方法如表2-11所示。,2.4发动机起动系统检测2.4.3发动机起动系统故障的诊断和排除,表2-11发动机起动系统的故障及排除方法,第2章发动机性能检测与故障诊断,汽油发动机工作时，不仅需要一定空燃比的可燃混合气，还需要按一定的时刻和顺序及时为各缸提供电火花以点燃混合气。为保证点火系统在各种使用条件下都能可靠地点燃可燃混合气，对其有如下要求：（1）点火系统应具有足以击穿火花塞电极间隙的高电压和足够的点火能量使火花塞电极之间产生火花的电压称为击穿电压。影响击穿电压的因素有：火花塞电极间隙，气缸内混合气的压力与温度，电极的温度与极性，发动机正常工作时击穿电压一般均在15kV以上；发动机在满载低速时击穿电压为810kV；起动时需19kV。考虑各种不利因素的影响，通常点火系统的最高设计电压为30kV。正常工作情况下，可靠点燃可燃混合气的点火能量为5080mJ，起动时需100mJ左右的点火能量。（2）能根据发动机各种工况提供最佳的点火时刻（点火提前角）发动机的温度、负荷、转速和燃油品质等，都直接影响混合气的燃烧速度。点火系统必须能适应上述情况变化并实现最佳点火时刻的变化。常见车型的点火提前角如表2-12。,2.5发动机点火系统检测2.5.1发动机点火系统性能评价指标,第2章发动机性能检测与故障诊断,2.5发动机点火系统检测2.5.1发动机点火系统性能评价指标,表2-12常见车型点火提前角,第2章发动机性能检测与故障诊断,发动机传统点火系的检测项目主要有点火提前角的检测、断电器触点工作状况的检测、断电器触点闭合角的检测、点火波形检测、各缸波形重叠角的检测、点火高压值的检测等。电子点火系检测项目与传统触点式点火系统有许多相似之处，对于无触点式电子点火系统，因无断电器触点，故用最后一级功率三极管（达林顿管）的通断来确定点火线圈初级的导通率（点火线圈初级通电时间t与点火周期T之比t/T100%）。点火性能检测设备有能检测发动机各项性能（包括检测点火波形和点火系各种参数）的各类进口和国产的汽车发动机综合测试仪，有能检测发动机与点火系统各项参数及波形的汽车示波器和汽车故障分析仪等。另外，还有一些专门用来测试点火系统性能的，如电器万能试验器和正时灯等。,2.5发动机点火系统检测2.5.2发动机点火系统性能检测项目,第2章发动机性能检测与故障诊断,1点火提前角的检测（1）点火提前角汽油发动机吸入气缸中的混合气，燃烧时需要一定时间（约为23ms)。为使活塞到达上止点时混合气已充分燃烧，发出最大功率，应使火花塞在活塞到达上止点前跳（点）火。从点火开始到活塞到达上止点这一段时间内，曲轴转过的角度称为点火提前角。点火提前角对发动机的动力性和经济性影响很大。若点火晚，则发动机不易启动，提速慢，感觉“发闷”。点火过晚，则会出现排气管放炮，发动机过热的现象。若点火早，加速时会发出清脆的“嗒、嗒”类似金属敲击声音的爆震声，爆震会使功率下降并有损发动机的寿命。调整正确点火时间的工作叫“点火正时”。除安装分电器时设置的初始点火提前角外，发动机还可以根据转速、负荷等因素自动调整点火时间。自动调整点火时间可分为离心提前、真空提前和电脑控制提前。,2.5发动机点火系统检测2.5.2发动机点火系统性能检测项目,第2章发动机性能检测与故障诊断,1）离心提前点火提前角应随发动机转速增高而增大。因为转速升高时，曲轴转过同样角度所用的时间将会缩短。非电脑控制的发动机，分电器中装有离心点火提前机构。离心点火提前机构可使点火提前715凸轮转角，相当于1430曲轴转角。当发动机转速超过一定转速时，点火不再随转速升高而提前。2）真空提前点火提前角应随发动机的负荷（即节气门的开度）增大而减小。因为在大负荷时，压缩冲程终了的压力和温度增大，燃烧速度加快；在小负荷时，吸入气缸中的可燃混合气减少，残存废气量相对增加，混合气燃烧速度慢。进气管的真空度能反映发动机负荷的变化。在怠速和低速时，进气管的真空度最大（约为5770kPa)，当节气门全开时，真空度很小（57kPa)。许多发动机利用化油器底座上节气门稍微靠上的小孔处的真空度来控制点火提前