汽车发动机技术状况检测与故障诊断(实用课件)

1、,汽车发动机技术状况检测与故障诊断(实用课件),2021/4/16,2,第三章 发动机技术状况检测与诊断技术,内蒙古大学鄂尔多斯 学院交通运输系 主讲：高振刚,2021/4/16,3,1.为什么要进行发动机技术状况的检测与诊断？ 2.发动机故障比例？,第三章 发动机技术状况检测与故障诊断,发动机是汽车的动力之源，发动机技术状况的好坏直接影响汽车的动力性、经济性和排放性能。,对发动机的各个机构、系统故障比例的统计表明：电路故障比例高达45%；油路故障比例为18%；气缸活塞组故障比例为13%；曲柄连杆机构故障比例为12%。,2021/4/16,4,3.发动机故障诊断仪器及设备,第三章 发动机技术状

2、况检测与故障诊断,发动机的综合性能用一组从各个角度反映其工作状况的指标或参数表示。 检测设备,单一功能检测设备：可靠性好，价格便宜,综合性能检测仪：检测项目多，具有自动分析、判断、输出检测结果。,2021/4/16,5,第三章 发动机技术状况检测与故障诊断,3.1发动机综合性能检测 3.2发动机功率检测 3.3发动机气缸活塞组检测与诊断 3.4发动机点火系统检测与故障诊断 3.5汽油机燃油供给系检测 3.6柴油机燃油供给系的检测 3.7发动机润滑系检测 3.8发动机冷却系检测 3.9发动机异响诊断,2021/4/16,6,发动机综合性能检测仪的基本功能和特点 发动机综合性能检测仪的构成和作用

3、发动机综合性能检测仪的使用方法,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,7,一、发动机综合性能检测仪的基本功能和特点 1.发动机综合性能检测仪的基本功能 （1）无负荷测功 （2）检测点火系统 （3）机械和电控喷油过程参数的测定 （4）进气歧管真空度波形测定与分析 （5）各缸工作均匀性测定 （6）起动过程参数测定 （7）各缸压缩压力测定 （8）电控供油系统各传感器参数测定 （9）数字万用表功能 （10）排放污染物分析,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,8,一、发动机综合性能检测仪的基本功能和特点 2.发动机综合性能检测仪的特点 （1）动态测试功能：信号采集系统能迅速、准确地获取

4、发动机运转过程中各瞬时变化参数随时间变化的函数曲线。 （2）普遍性和通用性：测试分析过程只针对发动机基本结构和工作原理的实际情况进行。 （3）主动性：主动地发出某些指令干预发动机的工作。,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,9,二、发动机综合性能检测仪的构成和作用 1.结构：信号提取系统；信号处理系统；控制与显示系统。,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,10,二、发动机综合性能检测仪的构成和作用 2.信号拾取系统 （1）作用：测取发动机有关参数的信号，把非电量转化为电量。 （2）种类 直接接触式拾取器 非接触式拾取器 非电量转变为电量传感器 各种转接信号的适配器,3.1发

5、动机综合性能检测,2021/4/16,11,二、发动机综合性能检测仪的构成和作用 3.信号预处理系统 （1）作用：把各种传感器输出的发动机有关参数的信号经衰减、滤波、放大、整形并转化成标准的数字信号送入中央处理器。 （2）种类：模拟信号；频率信号。 （3）信号处理方式 模拟信号幅值较小时，需经信号放大、低通滤波和信号隔离后，进行A/D转换。 模拟信号幅值较大时，先经过信号衰减，由低通滤波和信号隔离后进行A/D转换。 模拟信号为电荷量时，采用电荷放大器作为前级放大，从频率丰富的振动信号中准确提取有效信号，再进行带通滤波。,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,12,二、发动机综合性能检测

6、仪的构成和作用 3.信号预处理系统 （3）信号处理方式 频率信号处理方式：本身为数字信号不需A/D转换，但传输过程中的衰减、交变电磁波辐射等原因，输出在一定程度上容易失真，需要进行整形。 4.采控与显示系统：显示功能；存储功能；观察、分析或输出打印。,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,13,三、发动机综合性能检测仪的使用方法 1.准备工作 （1）检测仪的准备 接通电源，打开检测仪总开关、微机主机开关和显示器开关，暖机20分钟； 信号提取系统连接到被测发动机上； 电源线可靠接地； 测试电控燃油喷射发动机电子控制ECU时，仪器地线与发动机工地，测试人员随时与汽车车身接触。 （2）发动机

7、的准备 发动机预热至正常工作温度； 调整发动机怠速至规定范围； 发动机运转。,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,14,三、发动机综合性能检测仪的使用方法 2.启动检测仪 启动检测仪综合性能检测程序； 分析仪主机对检测系统的配置进行自检； 用户资料录入。 3.检测方法 主菜单上选择“汽油机”、“柴油机”、“电控发动机参数”或故障分析，进入下一级菜单，选择后进入检测界面。 按检测界面的要求进行操作、读数、存储和打印。 按F2清除数据。,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,15,总结 主要内容 发动机综合性能检测仪的基本功能和特点 发动机综合性能检测仪的构成和作用 发动机综合性

8、能检测仪的使用方法 重点内容 发动机综合性能检测仪的基本功能和特点 发动机综合性能检测仪的构成和作用 难点内容 发动机综合性能检测仪的构成和作用,3.1发动机综合性能检测,2021/4/16,16,一、发动机功率检测方法 二、发动机功率检测标准 三、发动机无负荷测功原理 四、单缸功率检测,3.2 发动机功率检测,重点内容：发动机功率检测方法；发动机无负荷测功原理；单缸功率检测。 难点内容：发动机无负荷测功原理。,2021/4/16,17,一、发动机功率检测方法 发动机的有效功率如何定义？ 发动机功率检测的意义？,发动机的有效功率是指曲轴对外输出的净功率，主要用于评价发动机的动力性。,评价发动机

9、的动力性；确定发动机的技术状况。,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,18,一、发动机功率检测方法,发动机测功：,稳态测功：是指在发动机节气门开度、转速和其他参数保持不变的工况下，在测功器上测定的输出功率。,动态测功：发动机载节气门开度和转速等工况参数均变动的状态下，测定发动机输出功率。,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,19,3.2 发动机功率检测,一、发动机功率检测方法 稳态测功与动态测功,2021/4/16,20,二、发动机功率检测标准 机动车运行安全技术条件规定：发动机功率不允许小于名牌标明的发动机功率的75% 汽车修理质量检查评定标准 发动机大修规定：大修竣工后，发

10、动机功率不低于原设计标定值的90%。,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,21,三、发动机无负荷测功原理 无负荷测功的基本原理,3.2 发动机功率检测,把发动机的所有运动部件看成一个绕曲轴旋转中心线转动的回转体，发动机的动力除克服机械阻力矩和压缩气缸内混合气阻力矩后剩余的有效转矩将全部使发动机运动部件加速。 发动机的有效功率越大，运动部件的加速度也越大，加速时间越短。由此，通过测定发动机在某一转速下的瞬时加速度或指定转速范围内的平均加速度、加速时间来评价发动机有效功率的大小。,2021/4/16,22,三、发动机无负荷测功原理 无负荷测功方法,3.2 发动机功率检测,无负荷测功,测定瞬

11、时角加速度测定瞬时功率,测定加速时间测定平均功率,2021/4/16,23,三、发动机无负荷测功原理 1.瞬时功率测量原理：把发动机的所有运动部件看成一个绕曲轴中心线旋转的回转体，节气门突然打开，使发动机克服其惯性力矩加速旋转时，测得发动机的瞬时角加速度，进而求出发动机的瞬时功率。,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,24,三、发动机无负荷测功原理 1.瞬时功率测量原理,3.2 发动机功率检测,结论：发动机在加速过程中，其在某一转速下的功率与该转速下的瞬时加速度成正比。,：发动机有效转矩,：发动机运转部件转 动惯量,：发动机转速,：曲轴角加速度,：曲轴角速度,2021/4/16,25,

12、三、发动机无负荷测功原理 2.平均功率测量原理：无外载工况下发动机从某一转速急加速到另一指定转速，根据动能原理，无负荷加速过程中，动能增量等于发动机所作的功。,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,26,三、发动机无负荷测功原理 2.平均功率测量原理,3.2 发动机功率检测,结论：在加速过程中，发动机在某一转速范围内的平均功率与加速时间成反比，加速时间越长，其平均有效功率越小。,备注：,2021/4/16,27,三、发动机无负荷测功原理 3.转速、角加速度和加速时间测试原理 （1）转速测量,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,28,三、发动机无负荷测功原理 3.转速、角加速度和加

13、速时间测试原理 （2）角加速度,3.2 发动机功率检测,转速 信号,计算并累加一定时间间隔内输入的脉冲数,整形为矩形信号并放大,控制时间间隔,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与发动机角加速度成正比，发动机的有效功率与角加速度成正比，时间间隔越小，有效功率越接近瞬时功率有效功率。,把与功率成正比的角加速度脉冲信号转变为直流电压信号,2021/4/16,29,三、发动机无负荷测功原理 3.转速、角加速度和加速时间测试原理 （2）加速时间,3.2 发动机功率检测,转速信号脉冲,整形为矩形并转变为平均电压,转速达到n1时启动,转速达到n2时关闭,被触发后进

14、入计算器并寄存,转速达到n2时停止接收时标信号并将时标脉冲数转换为电信号,2021/4/16,30,三、发动机无负荷测功原理 4.无负荷测功误差 （1）转动惯量的误差； （2）阻力负载误差。包括运动部件的摩擦阻力；驱动发动机福建的阻力；进排气过程泵吸损失； （3）变工况修正系数K1、K2的误差； （4）操作方法等人为因素的误差；,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,31,三、发动机无负荷测功原理 5.无负荷测功仪的使用方法,3.2 发动机功率检测,图2-2 便携式无负荷测功仪面板,2021/4/16,32,三、发动机无负荷测功原理 5.无负荷测功仪的使用方法 （1）测试前准备 发动机配

15、气机构、供油系统和点火系统处于技术完好状态；预热发动机；调整发动机怠速。 接通电源，预热仪器，连接转速传感器。 测加速时间时，应把发动机转速n1和n2调好。 置入转动惯量。 按下必要键位。 （2）功率测试方法 怠速加速法：怠速下稳定运转，节流阀开到最大位置，发动机转速猛然上升，当转速达到所确定的测试转速或超过终止转速时，仪表显示所测功率值。 起动法：节气门开支最大位置，起动发动机加速运转，转速达到确定值或超过终止转速后，仪表显示测试值。,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,33,四、单缸功率检测 1.单缸功率检测的意义 发动机输出功率应等于各缸功率之和，各缸输出功率应大致相等，从而发动

16、机有良好的动力性，运转平稳。 测试单缸功率，可以发现引起发动机动力性下降的具体原因和部位。,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,34,四、单缸功率检测 2.单缸功率检测方法 （1）用无负荷测功仪 （2）断火实验时发动机转速下降值判断单缸动力性,3.2 发动机功率检测,测出各缸均工作时的发动机功率，在所测气缸断火情况下的发动机功率，两者之差极为断火气缸的单缸功率,交替使各缸点火短路，每次短路后发动机均应出现转速下降，各气缸工作状况良好时，每次转速下降的幅度应大致相等。否则断定该缸不工作或工作状况不良。,2021/4/16,35,四、单缸功率检测 2.单缸功率检测方法 （3）注意事项：某缸

17、断开后，进入该缸的汽油混合气不参与燃烧，汽油会洗刷汽缸壁上的润滑油膜使气缸磨损加剧，流入油底壳的汽油会稀释机油。,3.2 发动机功率检测,2021/4/16,36,总结 一、发动机功率检测方法 二、发动机功率检测标准 三、发动机无负荷测功原理 四、单缸功率检测,3.2 发动机功率检测,重点内容：发动机功率检测方法；发动机无负荷测功原理；单缸功率检测。 难点内容：发动机无负荷测功原理。,2021/4/16,37,一、气缸压缩压力检测 二、气缸漏气量（率）检测 三、发动机进气管真空度检测 四、曲轴箱窜气量检测 五、汽车漏气或压力不足故障诊断,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,重点内容：气缸压缩压

18、力检测；气缸漏气量（率）检测；汽车漏气或压力不足故障诊断。 难点内容：气缸压缩压力检测；汽车漏气或压力不足故障诊断,2021/4/16,38,首先讨论以下几个问题 1.气缸活塞组在发动机构造中的主体作用。 2.气缸活塞组技术状况变坏对发动机的影响。 3.评价发动机气缸活塞组密封性的主要参数。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,气缸活塞组包括气缸、活塞、活塞环、气门、汽缸盖和气缸垫等包围发动机工作介质的零部件，是发动机的心脏。,气缸密封性不良，发动机动力下降、燃油经济性下降、排放性能下降，使用寿命缩短。,评价气缸密封性的主要参数有气缸压缩压力、气缸漏气率、曲轴箱窜气量、进气管真空度。,2021

19、/4/16,39,一、气缸压缩压力检测 气缸压缩压力：活塞在气缸内压缩终了到达上止点时气缸内的压缩气体压力，是评价气缸密封性最为直接的指标。气缸密封性差，压缩过程中压缩空气从缸内泄露量大，必然使气缸压缩压力降低。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,40,一、气缸压缩压力检测 1.利用气缸压力表检测法 （1）气缸压力表结构,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,图2-3 气缸压力表,结构：表头、导管、单向阀和接头等组成。 接头：螺纹管接头；橡胶接头。 导管：橡胶软导管；金属硬导管。,2021/4/16,41,一、气缸压缩压力检测 1.利用气缸压力表检测法 (2)检测方法 发动

20、机运转至正常工作温度。 拆下空滤，用压缩机吹净火花塞或喷油器周围。 拔下次级点火总线可靠搭铁。 节气门置于全开位置。 连接气缸压力表：气缸压力表锥形橡胶接头压紧在被测缸的火花塞孔内，或螺纹管接头拧在火花塞孔上。 起动机带动曲轴旋转35s，指针稳定后读取读数，每个气缸至少测量2次后取平均值。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,42,一、气缸压缩压力检测 1.利用气缸压力表检测法 （3）检测结果的影响因素,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,起动机带动发动机在较低转速范围内运转时，即使较小的转速差也使气缸压缩压力检测结果发生较大变化，当发动机曲轴转速超过某一定值时，检测结果受

21、转速影响较小。 起动转速不符合检测气缸压缩压力时的转速要求是用气缸压力表所测得的测试结果误差大的主要原因。,2021/4/16,43,一、气缸压缩压力检测 1.利用气缸压力表检测法 （4）气缸压缩压力检测标准 汽车运输业车辆技术管理规定要求，在用汽车发动机气缸压缩压力不得低于原设计发动机压缩压力标准值的75% 。 汽车修理质量检查评定标准 发动机大修规定：对于大修竣工的发动机，气缸压缩压力应符合原设计规定，每缸压力与各缸平均压力的差，汽油机不超过8%，柴油机不超过10%。 营运车辆综合性能要求和检测方法的规定，对于营运车辆，发动机各气缸压缩压力应不小于原设计规定值的85%，每缸压力与平均压力的

22、差：汽油发动机应不大于8%，柴油发动机应不大于10%。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,44,一、气缸压缩压力检测 1.利用气缸压力表检测法 （5）检测结果分析： 气缸压力检测值低于标准值时，根据润滑油具有密封作用的特点以确定导致气缸密封性不良的原因所在。 第二次比第一次高：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引起。 第二次与第一次近似：进、排气门或气缸衬垫不密封。 相邻两缸压缩压力低，可能是两缸相邻处气缸衬垫烧损窜气。 气缸压力检测值低于标准值时，用压缩空气判断气缸漏气部位。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,45,一、气

23、缸压缩压力检测 1.利用气缸压力表检测法 （5）检测结果分析： 气缸压力高于标准值：不表示气缸密封性好，可能原因为燃烧室内积炭过多、气缸衬垫过薄或缸体与缸盖的结合平面加工过甚。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,46,一、气缸压缩压力检测 2.利用气缸压力测试仪检测 （1）气缸压力传感器式 原理： 压力传感器拾取气缸内压力信号，经放大送入A/D转换器转换，输入显示装置显示气缸压缩压力。 过程：拆下被测气缸的火花塞或喷油器，旋上仪器配置的压力传感器，使发动机节气门处于全开位置，用起动机转动曲轴35s。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,47,一、气缸压

24、缩压力检测 2.利用气缸压力测试仪检测 （2）起动电流式 工作原理,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,发动机起动阻力矩,曲柄连杆机构产生的摩擦阻力矩,惯性阻力矩,各缸压缩行程中压缩气体的反力矩,起动转矩是起动电流的函数，起动转矩又与气缸压力成正比。因此，可以用起动过程中的电流变化去评价各缸的气缸压力。,2021/4/16,48,一、气缸压缩压力检测 2.利用气缸压力测试仪检测 （2）起动电流式,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,发动机起动时，压缩压力的波动引起了起动机起动工作电流的波动，电流波动的峰值与气缸压缩压力成正比，如能确定某一电流峰值对应的气缸，按点火次序即可确定各个气缸所对应的起

25、动电流峰值，从而得知该缸的压缩压力值。,2021/4/16,49,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,一、气缸压缩压力检测 2.利用气缸压力测试仪检测 （3）起动电压降式,起动机工作电流与蓄电池端电压的关系为：,起动电流增大，端电压降低，即起动电流与电压降成正比。因此起动时蓄电池的电压降也与缸压缩压力成正比。,2021/4/16,50,一、气缸压缩压力检测 2.利用气缸压力测试仪检测 （4）检测方法 发动机运转至正常工作温度，节气门置于全开位置。 按测试仪使用说明书的要求安装传感器。 检测仪进入检测状态，起动机带动发动机运转46s，仪器自动显示或打印出各缸的压缩压力值，缸压传感器所在缸为标准缸

26、，其余各缸压缩压力值从标准缸一下按点火次序排列。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,注意：标准缸压力为缸压传感器直接测出，其余缸的压力为起动电流峰值与标准缸起动电流峰值比较而得到的，因此，标准缸的压力须准确。,2021/4/16,51,二、气缸漏气量（率）检测,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,基本检测原理：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，检测活塞处于上止点时气缸内压力的变化情况，表征气缸的密封性。,2021/4/16,52,二、气缸漏气量（率）检测 1.气缸漏气量检测原理,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,检测原理：拆卸发动机火花塞，所测缸活塞处于上止点位置，把检测

27、仪的充气嘴安装于所测气缸的火花塞孔上，外接气缸压缩压力值，压缩空气进入气缸，气缸密封不严时，压缩空气就会从不密封处泄露，测量表测量泄露后的空气压力值，压力的变化情况反应了气缸的密封性。,2021/4/16,53,二、气缸漏气量（率）检测 2.气缸漏气率检测原理,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,基本检测原理：与气缸漏气量相同。 不同点：显示值不同，气缸漏气量的测量以KPa或MPa为单位，气缸漏气量测量表的标定为百分数。 说明：可根据活塞在压缩行程中的不同位置用气缸漏气率检测气缸的磨损情况及位置。,2021/4/16,54,二、气缸漏气量（率）检测 3.气缸漏气量（率）检测标准,3.3 发动机

28、气缸活塞组检测与诊断,气缸漏气率参考表,对于新发动机，在排气门开始关闭至活塞到达上止点，气缸漏气率一般在3%5%范围内；大修竣工后，发动机漏气率不超过10%；气缸漏气率达到30% 40%时，若气缸衬垫、气缸盖均不漏气，说明气缸活塞摩擦副的磨损临近极限值。,2021/4/16,55,二、气缸漏气量（率）检测 4.气缸漏气量（率）检测方法 （1）发动机预热至正常工作温度； （2）压缩空气吹净火花塞周围，拧下所有气缸的火花塞，火花塞孔上装好充气嘴； （3）接好压缩空气，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0.4MPa。 （4）安装活塞定位盘，使分火头旋转至1缸跳火位置，

29、转动定位盘是刻度1对准分火头尖端。 （5）变速器挂高速挡，拉紧驻车制动。 （6）1缸充气嘴街上快换接头，向1缸充入压缩空气，测量表上的压力读数或漏气率读数反映了该缸的密封性。 （7）转动曲轴，分火头指针对准活塞定位盘上下一缸刻度线，进行下一缸的测量。 （8）各缸重复测量一次。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,56,三、发动机进气管真空度检测 1.影响进气管真空度检测结果的因素 （1）进气管真空度：进气管内的进气压力与外界大气压力之差，检测发动机进气歧管真空度来评价发动机气缸密封性主要针对汽油机。 （2）影响因素 发动机工作状态：怠速时，节气门开度小，进气节流作用大，进气

30、管中真空度高；反之，节气门全开时进气管真空度较小。 发动机技术状况：可以反映气缸活塞组合进气管的密封性。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,57,三、发动机进气管真空度检测 2.进气管真空度的检测方法 （1）用真空表检测进气管真空度 检测原理：真空表的软管一头固定在真空表上，另一头连接在进气管的检测孔上。 检测步骤。 检测结果分析 （2）用示波器检测进气管真空度 仪器：发动机综合检测仪 测试步骤。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,进气歧管真空度波形中包含着丰富的进排气机构的信息。通过分析进气歧管真空度波形可实现对发动机的不解体检测。,2021/4/16,58,三、发动

31、机进气管真空度检测 2.进气管真空度的检测方法 （2）用示波器检测进气管真空度,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,59,三、发动机进气管真空度检测 2.进气管真空度的检测方法 （2）用示波器检测进气管真空度,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,四缸发动机进气管负压标准波,四缸发动机第4缸漏气波,2021/4/16,60,三、发动机进气管真空度检测 3.进气管真空度检测标准 商用车发动机大修竣工出厂技术条件规定：大修竣工的汽油发动机在怠速时，进气歧管真空度在5770kPa范围内；进气歧管真空度波动：六缸汽油机不超过3kPa；四缸汽油机不超过5kPa。,3.3 发动机气缸活塞

32、组检测与诊断,说明：进气管真空度随海拔高度升高而降低，海拔每升高1000m，真空度将降低10kPa左右，检测发动机进气管真空度时，应根据当地海拔高度进行修正。,2021/4/16,61,四、曲轴箱窜气量检测 1.曲轴箱窜气量检测结果的影响因素 （1）气缸活塞组配合副磨损、活塞环弹性下降、活塞环粘结引起工作介质和燃气进入曲轴箱。 （2）曲轴箱窜气量与功率和油耗的关系,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,随着曲轴箱窜起量增大，发动机输出功率逐渐下降，燃油消耗量线性增长。,2021/4/16,62,四、曲轴箱窜起量检测 2.曲轴箱窜气量检测方法 （1）用曲轴箱窜气量检测仪检测曲轴箱窜气量,3.3 发

33、动机气缸活塞组检测与诊断,工作原理：采用微压传感器，废气流过取样探头孔道时，在测量小孔处产生负压，微压传感器将负压大小转变为电信号输送到仪表箱。,2021/4/16,63,四、曲轴箱窜气量检测 2.曲轴箱窜气量检测方法 （2）用专用气体流量计测量曲轴箱窜气量,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,工作原理：将曲轴箱密封后，用胶管从加机油管口处将曲轴箱内的废气导出接入气体流量计，气体流经流量孔板时，两边存在压力差，使压力计水柱移动，水柱的高度表征了曲轴箱窜气量的大小。,2021/4/16,64,四、曲轴箱窜起量检测 3.曲轴箱窜气量检测标准,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,由于车型众多，很难建

34、立统一标准，一般各企业及制造商靠经验制定。,2021/4/16,65,五、汽车漏气或压力不足故障诊断 1.故障现象 （1）发动机功率下降，油耗增加； （2）使曲轴旋转时，阻力变小。 2.故障原因 （1）气缸垫损坏 （2）活塞、活塞环、气缸壁严重磨损 （3）气门间隙调整不当 （4）气门与气门座不密封 （5）气门弹簧折断 （6）气门导管与气门杆间隙过大 （7）进排气管衬损坏 （8）火花塞安装孔衬垫损坏,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,66,五、汽车漏气或压力不足故障诊断 3.故障诊断 通常采用经验诊断法，根据测量出的各气缸的压缩压力判断。,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断

35、,2021/4/16,67,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,68,总结 本节主要内容 一、气缸压缩压力检测 二、气缸漏气量（率）检测 三、发动机进气管真空度检测 四、曲轴箱窜气量检测 五、汽车漏气或压力不足故障诊断 重点内容 一、气缸压缩压力检测 二、气缸漏气量（率）检测 五、汽车漏气或压力不足故障诊断 难点内容 一、气缸压缩压力检测 五、汽车漏气或压力不足故障诊断,3.3 发动机气缸活塞组检测与诊断,2021/4/16,69,一、发动机点火系的作用和类型 二、点火电压波形检测与分析 三、发动机点火正时的检测 四、发动机电子点火系故障诊断 五、电脑控制点火系故障诊断,3

36、.4 发动机点火系检测与故障诊断,本节重点内容：点火电压波形的检测与分析；点火正时的检测；点火系故障诊断。 本节难点内容：点火电压波形的检测与分析；点火系故障诊断。,2021/4/16,70,讨论： 1.点火系的基本功能 2.发动机点火系检测与诊断的意义 3.发动机点火系检测与诊断的主要内容,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,（1）点火系是汽油发动机各系统、机构中故障率最高的系统； （2）点火系的技术状况影响发动机的动力性、燃油经济性和排放性能，决定发动机是否能正常工作。,点火系检测与诊断,点火波形的检测与分析,点火正时检测,在适当时刻为发动机的各个汽缸提供足够能量的电火花以点燃汽缸内的压缩

37、可燃混合气。,点火系检测与诊断,点火波形的检测与分析,点火系检测与诊断,点火正时检测,点火波形的检测与分析,点火系检测与诊断,2021/4/16,71,一.发动机点火系的作用和类型 1.机械点火系,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,结构：点火线圈；分电器；火花塞；点火开关。 工作原理：触点闭合，产生初级电流及磁场，触点断开，磁场骤减，在次级绕组上产生高电压，由分电器传输到工作汽缸的火花塞点燃混合气。,2021/4/16,72,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,一.发动机点火系的作用和类型 1.机械点火系,2021/4/16,73,一.发动机点火系的作用和类型 1.机械点火系,3.4 发动机

38、点火系检测与故障诊断,机械点火系,点火开关：控制仪表电路、点火系统一次电路及起动机继电器电路的通断,点火线圈：将输出的低压电转变为高压电的升压变压器、由一次绕组、二次绕组和铁心等组成。,分电器,火花塞：将点火线圈或磁电机产生的脉冲高压电引入燃烧室，并在两个电极间产生电火花，点燃混合气。,断电器：周期性接通和切断点火线圈的一次电路，使一次电流发生变化，以便在点火线圈的二次绕组中产生高压电。,配电器：将点火线圈中产生的高电压，按发动机汽缸工作的顺序轮流分配到各缸的火花塞。,电容器；点火提前装置。,2021/4/16,74,一.发动机点火系的作用和类型 2.电子点火系,3.4 发动机点火系检测与故障

39、诊断,与机械点火的区别： 半导体元器件代替传统点火系的断电器触点 点火信号发生器代替凸轮。,2021/4/16,75,一.发动机点火系的作用和类型 3.电脑控制的点火系,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,与前两者的区别：利用传感器对点火有关的各运行参数和使用因素进行信号采集和检测，然后由点火电脑进行运算、处理后，给点火控制器提供最佳的点火控制信号，从而使发动机在任何工况下都处于最佳的点火时刻和初级电路导通时间，改善发动机的动力性和燃油经济性。,2021/4/16,76,一.发动机点火系的作用和类型 3.电脑控制的点火系,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,2021/4/16,77,一.发动机

40、点火系的作用和类型 3.电脑控制的点火系,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,有分电器,无分电器,电脑控制点火系,单独点火方式：一个火花塞配一只点火线圈，不用火花塞，不用高压线。,双缸同时点火方式：一只点火线圈同时为两个气缸点火。,电脑控制的电子配电方式，消除了分电器的缺陷，提高了点火性能,有分电器,电脑控制点火系,有分电器,电脑控制点火系,无分电器,有分电器,电脑控制点火系,单独点火方式：一个火花塞配一只点火线圈，不用火花塞，不用高压线。,双缸同时点火方式：一只点火线圈同时为两个气缸点火。,电脑控制的电子配电方式，消除了分电器的缺陷，提高了点火性能,单独点火方式：一个火花塞配一只点火线圈，不

41、用火花塞，不用高压线。,双缸同时点火方式：一只点火线圈同时为两个气缸点火。,2021/4/16,78,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （1）点火波形,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,初级电流波形图,2021/4/16,79,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （1）点火波形,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,初级电压波形图,2021/4/16,80,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （1）点火波形,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,次级电压波形图,发火线：断电器触点打开的瞬间，由于一次电流迅速下降，点火线圈内一次线圈的磁场迅速

42、消失，在二次线圈中感应出的高压电动势急剧上升。 火花线：电极被击穿后，初级、次级电压迅速下降，电极间形成火花放电并延续一段时间。 低频振荡段：点火线圈中的能量不足以继续放电时，点火线圈和电容器中的残余能量以阻尼振荡形式耗尽。 闭合段：断电器触点闭合，点火线圈一次电路又有电流通过，二次电路导致一个负压。（一次线圈电流减小时，即断电器触点断开时，二次线圈产生正的高压电，反之，一次线圈电流增大时，即断电器触点闭合时，二次线圈产生负的电压）尔后二次电压由一定负值逐渐变化到零。,2021/4/16,81,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （1）点火波形,3.4 发动机点火系检测与故障

43、诊断,2021/4/16,82,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （1）点火波形,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,单缸直列波,AB段：为触点断开、次级电压上升的阶段。A点为触点断开的瞬间，AB垂线表示点火线圈所产生的击穿电压。 BC段：为电容放电阶段的电压。 CD段 ：为电感放电阶段的电压。 DE段 ：为火花消失后剩余能量所维持的低频震荡波(第一次振荡)。 EA段：为断电器触点闭合，初级电流增长的阶段。E点为触点闭合的瞬间，因触点闭合时初级电流的突然增加，在次级绕组中会出现一个小而向下的振荡波形（第二次振荡），随着初级电流变化率的减小，次级电压即成为一条水平线。,单缸直

44、列波,单缸直列波,2021/4/16,83,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （1）点火波形,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,单缸直列波,注意： a.从图中可以看出，由左至右，从A点到E点为断电器触点张开时间，从E点到A点为断电器触点闭合时间； b.从AA为一个完整的点火波形，AE为断电器触点的张开角，EA为断电器触点的闭合角。,2021/4/16,84,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （2）点火波形检测仪器：示波器,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,示波器：可以将点火系统电压随曲轴转角或凸轮轴转角的变化关系用波形直观表示出来，便于观察和分析的仪

45、器。 结构：显像管；传感器；电子电路。 工作过程：水平方向形成一条亮线表示时间，垂直方向形成曲线表示电压，基线向上为正电压，向下为负电压。,2021/4/16,85,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （3）点火波形检测仪与发动机的连接,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,传感器与传统点火系的连接,传感器与传统点火系的连接,2021/4/16,86,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （3）点火波形检测仪与发动机的连接,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,传感器与单缸独立点火线圈式点火系的连接,传感器与单缸独立点火线圈式点火系的连接,2021/4/16,87

46、,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （3）点火波形检测仪与发动机的连接,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,传感器与双缸独立点火线圈式点火系的连接,传感器与双缸独立点火线圈式点火系的连接,2021/4/16,88,二、点火电压波形检测与分析 1.点火电压波形测量原理 （4）检测步骤 按发动机点火示波器或发动机综合检测仪使用说明书的要求对仪器预热，检查校正。 发动机预热，在规定转速下稳定运转。 正确连接传感器。 系统进入检测状态，检测发动机点火系的初级或次级点火波形。,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,2021/4/16,89,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析,

47、3.4 发动机点火系检测与故障诊断,点火波形的分析过程是把发动机点火系的实际点火波形与标准波形比较以判断点火系故障的过程。 点火波形的分析涉及点火波形的选择、标准波形、典型故障波形分析、及波形各个阶段的分析（发火线、火花线、低频振荡区分析、闭合区分析）等。,2021/4/16,90,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （1）点火波形的选择 平列波：按点火顺序从左至右首尾相连排列，比较发火线高度。,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,2021/4/16,91,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （1）点火波形的选择 并列波：点火顺序从下至上分别排列，比较火花线长度和初级电路闭

48、合区间的长度。,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,2021/4/16,92,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （1）点火波形的选择 重叠波：各缸波形之首对齐重叠在一起排列，比较各缸点火周期、闭合区间及断开区间的差异。,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,2021/4/16,93,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （1）点火波形的选择 单缸选择波：点火顺序逐个单选出一个缸的波形进行显示。对火花线和低频振荡阶段的观察和分析有利。,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,2021/4/16,94,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （2）点火电压标准波形 传统点火系,

49、3.4 发动机点火系检测与故障诊断,传统点火系初级电压波形图,传统点火系次级电压波形图,2021/4/16,95,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （2）点火电压标准波形 电子点火系,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,区别： 闭合段后部电压略有上升； 闭合段中间有一个微小的电压波动，反映了点火控制器中限流电路的作用； 电子点火波形闭合段长度随转速变化而变化。,2021/4/16,96,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （3）点火波形故障反映区,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,C区域：点火区。该区域异常说明电容器或断电器触点不良。 D区域：燃烧区。该区域异常，说明分

50、电器或火花塞不良。 B区域：振荡区。该区域异常，说明点火线圈或电容器工作不正常 A区域：闭合区。分电器故障。,2021/4/16,97,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （4）典型故障波形 发火线分析,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,点火电压过高,点火电压过低,单缸开路电压,多余波形,单缸短路电压,转速升高电压,2021/4/16,98,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （4）典型故障波形 火花线分析,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,火花线过短,火花线过长,火花线较陡或波动,火花电压过低,2021/4/16,99,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （

51、4）典型故障波形 低频振荡区分析,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,振荡脉冲数少，振幅小。,振荡脉冲数过多,2021/4/16,100,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （4）典型故障波形 闭合区分析,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,传统点火系：触点原因,电子点火系：晶体管,2021/4/16,101,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （4）典型故障波形 波形倒置,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,说明两点： a.点火线圈正负极接反时，发动机也能启动，但点火消耗能量增加。 b.点火线圈正负极线接线正确时，发火线向上，极性接反时，发火线向下。,2021/4/16,

52、102,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （4）典型故障波形 闭合角检测,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,a.概念：初级电路导通所对应的凸轮轴转角。 b.闭合角对点火系的影响：闭合角小，触点间隙大，点火能量不足；闭合角大，触点间隙小，触点电弧放电，削弱了点火能量，不利于正常点火 c.闭合角应随发动机转速的变化而变化。,2021/4/16,103,二、点火电压波形检测与分析 2.点火波形分析 （4）典型故障波形 重叠角检测,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,a.概念：各缸点火波形首端对齐，最长波形与最短波形之差所占的凸轮轴转角。 b.重叠角不应大于点火间隔的5%。 c.重叠角的

53、大小反映多缸发动机点火间隔的一致程度，重叠角越大，点火间隔越不均匀。,2021/4/16,104,二、点火电压波形检测与分析 3.无触点电子点火系与传统点火系 （1）相同点 波形的排列形式、波形观测方法相同 初级点火波形、次级点火波形基本上与机械点火系的点火波形相同 （2）不同点 无触点电子点火系统的低频振荡波异常时，仅表示点火线圈的技术状况不良，与电容器无关。 闭合处和断开处的波形虽然与机械点火系相似，但不是断电器触点闭合和张开造成的，而是晶体管造成的。 闭合段的长度、形状与机械点火系波形不完全相同，甚至不同车型之间也有差异。 闭合段产生的锯齿状的上升斜线属于 正常现象。 有效点火与无效点火

54、的波形差异属于正常现象。,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,2021/4/16,105,三、发动机点火正时的检测 讨论以下几个问题： 1.什么是点火正时？用什么来表示？ 2.最佳点火提前角如何确定？,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,点火正时：正确的点火时间，用点火提前角表示。 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。,传统点火系：离心点火提前机构和真空点火提前机构实现对点火提前角随转速和负荷变化的调节。主要取决于初始点火提前角。,电脑控制点火系：传感器将关于发动机工作情况的信息传输至计算机，计算出正确的点火时间，取决于发动机转速、负荷、发动机工作温度、海拔高度爆震倾向等。,

55、2021/4/16,106,三、发动机点火正时的检测 1.点火提前角的检测方法频闪法 （1）检测仪器：正时灯,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,结构：闪光灯；传感器；整形装置、延时触发装置和显示装置。 工作原理：频闪原理，如果在精确的确定时刻，相对转动零件的转角，照射一束短暂的且频率与旋转零件转动频率相同的光脉冲，由于视力大的生理惯性，似乎觉得零件是不转动的。,2021/4/16,107,三、发动机点火正时的检测 1.点火提前角的检测方法频闪法 （2）点火正时灯工作原理,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,曲轴或飞轮上的活动标记与固定机壳上的固定标记对齐时，1缸处于上止点位置。闪光灯在1缸点

56、火信号发生的同时闪光，1缸活塞尚未到达上止点，活动标记与固定标记尚未对齐，两标记之间对应的发动机曲轴转角即为点火提前角。 测试时，使闪光灯滞后1缸点火一定的时间发生，此时，当闪光灯的标记与固定标记对齐时，延时常数对应的发动机曲轴转角即为点火提前角。,2021/4/16,108,三、发动机点火正时的检测 1.点火提前角的检测方法频闪法 （2）点火正时灯工作原理,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,测试时，把点火脉冲传感器串接或外卡在1缸高压线上，1缸点火信号电脉冲经过整形后，进入延时装置，若不延时，直接触发闪光灯，此时，活动标记与固定标记重合，提前角为零，若延时某一时刻后触发闪光灯后活动标记与固

57、定标记重合，说明延时时刻曲轴转过的角度即为点火提前角。,2021/4/16,109,三、发动机点火正时的检测 1.点火提前角的检测方法频闪法 （3）点火正时的检测方法,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,测试步骤：把正时灯的两个电源夹接到蓄电池正负极上，把点火脉冲传感器串接在1缸火花塞高压线上，把正时灯的电位计调到初始位置，打开开关，正时灯闪光，指示位置指示零位，擦拭飞轮或曲轴皮带轮使之露出正时标记，发动机怠速运转，打开正时灯使之对准正时标记，调整电位计旋钮，活动标记和固定标记对齐，显示装置显示的读数即为怠速工况下的点火提前角。 说明：怠速运转时，测得的点火提前角为初始点火提前角。,2021/

58、4/16,110,三、发动机点火正时的检测 1.点火提前角的检测方法缸压法,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,仪器：点火正时灯缸压法原理 结构：缸压传感器；点火传感器；处理装置；显示装置。 检测原理：某缸活塞到达压缩行程上止点时，气缸压缩压力最高，用缸压传感器检测这一时刻，同时用点火传感器检测出同一缸的点火时刻，二者对应的曲轴转角为点火提前角。 说明：如果点火正时检测仪带有油压传感器，可以用来检测柴油机的供油提前角。,2021/4/16,111,三、发动机点火正时的检测 1.点火提前角的检测方法缸压法,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,检测步骤： （1）发动机运转至正常工作温度； （2）拆

59、下某缸火花塞，把缸压传感器装在火花塞孔内； （3）点火传感器接在火花塞上； （4）启动发动机运转，输出缸压信号及点火脉冲信号或点火电压波形信号； （5）指示装置指示点火提前角。,2021/4/16,112,四.发动机电子点火系故障诊断 1.电子点火系主要部件检测与诊断 （1）电子点火系的检查 （2）点火线圈故障检查及试验,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,检查方法：拔下中央高压线，使其端部距离汽缸体57mm，启动发动机，观察线端是否跳火；如无火，说明电子点火装置有故障。,故障：初级、次级绕组断路、短路、搭铁；绝缘盖破裂漏电；附加电阻烧断。 诊断方法： a. 查看点火线圈外表绝缘盖是否破裂。

60、b. 初级、次级绕组阻值测试，初级绕组：0.5 1.0欧姆；次级绕组：6 9.5千欧姆；附加电阻1.4欧姆。 c. 用三针放电器检测点火线圈的发火强度。,2021/4/16,113,四.发动机电子点火系故障诊断 1.电子点火系主要部件检测与诊断 （3）火花塞故障检查,3.4 发动机点火系检测与故障诊断,故障：积炭、积油、间隙过大。 故障检测： a.积炭：混合气过浓或润滑油过多，使点火线圈高压降低，导致发动机停火或断火。 b.积油：长时间起动时发生，积留在电极间的油滴使火花塞的击穿电压增高，起动困难。 c.电极间隙过大：火花塞电压增高，高速时易断火。 d.电极间隙过小：火花弱小，不能可靠点燃混合