第5章发动机综合性能检测与检测设备.ppt

1、学习目标,了解发动机综合检测的内容。 掌握发动机检测设备的结构、工作原理和使用方法。 掌握发动机性能的检测方法。 掌握发动机综合性能检测的标准，并判断发动机技术状况。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1发动机功率检测,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,发动机的动力性指标是指额定功率和扭矩，这些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。检测发动机有效功率的方法，有稳态测功和动态测功两种。,5.1.1 稳态测功和动态测功,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,

2、稳态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，在测功器上测定发动机功率的一种方法。 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，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。 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向发动机施加负荷，所以就不需要象测功器那样的大型设备，可用小巧的无负荷测功仪就车检测。 虽然其测量精度较之稳态功要差一些，但该方法特别适用于在用车发动机的检测，测量时省

3、时、省力、方便。故一般运输企业，维修企业和检测站采用较多。,5.1.2无负荷测功测量原理,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,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。,5.1.2无负荷测功测量原理,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,1测角加速度 转矩与角加速度的关系为： （5-1） 式中：Me发动

4、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，r/min；d/dt曲轴的角加速度，rad/s2；dn/dt曲轴的加速度，1/s2。 把Me代入式Pe = Men/9550整理得: （5-2） 式中：K修正系数。（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是小于同一转速下的稳态测功值的，因而进行修正） 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。修正系数K的数值可通过台架对比试验得出

5、。,5.1.2无负荷测功测量原理,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： 式中：A发动机所作的功，J； 1、2测定区间起始角速度和终止角速度，rad/s。 若发动机从1上升到2的时间为T（s），则发动机在这段时间内的平均功率Pem为： ，W 注意到，并以千瓦(KW)作为平均功率的单位，则有： （5-3） 若已知转动惯量I，并确定测量时的起始转速和终止转速n1、n2，则C1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

6、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。 另外，还需要通过台架试验，找出稳态特性平均功率与外特性最大功率之间的关系。其中加速时间T与最大功率之间的关系可对无负荷测功检验仪进行标定，并输入微机，以便通过测加速时间而能直接读出功率数，也有的把它们之间的关系绘制成曲线图或排成表格，以便测出加速时间后能在图中或表中查出对应的功率值。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,常用的无负荷测功仪很多，以EA3000便携式发动机综合性能分析仪为例，介绍仪器的结构、功能及无负荷测功方法

7、。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,1EA3000便携式发动机综合性能分析仪结构、原理和主要功能 （1）结构与组成 信号提取系统。 带液晶触摸屏主机（内置高速采集卡、通讯卡）。 喷墨打印机。 废气分析仪（选配）。 机架。 诊断SMART-BOX等（选配）。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,（2）系统起动、自检及退出 打开主机电源开关，WIN98系统运行完毕后，系统起动并自动执行EA3000便携式发动机综合性能分析仪程序，主机将对预处理器通讯、12804011280412适配器逐一进行自检。 自检通过后，相应适配

8、器图标显示为绿色；如图标显示红色，表示适配器未连接或连接不可靠。自检完成后即可进入测试。 如要退出该系统，在主界面下，点击退出图标，随后点击“确定”键即退出该系统回到windows界面。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,（3）一般测试步骤 开机。在测试前先开机预热20分钟。 输入用户及车辆信息。 连接 测试界面说明 打印测试结果 技术指导 汽车数据库,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,2用EA3000便携式发动机性能综合分析仪测功率的方法 （1）无负荷测功 将一缸信号适配器器夹在一缸高压线上。在“汽油机测试菜单”

9、下点击“无外载测功”图标，系统即进入无外载测功测试界面，或点击“方式选择”图标选择P进入无外载测功界面。设定怠速转速n1（发动机怠速转速）、额定转速n2（发动机额定转速）和当量转动惯量（当量转动惯量可在同型号的车上通过测试得到但此车必须保证处于良好的工作状态，一般小型车的当量转动惯量在0.1-0.5之间，大货车的当量转动惯量在1.0-5.0之间）。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,点击“测试”，系统开始倒记数（“测试”被点击后变为“停止”，再次按下后“停止”恢复为“测试”，且系统停止测试）。 记数为零时，请迅速踩下汽车油门踏板，使发动机尽可能快的将转速

10、迅速提高，当发动机转速超过设定的额定转速n2时，迅速松开油门，使发动机回到怠速工况；系统将自动检测发动机的输出功率并显示，如图5.16所示。测试过程转速变化曲线。 测试过程扭矩变化曲线， 点击“保存数据”图标可将检测有效结果进行保存。 点击“打印”图标可对无外载测功的结果当前界面进行打印。 点击“返回”图标可返回上级菜单。 点击“帮助”图标，将进入帮助系统相关部分查看操作指导。 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。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,（2）转动惯量测试 在“汽油机检测菜单”下点击“无外载测功”图标，系统即进入无外载测

11、功测试界面。选择“方式选择”图标，在弹出的窗口中选择测试转动惯量测试图标“J”，即进入转动惯量测试。设定怠速转速n1（发动机怠速转速）、额定转速n2（发动机额定转速）和待测车辆额定功率。 点击“测试”，系统开始倒记数（“测试”被点击后变为“停止”，再次按下后“停止”恢复为“测试”，且系统停止测试）。 记数为零时，请迅速踩下汽车油门踏板,使发动机尽可能快的将转速迅速提高，当发动机转速超过设定的额定转速n2时,迅速松开油门，使发动机回到怠速工况；系统将自动检测发动机的转动惯量并显示，如图5.17所示。 点击“帮助”图标，将进入帮助系统。 点击“返回”图标可返回上级菜单。,第5章 发动机综合性能检测

12、与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,3汽油机单缸功率的检测 无负荷测功仪既可以检测发动机的整机功率，也可以检测某汽缸的单缸功率。方法是：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。 也可利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，来评价各缸的工作状况。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，若取消任一汽缸的工作，发动机转速都会有相同下降值。当发动机在800r/mi

13、n下稳定工作时，取消一个汽缸工作致使转速正常的平均下降值如表5.1所列，要求最高与最低下降值之差不大于平均下降值的30。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0时，单缸功率也等于0，即该缸完全不工作。 发动机单缸功率偏低，一般系该缸高压分线、分线插座或火花塞技术状况不佳，汽缸密封性不佳，汽缸窜润滑油等原因造成，应更换、调整或维修。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,4EA3000汽车发动机综合性能分析仪常见故障与排除 （1）按下电源总开关，主机未启动，检查电源开关处的保险丝是否熔断。 （2）适配器自检图

14、标显示红色，请检查适配器是否插到位或插错位。 （3）进气真空度测试时压力显示小于10kPa时，检查真空度传感器与测试线是否连接到位或插反。 （4）测试汽油机，转速若有大幅度跳变，试着改变一缸信号适配器的夹持方向或移动夹持位置。 （5）进入柴油机界面转速显示6000转/分左右，是因为未接地线或地线未连接好。 （6）测试波形无显示时，检查所有必须的适配器是否连接好。 （7）测试中发现界面上的数据不刷新，可能是被测车干扰过大，使系统无法工作，请退出测试程序，对系统进行复位，重新进入测试。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.3无负荷测功设备和测功方法,（8）如果被测车的高压线是非阻尼线，干

15、扰有可能使系统无法正常工作。 （9）测车时电瓶电压充电电压测试线一定要对应夹到电瓶的正负极上，否则会影响部分信号的测试结果。 （10）测汽缸相对压缩压力、起动电流、电压时，如测不到信号，请检查接线，特别注意大电流测试线上红色箭头方向一定要与电流流向相同，若大电流钳测试线夹反就测不到。 （11）该设备配有与检测线连网的通用程序，协议详见说明书或在计算机副盘备份目录下也有，用户只需按协议编程序即可。 （12）当操作系统崩溃时如何恢复：,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.4检测标准及检测结果分析,根据国家标准GB7258-2004机动车运行安全技术条件和GB/T15746.2-1995汽

16、车修理质量检查评定标准发动大修附录B的规定：在用车发动机功率不得低于原标定功率的75，大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90。 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不佳等原因造成的。其典型故障的原因与排除方法如下表所列。 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

17、以校正系数。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.1.4检测标准及检测结果分析,影响发动机功率的典型故障及排除方法,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.2 发动机气缸密封性检测,汽缸密封性是表征汽缸组技术状况的重要参数，也是判断发动机总的技术状况的依据。直接影响气缸密封性的因素有：气缸、气缸盖、气缸衬垫、活塞、活塞环和进排气门等零件的工作状况。在发动机使用过程中，由于上述零件的磨损、烧蚀、结胶、积炭等原因，会引起气缸密封性下降，从而严重影响发动机的动力性和经济性，甚至发动机的使用寿命。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.2.1气缸密封性对发动机性能的影响,1.气缸压缩压力

18、发动机气缸压缩压力取决于压缩比，以及气缸的密封性。为确保发动机具有一定的动力性和经济性，根据发动机压缩比的不同其最低压缩压力应在440kPa-780kPa（汽油发动机）或2.0Mpa（柴油发动机）范围内。否则属于故障。如活塞、活塞环与气缸壁间隙过大，活塞环弹力不足卡滞、对口、气门和气门座接触不密合、气门脚间隙过大或过小，气缸衬垫漏气等，都会使气缸压缩压力降低，从而导致发动机动力性及经济性下降。 2.曲轴箱窜气量 气缸与活塞组的磨损间隙增大后，窜入曲轴箱的气体量（可燃混合气与燃烧废气）将会增加。在单位时间内漏入发动机曲轴箱中的气体越多，曲轴箱中的压力就越高。虽然现代发动机都有曲轴箱通风系统，但是

19、它在气体大量漏入曲轴箱时（大于60L/min）就不能保证气体完全被排除，此外通风系统可能结胶，不能充分发挥作用。因此，随着滑入曲轴箱的气体增加，压力就随之增高。在发动机曲轴箱密封程度不变的情况下曲轴箱中的气体压力就成为气缸活塞组磨损量的函数。实际上，曲轴箱的密封程度在使用中由于磨损、拆装等因素而变化。也可通过观察从曲轴箱冒出过多的烟来判断发动机故障。 3.进气管真空度 进气管真空度的大小，表明发动机气缸活塞组、进气系统、配气机构的密封性的好坏。发动机怠速运转时，若此时真空表的指示值在57.3kPa-70.7kPa范围内为正常；怠速时，真空度数值低落，表明气门烧毁或被结胶粘住，造成气门与座不密合

20、；怠速时，真空度值不稳定，表明气门弹簧弹力不足，气门杆与导管磨损；怠速时，真空度值大幅度摆动，表明气缸盖螺栓不紧或气缸衬垫漏气等。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.2.2 气缸密封性检测,气缸密封性的检测内容一般包括气缸压缩压力的检测、气缸漏气量的检测、曲轴箱窜气量的检测、进气歧管真空度的检测。实际检测时只要进行上述一项或两项，就可确定气缸的密封性。 1气缸压缩压力的检测 检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力（以下简称为“气缸压力”）的大小，可以表明气缸的密封性。可用气缸压力表检测气缸压力，由于仪表具有价格低廉，轻便小巧，实用性强和检测方法简便等优点，在汽车维修企业中应用非常广泛

21、。 检测方法和步骤：起动发动机，使其运转至正常工作温度（冷却水温80-90）后熄火，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全部拆下。把节气门和阻风门置于全开位置，并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3-5s（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。重复上一步骤。需要说明的是：每个气缸的测量次数应不少于二次，测量结果应取其测量次数的平均值。按上述方法依次检测各个气缸。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.2.2 气缸密封性检测,另外还可以利用发动机性能综合分析仪检测汽缸压

22、缩压力。下面以EA3000便携式发动机性能综合分析仪为例检测汽缸压缩压力。 （1）测试前的连接 在检测之前，须将大电流钳测试线夹在与电瓶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），将电瓶电压充电电压测试线的红夹、黑夹分别夹在电瓶的正、负极，将一缸信号适配器夹在一缸高压线上，如图5.19所示。 （2）测试 在汽油机测试菜单下点击“汽缸相对压缩压力”图标，进入测试界面。 点击“测试”图标，系统进入测试状态；如汽车已经起动，则会弹出对话框，提示用户先关闭发动机。 起动发动机，系统测试完毕将自动显示发动机起动转速、电瓶电压值、汽缸相对压缩压力直方图及起动电流波形，如图5.20所

23、示。， 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“帮助”图标可进入帮助系统。 点击“返回”图标可返回上级菜单。 正常缸特征点直方图颜色为绿色，有故障或不良的缸，其特征点直方图为红色。 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。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.2.2 气缸密封性检测,2进气歧管真空度的检测 发动机进气歧管的真空度也称进气管负压。它是进气管管内的进气压力与外部大气压力的压力差，单位用kPa表示，它可以表征气缸组和进气管的密封性，进气管真空度是汽油

24、机重要诊断参数之一。 （1）检测原理。汽油机在调整负荷时是依靠节气门开度变化控制进入气缸混合气的量，来改变发动机输出功率。怠速时，节气门开度小，进气节流作用大，进气管中真空度较高；节气门全开时，进气管中真空度较小。 由于怠速时进气管真空度高，且较稳定（化油器式发动机约为57-70k内），并对因进气管、气缸密封性不良引起的真空度下降较为敏感。因此常在怠速条件下检测进气管真空度。 （2）真空表结构。检测真空度的真空表，由表头和软管组成。真空表头同气缸压力表头一样，多为鲍登管。当真空进入表头内弯管时，弯管更加弯曲，于是通过杠杆、齿轮机构带动指针动作，在表盘上指示出真空度的大小，真空表的量程为0-10

25、1.325kPa（旧式表为0-760mmHg或0-30inHg）。软管一头固定在表头上，另一头可方便地连接在进气管的接头上。 （3）真空表检测方法。检测前应将发动机预热至正常工作温度，然后把真空表软管连接到节气门后方的进气管专用接头上，保持发动机按规定的怠速值无负荷运转，读取真空表上的读数和指示状态。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.2.2 气缸密封性检测,（4）进气管真空度波形检测 测试前连接：在检测前，将进气压力测试线（1280407）上的橡胶软管通过三通连接到发动机真空管的接头处，将一缸信号适配器夹在一缸高压线上，如图5.21所示。 在“汽油机测试菜单”中点击“进气管真空度”图

26、标，进入进气管内真空度测试状态，如图5.22所示。 界面说明及操作： 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），系统即可进行自动检测并显示进气管内真空度波形、发动机当前转速。 可以点击左上侧“放大倍数”图标，选择相应的放大倍数以便仔细观察波形。 点击“保存数据”图标可将检测有效结果进行保存。 点击“保存波形”图标可将波形保存于指定目录。 点击“帮助”图标，系统将进入帮助系统相应的部分给出典型的故障波形，供用户参考。 点击“图形打印”图标可对界面有效区域进行图形打印。 点击“返回”图标可返回上级菜单。 点击“显示专家分析”图标，可显示本项目测试的智能

27、提示内容。 注：缩放功能只有在测试状态下起作用，在停止状态下不起作用。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.2.3 检测标准及检测结果分析,1气缸压缩压力的检测标准及检测结果分析 （1）检测标准。根据GB18565-2001营运车辆综合性能要求和检验方法之4.1.3的规定：发动机各气缸压力应不小于原设计规定值的85 ，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。 （2）检测结果分析。当气缸压缩压力的检测值低于标准值时，常根据润滑油具有密封作用的特点，用下述方法确定导致气缸密封性不良的原因所在。 由火花塞或喷油器孔注入适量（一般为20-30mL）润滑油后，再次检测气缸压缩

28、压力，并比较两次检测结果。 如果第二次检测结果比第一次高，并接近标准值，则表明气缸密封性不良是由于气缸、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而引起。 如果第二次检测结果与第一次近似，则表明气缸密封性不良的原因为进、排气门或气缸衬垫不密封（滴入的润滑油难以达到这些部位）。 两次检测结果均表明某相邻两缸压缩压力低，其原因可能是两缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气。 如果所测气缸压缩压力高于标准值，并不一定说明气缸密封性好，而应结合使用和维修情况分析具体原因。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经多次修理后加工过度，均会导致气缸压缩压力过高。同时，气缸压缩压力高于

29、标准值常会导致爆燃、早燃等不正常燃烧情况的发生。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.2.3 检测标准及检测结果分析,2进气歧管真空度的检测标准及检测结果分析 （1）检测标准。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，大修竣工的汽油发动机在怠速时，进气歧管真空度应在57-70kPa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比（大气压力以海平面为准）。 进气管真空度随海拔高度升高而降低。海拔每升高500mm，真空度将降低4.53Kpa。因此检测发动机进气管真空度时，应根据当地海拔高度修正检测标准。 （2）检测结果分析

30、。可由真空表的指示来分析判断气缸活塞组和配气机构的技术状况。 怠速时，真空表指针的指示应稳定在64kPa-70kPa之间，表示密封性正常。迅速开闭节气门，若指针在6.7-84.6kPa之间灵敏摆动，说明进气管真空度对节气门开度变化的随动性较好，意味着各部位在各工况的密封性均较好。 怠速时，真空表指针在17.3-64kPa之间大幅度摆动，表示气缸垫松动，烧毁。因为是大缝隙变量漏气，工作气压影响缝隙的变化，漏气量较大，真空度波动大。 怠速时，真空表指针在17.3kPa以下，表示进气管垫，化油器垫漏气。因为是大缝隙定量漏气，缸外漏气比缸内漏气对真空度影响更大，严重的会熄火。,第5章 发动机综合性能检

31、测与检测设备,5.2.3 检测标准及检测结果分析,怠速时，真空度低于正常值，降低程度取决于磨损程度，快开节气门时，真空表指针下降为零。表示活塞环，缸壁磨损，粘结对口，拉缸。因为 是大缝隙定量漏气，活塞的密封性变差，真空度降低，导致功率下降，上机抽冒烟（蓝、黑烟）。 怠速时，真空表指针跌落值在6.7kPa以上，摆幅不大。表示气门及座烧蚀，结胶。因为是小缝隙变量漏气，气门和气门座关闭不严，导致真空度 降低。进气门漏气，回火，排气门漏气，放炮。 怠速时，真空度的跌落值更大，表示液力挺柱顶死。因为是大缝隙定量漏气，液力挺柱损坏时易顶死气门或加大噪声。 怠逮时，真空表指针在46.7-60kPa之间摆动，

32、表示气门导管磨损漏气。因为是小缝隙变量漏气，气门随机偏摆运动，缝隙变化无常。 怠速时，真空表指针在33.3-74.6kPa之间缓慢摆动，且随转速的 升高而摆动，表示气门弹簧弹力不足，关闭不严。因为是小缝隙定量漏气 ，燃烧情况欠佳，发动机功率下降所致。 怠速时，表针有时可达53kPa，但又快速跌落为零或很低，表示排气系统阻塞原因是排气系统有在较大的反向压力，导致真空度波动大，且异常。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.3 发动机起动系检测,起动系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

33、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。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.3.1用发动机综合参数测试仪检测起动系故障的方法,起动系检测检测方法通常采用人工经验检测法和仪器检测法，现重点介绍采用元征EA3000便携式发动机综合性能分析仪检测起动系故障的方法。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备

34、,5.3.1用发动机综合参数测试仪检测起动系故障的方法,起动电流、电压测试。测试前的连接，在检测之前，须将大电流钳测试线夹在与电瓶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），将电瓶电压充电电压测试线的红夹、黑夹分别夹在电瓶的正、负极，将一缸信号适配器夹在一缸高压线上，如图5.23所示。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.3.1用发动机综合参数测试仪检测起动系故障的方法,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，再点击此软开关即可），起动发动机，系统即可自

35、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5.24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。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.3.2检测标准及检测结果分析,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

36、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50-70r/min，柴油机的起动转速（n）应为100-200r/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. 检测结果分析 （1）起动电流。黄颜色的曲线是起动电流起动后的变化曲线。当开始起动瞬间，起动机所用电流是非常大的，一般是100-200A，经过1-2s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。红颜色曲线是蓄电池空载时的电压，黄颜色曲线是蓄电池起动后的变化

37、曲线，起动电压中间值为起动电压，一般汽油机为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。白颜色曲线是发动机相对缸压曲线，当某一缸漏气时，其缸压曲线降低，相对缸压百分比就小。红颜色曲线是发动机绝对缸压的变化曲线，标准缸所在缸的绝对缸压值是正确的，其余缸的绝对压值精度稍差一些。 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下表。 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

38、机带动曲轴旋转进入稳定状态时发动机的曲轴转速。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.3.2检测标准及检测结果分析,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4 发动机点火系统检测5.4.1点火系检测项目,要保证发动机在各种工况下可靠点火，首先要使火花塞能产生足够能量的点火花，而点火花的能量又取决于产生电火花的电压、火花电流和火花持续时间，火花能量越大，点火性能越好；其次是点火系应按一定的时间要求提供点火（点火正时），即按发动机的点火顺序在最佳时刻（点火提前角）进行点火，最佳点火提前角的确定取决于发动机的动力性、经济性和排放净化性能的要求。 发动机传统点火系的检测项目主要有断电器触点工作状

39、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、点火高压值的检测及点火提前角的检测等。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。,第5章 发动机综

40、合性能检测与检测设备,5.4.2 点火示波器的测量原理,发动机点火示波器，是一种用来检测、诊断点火系技术状况的仪器之一。使用点火示波器可将每个缸的点火电压随时间的变化关系利用波形的形式直观地表现出来，以便于观察、分析和判断。点火示波器一般由示波管、传感器和电子电路组成，其最大的优点是操作简单，测试迅速，并能描绘点火的全过程。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,下面以EA3000便携式发动机综合性能分析仪为例，介绍点火系统检测。 汽油机性能检测包括十三个项目的检测，以下各节都是在进入“检测”“汽油机”界面后点击所要测试的项目开始的。如图5

41、.26，我们称之为“汽油机检测”菜单。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,1初级点火信号 （1）连接 常规点火系统。首先将电瓶电压充电电压测试线的红、黑夹分别夹在电瓶的正、负极上，将初级点火信号适配器（1280401）的红、黑色探头分别连接到点火线圈的正、负极，再将一缸信号适配器夹在一缸高压线上，如图5.27所示。 直接点火系统（包括单缸和双缸独立点火系统）。首先将电瓶电压充电电压测试线的红、黑夹分别夹在电瓶的正、负极上，再将单双缸初级信号提取适配器（12804011DIS）的各探针依次接入各缸的波形输出端。 注：有些直接点火车辆的初级

42、信号放大器内置在点火线圈内，接线端只能测到初级信号的触发信号。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,（2）平列波 在“汽油机检测菜单”下点击“初级信号”图标，即进入初级信号检测界面，然后起动发动机即可测到初级点火波形。如图5.28所示。 点击“停止”图标（“停止”图标被按下后即变为“测试”图标），系统即停止采集，再点击此图标即可恢复测试（同时“测试”图标恢复为“停止”图标）。 点击“波形选择”图标，系统弹出波形选择窗口，可在其中选择其它波形显示形式（波形选择窗口中包括“平列波”、“直方图”，不选择时系统默认为平列波）。 点击“选择缸号”图

43、标，在系统弹出的小窗口中可选择显示每一缸或所有缸的初级波形。 点击“显示调整”图标，系统即弹出显示调整窗口，用户可根据需要点击相应图标进行X轴单位调整（在ms和角度之间切换）和将波形进行横、纵向平移和缩放。 点击“保存数据”图标，系统将当前特征值保存到数据库。 点击“保存波形”图标，系统可将当前界面波形保存于指定目录。 点击“图形打印”图标，可对界面有效区域进行图形打印。 点击“帮助”图标，将进入帮助系统，可以查看相关正确与故障波形供参考。 点击“返回”图标，可返回上级“汽油机检测”菜单。 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。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4

44、.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,（3）直方图 在初级点火平列波形界面点击“波形选择”图标，在弹出的窗口中选择“直方图”图标，系统即可切换到默认特征点的直方图测试界面，如图5.29为初级电压直方图。 点击“参数选择”图标，在其下拉菜单中可选择初级电压或点火能量，如图5.30为初级点火能量直方图。 正常缸特征点直方图颜色为绿色，有故障或不良的缸，其特征点直方图为红色。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,2次级点火信号 （1）次级点火信号测试的接线方法 常规点火系统。首先将电瓶电压充电电压测试线的红、黑夹分别夹在电瓶的正、负极

45、上，将红色次级信号夹夹在中心高压线上（从适配器1280408的红色BNC头引入设备），一缸信号适配器夹在一缸高压线上，如图5.31所示。 图5.31常规点火接线示意图 单缸点火系统。首先将电瓶电压充电电压测试线的红、黑夹分别连接到电瓶的正、负极上，再将同步信号适配器（1280406-1）接在一缸喷油嘴或初级信号线上（必须是有效的信号线，二者只能选其一），最后将与所测车型相对应的次级信号感应片卡在点火线圈上，并通过次级信号转接线、跨接线（某些车辆不用接）和次级信号连接线输入单缸次级信号提取适配器（1280408-SX）相应的BNC头。如图5.32所示。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.

46、4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,双缸独立点火系统 A.常规双缸点火系统 常规双缸点火系统泛指每两缸共用一个点火线圈，且点火线圈与火花塞之间均通过高压线连接的点火系统。 a.单点喷射的常规双缸点火系统 单点喷射的常规双缸点火系统是指只在进气岐管的交汇处装有一个主喷射阀的常规双缸点火系统，如BORA 1.8。 将电瓶电压充电电压测试线的红、黑夹分别连接到电瓶的正、负极上，将一缸信号适配器（1080406）夹到一缸的高压线上。 将红色次级信号夹夹在正触发高压线上，黑色次级信号夹夹在负触发的高压线上，然后将次级夹按颜色标记分别接入红、黑色次级信号汇接器，再将次级信号汇接器按颜色标记分

47、别接入双缸次级信号适配器（1280408-D1）的红、黑BNC头。如图5.34所示。 图5.34 单点喷射常规双缸点火系统接线示意图 进入用户数据设定界面，按照被测车辆的实际参数设置好车辆的冲程数、缸数，并将车辆的点火方式设置为“双缸点火”、同步方式设置为“初次级信号同步”。然后按“确定”，退出用户数据设置，返回主界面。 依次点击“汽油机”图标、“次级信号”图标，系统进入“双缸点火初始化对话框”，提示用户选择输入“红色通道有效点火缸号”，即正触发的缸号。用户只要点击从红色BNC头输入的次级夹所对应的缸号即可（点击一次，缸号标记亮显，表示该缸被选定为正触发方式；再点击缸号标记灰显，表示该缸被系统

48、默认为负触发方式）。选择完毕，按“确定”，系统即进入次级信号测试界面，如图5.36所示。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,b.多点喷射的常规双缸点火系统 首先将电瓶电压充电电压测试线的红、黑夹分别连接到电瓶的正、负极上，将同步信号适配器（1280406-1）接在一缸的喷油嘴或初级信号线上，拾取同步信号，也可以用一缸信号适配器拾取同步信号（喷油脉冲适配器的连线方式如图5.33所示）。 将红色次级信号夹夹在正触发高压线上、黑色次级信号夹夹在负触发的高压线上，然后将次级夹按颜色标记分别接入红、黑色次级信号汇接器，再将次级信号汇接器按颜色标记

49、分别接入次级信号拾取器（1280408-D1）的红、黑BNC头，如图5.35所示 进入用户数据设定界面，按照被测车辆的实际参数设置好车辆的冲程数、缸数，并将车辆的点火方式设置为“双缸点火”、同步方式设置为“喷油信号同步”。然后按“确定”，退出用户数据设置，返回检测界面。 依次点击“汽油机”图标、“次级信号”图标，系统进入“双缸点火初始化对话框”，提示用户选择输入“红色通道有效点火缸号”，即正触发的缸号。用户只要点击从红色BNC头输入的次级信号夹所对应的缸号即可（点击一次，缸号标记亮显，表示该缸被选定为正触发方式；再点击，则缸号标记灰显，表示该缸被系统默认为负触发信号）。,第5章 发动机综合性能

50、检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,B.直接双缸点火系统 将电瓶电压充电电压测试线的红、黑夹分别连接到电瓶的正、负极上，将同步信号适配器（1280406-1）接在一缸的喷油嘴或初级信号线上拾取同步信号。也可以用一缸信号适配器拾取同步信号（喷油脉冲适配器的连线方式如图5.33所示）。 判断高压线的次级触发类型，按照高压线的触发类型选取与之相应颜色的次级信号夹（正触发信号接红色次级信号夹、负触发信号接黑色次级信号夹）夹取高压线，通过对应颜色的汇接器接入次级信号适配器的相应输入通道。 把次级信号感应片卡在点火线圈上，用次级信号转接线连接各个感应片，通过次级信号转接线

51、、跨接线和次级信号连接线输入次级信号适配器的相应BNC头（感应片信号与高压线信号的触发方式相反。若高压线次级信号从红色BNC头输入，则感应片次级信号从黑色BNC头输入；否则从红色BNC头输入），如图5.37所示。例如，奔驰S320车型，其XXX缸为正触发高压线，YYY缸为负触发感应片。这种车的接线方式为：取三个红色次级信号夹分别夹取XXX缸的次级高压线，将三个红色次级信号夹连接到红色次级信号汇接器，再将红色汇接器接入次级信号适配器的红色BNC头；取三个奔驰用感应片分别卡在YYY缸的点火线圈上，用次级信号转接线连接各感应片，再通过次级信号引入线接入次级信号适配器的黑色BNC头即可。 进入用户数据

52、设定界面，按照被测车辆的实际参数设置好车辆的冲程数、缸数，并将车辆的点火方式设置为“双缸点火”、同步方式根据实际夹取的同步信号源分别设置为“初次级同步”，“喷油同步”。然后按“确定”，退出用户数据设置，返回主界面。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,依次点击“汽油机”图标、“次级信号”图标，系统进入“双缸点火初始化对话框”，提示用户选择输入“红色通道有效点火缸号”，即正触发的缸号。用户只要点击从红色BNC头输入的次级信号夹或次级信号连接线所对应的缸号即可（点击一次，缸号标记亮显，表示该缸被选定为正触发方式；再点击缸号标记灰显，表示该缸被

53、系统默认为负触发信号）。设定方式如图5.36所示。选择完毕，按“确定”，系统即进入次级信号测试界面。 双缸点火系统测试注意事项: 次级信号的正负触发方式的判断方法：选择常规点火方式，进入次级信号测试界面，把夹在各个缸的次级信号分别从次级信号拾取器的红色BNC头接入，若波形显示正常，则该缸的点火为正触发，否则为负触发。 用户数据设定中选择的同步方式应与实际夹取的同步信号相同（同步方式分初次级同步和喷油同步，用一缸信号适配器1280406或同步信号适配器12804061的初级信号线提取同步信号时，选择“初次级信号同步”；用喷油信号提取同步信号时，选择“喷油信号同步”）， 否则将造成缸号识别错误。

54、需根据不同的车型选择与之相应的适配器，否则可能造成波形失真。(设备配制了多种车型的次级信号适配器，适配器测试线上标有所测车辆的型号。) 用户必须正确输入被测车辆的缸数、点火次序和正触发的缸号，正确夹持所有次级信号夹或次级信号感应片，否则可能会造成波形不能正常显示。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,（2）平列波 在“汽油机检测”菜单下点击“次级信号”图标，即进入次级信号测试界面（默认为平列波），然后起动发动机即可测到次级平列波，如图5.38所示。 图5.38 次级平列波 界面说明如下： 点击“停止”图标（“停止”图标被按下后即变为“测试

55、”图标），系统即停止采集，再点击此图标即可恢复测试（同时“测试”图标恢复为“停止”图标）。 点击“波形选择”图标，系统弹出波形选择窗口，可在其中选择波形显示形式（波形选择窗口中包括“平列波”、“并列波”、“重叠波”、“阶梯波”、“直方图”、“折线图”、“数据表”，不选择时系统默认为平列波）。 点击“显示调整”图标，系统即弹出显示调整窗口，用户可根据需要点击相应图标进行X轴单位调整（在ms和角度之间切换）和将波形进行横、纵向平移和缩放。 点击“选择缸号”图标，在系统弹出的小窗口中可选择显示每一缸或所有缸的次级波形。 点击“保存数据”图标，系统将当前特征值保存到数据库。 点击“保存波形”图标，系统

56、可将当前界面波形保存于指定目录。 点击“图形打印”图标，可对界面有效区域进行图形打印。 点击“帮助”图标，将进入帮助系统，可以查看相关正确与故障波形。 点击“返回”图标，可返回上级“汽油机检测”菜单。 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。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,（3）并列波 在次级点火平列波形界面点击“波形选择”图标，在弹出的窗口中选择“并列波”图标，系统即可切换到并列波测试界面，如图5.39所示。 界面说明及操作同平列波。 （4）重叠波 在次级点火平列波形界面点击“波形选择”图标，在弹出的窗口中选择“

57、重叠波”图标，系统即可切换到重叠波测试界面，如图5.40所示。 界面说明及操作同平列波。 （5）阶梯波 在次级点火平列波形界面点击“波形选择”图标，在弹出的窗口中选择“阶梯波”图标，系统即切换到阶梯波测试界面，如图5.41所示。 界面说明及操作同平列波。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性能分析仪检测点火系统的方法,（6）直方图 在次级点火平列波形界面点击“波形选择”图标，在弹出的窗口中选择“直方图”图标，系统即可切换到默认特征点的直方图测试界面，如图5.42所示。 点击“选择缸号”图标，在下拉菜单中选择所测缸号。 点击“参数选择”图标，在其下拉菜单中可选择击穿电

58、压、火花电压、火花持续时间、闭合角、重叠角之一。 正常缸特征点直方图颜色为绿色，有故障或不良的缸，其特征点直方图为红色。 界面说明及操作同平列波。 （7）折线图 把选定的特征点按采集的先后顺序依次排列，然后用直线把相临的特征点两两相连即得到该特征点的折线图。折线图能反映车辆该项性能在所测试的一段时期内的变化范围及趋势。 在次级点火平列波形界面点击“波形选择”图标，在弹出的窗口中选择“折线图”图标，系统即可切换到默认特征点的折线图测试界面，如图5.43所示。 点击“参数选择”图标，在弹出的窗口中选择参数。 界面说明及操作同平列波。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.3 用发动机综合性

59、能分析仪检测点火系统的方法,（8）数据表 在次级点火平列波形界面点击“波形选择”图标，在弹出的窗口中选择“数据表”图标，系统即可切换到数据表界面，并将测得所有缸的所有特征点的数据显示于屏幕上，如图5.44所示。 界面说明及操作同平列波。,第5章 发动机综合性能检测与检测设备,5.4.4点火正时的检测,1.点火正时概述 点火正时也称为点火定时，是指正确的点火时间。点火时间一般用点火提前角（曲轴转角或凸轮轴转角）表示。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。发动机点火正时检测的方法主要有闪光法和缸压法。检测发动机点火正时，可利用相应的点火正时检测仪进行。 2闪光正时检测仪的基本结构和工作原理 用闪光正时仪检测点火提前角，其接线图如下图所示。按工作原理分为两种基本形式：一种为非延迟式闪光正时仪，另一种为可调延迟式闪光正时仪。前者要求在发动机飞轮（或正时齿形带等）上标有点火