1、第三章第三章 发动机的诊断与检测发动机的诊断与检测.评价发动机技术状况的主要参数评价发动机技术状况的主要参数1.发动机功率：表征汽车总的技术状况的好坏。发动机功率：表征汽车总的技术状况的好坏。2.燃油消耗量：燃料供给系、点火系等燃油消耗量：燃料供给系、点火系等3.气缸密封性气缸密封性如：如：n气缸压缩压力气缸压缩压力n曲轴箱窜气量曲轴箱窜气量n气缸漏气率气缸漏气率n进气歧管真空度进气歧管真空度.4.排气系统排气系统（检测废气中（检测废气中CO、HC等的含量，排气温度等）等的含量，排气温度等）5.点火系统点火系统（点火提前角、点火电压、点火波形）（点火提前角、点火电压、点火波形）6.润滑系统润滑
2、系统（润滑油压力、金属杂质的含量）（润滑油压力、金属杂质的含量）7.冷却系统冷却系统（冷却液的温度）（冷却液的温度）8.发动机的异响发动机的异响.3.1 发动机功率的检测发动机功率的检测指示功率：单位时间内工质对活塞所做的功指示功率：单位时间内工质对活塞所做的功有效功率：发动机曲轴对外输出的有效功率：发动机曲轴对外输出的净功率净功率.检测方法：检测方法：稳态测功稳态测功动态测功动态测功.一、稳态测功一、稳态测功稳态稳态:节气门开度、发动机转速一定，其他参数节气门开度、发动机转速一定，其他参数 保持不变保持不变测功方法：测功方法：在发动机试验台上使用测功器通过给在发动机试验台上使用测功器通过给发
3、动机加一定的模拟负荷测定发动机功率。发动机加一定的模拟负荷测定发动机功率。（有负荷测功、有外载测功）（有负荷测功、有外载测功）.测功器：加载装置，实现对测定工况的调节，模测功器：加载装置，实现对测定工况的调节，模拟汽车实际行驶时所受的各种阻力，同时测量发拟汽车实际行驶时所受的各种阻力，同时测量发动机的输出转矩和转速，即可算出发动机的功率。动机的输出转矩和转速，即可算出发动机的功率。 .稳态测功的特点：稳态测功的特点：必须在专门台架上进行，拆下发动机必须在专门台架上进行，拆下发动机测定的功率较准确，但成本较高，多用于科研部门测定的功率较准确，但成本较高，多用于科研部门.二、动态测功（就车检测）二
4、、动态测功（就车检测）动态：动态：节气门开度、发动机转速等参数不定节气门开度、发动机转速等参数不定测功方法：测功方法：发动机怠速或低速运转时，突然踩下发动机怠速或低速运转时，突然踩下加速踏板至节气门全开。加速踏板至节气门全开。（无负荷测功、无外载测功）（无负荷测功、无外载测功）.动态测功的特点：动态测功的特点： 就车检测，仪器轻便，测功速度快就车检测，仪器轻便，测功速度快 精度稍低精度稍低 应用较多应用较多.无负荷测功的类型无负荷测功的类型1.测瞬时功率测瞬时功率：发动机在加速运转时某一转速所：发动机在加速运转时某一转速所对应的功率。对应的功率。2.测平均功率测平均功率：发动机在加速运转时某一
5、指定转：发动机在加速运转时某一指定转速范围内的平均功率。速范围内的平均功率。.1.瞬时功率检测瞬时功率检测原理：原理：把发动机的所有运动部件等效地看把发动机的所有运动部件等效地看作一个绕曲轴轴线旋转的回转体。作一个绕曲轴轴线旋转的回转体。.根据刚体定轴转动微分方程，根据刚体定轴转动微分方程，发动机的有效转矩和转速变化率的关系为：发动机的有效转矩和转速变化率的关系为：)(30mNdtdnJTtq)(309550kWdtdnnJPe.注意：注意：由于在动态测试时，发动机的进气、燃烧由于在动态测试时，发动机的进气、燃烧状况与稳态时不同，其有效功率相对状况与稳态时不同，其有效功率相对小于小于稳态测稳态
6、测功时，因此，需引入一个修正系数。功时，因此，需引入一个修正系数。.结论：结论：1.发动机在加速过程中某一转速下的功率，与该发动机在加速过程中某一转速下的功率，与该转速及其转速变化率成正比。转速及其转速变化率成正比。2.实际应用中，通常测取发动机实际应用中，通常测取发动机额定转速额定转速下的功下的功率，来评定发动机的动力性。率，来评定发动机的动力性。.2.平均功率检测平均功率检测式中：式中：223021JC.结论：结论：发动机在加速过程中的平均功率与发动机在加速过程中的平均功率与加速时间成反比。加速时间成反比。.无负荷测功使用仪器无负荷测功使用仪器.按使用说明书，仪器预热0.5h，然后进行自校
7、。把计数检查旋钮1拨向“检查”位置，左边时间（T）表头指针1s摆动一次。把旋钮1拨向“测试”位置，把旋钮3拨向“自校”位置，再缓慢旋转“模拟转速”旋钮2，注意转速（n）表头指针慢慢向右偏转（模拟增加转速）。当指针偏转至起始转速n1位置时，门控指示灯即亮。继续增加模拟转速至n2时，“T”表即指示出加速时间，以表示模拟速度的快慢。按下“复零”按钮，仪器表针回零，门控指示灯熄灭，表示仪器调整正常。否则，微调n1、n2电位器。 .无负荷测功方法无负荷测功方法（1）测试前的准备）测试前的准备1）调整发动机配气机构、供油系统和点火系统，）调整发动机配气机构、供油系统和点火系统，使之处于技术完好状态；预热发
8、动机至正常工使之处于技术完好状态；预热发动机至正常工作温度作温度(8090)，并使发动机怠速正常，并使发动机怠速正常，变速器空档。变速器空档。2）接通电源，预热仪器并调零，把转速传感器）接通电源，预热仪器并调零，把转速传感器按要求连接在规定部位。按要求连接在规定部位。.3）按检测仪器的要求设置起始转速）按检测仪器的要求设置起始转速n1和终止转和终止转速速n2。4）将被测发动机的转动惯量置入仪器内。若被）将被测发动机的转动惯量置入仪器内。若被测发动机的转动惯量未知时，则应先测定其转测发动机的转动惯量未知时，则应先测定其转动惯量。动惯量。5）操作其它必要的键位，如机型（汽油机、柴）操作其它必要的键
9、位，如机型（汽油机、柴油机）选择键、缸数选择键和油机）选择键、缸数选择键和“测试测试”键等。键等。.（2）测试方法）测试方法发动机无负荷测功常用的测试方法有发动机无负荷测功常用的测试方法有怠速加速怠速加速法法起动加速起动加速法法.怠速加速法怠速加速法发动机在怠速下稳定运转发动机在怠速下稳定运转将油门踩到最大位置将油门踩到最大位置当转速达到终止测试转速时，仪表显示出所测功率当转速达到终止测试转速时，仪表显示出所测功率重复测量三次取平均值重复测量三次取平均值.注意：注意：（1）发动机达到规定转速后，应立即松开加速）发动机达到规定转速后，应立即松开加速踏板，以避免发动机长时间高速运转。踏板，以避免发
10、动机长时间高速运转。（2）为保证测试结果可靠，一般重复测量）为保证测试结果可靠，一般重复测量3次次取其平均值。取其平均值。.启动加速法启动加速法将加速踏板踩到底将加速踏板踩到底 起动发动机使其自由加速运转起动发动机使其自由加速运转 当转速超过终止转速后，仪表显示出测试值当转速超过终止转速后，仪表显示出测试值 特点：特点：可避免因迅猛加速操作发动机引起的误差可避免因迅猛加速操作发动机引起的误差 .无负荷测功注意事项：无负荷测功注意事项：1）发动机当量转动惯量）发动机当量转动惯量J值要准确，必须使用有关值要准确，必须使用有关部门提供的就车测试的发动机当量转动惯量部门提供的就车测试的发动机当量转动惯
11、量J值。值。2）发动机加速区间的转速）发动机加速区间的转速n1、n2的选取要适当。的选取要适当。通常起始转速通常起始转速n1高于发动机怠速转速，终止转速高于发动机怠速转速，终止转速n2取额定转速。取额定转速。.3）检测时，踩加速踏板的速度和力度要均匀，）检测时，踩加速踏板的速度和力度要均匀，重复性要好；重复性要好；4）无负荷测功的结果仅是发动机动力性的一个）无负荷测功的结果仅是发动机动力性的一个方面，不能全面评价发动机的动力性。方面，不能全面评价发动机的动力性。5）无负荷测功的精度不高，作为发动机维修后）无负荷测功的精度不高，作为发动机维修后的质量判断较为有效。的质量判断较为有效。.检测结果分
12、析检测结果分析标准：标准：l在用车发动机功率不得低于原额定功率的在用车发动机功率不得低于原额定功率的75%，l大修后发动机功率不得低于原额定功率的大修后发动机功率不得低于原额定功率的90%。 .思考：发动机功率偏低原因？思考：发动机功率偏低原因？燃料供给系燃料供给系(油路油路)点火系（电路）点火系（电路）机械部分故障机械部分故障.各缸功率均衡性检测各缸功率均衡性检测 检测思路：检测思路：u分别检测单缸功率分别检测单缸功率u比较单缸断火后转速变化比较单缸断火后转速变化 断火：拔下某气缸的高压分线，或将其短路，使断火：拔下某气缸的高压分线，或将其短路，使火花塞不能产生电火花或柴油机输油管断开火花塞
13、不能产生电火花或柴油机输油管断开.1.单缸功率检测单缸功率检测方法：方法：1）测出各缸都工作时的发动机功率）测出各缸都工作时的发动机功率2）某气缸断火情况下，再测量发动机功率）某气缸断火情况下，再测量发动机功率3）两功率之差即为断火气缸的单缸功率。）两功率之差即为断火气缸的单缸功率。.2.单缸断火后转速变化的检测单缸断火后转速变化的检测 各缸轮换断火时，转速下降幅度大而且基本相同，各缸轮换断火时，转速下降幅度大而且基本相同， 各缸工作状况良好，各缸功率均衡性好各缸工作状况良好，各缸功率均衡性好；若各缸转速下降的幅度差别很大，若各缸转速下降的幅度差别很大， 各缸功率均衡性差，有些缸工作不正常各缸
14、功率均衡性差，有些缸工作不正常；.若某缸转速下降的幅度较标准小若某缸转速下降的幅度较标准小 单缸功率小，该缸工作状况不良；单缸功率小，该缸工作状况不良；若某缸转速下降值等于零，若某缸转速下降值等于零， 单缸功率为零，该缸不工作。单缸功率为零，该缸不工作。 .发动机单缸断火后转速下降平均值发动机单缸断火后转速下降平均值 .注意：注意：l对于缸数多的发动机不适宜作该项检测对于缸数多的发动机不适宜作该项检测因为气缸数越多，单缸断火后的转速下降值就越小，测量因为气缸数越多，单缸断火后的转速下降值就越小，测量误差就越大，判断各缸工作性能的难度就越大。误差就越大，判断各缸工作性能的难度就越大。l断火试验时
15、，发动机转速下降的程度与起始转断火试验时，发动机转速下降的程度与起始转速有关；速有关；.l断火试验时间不宜过长或频繁进行。断火试验时间不宜过长或频繁进行。对于汽油机，由于某缸断火后，进入该缸的汽油对于汽油机，由于某缸断火后，进入该缸的汽油混合气不参与燃烧，汽油会洗刷气缸壁上的润滑混合气不参与燃烧，汽油会洗刷气缸壁上的润滑油膜，使气缸磨损加剧；同时流入油底壳的汽油油膜，使气缸磨损加剧；同时流入油底壳的汽油会稀释机油。会稀释机油。.要点：要点：l1.发动机功率检测的方法和特点。发动机功率检测的方法和特点。l2.简述发动机无负荷测功的原理。简述发动机无负荷测功的原理。l3.简述发动机无负荷测功的一般方法。简述发动机无负荷测功的一般方法。l4.如何利用无负荷测功仪检测发动机的各缸功如何利用无负荷测功仪检测发动机的各缸功率均衡性？针对检测结果如果判断发动机的单率均衡性？针对检测结果如果判断发动机的单缸工作状况。缸工作状况。.
