1、第三章第三章 汽车发动机的检测与故障诊断汽车发动机的检测与故障诊断 学习目标学习目标知识目标:知识目标:l 了解熟悉发动机功率检测、发动机各系统检测的原理和方法了解熟悉发动机功率检测、发动机各系统检测的原理和方法l 了解发动机各检测设备的结构原理和使用方法了解发动机各检测设备的结构原理和使用方法l 了解发动机的常见故障及其诊断方法了解发动机的常见故障及其诊断方法l 掌握发动机电子控制系统故障的自诊断原理和检测方法掌握发动机电子控制系统故障的自诊断原理和检测方法l 能力目标:能力目标:l 能正确操纵发动机性能检测的各种仪器和设备能正确操纵发动机性能检测的各种仪器和设备l 能对发动机功率、气缸密封
2、性、点火性能进行检测分析,并评价其能对发动机功率、气缸密封性、点火性能进行检测分析,并评价其技术状况技术状况l 能对发动机起动系、燃油供给系、润滑系、冷却系进行检测分析,能对发动机起动系、燃油供给系、润滑系、冷却系进行检测分析,并诊断其故障并诊断其故障l 能对发动机电子控制系统的故障进行检测、分析、诊断能对发动机电子控制系统的故障进行检测、分析、诊断第一节第一节 发动机功率的检测发动机功率的检测一、发动机功率检测基本原理一、发动机功率检测基本原理 只要能测出发动机输出轴上的转矩和此时的转速,则可通只要能测出发动机输出轴上的转矩和此时的转速,则可通过上式求得发动机有效功率。测功仪器通常是利用这一
3、原理过上式求得发动机有效功率。测功仪器通常是利用这一原理来测功的。可见,发动机有效功率的测量是属于间接测量。来测功的。可见,发动机有效功率的测量是属于间接测量。二、发动机功率检测方法二、发动机功率检测方法1稳态测功稳态测功 稳态测功是指发动机在节气门开度一定,转速一定和其他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,在台架测功器上测定发动机参数都保持不变的稳定状态下,在台架测功器上测定发动机功率的一种方法。功率的一种方法。稳态测功时,由于需要对发动机施加外部负荷,因此稳态稳态测功时,由于需要对发动机施加外部负荷,因此稳态测功又称为有负荷测功或有外载测功。测功又
4、称为有负荷测功或有外载测功。稳态测功特点是:测功结果准确可靠,测功过程费时费力,稳态测功特点是:测功结果准确可靠,测功过程费时费力,测试成本高。测试成本高。2动态测功动态测功 动态测功是指发动机在节气门开度和转速等参数动态测功是指发动机在节气门开度和转速等参数均处于变化状态下,测定发动机功率的一种方法。均处于变化状态下,测定发动机功率的一种方法。检测时,将发动机在怠速或某一空转转速下,突然检测时,将发动机在怠速或某一空转转速下,突然全开节气门,使发动机加速运转,此时其加速性能全开节气门,使发动机加速运转,此时其加速性能的好坏能直接反映发动机功率的大小。的好坏能直接反映发动机功率的大小。动态测功
5、时,无须对发动机施加外部载荷,因此动态测功时,无须对发动机施加外部载荷,因此动态测功又称为无负荷测功或无外载测功。动态测功又称为无负荷测功或无外载测功。动态测功特点是:检测仪器轻便,价格便宜,测动态测功特点是:检测仪器轻便,价格便宜,测功速度快,方法简单,但测功精度较低。功速度快,方法简单,但测功精度较低。三、发动机无负荷测功原理三、发动机无负荷测功原理1.瞬时功率检测原理瞬时功率检测原理 没有外界负荷的发动机,在怠速情况下突然踩下加速踏板时,没有外界负荷的发动机,在怠速情况下突然踩下加速踏板时,发动机发出的动力除克服各种机械阻力矩外,其有效转矩将发动机发出的动力除克服各种机械阻力矩外,其有效
6、转矩将全部用来加速发动机运动部件。推导得发动机有效功率为:全部用来加速发动机运动部件。推导得发动机有效功率为:式中:式中:n为转速,为转速,C1是与发动机当量转动惯量和功率修正有是与发动机当量转动惯量和功率修正有关的常量。关的常量。上式表明,只要测出发动机在加速过程中的转速上式表明,只要测出发动机在加速过程中的转速n和对应的和对应的瞬时转速变化率瞬时转速变化率dn/dt,即可求出该转速下的有效功率。,即可求出该转速下的有效功率。dtdnnCPe12.平均功率检测原理平均功率检测原理 根据功能原理知,发动机驱动曲轴转动所作的功等于曲轴旋根据功能原理知,发动机驱动曲轴转动所作的功等于曲轴旋转动能的
7、增量。在加速时间转动能的增量。在加速时间T(s)内,可推出平均功率:)内,可推出平均功率:式中:式中:C2是与发动机当量转动惯量和起、止转速有关的系数,是与发动机当量转动惯量和起、止转速有关的系数,当测试的起、止转速及当测试的起、止转速及J给定时,给定时,C2为常量。为常量。上式表明,只要测取某一转速范围的加速时间,则可得到发上式表明,只要测取某一转速范围的加速时间,则可得到发动机相应的平均功率动机相应的平均功率。TCPav12发动机无负荷测功原理发动机无负荷测功原理 :实际应用中,往往是将额定功率作为发动实际应用中,往往是将额定功率作为发动机的动力性评价指标。因此,应将测出的某一转速机的动力
8、性评价指标。因此,应将测出的某一转速范围的平均功率转化为稳态时额定转速下的功率进范围的平均功率转化为稳态时额定转速下的功率进行对比评价。行对比评价。maxePTC13 四、发动机无负荷测功仪及其使用方法四、发动机无负荷测功仪及其使用方法1.无负荷测功仪的组成及原理无负荷测功仪的组成及原理无负荷测功仪组成无负荷测功仪组成 主要由转速信号传感器、转速脉冲整形装置、起始转速触主要由转速信号传感器、转速脉冲整形装置、起始转速触发器、终止转速触发器、时标、计算与控制装置和显示装置发器、终止转速触发器、时标、计算与控制装置和显示装置等组成,如图所示。等组成,如图所示。无负荷测功仪原理无负荷测功仪原理 2无
9、负荷测功仪的使用方法无负荷测功仪的使用方法 无负荷测功仪既可以制成单一功能的便携式测无负荷测功仪既可以制成单一功能的便携式测功仪,又可以与其他测试仪表组合成发动机综功仪,又可以与其他测试仪表组合成发动机综合检测仪。合检测仪。下面以远征下面以远征EA1000或或EA2000发动机综合性能发动机综合性能分析仪为例,来说明无负荷测功仪的使用方法。分析仪为例,来说明无负荷测功仪的使用方法。EA2000无外载测功界面3.无负荷测功时应注意的事项无负荷测功时应注意的事项发动机当量转动惯量发动机当量转动惯量J值的选取要准确。值的选取要准确。J值的大小将直接影值的大小将直接影响无负荷测功的精度,故响无负荷测功
10、的精度,故J值的选取应相当慎重。值的选取应相当慎重。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。通常起始转速的选取要适当。通常起始转速n1 应高于发动机怠速转速,常取发动机怠速转速的应高于发动机怠速转速,常取发动机怠速转速的150%;终止;终止转速转速n2常取额定转速。常取额定转速。检测时,踩加速踏板的速度和力度要均匀,且要求重复性好,检测时,踩加速踏板的速度和力度要均匀,且要求重复性好,以保证检测结果具有良好的稳定性。以保证检测结果具有良好的稳定性。使用不同的无负荷测功仪时,应严格按各自的使用说明书操使用不同的无负荷测功仪时,应严格按各自的使用说明书操作,不可生搬硬套。作
11、,不可生搬硬套。五、发动机各缸功率均衡性检测五、发动机各缸功率均衡性检测 各缸功率均衡性可通过发动机各单缸功率、单缸断各缸功率均衡性可通过发动机各单缸功率、单缸断火后的转速变化、气缸效率来反映。火后的转速变化、气缸效率来反映。单缸功率检测单缸功率检测 预热发动机至正常工作温度,先测出各缸都工作预热发动机至正常工作温度,先测出各缸都工作时的发动机功率,然后在某气缸断火(高压短路或时的发动机功率,然后在某气缸断火(高压短路或柴油机输油管断开)情况下,再测量发动机功率,柴油机输油管断开)情况下,再测量发动机功率,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。发动机各缸功率均衡性
12、检测发动机各缸功率均衡性检测 单缸断火后转速变化检测单缸断火后转速变化检测 预热发动机至正常工作温度,使发动机在一定预热发动机至正常工作温度,使发动机在一定转速下运行,将某缸突然断火,由于发动机的指示转速下运行,将某缸突然断火,由于发动机的指示功率减少,导致克服原转速的摩擦功率不够,从而功率减少,导致克服原转速的摩擦功率不够,从而使发动机重新平衡运转的转速降低,此时测出其转使发动机重新平衡运转的转速降低,此时测出其转速的下降值。速的下降值。发动机各缸功率均衡性检测发动机各缸功率均衡性检测 气缸效率测试气缸效率测试 根据汽车发动机各缸间歇工作造成转速微观波动,反映各缸效率。通过计根据汽车发动机各
13、缸间歇工作造成转速微观波动,反映各缸效率。通过计算各缸点火的间隔时间,求出各单缸的瞬时转速与平均转速之差值作为判断算各缸点火的间隔时间,求出各单缸的瞬时转速与平均转速之差值作为判断各气缸工作能力及比较各缸工作均匀性的指标。各气缸工作能力及比较各缸工作均匀性的指标。与动力平衡相比,气缸效率测试不必进行断火测试,因而不会发生排气温与动力平衡相比,气缸效率测试不必进行断火测试,因而不会发生排气温度过高及催化转换器触媒中毒的情况,更适合于电子燃油喷射车辆的检测。度过高及催化转换器触媒中毒的情况,更适合于电子燃油喷射车辆的检测。六、发动机功率检测分析六、发动机功率检测分析1.发动机功率检测分析发动机功率
14、检测分析 检测标准检测标准 在在GB 7258-2012机动车运行安全技术条件机动车运行安全技术条件中就有明确中就有明确规定:车用发动机功率不得低于原额定功率的规定:车用发动机功率不得低于原额定功率的75%。大修竣。大修竣工后,其功率不得低于原设计标定值的工后,其功率不得低于原设计标定值的90%。检测分析检测分析 若发动机功率偏低,则应首先检查燃料供给系和点火系若发动机功率偏低,则应首先检查燃料供给系和点火系技术状况。若该两系统正常,则应检查气缸的密封性,以判技术状况。若该两系统正常,则应检查气缸的密封性,以判断发动机机械部分是否存在故障。当怀疑个别气缸技术状况断发动机机械部分是否存在故障。当
15、怀疑个别气缸技术状况不良而导致整机功率偏低时,可进行单缸断火后测功验证。不良而导致整机功率偏低时,可进行单缸断火后测功验证。2.发动机各缸功率均衡性检测结果分析发动机各缸功率均衡性检测结果分析 (1)各单缸功率检测分析)各单缸功率检测分析 检测标准检测标准 技术状况良好的发动机,其运转应平稳,各缸发出的功技术状况良好的发动机,其运转应平稳,各缸发出的功率应一致。率应一致。检测分析检测分析 若各单缸功率相同,则说明发动机各缸功率均衡性好;若各单缸功率相同,则说明发动机各缸功率均衡性好;若某缸断火后,测得的功率没有变化,则说明其单缸功率若某缸断火后,测得的功率没有变化,则说明其单缸功率为零,该缸完
16、全不工作。若发动机单缸功率偏低,则一般为零,该缸完全不工作。若发动机单缸功率偏低,则一般系该缸高压线、分线插座或火花塞技术状况不佳、气缸密系该缸高压线、分线插座或火花塞技术状况不佳、气缸密封性不良所致,应更换、调整或维修。封性不良所致,应更换、调整或维修。(2)单缸断火后转速变化检测分析)单缸断火后转速变化检测分析 检测标准检测标准 工作正常的发动机,在某一转速下稳定空转时,发动机工作正常的发动机,在某一转速下稳定空转时,发动机的指示功率与摩擦消耗功率是平衡的。此时,若取消任的指示功率与摩擦消耗功率是平衡的。此时,若取消任一气缸的工作,发动机转速都会有相同的下降值。下表一气缸的工作,发动机转速
17、都会有相同的下降值。下表给出了某些发动机以给出了某些发动机以 1000 r/min 转速稳定工作条件下,转速稳定工作条件下,单缸断火后转速下降平均值的诊断标准。单缸断火后转速下降平均值的诊断标准。气缸数气缸数平均转速下降值(平均转速下降值(r/min)允许偏差(允许偏差(r/min)410010020670108455单缸断火后转速变化检测分析单缸断火后转速变化检测分析 检测分析检测分析 若各缸轮换断火时,转速下降的幅度大而且基本相同,若各缸轮换断火时,转速下降的幅度大而且基本相同,则说明各缸工作状况良好,各缸功率均衡性好;若各缸转则说明各缸工作状况良好,各缸功率均衡性好;若各缸转速下降的幅度
18、差别很大,则说明各缸功率均衡性差,有些速下降的幅度差别很大,则说明各缸功率均衡性差,有些缸工作不正常;若某缸转速下降的幅度较标准小,则说明缸工作不正常;若某缸转速下降的幅度较标准小,则说明其单缸功率小,该缸工作状况不良;若某缸转速下降值等其单缸功率小,该缸工作状况不良;若某缸转速下降值等于零,则说明其单缸功率为零,该缸不工作。于零,则说明其单缸功率为零,该缸不工作。检测时,单缸断火后的转速下降值应符合诊断标准,检测时,单缸断火后的转速下降值应符合诊断标准,且要求最高和最低下降值之差不大于转速下降平均值的且要求最高和最低下降值之差不大于转速下降平均值的30%。(3)气缸效率检测分析)气缸效率检测
19、分析 第二节第二节 气缸密封性的检测与故障诊断气缸密封性的检测与故障诊断一、气缸压缩压力的检测诊断一、气缸压缩压力的检测诊断气缸压缩压力是指缸内气体压缩终了的压力。它是气缸密封性气缸压缩压力是指缸内气体压缩终了的压力。它是气缸密封性最直接评价指标,用来诊断发动机性能和气缸活塞组技术状况。最直接评价指标,用来诊断发动机性能和气缸活塞组技术状况。(一)气缸压缩压力的检测(一)气缸压缩压力的检测1用气缸压力表检测用气缸压力表检测 检测仪表检测仪表用气缸压力表检测用气缸压力表检测 检测方法检测方法 将发动机运转至正常工作温度(冷却液温度达将发动机运转至正常工作温度(冷却液温度达 7090)后停机。)后
20、停机。拧出各缸火花塞或喷油器,汽油机还应将节气拧出各缸火花塞或喷油器,汽油机还应将节气 门全开。门全开。将气缸压力表锥形橡胶接头扶正压紧在火花塞将气缸压力表锥形橡胶接头扶正压紧在火花塞 或喷油器安装孔上。或喷油器安装孔上。用起动机带动发动机运转,其转速应符合原厂用起动机带动发动机运转,其转速应符合原厂 规定,转动规定,转动35s,待压力表指针指示并保持最大压力后停止转动。,待压力表指针指示并保持最大压力后停止转动。取下气缸压力表,记下读数,按下单向阀使压力表指针回零。取下气缸压力表,记下读数,按下单向阀使压力表指针回零。每缸重复测量每缸重复测量 23次,取其平均值作为被测气缸的压缩压力。次,取
21、其平均值作为被测气缸的压缩压力。依次测量各缸,即可得到各缸的压缩压力。依次测量各缸,即可得到各缸的压缩压力。用气缸压力表检测用气缸压力表检测 检测特点检测特点 检测实用可靠,简单易行,经济实惠,适用于气缸组技术状检测实用可靠,简单易行,经济实惠,适用于气缸组技术状 况的常规诊断。况的常规诊断。检测效率低,需拆火花塞或喷油器(柴油机),且一缸一缸检测效率低,需拆火花塞或喷油器(柴油机),且一缸一缸 地测量,不适应现代化检测要求。地测量,不适应现代化检测要求。检测精度受发动机转速变化的影响大。研究表明,在曲轴转检测精度受发动机转速变化的影响大。研究表明,在曲轴转 速低于速低于1000r/min的范
22、围内,较小的转速变化会带来较大的气的范围内,较小的转速变化会带来较大的气 缸压缩压力值变化。缸压缩压力值变化。:用气缸压力表检测气缸压缩压力是传统检测诊断中应:用气缸压力表检测气缸压缩压力是传统检测诊断中应用最广泛的一种方法,适用于各种汽车维修企业。用最广泛的一种方法,适用于各种汽车维修企业。检测原理检测原理 2.用发动机综合性能分析仪检测用发动机综合性能分析仪检测用发动机综合性能分析仪检测用发动机综合性能分析仪检测检测方法检测方法将发动机运转至正常工作温度(冷却液温度达将发动机运转至正常工作温度(冷却液温度达7090)后)后停机。停机。接通电源,打开分析仪总开关、显示器开关、主机开关,预接通
23、电源,打开分析仪总开关、显示器开关、主机开关,预热仪器。热仪器。按仪器使用说明书给定的方法,连接好测试线和传感器。按仪器使用说明书给定的方法,连接好测试线和传感器。启动检测程序,进入检测程序主、副菜单。启动检测程序,进入检测程序主、副菜单。用鼠标选择用鼠标选择“起动机及发电机起动机及发电机”,进入起动电流检测功能。,进入起动电流检测功能。按下按下“检测检测”键,起动发动机,仪器屏幕将显示发动机转速、键,起动发动机,仪器屏幕将显示发动机转速、起动电流,同时绘制出起动电流曲线和相对气缸压力的柱方起动电流,同时绘制出起动电流曲线和相对气缸压力的柱方图,从而检测出各气缸压缩压力及其变化量。图,从而检测
24、出各气缸压缩压力及其变化量。视需要打印输出检测结果。视需要打印输出检测结果。用发动机综合性能分析仪检测用发动机综合性能分析仪检测 检测特点检测特点 用发动机综合性能分析仪检测气缸压缩压力,不用发动机综合性能分析仪检测气缸压缩压力,不需拆装火花塞或喷油器(柴油机),且能同时检测需拆装火花塞或喷油器(柴油机),且能同时检测各个气缸,因而其检测速度快、效率高。它适用于各个气缸,因而其检测速度快、效率高。它适用于发动机一般技术状况的定性检查。发动机一般技术状况的定性检查。(二)气缸压缩压力的诊断(二)气缸压缩压力的诊断1.气缸压缩压力诊断标准气缸压缩压力诊断标准 发动机气缸压缩压力标准值由制造厂提供。
25、由于发动机结构发动机气缸压缩压力标准值由制造厂提供。由于发动机结构和压缩比不同,各车型气缸压缩压力的标准值也不尽相同。和压缩比不同,各车型气缸压缩压力的标准值也不尽相同。GB 185652001营运车辆综合性能要求和检验方法营运车辆综合性能要求和检验方法规规定,发动机各气缸压缩压力应不小于原设计规定值的定,发动机各气缸压缩压力应不小于原设计规定值的85%;每缸压力与各缸平均压力的差:汽油机应不大于每缸压力与各缸平均压力的差:汽油机应不大于8%,柴油机,柴油机应不大于应不大于10%。GB/T157462011汽车修理质量检查评定办法汽车修理质量检查评定办法规定,规定,发动机各气缸压缩压力应符合原
26、设计规定;每缸压力与各缸发动机各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:汽油机应不大于平均压力的差:汽油机应不大于5%,柴油机应不大于,柴油机应不大于8%。2.气缸压缩压力诊断气缸压缩压力诊断压力读数时高时低,相差较大,说明其进排气门有时关闭不严。压力读数时高时低,相差较大,说明其进排气门有时关闭不严。一缸或数缸压力偏低,可用清洁而粘度较大的机油一缸或数缸压力偏低,可用清洁而粘度较大的机油2030mL,注入压力偏低缸火花塞或喷油器孔内再测量气缸压力。若压力注入压力偏低缸火花塞或喷油器孔内再测量气缸压力。若压力上升接近标准压力,则说明该气缸、活塞环、活塞磨损过大或上升接近标准压
27、力,则说明该气缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口或气缸臂拉伤等;若压力基本无变化,则说明该缸活塞环对口或气缸臂拉伤等;若压力基本无变化,则说明该缸进排气门关闭不严或气缸衬垫密封不良。进排气门关闭不严或气缸衬垫密封不良。相邻两缸压力相当低,而其他缸正常,加注机油后检测其压力相邻两缸压力相当低,而其他缸正常,加注机油后检测其压力仍然很低,说明相邻两缸间气缸衬垫烧损窜气。仍然很低,说明相邻两缸间气缸衬垫烧损窜气。个别缸压力偏高,说明其缸内可能积炭过多而导致燃烧室容积个别缸压力偏高,说明其缸内可能积炭过多而导致燃烧室容积减少所致。减少所致。各缸压力都偏高,汽车行驶中又出现过热或爆燃,则可能是:各缸压
28、力都偏高,汽车行驶中又出现过热或爆燃,则可能是:燃烧室积碳过多,或经几次大修因缸径加大、缸盖接合平面修燃烧室积碳过多,或经几次大修因缸径加大、缸盖接合平面修理磨削过度,或气缸衬垫过薄而使压缩比增大所致。理磨削过度,或气缸衬垫过薄而使压缩比增大所致。二、气缸漏气量的检测与诊断二、气缸漏气量的检测与诊断气缸漏气量概念气缸漏气量概念 气缸漏气量是指活塞处于压缩行程上止点附近时气缸漏气量是指活塞处于压缩行程上止点附近时缸内一定压力的气体,通过气缸活塞组配合副间隙、缸内一定压力的气体,通过气缸活塞组配合副间隙、活塞环对口、进排气门密封面、气缸衬垫密封面泄活塞环对口、进排气门密封面、气缸衬垫密封面泄漏的空
29、气量。漏的空气量。气缸漏气量检测意义气缸漏气量检测意义 通过气缸漏气量检测,可确定气缸密封性,并诊通过气缸漏气量检测,可确定气缸密封性,并诊断故障。断故障。1.气缸漏气量的检测气缸漏气量的检测气缸漏气量检测仪气缸漏气量检测仪 1进气压力表进气压力表 2调压阀调压阀 3空气量孔空气量孔 4测量表测量表 5出气阀出气阀 6橡胶软管橡胶软管 7快换接头快换接头 8充气嘴充气嘴 气缸漏气量检测原理气缸漏气量检测原理 将发动机预热至正常工作温度后停机。将发动机预热至正常工作温度后停机。拧下所有火花塞,装上充气嘴。拧下所有火花塞,装上充气嘴。转动曲轴,使第转动曲轴,使第1缸活塞位于压缩行程上止点。缸活塞位
30、于压缩行程上止点。将变速器置于高速档,并拉紧驻车制动器。将变速器置于高速档,并拉紧驻车制动器。将仪器与气源接通,在出气阀完全关闭情况下,调整调压阀,将仪器与气源接通,在出气阀完全关闭情况下,调整调压阀,使测量表初始压力为使测量表初始压力为400kPa。在第在第1缸充气嘴接上快换接头,打开出气阀,向第缸充气嘴接上快换接头,打开出气阀,向第1缸充入压缸充入压缩空气,此时测量表读数可反映该缸漏气量,同时测听是否缩空气,此时测量表读数可反映该缸漏气量,同时测听是否有漏气声,以便确诊故障。有漏气声,以便确诊故障。转动曲轴,根据点火顺序,适当转动曲轴一定角度,使检测转动曲轴,根据点火顺序,适当转动曲轴一定
31、角度,使检测缸处于上止点位置,按上述方法分别检测各缸漏气量。缸处于上止点位置,按上述方法分别检测各缸漏气量。气缸漏气量检测方法气缸漏气量检测方法 2.气缸漏气的故障诊断气缸漏气的故障诊断(1)气缸漏气诊断标准)气缸漏气诊断标准 气缸漏气量检测时,测量表读数越接近其调定的初气缸漏气量检测时,测量表读数越接近其调定的初始压力,说明其漏气量越少,气缸密封性越好。始压力,说明其漏气量越少,气缸密封性越好。对于国产货车发动机,在测量表调定初始压力为对于国产货车发动机,在测量表调定初始压力为400kPa条件下,当测量表读数大于或等于条件下,当测量表读数大于或等于250kPa时,时,表示气缸密封性正常,发动
32、机可继续使用;当测量表表示气缸密封性正常,发动机可继续使用;当测量表读数小于读数小于250kPa时,表示气缸密封性差,不符合要时,表示气缸密封性差,不符合要求。求。(2)气缸密封性故障诊断气缸密封性故障诊断在空气滤清器入口处监听,若有漏气声,则表明该在空气滤清器入口处监听,若有漏气声,则表明该缸进气门与座密封不良。缸进气门与座密封不良。在消声器管口处监听,若有漏气声,则表明该缸排在消声器管口处监听,若有漏气声,则表明该缸排气门与座密封不良。气门与座密封不良。在散热器加水口处观察,若有气泡冒出,则表明该在散热器加水口处观察,若有气泡冒出,则表明该缸与水道相通,多为气缸衬垫密封不良漏气所致。缸与水
33、道相通,多为气缸衬垫密封不良漏气所致。气缸密封性故障诊断气缸密封性故障诊断在被测气缸相邻缸火花塞孔处监听,若有漏气声,则表明相在被测气缸相邻缸火花塞孔处监听,若有漏气声,则表明相邻两缸之间的气缸衬垫烧穿漏气。邻两缸之间的气缸衬垫烧穿漏气。经上述检查,若其进排气门、气缸衬垫等处不漏气,而检测经上述检查,若其进排气门、气缸衬垫等处不漏气,而检测的气缸漏气量仍超标,则表明气缸与活塞的磨损严重使配合的气缸漏气量仍超标,则表明气缸与活塞的磨损严重使配合间隙过大,或者活塞环对口、损坏、弹性不足而失去密封作间隙过大,或者活塞环对口、损坏、弹性不足而失去密封作用,导致漏气量过大。此时,在曲轴箱加机油孔处能监听
34、到用,导致漏气量过大。此时,在曲轴箱加机油孔处能监听到严重的漏气声。严重的漏气声。通过检测活塞在压缩行程进气门关闭后不同位置的气缸漏气通过检测活塞在压缩行程进气门关闭后不同位置的气缸漏气量变化,可以估计各气缸纵向磨损情况。量变化,可以估计各气缸纵向磨损情况。三、进气歧管真空度的检测诊断三、进气歧管真空度的检测诊断 进气歧管真空度概念进气歧管真空度概念 进气歧管真空度是指进气歧管内的进气压力与外进气歧管真空度是指进气歧管内的进气压力与外界大气压力之差。界大气压力之差。进气歧管真空度检测意义进气歧管真空度检测意义 真空度数值随气缸活塞组的磨损而变化,并与配真空度数值随气缸活塞组的磨损而变化,并与配
35、气机构零件状况以及点火系和供油系的调整有关。气机构零件状况以及点火系和供油系的调整有关。因此,检测进气管真空度不仅可以评价发动机气缸因此,检测进气管真空度不仅可以评价发动机气缸的密封性,而且还能诊断相关系统的故障。的密封性,而且还能诊断相关系统的故障。1.用真空表检测进气歧管真空度用真空表检测进气歧管真空度(1)检测原理检测原理(2)检测方法检测方法 用真空表在怠速条件下进行检测,步骤如下。用真空表在怠速条件下进行检测,步骤如下。预热发动机至正常工作温度。预热发动机至正常工作温度。将真空表软管与进气歧管上的检测孔连接。将真空表软管与进气歧管上的检测孔连接。将变速器置于空档,发动机怠速稳定运转。
36、将变速器置于空档,发动机怠速稳定运转。在真空表上读取真空度读数。在真空表上读取真空度读数。必要时,按规定改变节气门的开度,看真空度读数的变化情必要时,按规定改变节气门的开度,看真空度读数的变化情况来诊断相关故障。况来诊断相关故障。(3)检测分析)检测分析 进气歧管真空度诊断标准进气歧管真空度诊断标准 GBT157462011汽车修理质量检查评定标准汽车修理质量检查评定标准 发动机发动机大修大修的规定,大修竣工的汽油发动机在怠速时,进气歧管的规定,大修竣工的汽油发动机在怠速时,进气歧管真空度应在真空度应在5770kPa范围内;进气歧管真空度波动:六缸汽范围内;进气歧管真空度波动:六缸汽油机不超过
37、油机不超过3kPa,四缸汽油机不超过,四缸汽油机不超过5kPa(大气压力以海平(大气压力以海平面为准)。面为准)。注意:进气歧管真空度随海拔高度升高而降低。海拔每升注意:进气歧管真空度随海拔高度升高而降低。海拔每升高高1000m,真空度将降低,真空度将降低10kPa左右,诊断时应根据当地海拔左右,诊断时应根据当地海拔高度进行修正。高度进行修正。检测分析检测分析进气歧管真空度诊断进气歧管真空度诊断 检测时,通过对真空表的读数及其波动状态分析,可诊断检测时,通过对真空表的读数及其波动状态分析,可诊断发动机的技术状况和故障。发动机的技术状况和故障。例如:怠速时,若进气歧管真空度稳定在例如:怠速时,若
38、进气歧管真空度稳定在5770kPa之间,之间,则表明气缸密封性正常;若进气歧管真空度过低,即低于标则表明气缸密封性正常;若进气歧管真空度过低,即低于标准值,则说明气缸密封性差,可能是活塞与气缸间隙过大,准值,则说明气缸密封性差,可能是活塞与气缸间隙过大,活塞环及气门密封不严,进气歧管衬垫及气缸衬垫漏气。活塞环及气门密封不严,进气歧管衬垫及气缸衬垫漏气。2用发动机综合检测仪检测进气歧管真空度用发动机综合检测仪检测进气歧管真空度(1)进气歧管真空度波形检测进气歧管真空度波形检测 用示波器或发动机综合性能分析仪可以检测进气歧用示波器或发动机综合性能分析仪可以检测进气歧管真空度波形。由传感器采集到的进
39、气歧管真空度管真空度波形。由传感器采集到的进气歧管真空度的电压信号,经仪器处理后送入显示器,于是屏幕的电压信号,经仪器处理后送入显示器,于是屏幕上便显示出进气歧管真空度波形。检测步骤如下。上便显示出进气歧管真空度波形。检测步骤如下。预热发动机至正常工作温度。预热发动机至正常工作温度。将检测仪真空度传感器与发动机相应部件连接。将检测仪真空度传感器与发动机相应部件连接。使发动机稳定运转在规定转速。使发动机稳定运转在规定转速。开启检测仪器,仪器屏幕则显示被检测发动机进气开启检测仪器,仪器屏幕则显示被检测发动机进气歧管真空度的波形。歧管真空度的波形。(2)进气歧管真空波形分析)进气歧管真空波形分析 发
40、动机技术状况良好时,各缸进气歧管真空度波形发动机技术状况良好时,各缸进气歧管真空度波形基本相似。否则,说明存在故障。基本相似。否则,说明存在故障。四缸发动机进气歧管真空度标准波形四缸发动机进气歧管真空度标准波形 进气歧管真空度故障波形进气歧管真空度故障波形 第三节第三节 起动系的检测与故障诊断起动系的检测与故障诊断一、起动系性能的不解体检测一、起动系性能的不解体检测用发动机综合检测仪检测用发动机综合检测仪检测 开启发动机综合检测仪,并将各种传感器按规定接到发动开启发动机综合检测仪,并将各种传感器按规定接到发动机。检测时,先选择检测起动系项目,然后起动起动机约机。检测时,先选择检测起动系项目,然
41、后起动起动机约4s,于是检测仪将自动检测起动电流、起动电压、起动转速等参于是检测仪将自动检测起动电流、起动电压、起动转速等参数,并在仪器屏幕上显示检测结果数据或曲线。数,并在仪器屏幕上显示检测结果数据或曲线。通常,汽油机起动电流约为通常,汽油机起动电流约为100200A,柴油机为,柴油机为200600A。当发动机机械负荷正常时,若起动电流过大,说明起。当发动机机械负荷正常时,若起动电流过大,说明起动机绕组有短路或搭铁故障。起动转速越高,说明起动性能动机绕组有短路或搭铁故障。起动转速越高,说明起动性能越好,若起动转速过低而发动机机械负荷正常,则说明起动越好,若起动转速过低而发动机机械负荷正常,则
42、说明起动系电路存在故障系电路存在故障。不解体就车检测不解体就车检测用万用表检测用万用表检测 起动电路接通时,利用万用表电压档就车检测起动起动电路接通时,利用万用表电压档就车检测起动电路的电压降,能方便判断起动电路中各接点的接电路的电压降,能方便判断起动电路中各接点的接触状态是否正常、线路电阻是否过大。触状态是否正常、线路电阻是否过大。二、起动系常见故障诊断二、起动系常见故障诊断1.起动机不转起动机不转故障现象故障现象 接通点火开关至起动位置时,起动机不转,无任何动作迹象。接通点火开关至起动位置时,起动机不转,无任何动作迹象。故障原因故障原因电源供电故障。可能是:蓄电池损坏或电量不足,起动电路导
43、电源供电故障。可能是:蓄电池损坏或电量不足,起动电路导线断路,导线连接松动,接线柱接触不良。线断路,导线连接松动,接线柱接触不良。起动机故障。可能是:磁场绕组或电柜绕组有断路或短路,换起动机故障。可能是:磁场绕组或电柜绕组有断路或短路,换向器与电刷接触不良,绝缘电刷搭铁,电枢轴弯曲与磁极卡滞,向器与电刷接触不良,绝缘电刷搭铁,电枢轴弯曲与磁极卡滞,起动机轴承过紧或损坏卡死。起动机轴承过紧或损坏卡死。电磁开关故障。可能是:电磁开关线圈断路、短路、搭铁,电电磁开关故障。可能是:电磁开关线圈断路、短路、搭铁,电磁开关触点烧蚀、接触不良。磁开关触点烧蚀、接触不良。起动继电器故障。可能是:起动继电器线圈
44、断路、短路、搭佚,起动继电器故障。可能是:起动继电器线圈断路、短路、搭佚,起动继电器触点接触不良。起动继电器触点接触不良。点火开关故障。可能是:点火开关接线脱落、松动或接触不良。点火开关故障。可能是:点火开关接线脱落、松动或接触不良。2.起动机转动无力起动机转动无力故障现象故障现象 接通点火开关至起动位置时,起动机转动缓慢无力,起动转接通点火开关至起动位置时,起动机转动缓慢无力,起动转速过低,起动发动机困难。速过低,起动发动机困难。故障原因故障原因电源供电故障。可能是:蓄电池充电不足,起动电路导线连电源供电故障。可能是:蓄电池充电不足,起动电路导线连接松动,接线柱接触不良。接松动,接线柱接触不
45、良。起动机故障。可能是:换向器与电刷接触不良,磁场绕组或起动机故障。可能是:换向器与电刷接触不良,磁场绕组或电柜绕组有局部短路,起动机轴承过紧或松旷,电枢轴弯曲电柜绕组有局部短路,起动机轴承过紧或松旷,电枢轴弯曲与磁极刮碰。与磁极刮碰。电磁开关故障。可能是:电磁开关接触盘和触点烧蚀而接触电磁开关故障。可能是:电磁开关接触盘和触点烧蚀而接触不良。不良。发动机方面故障。可能是:曲轴转动阻力过大发动机方面故障。可能是:曲轴转动阻力过大。第四节第四节 点火系的检测与故障诊断点火系的检测与故障诊断 1.点火波形检测仪器点火波形检测仪器 汽油机点火波形常汽油机点火波形常 用汽车专用示波器来用汽车专用示波器
46、来 检测。示波器主要由检测。示波器主要由 检测探头、外接线、检测探头、外接线、电控系统和显示器电控系统和显示器 等组成。等组成。一、点火系的检测与诊断一、点火系的检测与诊断金德金德KT600汽车专用示波器汽车专用示波器2.点火波形检测点火波形检测(1)点火波形检测的基本方法)点火波形检测的基本方法 点火系的点火线圈相当于一个变压器,在初级线圈点火系的点火线圈相当于一个变压器,在初级线圈周期性通电和断电的过程中,初、次级线圈都因电周期性通电和断电的过程中,初、次级线圈都因电流变化而感应电动势,而此时初、次级电压随时间流变化而感应电动势,而此时初、次级电压随时间变化的波形就是点火波形,它有初级电压
47、(一次电变化的波形就是点火波形,它有初级电压(一次电压)波形和次级电压(二次电压)波形之分。压)波形和次级电压(二次电压)波形之分。点火波形检测点火波形检测 检测时,使发动机运转,将示波器探针分别连接点火线圈检测时,使发动机运转,将示波器探针分别连接点火线圈的的“”接柱和接地,可以测得初级电压波形;将示波器的接柱和接地,可以测得初级电压波形;将示波器的外接线用感应夹连接高压线,另一个探针接地,可测得次级外接线用感应夹连接高压线,另一个探针接地,可测得次级电压波形。电压波形。(2)点火波形检测实例)点火波形检测实例KT600KT600检测点火波形的连接方式检测点火波形的连接方式3.点火波形分析点
48、火波形分析(1)传统的标准点火波形)传统的标准点火波形单缸初级电压标准波形单缸初级电压标准波形 标准点火波形标准点火波形单缸次级电压标准波形单缸次级电压标准波形 A点点 AB线线 BC线线 CD 线线 DE线线 F点点 FA线线 断电器触点张开,点火线圈初级绕组突然断电,导致次级电压急剧上升点火线,其幅值为火花塞击点火线,其幅值为火花塞击穿电压即点火电压。击穿电穿电压即点火电压。击穿电压约为压约为820kV 火花塞间隙被击穿时,两电火花塞间隙被击穿时,两电极之间出现火花放电,次级极之间出现火花放电,次级电压骤然下降,电压骤然下降,BC为电压为电压下降的幅值下降的幅值 火花线,它是火花塞电极火花
49、线,它是火花塞电极被击穿后,形成的火花放被击穿后,形成的火花放电过程,是一段波幅很小电过程,是一段波幅很小的高频振荡波的高频振荡波 低频振荡波。当次级电路的能低频振荡波。当次级电路的能量不足以维持火花放电时,火量不足以维持火花放电时,火花消失,电压急降花消失,电压急降 触点闭合,初级电流开始增加,触点闭合,初级电流开始增加,引起次级电压突然增大,但电引起次级电压突然增大,但电流变化趋势与流变化趋势与A点正好相反,点正好相反,故在故在F点产生一个负电压点产生一个负电压 触点闭合过程的次级电压波形触点闭合过程的次级电压波形(2)电子点火波形(3)双缸同时点火波形 4.点火波形类别点火波形类别多缸平
50、列波多缸平列波 将各缸电压波形按点火顺序从左至右依次排列的将各缸电压波形按点火顺序从左至右依次排列的波形,称为多缸平列波,如图所示。利用多缸平列波形,称为多缸平列波,如图所示。利用多缸平列波很容易观察比较各缸点火电压的高低以及点火状波很容易观察比较各缸点火电压的高低以及点火状况是否正常。况是否正常。多缸次级平列波多缸次级平列波点火波形类别点火波形类别多缸并列波多缸并列波 将各缸电压波形之首对齐,并按点火顺序从下至上依次排将各缸电压波形之首对齐,并按点火顺序从下至上依次排列的波形,称为多缸并列波,如图所示。利用多缸并列波很列的波形,称为多缸并列波,如图所示。利用多缸并列波很容易观察各缸火花线长度