1、第一章汽车检测与诊断基础知识 4.故障率 使用到某行程的汽车，在该行程之后单位行程内发生故障的概率。5.故障树 表示故障因果关系的分析图。6.诊断参数 供诊断用的，表征汽车、总成及机构技术状况的参数。7.诊断标准 对汽车诊断的方法、技术要求和限值等的统一规定。8.诊断规范 对汽车诊断作业技术要求的规定。9.诊断周期 汽车诊断的间隔期。10.汽车检测 确定汽车技术状况或工作能力的检查。二、汽车检测诊断站 1.定义 汽车检测诊断站是综合利用检测诊断技术从事汽车检测诊断工作的场所。根据服务功能的不同，可把汽车检测诊断站分为汽车安全检测站、汽车维修检测站 和汽车综合性能检测站三类。（1）汽车安全检测站
2、 汽车安全检测站根据国家有关法规，定期检测车辆的与安全和环境有关的项目，一 般对反映汽车行驶安全和对环境污染程度 的规定项目进行总体检测，并把检测结果与国家有关标准比较，给出“合格”与“不合格”的检测结果。而不进行具体故障的诊断与分析。根据GB4682004机动车安全检验项目和方法的规定，汽车安全技术检测的方式、工位、项目、常用设备和工具见表1-1。2汽车维修检测站 汽车维修检测站以汽车性能检测和故障诊断为主要内容。通过对汽车维修前进行技 术状况检测和故障诊断、可以确定汽车附加作业、小修项目及车辆是否需要大修；同时通过对维修后的车辆进行技术检测诊断，可以监控汽车的维修质量。3汽车综合性能检测站
3、 汽车综合性能检测站的服务功能为：依法对营动车辆的技术状况进行检测。依法对车辆维修竣工质量进行检测。接受委托，对车辆改装（造）、延长报废期、及其相关新技术、科研鉴定等项目进行检测。接受交通、公安、环保、商检、计量、保险和司法机关等部门、机构的委托，为其进行规定项目的检测。第二节 汽车技术状况及汽车故障的形成一、汽车故障形成及技术状况变化的基本原因 汽车故障形成的内因是零件失效，外因是运行条件。在汽车运行过程中，汽车的零部件之间，工作介质、燃油及燃烧产物与相应零部件之间，均存在相互作用，从而引起零部件受力、发热、变形、磨损、腐 蚀等，使汽车在整个使用寿命期内，故障率由低到高，技术状况由好变坏。外
4、界环境（如道路、气候、季节等）和使用强度 （如车速、载荷等）通过对上述相互作用过程的影响而成为汽车故障发生和技术状况变化的重要因素。1.磨损 磨损是指由于摩擦而使零件表面物质不断损失的现象，是摩擦副相互作用摩擦 的结果。根据表面物质损失的机理，磨损分为以下四类：（l）粘着磨损 粘着磨损指相互作用的摩擦副间产生表面物质撕脱和转移的磨损。（2）磨料磨损 磨料磨损指由夹在摩擦副间微粒的作用下产生的磨损。易于发生磨料磨损的部位主要有：气缸壁、曲轴颈、凸轮轴凸轮表面、气门挺杆等。（3）表面疲劳磨损 表面疲劳磨损是指在摩擦面间接触应力反复作用下，因表面材料疲劳而产生物质损失的现象。汽车上的齿轮、滚动轴承、
5、凸轮等，在经过一定使用时间后，摩擦面所产生的麻点或凹坑均是表面疲劳磨损的典型例子。汽车上的齿轮、滚动轴承、凸轮等，在经过一定使用时间后，摩擦面所产生的麻点或凹坑均是表面疲劳磨损的典型例子。（4）腐蚀磨损 腐蚀磨损是指在腐蚀和摩擦共同作用下导致零件表面物质损失的现象。实际上，任何摩擦副都存在腐蚀磨损，其磨损速度主要受腐蚀介质影响。零件尺寸和形状改变的现象称为变形；断裂则指零件的完全破裂。变形和断裂均是零件的应力超过材料极限应力的结果。（1）变形 从零件应力的来源看，产生变形的原因为：工作应力、内应力和温度应力。（2）断裂 断裂也是在应力作用下产生的。按产生应力的载荷性质分类，断裂可分为一次加载断
6、裂和疲劳断裂。如：车轮掉入坑中，钢板弹簧折断；汽车突然碰撞障碍物，传动系零部件受到阶跃载荷而断裂均属于一次加载断裂。疲劳断裂是在交变载荷作业下，经历反复多次应力循环后发生的断裂。汽车前轮转向节轴颈根部较易发生疲劳断裂。蚀损指在周围介质作用下产生表面物质损失或损坏的现象。按发生机理的不同，其可分为腐蚀、气蚀和浸蚀。（l）腐蚀 腐蚀指零件在腐蚀性物质作用下而损坏的现象。汽车上较易产生腐蚀破坏的零部件有燃料供给系和冷却系管道及车身、驾驶室和车架等裸露的金属件等。（2）气蚀 气蚀又称穴蚀，指在压力波和腐蚀共同作用下产生的破坏现象 如：湿式气缸套外壁、水泵叶轮表面等。（3）浸蚀 由于高速液流对零件的冲刷
7、导致其表面物质损失或损坏的现象称为浸蚀。易发生浸蚀的零部件有发动机进、排气门等。4其他 除以上原因外，老化、失调、烧蚀、沉积等也是汽车某些零部件发生故障的重要原 因。老化指零件由于材料受物理、化学和温度变化影响而逐渐损坏或变质的故障形式。失调指某些可调元件或调整间隙由于调整不当，或在使用中偏离标准值而引起相应机构功能降低或丧失的故障形式。零部件在强电流、强火花作用下会发生烧蚀，其正常工作性能将降低或丧失。磨屑、尘土、积炭、油料结胶和水垢等沉积在某些零件工作表面，可引起其工作能力降低或丧失。二、汽车技术状况的变化规律 汽车在使用过程中，随着行驶里程加，技术状况逐渐变坏，致使汽车的动力性下降、经济
8、性变坏、可靠性降低。图1-4为正常使用情况下汽车零件的典型磨损曲线。为初期磨损或走合期磨损阶段，磨损速率较大；为正常工作阶段；为总磨损量达到极限值后的零件磨损期，此阶段的磨损加剧，故障率增加，工作能力急剧下降。1L2L3L 汽车技术诊断的重要目的，是为了确定汽车技术状况是否正常，有无异常或故障，并预期汽车的续驶里程，通过采用汽车合理使用的技术措施，及时维护修理，消除故障隐患或排除已有故障，保证汽车技术状况良好，延长使用寿命。第三节 汽车诊断参数和诊断标准、诊断参数 1诊断参数及分类 供诊断用的，表征汽车、总成及机构技术状况的标志称为诊断参数。诊断参数可分为三大类：工作过程参数、伴随过程参数和几
9、何尺寸参数。（l）工作过程参数 工作过程参数指汽车工作时输出的一些可供测量的物理量、化学量，或指体现汽车或总成功能的参数，如发动机功率、油耗、汽车制动距离等。（2）伴随过程参数 一般并不直接体现汽车或总成的功能，但却能通过其在汽车工作过程中的变化，间接反映诊断对象的技术状况，如振动、噪声、发热等。（3）几何尺寸参数 能够反映诊断对象的具体结构要素是否满足要求，如间隙、自由行程、角度等。2常用主要汽车诊断参数 常用主要汽车诊断参数见表1-4。二、诊断参数标准 诊断参数标准是利用诊断参数测量值对诊断对象的技术状况进行评价的依据。根据来源可把诊断参数标准分为如下三类：（l）国家标准 指由国家和机关制
10、定和颁布的可用于诊断的技术标准。这类标准主要涉及汽车行驶安全性和对环境的影响。（2）制造厂推荐标准 制造厂推荐标准指由汽车制造厂通过技术文件对汽车某些参数所规定的标准，一般主要涉及汽车的结构 参数，如气门间隙、分电器触点间隙、车轮定位角和点火提前角等。（3）企业标准 指汽车运输企业根据不同使用条件对汽车使用情况所制定的标准。这类标准一般与汽车使用经济性和可靠性密切相关。汽车各项诊断参数的标准，一般都应包括：初始标准值 、极限标准值 和许用标准值 诊断参数的初始标准值 相当于无故障新车的诊断参数值的大小。fTLTpTfT 诊断参数的极限标准值 指汽车失去工作能力或技术性能变坏，以及行驶安全性得不
11、 到保证时所对应的诊断参数值。诊断参数许用标准值 指汽车无需维护修理可继续使用时，诊断参数的允许界限值。若汽车诊断参数值随汽车行驶里程呈线性变化，则 、与计划诊断周期 的关系见图110。LTfTLTpTdL 第四节 汽车诊断周期与汽车诊断的工艺组织 诊断周期指两次诊断之间汽车的行驶里程，汽车诊断工艺组织指实施汽车诊断工作的方案。、汽车诊断周期 最佳诊断周期 所谓最佳诊断周期指在这样的诊断周期下，汽车的技术完好率最高而消耗费用最少。二、汽车诊断分类 汽车诊断按其目的和作用可分为：安全性能诊断、综合性能诊断、汽车维修前诊断和维修过程中诊断。安全性能诊断是针对汽车行驶安全和对环境影响程度的总体诊断，
12、一般并不查找具体故障，只需根据诊断结果，并与国家有关标准进行对照，以判断汽车的安全性能是“合格”还是“不合格”。汽车综合性能诊断的目的是检查、鉴定车辆的技术状况和维修质量。其检测诊断结果作为交通运输管理部门发放或吊扣营运 证的依据之一，以及作为确定维修单位车辆维修质量的凭证。汽车维修前诊断有两种类型：确定总成、机构或系统工作能力的总体诊断和寻找具体故障部位及原因的深入诊断。为便于维修过程中的诊断，有些诊断设备可直接设置在维护和小修工位上，诊断后可立即着手消除所发现的故障。第二章 汽车动力性和经济性检测 第一节 发动机动力性检测 一、发动机功率测试方法 发动机有效功率Pe（kW）、有效转矩Te（
13、Nm）和转速n（rmin）之间有如下关系：Pe Te n/9550 （21）由上式可见，发动机有效功率需通过有效转矩和转速的测量并通过计算得到。发动机功率测试（简称测功）有台架稳态试验和就车动态试验两种基本形式。台架稳态测功的结果比较，但需要较为复杂昂贵的测功设备，因此多为发动机设计、制造部门和科研单位作性能试验时所采用。对于汽车使用单位，经常需要在不解体条件下进行就车试验测定发动机功率。测 功时，无需对发动机施加外载荷。因此又称大无负荷测功。该测功方法所用仪器轻便、测功速度快，方法简单，但测功精度较低。根据相关国家标准规定：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；
14、大修竣工后，发动机功率不得低于原设计标定值的90。常用汽车的发动机额定功率和额定转速见表2l。二、发动机综合性能检测仪及其使用 1.发动机综合性能检测仪的基本功能 （1）测功功能，即加速测功法。（2）检测点火系统。（3）机械和电控喷油过程各参数的测定。（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（电压、电流、转速）测定。（7）各缸压缩压力测定。（8）电控供油系统各传感器的参数测定。（9）万用表功能。（10）排气分析功能。发动机综合性能检测仪一般由信号提取系统（各种传感器）、信号处理系、中央控制器（主机）和显示系统组成。3。发动机综合性能检测仪的使用方法 发动
15、机综合性能检测仪的使用应符合使用说明书的要求。以下主要以WFJ-1型发动机综合性能检测仪（图2-6）为例介绍传感器的安装及键盘各键的作用和仪器的调试方法。（1）传感器与发动机有关部位的连接（见图2-7）。（2）仪器调试（3）输入键盘的作用 图2-8为WFJ-1型发动机综合性能检测仪面板图 第二节 底盘输出功率测定、底盘测功机的功能和构造 1底盘测功机的功能 底盘测功机是汽车底盘综合性能诊断设备，其基本功能为：测试汽车驱动轮输出功率。测试汽车的加速能力。测试汽车的滑行能力和传动系统传动效率。检测校验车速一里程表。间接测试发动机功率。辅以油耗计、废气分析仪等设备，还可以对汽车的燃油经济性和废气排放
16、性能进行检测。底盘测功机一般由滚筒装置、测功装置、飞轮机构、测速装置、控制与指示装置等构成。其机械部分的结构见图29。（1）滚筒装置 测功试验时，汽车驱动轮在滚筒上滚动，驱动滚筒旋转。因此，滚筒相当于能够连续移动的路面。支撑车轮，并传递功率、转矩和速度。底盘测功机的滚筒装置有单滚筒和双滚筒两种类型，见图211。（2）测功装置 底盘测功机常用的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器三类。测功器主要由定子和转子构成，转子与滚筒相连，定子可绕其主轴线摆动。图2-12为水冷电涡流测功器的结构示意图。（3）测速、测距装置 测速装置一般由测速传感器、中间处理装 置和指示装置构成。（4）飞轮机构 飞轮
17、机构用于模拟汽车在道路上行驶时的动能，常采用离合器以实现与滚筒的自由接合。（5）控制装置 底盘测功机的控制装置和指示装置常做成一体，构成控制柜，安放在机械部分的左前方易于操作和观察的位置。图214为控制柜面板图。二、底盘测功机的工作原理 测功试验时，汽车驱动轮置于滚筒装上，驱动滚筒旋转并经滚筒带动测功器的转子 旋转。当定子上的励磁线圈没有电流通过时，转子不受制动力矩作用；而励磁线圈通以直流电时，所产生磁场的磁力线通过转子、空气隙、涡流环和定子构成闭合磁路。由于通过齿顶和凹槽的磁通量不同，因而当转子在滚筒带动下旋转时，通过涡流环任一点的磁通量呈周期性变化而产生了涡电流，涡电流产生的磁场与励磁磁场
18、相互作用，产生了与转子旋转方向相反的转矩，从而对滚筒起到了加载作用。测出该转矩和转子转速，便可据此得到由滚筒传递给测功器转子的驱动功率。在底盘测功机上测得的驱动轮输出功率取决发动机输出功率、传动系传动效率、滚动阻力损失功率和试验台传动效率等因素。根据GB 18565200 I营运车辆综合性能要求和检验方法的规定，在汽年底盘测功机上检测汽车驱动轮的输出功率时，检测工况采用汽车发动机额定转矩和额定功率时的工况。汽车驱动轮功率的限值见表24。其中，轿车的动力性按额定转矩工况进行检测和评价。把汽车驱动轮输出功率与发动机输出的有效功率进行比较，可按下式求出传功系统的传动动效率。Pk/Pe 式中 Pk驱动
19、轮输出功率；Pe发动机有效功率。正常情况下，汽车传动系统中的机械效率正常值如表2-7所示。根据GB 72582004机动车运行安全技术条件的规定，当机动车车速表的指示值为40kmh时，底盘测功机速度指示仪表的指示值在32.840kmh范围内为合格；而当指示仪表的指示值为40kmh 时；该机动车车速表的指示值在4048kmh范围内为合格。除了以上检测项目外，在配备所需仪器设备后均可在底盘测功机上进行其它项目的检测。如：采用油耗计测试汽车在各种工况下的 油耗；采用废气分析仪测试汽车在 各种工况下的废气成分和烟度；采用发动机综合测试仪测试发动机点火提前角或供油提前角，观测发动机点火波形或柴油机供油波
20、形；利用异响诊断分析仪诊断各总成或系统的异响以及检测各总成工作温度和电气设备工作情况等。第三节 汽车燃油经济性检测 汽车的燃油消耗量是由油耗仪来测量的。油耗仪种类很多，按测试方法可分为：容积式油耗仪、质量式油耗仪、流量式油耗仪和流速式油耗仪。一、油耗仪工作原理 下面以容积式油耗仪为例介绍其工作原理 容积式油耗仪通过测量发动机运转时累计消耗的燃料的总容积，将汽车行驶时间和行驶里程换算为汽车的燃油消耗量。二、注意事项 1.为使汽车燃油经济性准确可靠，应注意以下各点：发动机冷却液温度应在8090范围内；轮胎气压应符合规定；被测车底盘温度应随室温变化严格控制。试验仪器的精度应满足要求。正确连接油耗仪传
21、感器，并注意排除油路中的空气泡。测试车速、档位、载荷、试验循环等应 满足GBT 12545-2001汽车燃料消耗量试验方法的规定。2.为保证台架试验汽车燃油经济性时的安全，应注意以下各点：被测车辆旁必须配备性能良好的灭火器。油耗传感器所用油管应透明、耐油、耐压，油管接头用合格的环形夹箍，不得用 铅丝缠绕，并确保无渗漏。拆卸油管时，必须用沙盘接油，不允许用棉纱或其他易燃物接油，不允许燃油流到发动机排气管上。测试时，发动机盖应打开，以便观察有无渗漏现象，测试完毕安装好原管路后起动发动机，在确保无任何渗漏时，方可盖上发动机盖。第三章 发动机技术状况检测与诊断 第一节 汽缸密封性检查 评价气缸密封性的
22、主要参数有：气缸压缩压力、气缸漏气率、曲轴箱窜气量、进气管真空度等。、气缸压缩压力检测 气缸压缩压力是评价气缸密封性最为直接的指标，并且由于所用仪器简单，测量方便，因此得到广泛应用。气缸压缩压力检测有两种方法：利用气缸 压力表检测和用压力传感器式测试仪检测。二、气缸漏气量（率）检测 气缸的漏气量也可用于对气缸密封性进行检测。检测时，发动机不运转，活塞处于压缩行程上止点；若把具有一定压力的压缩空气从火花塞或喷油器孔充人气缸，通过压力的变化即可检测气缸的密封性。三、进气管真空度检测 进气管真空度指进气管内的进气压力与外界大气压力之差。通过检测发动机进气歧管真空度来评价发动机的气缸密封性，主要是针对
23、汽油机而言。进气管真空度与节气门的开度有关。进气管真空度还与发动机技术状况有关，可以反映气缸活塞组和进气管的密封性。四、曲轴箱窜气量检测 曲轴箱窜气量与使用工况有关。但在确定工况下，曲轴箱窜气量可反映气缸活塞组的技术状况或磨损程度。因此，检测发动机工作状态下单位时间内窜人曲轴箱的气体量，可评价气缸活塞配合副的密封性。第二节 点火系统检测、点火系统的功能和类型 发动机点火系统的基本功能是在适当时刻为发动机的各个气缸提供足够能量的电火花，以点燃汽缸内的可燃混合气。目前汽车上常用的点火系统的类型如下：（1）机械点火系统 机械触点式点火系统的工作原理见图312。（2）电子点火系统 电子点火系统指利用半
24、导体元器件（如晶体管）作为开关以代 替传统点火系统中的断电器，接通与断开初级电流并在次级线圈中感应出高电压，通过火花塞产生电火花的点火系统，见图3-13。（3）计算机控制点火系统 计算机控制点火系统指把燃油供给、废气排放、点火控制 等集成于一体的发动机控制点火系统。发动机工作时，通过各种传感器监测发动机的各种运行参数并输人计算机；计算机对输入的各种信息进行处理后，向点火模块发出指令，迅速切断初级电路，使次级电 路产生高压，经火花塞放电点燃混合气。该系统取消了离心和真空点火提前机构，点火正时由计算机控制，以保证汽油机在任何工况下均在最佳时刻点火；新型计算机控制点火系统已去掉了分电器，成为无分电器
25、点火系统。无触点电子点火系统利用晶体管的导通和截止代替传统点火系统中白金触点的闭合与打开，以控制初级电流的接通和切断；控制晶体管导通和截止的触发信号来自分电器中的点火信号发生器，或由计算机按 照传感器发来的信息进行控制，此外，电子点火系统还具有以下功能：初级电流恒流控制（如桑塔纳汽车的初级电流控制在5.0A0.5A；解放CA1092型汽车的初级电流控制在6.0A0.5A）。点火闭合角控制。点火闭合角可随转速变化而变化，低速时减小闭合角，高速时则增大闭合角，以保证发动机在高转速下也有足够的点火能量。如桑塔纳汽车的闭 合角可在193（800rmin）623（3500rmin）之间变化。二、点火电压
26、波形检测与分析 1点火电压波形 图3l4为点火过程初级电流 初级电压 和次级电压 的波形图。在发动机综合性能检测仪的示波器上可显示发动机的重叠波、并列波、平列波和单缸选缸波。平列波：按点火顺序从左至右首尾相连排列，易于比较各缸发火线的高度（见图3-16）。i、i、1U2U 并列波：按点火顺序从下至下分别排列，可以比较火花线长度和初级电路闭合区间的长度（见图3-17）。重叠波：把各缸波形之首对齐重叠在一起排列，用于比较各缸点火周期、闭合区间及断开区间的差异（见图3-18）。单缸选择波：按点火顺序逐个单选出一个缸的波形进行显示，把横坐标拉长，以看清点火波形各阶段的变化，也可看清火花线的长度和高度。
27、单缸选择波的显示对火花线和低频振荡阶段的显示和分析非常有利（见图3-14）。2.波形分析 波形分析是指把汽车发动机点火系统实际点火波形与标准波形比较以判断点火系统 故障的过程。I）标准波形 传统触点式点火系的初级、次级标准点火电压波形见图314；电子点火系统的次级点火波形与机械点火系统次级点火波形的主要区别在于，其闭合段后部电压略有上升。有的波形在闭合段中间也有一个微小的电压波动，这反映了点火控制器（电子模块）中限流电路的作用。另 外，电子点火波形闭合段的长度随转速变化而变化。电子点火波形见图3-19。2）波形分析 1）波形上的故障反映区：机械触点式点火系统故障在波形（以次级波形为例）上有四个
28、主要反映区，见图320。C区域为点火区：当初级电路切断时，点火线圈初级绕组内电流迅速降低，所产生的磁场迅速衰减，在次级绕组中产生高压电（1500020000V），火花塞间隙被击穿。击穿电压一般为40008000V。火花塞电极被击穿放电后，次级点火电压随之下降。该区域异常说明电容器或断电器触点不良。D 区域为燃烧区：当火花塞电极间隙被击穿后，电极间形成电弧使混合气点燃。火花放电过程一般持续0615ms，在次级点火电压波形上形成火花线。该区域产生差异说明分电器或火花塞不良。B区域为振荡区：在火花塞放电终了，点火线圈中的能量不能维持火花放电时，残余能量以阻尼振荡的形式消耗贻尽。此时，点火电压波形上出
29、现具有可视脉冲的低频振荡。该区域异常说明点火线圈或电容器工作不正常。A区域为闭合区：初级电路再次闭合后，次级电路感应出15002000V与蓄电池电压相反的感生电压。在点火波形上出现迅速下降的垂直线，然后上升过渡为为水平线。该区域异常通常是由于分电器工作不正常引起的。2）典型故障波形 发火线分析：转速稳定时，选择显示出各缸平列波，若点火电压高于标准值，说明高压电路有高电阻：a）若各缸都高，说明高电阻发生在点火线圈插孔及分火头之间，如高压断线、接触不良、分火头脏污等；b）个别缸电压高，说明该缸火花塞间隙过大，高压线接触不良或分火头与该缸高压线接触不良；c）若全部缸或个别缸电压过低，原因为火花塞脏污
30、、间隙太小或高压短路；d）发火线下端出现多余波形，一般为白金触点烧蚀或接触不良。火花线分析：利用单缸选择波可较容易观察该缸火花线。若火花线过短，其原因一般为：a）火花塞间隙过大；b）分火头和分电器盖电极烧蚀或二者间隙过大；c）高压线电阻过高；d）混合气过稀。若火花线过长，原因一般为：a）火花塞脏污；b）火花塞间隙过小；c）高压线或火花塞短路。低频振荡区分析：发动机点火系统技术状况良好时，其低频振动区应有5个以上可见脉冲；高功率线圈所产生的脉冲将多于8个。振荡脉冲数少，且振幅也小的原因是：a）点火线圈短路；b）电容器漏电；c）点火线圈初级电路接头或线路连接不良，阻值过大。若振荡脉冲数过多，则表明
31、电容器容量过大。闭合区分析：对传统点火系统，在触点闭合时，点火波形上产生垂直向下的直线，在此处有杂波说明白金触点烧蚀、接触不良或触点弹簧弹力不足，见图3-22。同理，在闭合区末端发火线前若有杂波，也说明白金触点技术状况不良。闭合角检测：在汽油机点火过程中，初级电路导通阶段所对应的凸轮轴转角称为闭合角。利用初级并列波（图317）可方便地观测各缸的闭合角，闭合角的大小应在以下范围内：3缸发动机：6066；4缸发动机：5054；6缸发动机：3842：8缸发动机：2932。重叠角检测：各缸点火波形首端对齐，最长波形与最短波形长度之差所占的凸轮轴转角称为重叠角（见图318）。重叠角不应大于点火间隔的5，
32、即：4缸发动机4 5；6缸发动机3；8缸发动机225。重叠角的大小反映多缸发动机点火间隔的一致程度，重叠角愈大，则点火间隔愈不均匀。3 无触点电子点火系点火波形的特点 无触点电子点火系波形与机械点火系波形相比有以下相同点和不同点。（1）相同点 无触点电子点火系波形的排列形式、波形观测方法与机械点火系相同。无触点电子点火系的初级点火波形、次级点火波形基本上与机械点火系的点火波 形相同。波形上也有高频振荡波（点火线、火花线）、低频振荡波和次级闭合振荡波，也有张开段和闭合段，点火线和火花线的解释也同于机械点火系。2）不同点 无触点电子点火系波形上低频振荡波异常时，仅表示点火线圈的技术状况不佳，而与电
33、容器无关，这是因为电子点火系无电容器的缘故。无触点电子点火系波形上闭合点处和张开点处的波形，虽然与机械点火系极为相 似，但不是断电器触点闭合和张开造成的，而是晶体管或晶闸管的导通与截止电流造成的。无触点电子点火系波形上闭合段的长度、形状，与机械点火系波形不完全相同，甚至车型之间也略有差异。无触点电子点火系中，有的点火系当波形闭合段结束时，先产生一条锯齿状的上升斜线，然后导出点火线。在无分电器点火系统中，有两缸共用一个点火线圈的点火系统。该种点火系统在 一个气缸中会发生两次点火：一次点火发生在压缩行程终了，为有效点火；另一次点火发生在排气行程终了，为无效点火。在有效点火波形上，因气缸内可燃混合气
34、电离程度低，所以击穿电压和火花电压都较高。在无效点火波形上，因气缸内废气电离程度高，所以击穿电压和火花电压都较低。这些，均属正常现象。三、点火正时 点火正时指正确的点火时间，一般用点火提前角（曲轴转角）表示。从点火开始到 活塞到达上上点这一段时间内，曲轴转过的角度称为点火提前角。发动机的最佳点火提前角应随转速、负荷、汽油的抗爆性和使用环境条件等因素而变化。点火提前角应随发动机转速增高而增大，因为转速升高后，曲轴转过同样角度所用的时间将会缩短；同时，点火提前角应随发动机负荷（节气门开度）的增大而减小，因为在大负荷时，压缩行程终了的压力和温度增高，燃烧速度加快。传统点火系统，在分电器上装有离心点火
35、提前机构和真空点火提前机构，以实现点火提前角随转速和负荷变化的调节。在计算机控制电子点火系统中，各种传感器将关于发动机工作情况的信息传输至计算机，计算机计算出正确的点火时间，以控制晶体管的导通或截止，控制点火线圈初级电流的接通和切断，实现点火时刻的调节。计算机控制点火时刻，除取决发动机转速和负荷两个因素外，还根据发动机的工作 温度、海拔高度、爆燃倾向等因素有关。点火提前角常用的检测方法有频闪法和缸压法。频闪法使用的仪器叫正时灯，见图3-24。其基本工作原理建立在频闪原理的基础上。即：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（约I 5000 s）的且频率与旋转零件转动频率相同的光脉
36、冲，由于人们视力的生理惯性，似乎觉得零件是不转动的。（1）点火正时仪工作原理 在发动机飞轮或曲轴带轮上，一般都刻有正时标记，在与之相邻的固定机壳上也刻有标记。曲轴旋转至活动标记与固定标记对齐时，第一缸活塞刚好到达上止点。如果用第一缸的点火信号触发闪光灯，并使之发出短暂光脉冲，当用闪光灯照射刻有活动定时标记的飞轮或曲轴带轮时，若发动机转速稳定，则活动标记与闪光灯闪光在光学上是相对静止的，活动标记似乎不动。当闪光灯在第一缸点火信号发生的同时闪光时，一缸活塞尚未到达上止点，活动 标记与固定标 记尚未对齐，此时两标记之间所对应的发动机曲轴转角即为点火提前角，见图3-25。为了测出点火提前角的大小，点火
37、正时仪具有延时触发电路，并可用电位计来改变延时常数，使闪光滞后于一缸点火一定的时间发生。此时闪光照射于活动标记时，发现随着延时常数增加，活动标记距固定标记转过的角度越来越小。当两标记对齐时，延时常数所对应的发动机曲轴转角即为点火提前角。（2）检测方法 检测时，先把正时灯的两个电源夹，接到蓄电池的正、负电极上，再把点火脉冲传感器串接在一缸火花塞与高压线间或外卡在一缸高压线上（感应式传感器）；把正时灯的电位计调到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位；擦拭飞轮或曲轴带轮使之清晰显露出正时标记；置发动机于怠速工况下运转，打开正时灯并使之对准正时标记；调整电位计旋钮，使活动标记与固定标记
38、对齐，此时所显示的读数即为怠速工况下的点火提前角。用同样方法可测出不同工况下的点火提前角。对于计算机控制电子点火系统而言，其点火提前角的检测应按制造厂规定的校准点火正时的步骤进行。电控点火系统的点火提前角包括初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角三部分。表33为常见车型发动机的基本点火提前角。使用闪光灯检测电控燃油喷射发动机点火提前角的原理和方法，与传统发动机相同。当某缸活塞到达压缩行程上止点时，气缸内压缩压力最高。用缸压传感器检测出这一时刻，同时用点火传感器检测出同一缸的点火时刻，二者间所对应的曲轴转角即为点火提前角。用缸压法制成的点火正时检测仪，由缸压传感器、点火传感器、处理装置和
39、指示装置等构成。如果点火正时检测仪带有油压传感器，还可以用来检测柴油机的供油提前角。用缸压法制成的点火正时仪或发动机综合检测仪检测发动机的点火提前角时的检测步骤如下：运转发动机使其达到正常工作温度后停机。拆下某一缸的火花塞，把缸压传感器（见图35）装在火花塞孔内。把拆下的火花塞固定在机体上使之搭铁（注意：中心电极不能与机体相碰），并把点火传感器插接在火花塞上，连接好该缸的高压线。此时，该缸火花塞可缸外点火。起动发动机运转，由于被测缸不工作，因而缸压传感器输出的缸压信号反映汽缸压缩压力大小，其最大值产生于活塞压缩 终了上止点，连接在该缸火花塞上的点火传感器输出点火脉冲信号或点火电压波形信号。按仪
40、器使用说明书的要求操作（如使用WFJl型发动机检测仪测点火提前角时，需键人操作码08，按屏幕上的提示进行操作），可从指示装置上测得怠速、规定转速或任一转速下的点火提前角。缸压法与闪光法一样，可测得初始点火提前角和不同工况下的总提前角、离心提前角、真空提前角以及计算机控制电子点火系统的基本 点火提前角。图328为缸压法检测发动机点火或供油提前角的原理图。第三节 汽油机燃油供给系统检测 、混合气质量检测 混合气质量可以用空燃比（AF）或过量空气系数（）评价。空燃比指可燃混合气中空气的质量与燃油质量的比值；理论空燃比为147，即1kg汽油完全燃烧所需 要的空气量为 147kg。过量空气系数指燃烧过程
41、中实际供给的空气质量与理论上完全燃烧所需要空气质量的比值。利用空气流量计和燃油流量计分别测出进入化油器的空气量和燃油量，空燃比可经计算求得。2空燃比的间接分析（1）汽油机的排气成分与空燃比的关系 在一定转速和节气门开度下，发动机空燃比或过量空气系数与发动机排放废气的成分及含量间存在一定关系，见图3-30。由图可见，当AF值低时，混合气较浓，燃油在燃烧过程中缺氧，一部分燃油未经燃烧而排出，HC排放量较高；当AF值高 时，混合气较稀，若稀到一定程度，就会发生缺火现象，未燃的HC经排气管排出，HC排放量也增大。CO生成的主要原因是空燃比低，AF值低时，混合气浓，燃油缺氧燃烧会产生大量CO；当AF值高
42、时，燃油在高氧含量状态下燃烧，排气中的CO含量降低。由图可见，CO含量、空燃比的大小有极好的对应关系，因此可通过检测废气中CO的含量来判断空燃比的大小。汽车排气中的含氧量，是电控燃油喷射式发动机监测空燃比、控制排放量、保护三元催化反应器正常工况的重要信号，排气 中氧的含量与空燃比亦有很好的对应关系，但变化趋势与CO的变化趋势相反。（2）空燃比的分析方法 如果排出的废气中CO、HC的含量很高，和 含量很低时，表示空燃比太小，混合气过浓；如果 HC、的含量高，而 CO、的含量均较低时，表明空燃比太大，混合气过稀。的含量是最有用的诊断分析依据之一。发动机技术状况正常时、装有催化转换器的发动机所排出废
43、气中氧的含量在1.02.0之间。小于1.0时，说明空燃比太小，混合气太浓，不利于完全燃烧；大于 2co2co2o2o2CO2o 20时，说明空燃比太大，混合气过稀，易于导致缺火。二、电控喷油信号和燃油压力的检测 为测得电控喷油系统的压力脉冲信号，可拆开喷油器电路插头，中间接人专用T 型 接头。其一端接喷油器，另一端接电路接头，中间引出端接发动机综合性能检测仪 的信号提取系统的信号探针，见图3-31。图332为发动机综合检测仪采集到的喷油器喷油压力信号波形。检测并观察喷油信号波形、不仅可以检测判断喷油器的技术状况，而且可以分析 判断燃油控制系统的工作是否正常。表3-4为电控燃油喷射系统供油压力和
44、供油量的规定值。第四节 柴油机燃油供给系统的检测 与汽油机相比，柴油机最大的不同点是所用燃料和燃料供给、着火方式的不同。柴油机燃油供给系统的作用是根据柴油机各种工况的需要，将适量的柴油在适当的时间并以合理的空间形态喷人燃烧室，即对燃油喷人量、喷油时间和油束的空间形态三方面进行有效控制。由于所采用的燃料和相应燃料供给系统的不同，柴油机燃油供给系统检测诊断的内容、方法与汽油机相比有许多不同之处。二、喷油压力波形分析 在不解体情况下，可以通过燃油喷射过程中高压油管中的压力变化来检测柴油机燃油供给系统的技术状况。将测得的喷油压力波形的特征并与标准波形进行比较，就可以据此判断燃油供给系统的技术状况和故障
45、原因。图335为在有负荷情况下实测得到的高压油管内压力p和喷油器针阀升程s随凸轮轴转角变化的关系曲线。图中，高压油管中的压力 分别表示针阀开启压力、最高压力、针阀关闭压力和油管中的残余压力。整个燃油喷射过程中，高压油管中的压力变化可分为三个阶段：第阶段为喷油延迟阶段，即喷油泵供油始点至喷油器喷油始点的一段时间。0Pmaxpmaxpmaxp0p0maxp pbp、bp、0maxpppbrp、策阶段为主喷油阶段，其长短取决于喷油泵柱塞的有效供油行程，并随发动机负荷大小而变化。第阶段为自由膨胀阶段。由图可见，喷油泵的实际供油阶段为第、阶段，喷油器的实际喷油阶段为、阶段。压力曲线上三个阶段的长短，对发
46、动机工作状况的好坏会产生影响。对多缸发动机而言，若各缸供油压力曲线上的、段不一致，则对发动机工作性能的影响会更大。采用柴油机专用示波器和柴油机综合测试仪、汽柴油机综合测试仪等，均能在柴油机不解体情况下，检测各缸高压油管中的压力波形和喷油器针阀升程波形。通过波形分析，不但可以得到最高压力 ，针阀开启 、关闭压力 以及残余压力 ，还可判断喷油泵、喷油器故障和各缸喷油过程的均匀性。常用的检测仪器有CFCI型柴油发动机测试仪、QFC4型发动机综合性能检测仪等。maxp0p、bprp 高压油管内的压力波形，可通过按键选择用全周期单缸波、多缸平列波、多缸并列波和多缸重叠波四种方式进行观测。全周期单缸波（见
47、图336）指喷油泵凸轮轴旋转360时某单缸高压油管中的压力变化波形。多缸平列波（见图337）是以各缸高压油管中的残余压力 为基线，按发火次序把各缸压力波形从左到右首尾相接所形成的波形，利用该波形可比较各缸 、和 的大小是否一致。多缸并列波（图338）指把各缸压力波形rp0pbpmaxp 首部对齐，按发火次序在垂直方向上自下而上展开所形成的波形，通过比较各缸压力波形三阶段面积的大小，即可判 断各缸喷油量的一致性。多缸重叠涯波（见图339）指将各缸压力波形首部对齐重叠在一起所形成的波形，利用重叠波可比较各缸压力波形的高度、长度、面积和各缸 、一致性。（1）典型故障波形 把所测压力波形与典型供油压力
48、波形比较，可判断喷油泵或喷油器故障。opbprpmaxp 1）喷油泵不泵油或喷油器在开启位置“咬死”不能关闭：当喷油泵柱塞弹簧折断或因其他原因而使喷油泵不泵油或泵油很少时，高压油管内的压力很低；喷油器针阀在开启位置“咬死”不能落座关闭时，高压油管内同样不能建立起足够高的喷油压力，此时的故障波形见图340。2）喷油器在关闭位置不能开启：产生该故障的主要原因是针阀开启压力调整过高或喷油器针阀被高温烧蚀而“咬死”。此时，喷 油泵正常供油但喷油器不喷油，反映在油压波形曲线上，则曲线光滑无抖动，见图341。3）喷油器喷前滴漏：产生喷前滴漏的主要原因是喷油器针阀密封不严，或者针阀磨损过度，或者脏物粘在针阀
49、密封表面。在油压波形曲线上，表现为压力上升阶段有两个抖动点，见图342。4）高压油路密封不严：高压油路密封不严时，油压波形曲线残余压力部分呈窄幅振抖并逐渐降低，见图343。5）隔次喷射：隔次喷射指某次喷射后，油管内残余压力低，而下一次供油量又很小，高压油管中产生的油压不足以使喷油器针阀开启，于是燃油储存在油管中，直 到第二次供油时针阀才开启，使两次供油一次喷出。隔次喷射一般在供油量较小、喷油器弹簧压力较高时发生。反映在油压波形曲线上，则残余压力部分上下抖动，见图3-44。（2）油压检测 为使柴油发动机有良好的工作性能，在发动机各缸油压波形曲线上观测到的最高压力 、针阀开启压力 、针阀关闭压力
50、和油管中的残余压力 ，应基本相等，并符合规定要求。表36列出了常见车型的喷油器喷油压力。maxp0p0pbprprprprprprp （3）各缸供油量一致性检测 在各缸压力 基本 一致的前提下，可通过波形比较来检测各缸供油量的一致性。波形比较时，先把发动机转速调整至中、高速，而后利用并列波或重叠波比较各缸油压波形的一致性。若波形三阶段的重叠均较好，则说明各缸供油量比较一致；若某一缸波形窄，则说明该缸供油量小；若某一缸波形宽，则说明该缸供油量大。rp0pmaxpbpbpbpbpbp0p （4）针阀升程波形 针阀升程波形的观测可对针阀开启、关闭时刻及针阀跳动和不正常喷射现象作出正确判断。喷油器隔次
