汽車檢測與診斷主講人：項目二發動機檢測與故障診斷任務1掌握發動機檢測的一般知識

項目二發動機檢測與故障診斷任務2傳統發動機的檢測與故障診斷

任務3電控汽油機的檢測與故障診斷

任務4柴油機的檢測與故障診斷

任務1掌握發動機檢測的一般知識

一、發動機的主要檢測設備二、發動機功率的檢測三、點火系統的檢測

發動機的動力性指標是指額定功率和轉矩，這些指標的確切數值只能在發動機臺架試驗中才能得到，在發動機不離車的情況下只能用其他的方法對動力性進行間接地判斷。發動機的有效功率是曲軸對外輸出的功率，是一個綜合性評價指標。

檢測發動機有效功率的方法，有穩態測功和動態測功兩種。

二、發動機功率的檢測

1發動機測功知識認知（1）穩態測功

穩態測功是指發動機在節氣門開度（或油量調節機構位置）一定，轉速一定和其他參數都保持不變的穩定狀態下，在測功器上測定發動機功率的一種方法。常見的測功器有水力測功器、電力測功器和電渦流測功器3種。測功器能測出發動機的轉速和轉矩，然后通過下述公式計算得出式中Pe——發動機的有效功率，kW；Me——發動機的有效轉矩，N·m；n——發動機轉速，r/min。（2）動態測功動態測功是在發動機節氣門開度和轉速等均為變動的狀態下，測定發動機功率的一種方法。由于動態測功時不必對發動機施加外部載荷，又稱為無負荷測功或無外載測功。這種測功的基本方法是：當發動機在怠速或某一空載低轉速運轉時，突然全開節氣門，使發動機克服其慣性和內部各種運動阻力而加速運轉，其加速性能的好壞可直接反映出發動機功率的大小。因此只要測出發動機在加速過程中的某一參數，就可得出相應的最大功率。2.無負荷測功測量原理無負荷測功是基于動力學的原理。當發動機在怠速或某一空載低轉速運轉時，突然全開節氣門加速運轉，此時發動機產生的動力，除克服各種內部運動阻力矩外，將使曲軸加速運轉，即發動機以自身運動零部件為載荷加速運轉。只要測得角加速度和加速時間，就可以間接獲得發動機功率。（1）測角加速度轉矩與角加速度的關系為由（3-1）得上式表明，發動機加速過程中，在某一轉速下的有效功率與該轉速下的瞬時加速度成正比。因此，只要測出加速過程中的這一轉速和對應的瞬時加速度，即可求出該轉速下的有效功率。2.無負荷測功測量原理（2）測加速時間根據功能原理，發動機在某一轉速范圍的加速過程中，發動機驅動曲軸轉動所做的功等于曲軸旋轉動能的增量，即若發動機從ω1上升到ω2的時間為ΔT（單位s），則發動機在這段時間內的平均功率Pem（單位W）為2.無負荷測功測量原理（2）測加速時間注意到，并以千瓦（kW）作為平均功率的單位，則有由上式可知，發動機在起動至停止轉速范圍內的平均有效加速功率與其加速時間成反比。因此，只要測得發動機在設定轉速范圍內的加速時間，便可得出平均有效加速功率。2無負荷測功方法1.用便攜式無負荷測功儀檢測發動機功率（1）便攜式無負荷測功儀電路原理測瞬時加速度儀器的電路原理是：傳感器從飛輪齒圈、分電器的總高壓線感應電壓、低壓電路感應電壓等處取得轉速脈沖信號，經整形放大后輸入加速度計算器，計算一定間隔時間內的脈沖數，再由轉換分析器把與發動機功率成正比的相對加速度脈沖信號變成直流電壓信號并把它輸入到已按功率標定的電壓表，以顯示被測發動機的功率。2無負荷測功方法1）便攜式無負荷測功儀檢測發動機功率（2）便攜式無負荷測功儀的使用方法①按使用說明書，對儀器進行預熱，然后進行自校。②預熱發動機至正常工作溫度并使發動機怠速正常，變速器置空擋，然后把儀器轉速傳感器兩接線卡接在汽油機上。③操作者在駕駛室內迅速地把加速踏板踩到底，發動機轉速猛然上升，當“T”表指針顯示出加速時間（或功率）時，應立即松開加速踏板，切忌發動機長時間高速空轉。記錄讀數，儀器復零。重復操作三次，取平均值。2）用發動機綜合性能分析儀測發動機功率以元征EA3000便攜式發動機綜合性能分析儀為例，發動機功率檢測方法如下：（1）結構與組成元征EA3000便攜式發動機綜合性能分析儀由以下幾部分組成：信號提取系統，帶液晶觸摸屏主機（內置高速采集卡、通訊卡），噴墨打印機，廢氣分析儀，機架，診斷SMART\|BOX等。（2）系統起動、自檢及退出打開主機電源開關，WIN98系統運行完畢后，系統起動并自動執行元征EA3000便攜式發動機綜合性能分析儀程序，主機將對預處理器通訊、1280401~1280412適配器逐一進行自檢，自檢通過后，相應適配器圖標顯示為綠色；如圖標顯示紅色，表示適配器未連接或連接不可靠。自檢完成后即可進入測試程序。（3）發動機功率測試的方法①接通電源，打開分析儀總開關、微機主機開關和微機顯示器開關，暖機20min；在發動機不工作和點火系統關閉的情況下，將分析儀信號提取系統連接到被測發動機上；分析儀電源線必須可靠接地；在測試電控燃油噴射發動機電子控制器ECU時，除分析儀電源接地外，分析儀地線還必須與發動機共地。②發動機應預熱至正常工作溫度；調整發動機怠速,怠速轉速應在規定范圍之內；發動機在運轉中。（3）發動機功率測試的方法③檢測儀已經預熱；鼠標左鍵雙擊顯示器上“元征EA3000便攜式發動機綜合性能分析儀程序”圖標，起動分析儀綜合性能檢測程序，分析儀主機對單片機通信和12個適配器逐一進行自檢。自檢通過為綠色顯示，未通過將顯示紅色；系統通過自檢后首先進入主界面，在主界面中點擊“檢測”圖標，進入檢測界面，再點擊用戶資料圖標，提示用戶首先輸入所測車型的相關資料。（3）發動機功率測試的方法④在“汽油機檢測菜單”下點擊“無外載測功”圖標，系統即進入無外載測功測試界面。選擇“方式選擇”圖標，在彈出的窗口中選擇測試當量轉動慣量測試圖標“J”，即進入當量轉動慣量測試。設定怠速轉速n1（發動機怠速轉速）、額定轉速n2（發動機額定轉速）和待測車輛額定功率。點擊“測試”，系統開始倒計數（“測試”被點擊后變為“停止”，再次按下后“停止”恢復為“測試”，且系統繼續測試）。3）單缸功率的檢測和單缸轉速降低無負荷測功儀也可以檢測某汽缸的單缸功率。方法是：先測出發動機整機功率，再測出某單缸斷火情況下的發動機功率，兩功率差即為斷火之汽缸的單缸功率。也可利用在單缸斷火情況下測得的發動機轉速下降值，來評價各缸的工作狀況。當使用元征EA3000便攜式發動機綜合性能分析儀，通過提取1缸點火信號和點火系統1次信號，在系統測試主菜單中，單擊“動力平衡”。啟動后計算機會使各缸自動依次斷火，從而獲得斷火前轉速、斷火后轉速及轉速下降的百分比。一、汽缸壓縮壓力檢測1．汽缸壓力表汽缸壓力表是一種氣體專用壓力表。它一般由壓力表頭、導管、單向閥和接頭等組成。壓力表頭多為鮑登管式，其驅動元件是一根扁平的彎曲成圓圈狀的管子，一端為固定端，另一端為活動端?；顒佣送ㄟ^杠桿、齒輪機構與指針相連。當氣體壓力進入彎管時，彎管伸直，通過杠桿、齒輪機構帶動指針運動，在表盤上指示出壓力的大小。汽缸壓力表外形圖

2．用汽缸壓力表檢測的一般步驟（1）起動發動機到正常工作溫度，旋下全部火花塞或噴油器。（2）汽油發動機必須將節氣門和阻風門完全打開，把汽缸壓力表的錐形橡膠圈壓緊在一火花塞座孔上。（3）柴油發動機必須采用螺紋接口式汽缸壓力表，將汽缸壓力表螺紋接口旋入噴油器座孔內。（4）用起動機帶動曲軸旋轉3～5s，使發動機轉速保持在150～180r/min（汽油機）或500r/min（柴油機），這時汽缸壓力表所指示的壓力值，就是該汽缸的汽缸壓力。（5）按下汽缸壓力表上的單向閥，壓力表指針歸零。每個汽缸應重復2～3次，測量結果應取其測量次數的平均值。3．檢測標準及檢測結果分析（1）檢測標準根據規定：發動機各汽缸壓力應不小于原設計規定值的85％，每汽缸壓力與各汽缸平均壓力的差，汽油機不超過8％，柴油機不超過10％。（2）檢測結果分析當汽缸壓力的檢測值低于標準值時，常根據機油具有密封作用的特點，用下述方法確定導致汽缸密封性不良的原因所在。由火花塞或噴油器孔注入適量（一般為20～30mL）機油后，再次檢測汽缸壓力，并比較兩次檢測結果。①如果第二次檢測結果比第一次高，并接近標準值，則表明汽缸密封性不良是由于汽缸、活塞環、卡死、斷裂及缸壁拉傷等引起的。②如果第二次檢測結果與第一次近似，則表明汽缸密封性不良的原因為進、排氣門或汽缸襯墊不密封。③兩次檢測結果均表明某相鄰兩汽缸壓力低，其原因可能是兩汽缸相鄰處的汽缸襯墊燒損串氣。4．用汽缸壓力檢測儀檢測汽缸壓力檢測儀主要有壓力傳感器式汽缸壓力檢測儀、起動電流式汽缸壓力檢測儀及電感放電式汽缸壓力檢測儀等形式。（1）壓力傳感器式汽缸壓力檢測儀它是利用壓力傳感器拾取汽缸內的壓力信號，經A/D轉換器進行模、數轉換，在顯示裝置上顯示出汽缸壓力。測量時，卸下被測汽缸的火花塞，旋上儀器配置的傳感器，用起動機帶動曲軸旋轉3～5s，讀出顯示數值即為該汽缸壓力值。曲軸箱串氣量的檢測1.一般規定

Ⅲ型試驗在已經進行了適用于它的Ⅰ型或雙怠速試驗、裝用點燃式發動機的汽車上進行。被試發動機應是防漏發動機，但不包括那些在結構上即使有一點泄漏也會造成不能接受的運轉故障的發動機（如臥式雙缸對置發動機）。2.試驗條件（見表3-2）3.試驗方法（見表3-2）4．用汽缸壓力檢測儀檢測（2）起動電流式汽缸壓力檢測儀工作原理是：起動機產生的轉矩是起動機電流的函數，而扭矩又與汽缸壓力成正比。所以，起動電流的變化和汽缸壓力之間存在著相應關系。測量與某汽缸壓力相對應的起動電流值，就可以確定該汽缸壓力的大小。（3）電感放電式汽缸壓力檢測儀這種檢測儀只適用于汽油機。點火線圈次級電感放電電壓和汽缸壓力之間具有近乎直線的對應關系，因此，取得各缸信號經處理電路進行變換處理后，即可顯示出汽缸壓力。曲軸箱串氣量的檢測汽缸活塞組配合副磨損、活塞環彈性下降或粘結都會使汽缸密封性下降，工作介質和燃氣將會從不密封處串入曲軸箱。串入曲軸箱氣體越多，表明汽缸活塞組配合副磨損、活塞環彈性下降的程度就越高。有資料介紹，新出廠發動機曲軸箱串氣量約為15～20L/min，使用磨損后的發動機則高達80～130L/min。一般把發動機工作時單位時間內串入曲軸箱的氣體量作為衡量汽缸活塞組密封性的評價指標。曲軸箱串氣量的檢測4.曲軸箱通風系統的檢查方法（1）發動機的縫隙或孔應保持原狀。（2）在適當位置測量曲軸箱內的壓力。曲軸箱污染物排放試驗（Ⅲ型試驗）（3）如果在表3-2規定的各測量工況下，測得的曲軸箱內的壓力均不超過測量時的大氣壓力，則認為汽車曲軸箱污染物排放滿足要求。（4）用上述方法進行試驗時，測量進氣歧管中的壓力，其準確度應在±1kPa以內。（5）測量測功機指示的車速，其準確度應在±2km/h以內。（6）測量曲軸箱內的壓力，其準確度應在±0.01kPa以內。（7）如果在規定的某一測量工況下，在曲軸箱內測得的壓力超過大氣壓，若制造廠提出要求，則進行下面規定的追加試驗。

汽缸漏氣量和漏氣率檢測汽缸漏氣量的檢測采用汽缸漏氣量檢測儀進行檢測。其基本原理是利用充入汽缸的壓縮氣，用壓力表檢測活塞處于壓縮終了上止點時汽缸內壓力的變化情況，來表征整個汽缸組的密封性。不僅表征汽缸活塞組摩擦副的密封性，還要表征進排氣門、汽缸襯墊、汽缸蓋及汽缸的密封性。

汽缸漏氣量和漏氣率檢測

1.汽缸漏氣量檢測儀結構原理如圖所示為國產汽缸漏氣量檢測儀，主要由調壓閥、進氣壓力表、測量表、校正孔板、橡膠軟管、快速接頭、充氣嘴等組成。氣體流量計示意圖

汽缸漏氣量和漏氣率檢測測試時，檢測儀的充氣嘴安裝于所測汽缸的火花塞孔上，該缸活塞處于上止點位置。外接氣源的壓力應相當于汽缸壓力，一般為600～800kPa，其具體壓力值由進氣壓力表顯示；經調壓閥、校正孔板的量孔、橡膠軟管、快速管接頭、充氣嘴進入汽缸。當汽缸密封不嚴時，壓縮空氣就會從不密封處溢漏出去，校正孔板量孔后的空氣壓力下降為P2。則P1和P2的關系式為汽缸漏氣量和漏氣率檢測

2．汽缸漏氣量的檢測方法（1）先將發動機預熱到正常溫度，然后用壓縮空氣吹凈缸蓋，特別要吹凈火花塞孔上的灰塵，最后擰下所有火花塞，裝上充氣嘴。（2）將儀器接上氣源，在儀器出氣口完全密封的情況下，通過調節減壓閥，使測量表指針指在392.27kPa位置上。（3）卸下分電器蓋和分火頭，裝上指針和活塞定位盤如圖所示，按照點火順序和定位盤的刻度，便能確定各汽缸的上止點位置。活塞定位盤

（4）搖動曲軸，先使第1缸活塞處于壓縮終了上止點位置，然后轉動活塞定位盤使刻度“1”對正指針，變速器掛低速擋，拉緊駐車制動器手柄。（5）把第1缸充氣嘴接上快換管接頭，向第1缸充氣，測量表上的讀數便反映了該汽缸的密封性。在充氣的同時，可以從進氣管口、排氣消聲器口、散熱器加水口和加機油口等處，察聽是否有漏氣聲，以便找出故障部位。