汽车检测与故障诊断 赵英勋 第三章 汽车发动机的检测与故障诊断新.ppt

第三章 汽车发动机的检测与故障诊断 〖学习目标〗 知识目标： 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 了解发动机各检测设备的结构原理和使用方法 了解发动机的常见故障及其诊断方法 掌握发动机电子控制系统故障的自诊断原理和检测方法 能力目标： 能正确操纵发动机性能检测的各种仪器和设备 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 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 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 发动机功率的检测 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。 二、发动机功率检测方法 1．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。 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。 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。 2．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。 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。 三、发动机无负荷测功原理 1. 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，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： n为转速， C1是与发动机当量转动惯量和功率修正有关的常量。 上式表明，只要测出发动机在加速过程中的转速n和对应的瞬时转速变化率dn/dt，即可求出该转速下的有效功率。 2. 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转动能的增量。在加速时间△T（s）内，可推出平均功率： 式中：C2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J给定时， C2为常量。 上式表明，只要测取某一转速范围的加速时间，则可得到发动机相应的平均功率。 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机的动力性评价指标。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行对比评价。 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。 2．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功仪，又可以与其他测试仪表组合成发动机综合检测仪。 下面以远征EA1000或EA2000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。 EA2000无外载测功界面 3.无负荷测功时应注意的事项 发动机当量转动惯量J值的选取要准确。J值的大小将直接影响无负荷测功的精度，故J值的选取应相当慎重。 发动机加速区间的转速n1、n2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150%；终止转速n2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，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作，不可生搬硬套。 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、单缸断火后的转速变化、气缸效率来反映。 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，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，从而使发动机重新平衡运转的转速