2023年汽车检测与诊断技术6课程教案.doc

汽车检测与诊断技术课程教案6 授课时间 第3 周 星 期1 第 3/4 节 课次 6 授课方式 〔请打√〕 理论课□√ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□ 课时 安排 2 授课题目〔教学章、节或主题〕： 第4章 发动机技术状况的检测 4.1发动机功率的检测 4.2气缸密封性的检测 4.3点火系的检测 教学目的、要求： 1、本章主要应掌握发动机的检测与诊断技术。 2、要求了解发动机功率和气缸密封性的检测方法，掌握点火系统的检测方法 教学重点及难点： 发动机功率和气缸密封性的检测方法 点火系统的检测方法及波形分析 教 学 基 本 内 容 方 法步 骤 第4章 发动机技术状况的检测 4.1发动机功率的检测 一、发动机功率测试方法 1.稳态测功 〔有负荷测功或有外载测功 〕 定义：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保持不变的稳定状态下，在测功器上测定发动机功率的一种方法。 根本方法：发功机有效功率 、有效转矩 和转速 之间有如下关系： 常见的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器三种。 特点: 优点是结果比拟准确、可靠 ，多为发动机设计、制造、院校和科研 单位做性能试验所采用。 缺点是测功时费时费力、本钱较高，并且需要大型、固定安装的测功器。汽车维修企业和汽车检测站中采用不多。 2.动态测功 〔无负荷测功或无外载测功 〕 定义：动态测功是指发动机在节气门开度和转速等参数处于变动状态下，测定发动机功率的一种方法。 根本方法：当发动机在怠速或空载某一转速下，突然全开节气门，使发动机克服自身惯性和内部各种运转阻力而加速运转时，其加速性能的好坏能直接反映出发动机功率的大小。 特点： 优点：所用仪器轻便，测功速度快，方法简单，用小巧的无负荷测功仪就车检测即可。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。 缺点是测功精度较低。 二、无负荷测功原理及测试方案 p 负荷特性：转速不变，发动机性能参数数值随节气门开度变化规律。 p 速度特性：节气门开度一定，发动机性能参数随转速的变化关系。 按测功原理，无负荷测功可分为两类： 1. 用测定瞬时角加速度的方法测定瞬时功率； 2. 用测定加速时间的方法测定平均功率。 1、用测定瞬时角加速度的方法测定瞬时功率 根据刚体定轴转动微分方程，发动机有效转矩与角加速度间的关系为 2. 用测定加速时间的方法测定平均功率 根据动能原理，发动机无负荷加速过程中，其动能增量等于发动机所作的功。即 上式说明，加速过程中，发动机在某一转速范围n1 ～n2 内的平均功率与加速时间 成反比。这样，测某转速范围的平均功率，实质上就成为测定该转速范围加速时间的问题。 n1—n2加速时间越长，说明发动机的功率越小 n1—n2加速时间越短，说明发动机的功率越大 无负荷测功仪按其测功原理可分为两种测试方案：测瞬时加速度方案和测加速时间方案。 1.测瞬时加速度方案 是一种通过测量加速过程中某一转速的加速度从而获得瞬时功率仪器方案。按这一方案设计的仪器，由传感器、脉冲整形装置、时间信号发生器、加速度计算器和控制装置、转换分析器、转换开关、功率指示表、转速表和电源等组成．其方框图如以下图。 图 测瞬时加速度方案的框图 1. 传感器； 2. 整形装置； 3. 时间信号发生器； 4. 加速度计算器和控制装置； 5. 转速分析器； 6. 转换开关； 7. 功率指示表； 8. 转速表； 9. 电源 电磁感应式传感器装在离合器壳体上的一个特制的加工孔内，与飞轮齿圈的齿顶保持2～4mm的间隙，属于非接触式传感器。当飞轮转动时．传感器产生脉冲信号。脉冲信号的频率为飞轮齿圈齿数z乘以飞轮每秒钟转数，即〔为飞轮齿圈齿数〕这就是发动机的转速信号。 从传感器传来的脉冲信号经过脉冲整形装置的整形、放大，变成矩形触发脉冲信号。—般要把脉冲信号的频率放大2—4倍。倍频的目的是为了提高仪器的灵敏度，矩形触发脉冲信号要输入到加速度计算器。 设定的起始转速 和终止转速 ，时间间隔由时间信号发生器控制， 每一时间间隔的脉冲数与发动机转速成正比，后一时间间隔和前一时间间隔脉冲数的差值那么与发动机的加速度成正比，而发动机的有效功率又与加速度成正比， 转换分析器能把加速度计算器输出的脉冲信号变成直流电压信号，输入到指示仪表．从而可直接读取所测功率值。 2. 测加速时间方案 是一种通过测量加速过程中某一转速范围内的加速时间，从而获得平均加速功率的方案。该方案由转速信号传感器、脉冲整形装量、起始转速触发器、终止转速触发器、时间信号发生器、计算与控制装置和显示装置等组成，其方框图如以下图。 3 4 5 7 6 8 1 2 图3-2 测加速时间方案的框图 1-断电器触点；2-转速信号传感器；3-脉冲整形装置； 4-起始转速触发器；5-终止转速触发器； 6-时间信号发生器；7-计算与控制装置；8-显示装置 仪器把来自点火系一次电路断电器触电开闭一次电流的感应信号，作为发动机转速的脉冲信号，经整形电路整形为矩形波形，并变为平均电压信号。 发动机节气门突然全开，转速到达起始转速时，此时与对应的电压信号通过触发器触发计算与控制电路，使时间信号进入计算器并存放， 发动机加速到终止转速时，对应的电压信号通过触发器触发计算与控制电路，使时间信号停止进入计算器，并把存放器中的时间脉冲数经A／D转换成电流信号，在指示仪表上显示加速时间或直接标定成功率。 三、测功仪器的使用 1.便携式无负荷测功仪 测功方法如下 : (1) 仪器准备 (2) 发动机准备 配气 供油 点火保持最正确状态 水温80--90 (1) 仪器与发动机联机 (2) 测功方法 怠速加速法：怠速稳定运转—加油门>终止n后减油门 仪表显示Nc 重复3次取平均值 启动加速法：油门踏到底--启动发动机>终止n后减油门 仪表显示Nc (1) 查对功率 加速时间/s 0.31 0.36 0.46 稳态外特性功率值/kW 99.3 88.3 66.2 2. 单缸断火功率检测 方法： 先测出发动机整机功率， 再测出某单缸断火情况的发动机功率， 两功率之差即为断火之缸的功率。 技术状况良好的发动机，各缸功率应是一致的， 称为动力平衡。 表3-2 单缸断火转速正常平均下降值 发动机缸数 单缸断火转速正常平均下降值/(r/min) 4缸 150 6缸 100 8缸 50 各缸功率均衡性的检测 p 发动机运转时如某缸突然断火，必定引起转速下降，所以可用转速下降值来评价各缸的工作状况 p 各缸轮换断火 p 转速下降值根本相同： p 说明各缸工作状况良好，各缸功率均衡性好 p 转速下降值差异很大： p 说明有些缸工作不正常，各缸功率均衡性差 p 如某缸转速下降值=0 说明该缸不工作，单缸功率为0 4.2 气缸密封性检测 一、气缸压缩压力的检测 1. 组成燃烧室的零件有： 活塞及活塞环、气缸体、气门、缸垫、火花塞孔〔喷油器孔〕，因此上述零件的损坏影响密封性。 p 配缸间隙： p 气门密封带： p 活塞环形状： p 气门油封： 2.气缸压缩压力检测的方法 用气缸压力表检测 气缸压力表一般由压力表头、导管、单向阀和接头等组成。压力表头多为鲍登管(Bourdon-tube)式，其驱动元件是一根扁平的弯曲成圆圈状的管子，一端为固定端，另一端为活动端。活动端通过杠杆,齿轮机构与表头指针相连。当气体压力进入弯管时，弯管伸直。于是，通过杠杆、齿轮机构带动表头指针摆动，在表盘上指示出气体压力的大小。 (1) 发动机应运转至正常工作温度，水冷发动机水温75～95℃，风冷发动机机油温度80～90℃。 (2) 撤除全部火花塞或喷油器(柴油机)。 (3) 把节气门和阻风门置于全开位置。 (4) 把气缸压力表的锥形橡胶接头压紧在被测缸的火花塞孔内，或把螺纹管接头拧在火花塞孔上。 (5) 用起动机带动曲轴旋转3～5 s，指针稳定后读取读数，然后按下单向阀使指针回零。每个气缸的测量次数应不少于两次。 (6) 按上述方法依次检测各个气缸。 诊断参数标准 对于在用汽车发动机，按照国家标准GBl8565—2023营运车辆综合性能要求和检验方法的规定，发动机各气缸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8％，柴油机应不大于l0％。对于大修竣工发动机．按照国家标准GB／T 15746.2—1995汽车修理质量检查评定标淮·发动机大修附录B的规定：大修竣工发动机的气缸压力应符合原设计规定；每缸压力与各缸平均压力的差：汽油机不超过8％，柴油机不超过10％。 汽车或发动机型号 压缩比 气缸压力/kPa 检测压力时的转速r/min 解放CA6102 东风EQ6100-1 跃进NJG427A NJD433A 北京2023 CA188 天津夏利TJ7100 一汽捷达 桑塔纳JV 奥迪100 切诺基 丰田4M、5M 7.4 7.0 7.5 20 6.6 8.1 9.5 8.5 8.5 8.5 8.6 8.5、8.8 930 不小于833〔各缸差<147〕 981 不小于3040 784 896 1029～1225 900～1200(各缸差<300) 1000～1300 800～1100 1068～1275 1078.73 100～150 100～150 200～250 200～250 300 200～250 350 200～250 200～250 200～250 200～250 250 ⑵用起动电流间接测缸压： 原理:起动转矩M与起动电流成正比，电流与缸内压力成正比。起动转矩克服机械摩擦阻力、惯性力、压缩压力。M与I和压缩压力成正比。 发动机起动阻力矩=摩擦力矩+受压气体的反力矩 n 摩擦力矩可认为是稳定的常数，受压气体的反力矩可以反映气缸压力 n 起动转矩与气缸压力成正比，起动电流与起动转矩成正比 测量起动过程中起动电流的变化就可以比拟各缸气缸压力是否均衡。 气缸压缩压力的波动引起了起动机起开工作电流的波动，电流波动的峰值与气缸压缩压力成正比。 a〕起动电流波形 b〕单缸气缸压力波形 二、气缸漏气量检测 1、气缸漏气量的检测采用气缸漏气量检测仪进行 2、根本原理是利用充入气缸的压缩空气，用压力表检测活塞处于压缩终了上止点时气缸内压力的变化情况，来表征整个气缸组的密封性。 3、表征气缸活塞摩擦副的密封性，还能表征进排气门、气缸衬垫、气缸盖及气缸的密封性。 气缸漏气量(率)检测 当校正孔板量孔截面积和结构一定时，A和φ为常数；而进气压力p1及测试时的环境温度一定时，空气密度ρ亦为常数，因此校正孔板量孔后的压力p2 取决于经过量孔的空气