发动机检测诊断.ppt

车辆检测与诊断,南京农业大学工学院 高强,概述：,发动机是汽车行驶的动力来源，由于其结构复杂，工作条件差，故障率较高；现代汽车发动机设计制造时采用了大量的新技术、新工艺，可靠性越来越高，但仍是汽车运行故障发生率最高的总成；发动机技术状况的检测与诊断时检测诊断的重点。,概述：,发动机各系统的工作条件和零件数量不同，因此，其可靠性也存在差异；发动机多数故障发生在油路和电路（电器、点火及蓄电池）；统计结果如下：,第3章 发动机技术状况检测诊断,3.1 发动机功率检测,发动机输出的有效功率是发动机的综合性能评价指标，通过该指标可以确定发动机的动力性，判断发动机的技术状况。,概述,发动机有效功率的表达式如下：,（3-1）,发动机曲轴对外输出功率时，其转矩与外界提供的阻力矩是相互平衡的。根据外界提供阻力矩的性质，发动机功率检测方法可分为有负荷测功和无负荷测功两种。,有负荷测功时，外界提供稳定的制动负载来平衡发动机的输出转矩，此时发动机转速维持不变，因此有负荷测功也称稳态测功。,图 发动机测功试验台架（发动机测功机）,无负荷测功时，外界负载为零，只利用曲轴飞轮等旋转件的惯性力矩来平衡发动机的输出转矩，此时发动机转速必须变化，因此无负荷测功也称动态测功。,无负荷测功原理,根据检测方法的不同，无负荷测功分为瞬时功率检测和平均功率检测两种。,所谓瞬时功率是指发动机在加速运转时某一转速所对应的功率；所谓平均功率是指发动机在加速运转时某一指定转速范围内的平均功率。,1.发动机瞬时功率的检测,当发动机加速到转速n时，在该转速下的瞬时功率为,（3-2）,式（3-2）表明，发动机加速到某一转速时的瞬时有效功率与该转速及该转速下的瞬时加速度的乘积成正比。,因此，只要测出加速过程中的这一转速及其对应的加速度，即可求出该转速下的有效功率。显然，将发动机加速到标定转速，则求得的有效功率就是发动机的标定功率。,实际应用中，往往是通过测取发动机额定转速下的功率，来评价发动机的动力性，判断发动机的技术状况。,2.发动机平均有效功率的检测,发动机在指定转速范围内的平均有效功率为,Peav=,（3-3）,式（3-3）表明，发动机在指定转速范围内的平均有效功率与加速时间成反比，即加速时间越短，发动机的有效功率越大；反之亦然。因此，只要测出从初始转速n1加速到终止转速n2所经历的加速时间T，便可求得该转速范围内的平均有效功率。,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。,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,图 无负荷平均功率测功仪方框图1-断电器触点（或点火触发信号）；2-转速信号传感器；3-转速脉冲整形装置；4-起始转速触发器；5-终止转速触发器；6-时标；7-计算与控制装置；8-显示装置,2.无负荷测功仪的使用方法,1）测试前的准备,2）功率测试方法,怠速加速法:发动机在怠速下稳定运转，然后突然将加速踏板踩到底，发动机转速急速上升，当转速超过终止转速时，仪表显示出所测功率值。为保证测试结果可靠，一般重复测量3次取其平均值。该测试方法既适用于汽油机，也适用于柴油机。起动加速法:首先将加速踏板踩到底，然后起动发动机使其自由加速运转，当转速超过终止转速后，仪表显示出测试值。,3）测试步骤,调整发动机配气机构、供油系统和点火系统，使 之处于技术完好状态；预热发动机至正常工作温度(80一90)，调整发动机怠速，使之在规定范围内稳定运转。接通电源，预热无负荷测功仪并调零，把传感器按要求连接在规定部位，无连接要求的则应拉出天线。对测加速时间一平均功率的仪器，应按要求把n1、n2 调好。需置人转动惯量J 的仪器，要把待测发动机的转动惯量J置人仪器内。若检测发动机的转动惯量未知时，则应先测定其转动惯量。按下其他必要的键位，如机型(汽油机、柴油机)选择键、缸数选择键和“测试”键等。,各缸功率均衡性是判断发动机技术状况的一个重要指标，是发动机检测诊断的一个重要内容。各缸功率的均衡性可通过单缸功率检测和单缸断火后转速变化的检测来评价。,各缸功率均衡性检测,1.单缸功率检测,利用无负荷测功仪检测单缸功率的方法是：先测出各缸都工作时的发动机功率，然后在某气缸断火（或断油）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。,2.单缸断火后转速变化的检测,表3-1 发动机单缸断火后转速下降平均值,检测标准及检测结果分析,根据国家标准GB72582004机动车运行安全技术条件：在用车发动机功率不得低于额定功率的75；大修竣工后，发动机功率不得低于原设计标定值的90。如果发动机功率偏低，一般系燃料供给系调整状况不佳、点火系技术状况不佳或气缸密封不佳等原因造成的,检测标准及检测结果分析,3.2 气缸密封性检测：,气缸活塞组结构包括：,气缸密封性检测：,气缸活塞组使用过程中，由于磨损、烧蚀、结焦及积碳等原因，使其技术状况变坏，导致气缸密封性不良，发动机动力性和经济性下降；评价气缸密封性的参数包括：气缸压缩压力气缸漏气率曲轴箱窜气量进气管真空度,这些参数各有侧重，具有不同的使用特点，在使用时应注意各自的适用性。,3.2 气缸密封性的检测诊断,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。它是气缸密封性最直接的评价指标，常用来诊断发动机性能和气缸活塞组的技术状况。,1.气缸压缩压力的检测,1）用气缸压力表检测,图 气缸压力表,图 测量气缸压缩压力,气缸压缩压力检测：,气缸压力表：,接头：螺纹接头：通过螺纹拧在火花塞或喷油器螺纹孔中 橡胶接头：通过锥形或阶梯形橡胶压在火花塞或喷油器孔单向阀：单向阀处于关闭状态，可保持读数；打开时可回零,表头,导管,接头,单向阀,气缸压缩压力检测：,发动机运转至正常温度；拆除所有火花塞及喷油器；将节气门及阻风门开至全开；安装气缸压力表；用启动机带动曲轴旋转35s；同时读数，并回零，重复3次。,水冷发动机水温7595风冷机油温8090,气缸压缩压力检测方法：,2）用电子气缸压缩压力测量仪检测,起动电流气缸压力测试仪检测：,发动机启动时，起动机输出扭据与启动工作电流之间的关系为：,起动电机电枢在磁场中旋转产生感应反电动势，电动势与转速成正比：,起动机电枢端电压，电枢电阻及电枢电流关系：,2）用电子气缸压缩压力测量仪检测,典型的检测原理是利用电流传感器测出启动机启动过程中启动电流的变化波形来测定发动机的各缸压缩压力。,图表明，启动电流值是变化的，其变化是因气缸内压缩压力的波动而引起的，其电流波形各段的峰值与各缸的最大压缩压力成正比。,图 启动机启动电流与曲轴转角关系曲线,2.气缸压缩压力的诊断,1）气缸压缩压力诊断标准,表2 几种常见车型发动机的气缸压缩压力标准,根据检测性质的不同，其诊断标准也略有差异。对于营运车辆发动机的性能检测，根据GB 185652001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：汽油机应小于8，柴油机应小于10。,对于发动机大修的竣工检验，根据GBT15746.21995汽车修理质量检查评定标准发动机大修的规定，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：汽油机应小于8，柴油机应小于10。,2）气缸压缩压力诊断,根据气缸压缩压力检测的结果，可以评价发动机,的技术状况。若气缸压缩压力超过标准，过低或过高，则说明发动机气缸组技术状况不良，存在故障。通常可根据以下几种情况作出诊断。,（1）有的气缸在23次测量中，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。,（2）一缸或数缸压力偏低，可以用2030mL清洁而黏度较大的机油注入压力偏低缸的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、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死或气缸壁拉伤等；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。,（3）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。,（4）个别缸压力偏高，说明这些缸可能积炭过多而导致燃烧室容积减少所致。,（5）各缸压力都偏高，汽车行驶中又出现过热或爆燃，则可能是燃烧室积炭过多，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。,气缸漏气量的检测诊断,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、活塞环对口、进排气门密封面、气缸衬垫密封面泄漏的空气量，它直接反映气缸密封性。气缸漏气量越大，则气缸密封性就越差。,1.气缸漏气量的检测,1）检测原理,2）检测方法,（1）将发动机预热至正常工作温度后停机。（2）用压缩空气吹净火花塞孔处的脏物，并拧下所有火花塞，装上充气嘴。（3）转动曲轴，使第一缸活塞位于压缩行程上止点，并拆下分电器盖及分火头，装上活塞位置指示器，如图4-8所示。,图4-8 六缸活塞位置指示器-压缩行程开始位置；-压缩行程上止点153624发动机工作顺序,（4）将变速器置于1挡，并拉紧驻车制动，以防压缩空气进入气缸后推动活塞下移。,（6）在第1缸充气嘴接上快换接头，打开出气阀，向第1缸充入压缩空气，此时测量表的读数便反映了该缸的漏气量。同时测听可能漏气部位是否有漏气声，以便确诊故障所在位置。,（5）调定测量表初始压力。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400kPa。,（7）转动曲轴，根据点火顺序，使活塞位置指示器指针指向各缸压缩行程上止点位置，按上述方法分别检测各缸漏气量。为使检测结果可靠，各缸应重复再检测一次。,2.气缸漏气的故障诊断,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250kPa时，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250kPa时，表示气缸密封性差，不符合要求，应确诊故障部位并排除故障。检测气缸漏气率时，测量表读数越大，表示漏气量越多。通常，漏气率在010%，表示气缸密封性良好；漏气率在1020，表示气缸密封性一般；漏气率在2030，表示气缸密封性较差。一般来说，当漏气率达3040时，若能确认进排气门、气缸衬垫、气缸盖和气缸套等是密封的，则说明气缸活塞摩擦副的磨损临近极限值，已到了需换活塞环或镗磨气缸的程度。,曲轴箱窜气量的检测,测定曲轴箱窜气量是检测气缸密封性的重要手段，气缸-活塞组配合副磨损，间隙增大，或活塞环对口、断裂及拉缸时，窜入曲轴箱的气体量将会增加，发动机动力性会随之下降。,据统计，新发动机曲轴箱窜气量约为1520Lmin，磨损后的发动机窜气量高达80130Lmin。采用曲轴箱窜气量作为诊断参数，间接了解气缸-活塞组结构参数的变化状况，并诊断其故障是很重要的技术手段。,曲轴箱窜气量还与发动机的负荷、转速及曲轴箱的密封性有关，因而在测定这项参数时，应注意密封曲轴箱和选择适当的发动机负荷与转速范围。,图4-9 CQY-J型发动机曲轴 箱窜气检测仪,图4-10 曲轴箱窜气量检测原理a）测头及接头示意图；b）测头信号的转换原理；c）测量仪面板图,进气歧管真空度的检测诊断,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。其真空度数值随气缸活塞组的磨损而变化，并与配气机构零件状况以及点火系和供油系的调整有关。,因此，检测进气歧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。,1.用真空表检测诊断,真空表是检测汽油机进气歧管真空度最常用的工具，它主要由表头和软管构成，软管一头固定在真空表上，另一头可方便地连接在进气歧管的检测孔上。,图 真空表检测结果,进气歧管真空度的检测诊断,进气管真空度检测结果的分析：进气管真空度与发动机技术状况有关，可以反映气缸活塞组及进气管的密封性；若进气管垫、真空点火提前机构、气缸-活塞组、配气机构磨损或故障间隙增大，及点火系统和供油系统的调整都会影响发动机进气管的真空度；,进气管真空度检测结果的评判：大修竣工的汽油机怠速时，真空度应在5770kPa；六缸机进气歧管真空度波动不超过3kPa，四缸机不超过5kPa；海拔每升高1000m，真空度降低10kPa。,2.用示波器检测诊断,往复式活褰发动机的进气过程是间歇的，这必然引起进气压力脉动，导致进气歧管真空度波动，而气缸密封状况会影响进气歧管真空度波动的波形。,因此，通过示波器不解体检测发动机进气歧管真空度波形，可以分析、判断气缸密封性和诊断相关机件的故障。,图 真空度传感器与发动机的连接,图 四缸发动机进气歧管真空度标准波形,图 四缸发动机第4缸进气门漏气的进气歧管真空度波形,3.3 点火系的检测诊断,点火系统技术状况影响发动机的动力性和经济性，决定了发动机能否正常工作；点火系统故障诊断时发动机检测诊断的重点。,点火波形和点火正时,3.3 点火系的检测诊断,点火系统的类型：,触点式；开关电子元件点火；计算机控制点火；,一次线圈线粗，匝数少,二次线圈线细，匝数多,一次线圈通电，线圈会产生磁场突然切断一次线圈电流，磁场骤减在二次线圈感应1500020000V高 压，火花塞产生电火花,触点式及开关电子元件式工作原理相近：触点式采用白金触点断电开关电子元件式采用晶体管断电,计算机控制点火：将燃油供给、废气排放及点火控制等集成为一体进行点火控制取消机械式点火调整装置，任意工况都可以取得最佳点火时刻,3.3 点火系的检测诊断,点火波形的检测,1.点火波形检测仪器,汽油机点火波形常用汽车专用示波器来检测。示波器是指用波形显示或记录电量（如电压、电流等）随时间变化关系的仪器，它是一种多用途的测量仪器。汽车专用示波器是指主要用于汽车有关波形、参数检测的仪器，它能检测点火波形、供油压力波形、真空度波形、异响波形、汽车电控元件信号波形等。,图 S2800 发动机综合示波器,图 MTS5100发动机综合示波器,1）仪器的组成,图 汽车专用示波器及其连接1-显示器；2-波形控制旋钮；3-电源开关；4-波形选择按钮；5-外接线；6、12-探头（感应夹）；7-火花蹇；8-分电器；9-中央高压线；10-点火线圈；11-蓄电池；13-选缸测量按钮；14-断火按钮,2）仪器的示波原理,图 阴极射线管1-电子枪；2-电子束；3-荧光屏；4-光亮点；5-垂直偏转板；6-水平偏转板,2.点火波形检测,图 点火波形的检测1-初级线圈；2-次级线圈；3-铁心；4-点火开关；5-火花塞；6-示波器；7-晶体管点火器；8-分电器,2.点火波形检测,点火电压波形测量原理：各种点火系统都是通过点火线圈通过互感作用把低压电转变为高压电，通过火花塞跳火点燃混合气做功；点火系统低压部分及高压部分的变化过程是有规律的；把实际测得的点火系统点火电压波形与正常情况下的点火电压波形进行比较并分析，可判断点火系统的技术状况好坏及故障所在。,2.点火波形检测,点火过程一次及二次线圈点火电压波形：,一次线圈,二次线圈,点火终了，二次线圈电压急剧下降，呈现低频振荡,点火后，二次线圈电压首先骤降，然后进入相对稳定的放电阶段，呈现高频振荡,一次线圈再次闭合，次级线圈感应高压,切断一次线圈电流磁场消失,二次线圈感生高压,击穿电压,线圈的互感作用，一次线圈中会呈现类似的变化,3.点火波形分析及诊断,1）标准点火波形,图 单缸电压标准波形a）初级电压标准波形；b）次级电压标准波形,2）点火波形类别,（1）多缸平列波。,它是指将各缸电压波形按点火顺序从左至右依次排列的波形，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况是否正常。,图 多缸平列波a）初级电压平列波；b）次级电压平列波,（2）多缸并列波。它是指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，如图4-22所示。利用多缸并列波很容易观察各缸火花线长度、断电器触点的张开角和闭合角是否一致，从而判断点火系工作状况是否正常。,图 多缸并列波a）初级并列波；b）次级并列波,（3）多缸重叠波。,它是指将各缸电压波形之首对齐并重叠放在一起的波形，如图4-23所示。利用多缸重叠波可以评价各缸工作的一致性。,图 多缸重叠波a）初级重叠波；b）次级重叠波,3)点火波形分析方法,点火波形分析方法：,比较击穿电压值,比较放电时间,比较点火周期、闭合时间及断开时间,3)点火波形分析方法,故障点火波形分析：,C（点火区）：一次电路切断，二次绕组产生高压电，火花塞间隙击穿，此后二次点火电压随之降低D（燃烧区）：火花塞击穿后，点燃混合气，火花放电持续0.61.5msB（振荡区）：火花塞放电终了，点火线圈能量不能维持火花放电，参与能量以阻尼振荡形式消耗殆尽A（闭合区）：一次电路闭合感生电压，表现为先下降，后水平,3)点火波形分析方法,典型故障点火波形分析：,C（点火区）：转速稳定时，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；拔下某缸高压线，使其距搭铁部位距离增大，发火线应升高。D（燃烧区）：转速为1000r/min时，持续时间1.5ms；时间少于0.8ms，燃烧不充分；时间多于2ms，缩短火花塞电极寿命。,击穿电压升高,3)点火波形分析方法,典型故障点火波形分析：,B（振荡区）：低频振荡脉冲数少，且振幅也少的原因：点火线圈短路；电容器漏电；点火线圈一次电路阻值过大低频振荡脉冲数多的原因：电容器容量大（装有电容器的点火系统）A（闭合区）：闭合区的开始及末期出现杂波：触点式点火系统说明白金触点技术状况不良电子点火系统说明晶体管技术状况不良造成,一次电路能量低,4）点火波形的故障诊断,（1）多缸发动机故障波形分析与诊断。,图 四缸发动机次级点火平列波形,（2）闭合角检测与故障诊断。,图 多缸并列波a）初级并列波；b）次级并列波,（3）重叠角检测与故障诊断。,图 多缸重叠波a）初级重叠波；b）次级重叠波,（4）典型故障波形分析与诊断。,图 几种次级电压故障波形,典型次级点火单缸波形,次级点火波形五个要点,次级点火波形五个要点,一看闭合部分 下降沿一致，表明各缸闭合角一致，点火正时精确。二看点火部分的点火线 怠速时，次级点火电压通常为1015 kV。点火电压太高，表明在次级电路中存在着高电阻；点火电压太低，表明点火次级电路电阻低于正常值。,次级点火波形五个要点,三看点火部分的火花线 火花线近似水平，火花线的起点和燃烧电压一致且稳定，表明各缸的空燃比一致，火花塞是正常的。火花线上有过多的杂波，表明气缸点火不良。四看点火部分燃烧时间 燃烧时间的长短表明气缸内的混合比的浓与稀，一般0.752ms之间。五看中间部分的点火线圈的振荡情况 点火线圈振荡波最少两个，最好多于三个，表明线圈和电容器是正常的。,点火正时的检测,点火正时是指准确的点火时刻和正确的点火时间，一般用点火提前角表示。点火提前角是指从点火开始至该缸活塞到达压缩行程上止点为止曲轴转过的角度。,若点火正时，则点火提前角就处于最佳状态。点火提前角大小对发动机动力性、经济性和排放性能影响很大。因此，应重视发动机点火提前角的检测及调整，使发动机始终处于最佳点火状态。,点火提前角的检测可通过专用检测仪或发动机综合检测仪进行，常用的检测方法有频闪法和缸压法两种。,1.频闪法,（a）点火正时检测仪实物照片（b）点火正时检测示意图图 点火正时检测仪1-点火正时检测仪；2-正时标记,2.缸压法,图 缸压法检测点火提前角原理图,点火正时的检测,点火正时仪工作原理：,发动机飞轮或曲轴带轮上装有正时标记，固定机壳上也有标记；活动标记与固定标记对齐时，第一缸活塞到上止点；用第一缸的点火信号触发闪光灯，若发动机转速稳定，则每次闪光灯照射的都是同一个位置；该位置与上止点之间的曲轴转角即为点火提前角；点火正时仪具有延时触发电路，并可用电位计改变延时常数，使闪光在点火信号之后；当延时常数增加使活动标记与固定标记对齐时，延时常数对应的曲轴转角为点火提前角。,此时该位置在上止点之前,点火正时的检测,点火提前角的检测：缸压法,某缸活塞到达压缩行程上止点时，气缸压缩压力最高；用压力传感器测量缸压，用点火传感器测量同一缸的点火时刻，两者间对应的曲轴转角即为点火提前角。,结构包括：缸压传感器、点火传感器、处理装置及显示装置；有的正时仪带有油压传感器，可以同时监测柴油机的供油提前角。,3.4 燃油供给系的检测诊断,电喷汽油机燃油供给系的检测,1.燃油压力的检测,图 多点喷射系统燃油压力检测示意图1-燃油压力调节器；2、10、13-软管；3-回油管；4-进油管；5-燃油泵；6-燃油泵滤网；7-油压表；8-燃油滤清器；9-喷油器；11-三通管接头；12-管接头,2.喷油控制信号波形的检测,图 电子控制燃油喷射系统原理,1）喷油信号波形检测,图 电流驱动式喷油器喷油信号波形,2）标准喷油信号波形,图 喷油器标准喷油信号波形a）电压驱动式喷油器喷油信号波形；b）电流驱动式喷油器喷油信号波形,电喷汽油机燃油供给系的诊断,图 用手触摸喷油器,图 检查喷油器电阻,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,柴油机热效率高、可靠性高及具有较大功率范围等有点，在汽车上的应用愈来愈广泛；柴油机与汽油机最大的不同为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技术状况对混合气的形成及燃烧过程的组织具有重要作用，对发动机动力性和经济性有较大影响。,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,喷油泵及喷油器的技术状况决定了燃油的喷射质量，对柴油机的工作性能有较大影响；不解体条件下，可以通过燃油喷射过程中的压力变化来检测柴油机燃油供给系统的技术状况；根据测得的喷油压力波形的特征与标准波形进行比较，可以判断燃油供给系统的故障原因。,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,柴油机喷油压力波形检测：,各参数含义：P0：喷嘴开启压力 Pmax：最高压力 Pr：油管残余压力喷油过程分3个阶段：喷油延迟阶段 主喷油阶段 自由膨胀阶段,喷油延迟阶段：喷油泵供油始点到喷油始点的时间影响因素：针阀开启压力过高；泄露造成残余压力下降；油管长度增加等因素都可能导致喷油延迟阶段增长。,主喷油阶段：喷油嘴针阀开启直到喷油泵出油阀关闭影响因素：取决于柱塞的有效供油行程发动机负荷增大，该阶段延长,自由膨胀阶段：出油阀关闭到喷油结束出油阀关闭后，油管压力偏低，喷 射的燃油雾化不良出油阀的作用是供油及时，停油干 脆利落，主要用于消除该阶段的 喷油,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,柴油机压力波形检测：,采用柴油机专用示波器和发动机综合测试仪都可以在不解体情况下，检测喷油压力波形；通过波形分析，可以得到最高压力、针阀开启及关闭压力、残余压力；根据波形可以判断喷油泵、喷油器故障和各缸喷油过程的均匀性。,故障工况典型波形：,喷油器积炭的压力波形,喷油器积炭，图的虚线为故障波，实线为正常波，相比之下故障波因喷油器积炭而减小了通道截面，使喷油器开启后的压力上升出现尖峰，喷油持续时间加长。,喷油器针阀卡死故障波形,喷油器针阀开启状态下卡死,故障曲线上无开启和关闭信号，如图所示，压力建立不起来，这是喷油器最大也最易于检测的故障。,喷油器滴漏故障波形,喷油器滴漏，所形成的波形如图所示，曲线压力上升平缓，喷油延迟期缩短，无明显的喷油器针阀关闭时刻，钩状的光滑曲线是典型的滴漏现象所造成的。,针阀开启压力过低故障波形,喷油压力过低，所形成的波形如图所示，喷油压力在针阀开启和关闭时都较低，且喷油持续时间过长，这时须调整针阀压力。,针阀开启压力过高故障波形,针阀开启压力过高，所形成的波形如图所示，剩余压力过高，开始喷油时刻推迟，反射波幅加大，其结果是喷油率下降，喷油压力峰值的增高可能损坏喷油泵。,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,柴油机供油正时检测：,供油正时：喷油泵的供油时刻；供油提前角：喷油泵柱塞开始供油时，该缸活塞距压缩行程上止点对应的曲轴转角；为了获得最佳燃烧效率，喷油泵需要在上止点前供油；喷油泵供油提前角过大，压升率过大，使工作粗暴、功率下降、油耗增加及起动困难等问题；喷油泵供油提前角小，气缸内燃烧的速燃期在活塞越过上止点下行后出现，使得爆发压力峰值降低，发动机功率下降、油耗增加、加速无力及发动机过热等问题。,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,柴油机供油正时检测方法：,经验法频闪法缸压法,柴油机供油正时检测方法：经验法,转动曲轴使1缸活塞处于压缩行程，当飞轮的上止点标记与发动机外壳上的标记对准时，停止转动；检查喷油泵联轴器从动盘上的刻线记号与泵壳前端面刻线的位置判断供油时刻是否正常；如果供油时刻不正常，则松开联轴器固定螺钉，调整后锁紧；路试进行验证。,上述方法得到的是静态喷油提前角，适用于供油时刻有较大误差的场合。,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,柴油机供油正时检测方法：缸压法,柴油机供油正时检测方法：频闪法,在油管上安装传感器，用于触发正时灯闪光；通过调整电位器，使供油提前角记号出现时刻与固定记号重合；通过正时仪得到供油提前角数据。,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,喷油器技术状况检测,喷油器的技术状况决定柴油机燃油喷射质量，对柴油机燃烧过程及性能有较大影响；喷油器技术状况检测可以在专用试验器上进行，试验器包括手压泵、油箱及压力表；通过仪器可以得到喷油器喷油时的压力。,3.4.3 柴油机燃油供给系统检测,喷油器喷雾质量检测,通过快速摄影，拍摄喷油器喷雾图像，正常油束应细小均匀呈雾状，油束的锥角、喷射方向应符合要求；,喷油器喷油滴漏检测,以较慢的速度按压试验器手柄，或在低于标准喷油压力时停止按压，喷油器喷孔处不应有油滴流出。,3.5 润滑系的检测诊断,摩擦阻力是发动机起动时和运转时的主要内部阻力，改善润滑状况可减少发动机的机械损失，提高发动机输出的有效功率；润滑状况不良，容易损坏发动机，出现“拉缸”或“烧瓦”等问题；发动机润滑系统的技术状况对保障发动机正常工作，提高使用寿命都非常重要。,润滑系统检测的主要参数为：机油压力机油消耗量；机油品质,表征润滑系的技术状况；反映各配合副的技术状况。,3.5 润滑系的检测诊断,机油压力检测：,为保证各摩擦副可靠润滑，需要保证润滑系统的机油压力应高于最低压力；发动机在常用转速范围内，汽油机机油压力应为196392kPa，柴油机应为294588kPa；中等转速下机油压力低于147kPa，怠速时低于49kPa，则应检查润滑系统。,机油压力检测：,机油压力取决于：,润滑系统技术状况,机油品质及温度,摩擦副间隙,机油泵性能,限压阀的调整,机油通道状态,机油滤清器的阻力,粘度低、温度高，机油压力减小,间隙增大，间隙处机油泄露，机油压力下降,3.5 润滑系的检测诊断,3.5 润滑系的检测诊断,机油压力检测：,润滑系统的机油压力可以通过汽车仪表盘上的机油压力表显示出来；定期检测时，拆下润滑油道上的油压传感器，装上油压表，起动发动机使其在规定转速下运转，油压表的指示值即为润滑系统的机油压力。,3.5 润滑系的检测诊断,机油消耗量检测：,机油消耗的因素很多,润滑系统渗漏,空气压缩机工作异常,机油规格不符,气缸活塞组磨损过大,正常的发动机机油消耗量约为：0.10.5L/100km发动机磨损严重时，可达1L/100km或更多,3.5 润滑系的检测诊断,机油品质检测：,机油使用过程中品质会逐渐变坏，颜色变黑，粘度异常，出现以下问题：杂质污染：燃油稀释：高温氧化：添加剂消耗：,摩擦副的磨损微粒、外界尘埃及积碳,未燃燃油流入油底壳稀释机油,高温、高压气体窜入曲轴箱时，加剧既有氧化,添加剂使用过程中会消耗及性能降低,3.5 润滑系的检测诊断,机油品质检测：,机油品质变坏使得发动机润滑变差、磨损加剧，甚至引发严重的机械故障；需要对发动机机油品质进行定期检测与分析，即使更换机油；通过对机油品质的检测，可以分析并监控发动机技术状况。,机油品质常用检测方法：机油不透光度法；介电常数分析法；滤纸油斑试验法；光谱分析法,3.5 润滑系的检测诊断,机油不透光度检测：,发动机使用过程中，机油逐渐变黑，可以通过测量一定厚度机油膜的不透光度来检测机油的污染程度；采用电桥原理检测不透光度，一个桥臂采用可变电阻，另一个桥臂采用光导管（光敏电阻）。,光池先放入清洁机油，调节可变电阻，使指示为零；放入待检机油，机油透光度有差异，光导管电阻改变，使电桥失衡，指示值反映污染程度。,3.5 润滑系的检测诊断,介电常数分析法：,电容的容值除与两极板间的面积和极板间的距离有关外，还与极板间填充的物质有关，填充物对电容的影响称为介电常数；清洁机油不含杂质，介电常数稳定，污染程度不同的机油所含杂质成分和数量不同，介电常数会发生变化，可以反映机油品质；,上述两法，能检测润滑油污染程度，不能反映机油添加剂的消耗程度及性能，也难以判断机油中的杂质种类。,3.5 润滑系的检测诊断,滤纸油斑试验法：,该法可以快速测定机油的污染程度和添加剂的消耗程度，但不能对各种杂质的成分进行测定。,测量原理：,把机油按要求滴在专用滤纸上时，油滴扩散，形成中央有深色核心的颜色深浅不同的多圈环形油斑；,机油中杂质粒度小，添加剂性能良好，杂质颗粒扩散的远，中心区与扩散区的杂质浓度及颜色深浅差别小，反之亦然。,滤纸斑点图谱及对比分析,1级：滤纸斑点图的核心区和扩散环光亮无色或颜色很浅，无明显沉积环。2级：滤纸斑点图的沉积环与扩散环界限分明，扩散环很宽，油环明亮。3级：滤纸斑点图沉积环暗黑，扩散环较宽，油环明亮。,滤纸斑点图谱及对比分析,4级：滤纸斑点图沉积环深黑，扩散环开始缩小，油环浅黄。5级：滤纸斑点图沉积环深黑，甚至呈油泥状，不易干，扩散环狭窄，油环扩大且呈黄色。6级：滤纸斑点图只剩极黑的沉积环与棕黄包油环，扩散环已完全消失。,3.5 润滑系的检测诊断,滤纸油斑试验法：,将机油滴在专用滤纸上，形成光斑并置于烘干箱中保温加速油滴扩散；利用光度计分别照射光斑中心区及扩散区，得到清洁性质量系数和污染系数。,3.5 润滑系的检测诊断,光谱分析法：,检查机油中金属微粒的含量，不仅能表明机油被机械杂质污染的程度，还可用来确定机件磨损的程度；机油中金属微粒含量的变化程度可反映有关零件摩擦表面的磨损程度。机油中金属微粒的含量很低且种类多，一般采用灵敏度高的光谱分析法测定机油中的金属微粒含量。,3.5 润滑系的检测诊断,光谱分析法测量原理：,利用机油中金属元素微粒受电能或热能激发后发出特征光谱的性质，根据金属元素发出不同特征光谱光线的强度，对机油中金属元素的种类和含量进行定量分析,回转石磨盘卷起的机油在高压激发源作用下燃烧，燃烧的金属发出具有一定特征光谱的光或辐射能，经狭缝被光栅反射后形成不同特征光谱的单色光光线；光线通过光电传感器输出的信号经过分析得到每种金属的浓度。,机油指数的含义,“”用来评定机油粘度的，后面跟随的数字由至不等，数字越大机油越稠反之越稀。“”是评定机油优劣级数的，用“”表示汽油（我国用“”表示汽油），“”表示柴油，随后的英文字母表示机油级别，“”是最低级，“”是最高级，常用的有“”、“”和“”等级别。例如“”就表示“”标准中用于柴油机的“”级机油。,3.6 发动机异响的检测与诊断,发动机异响标志发动机某一机构的技术状态已发生变化。主要是因有些零件磨损过甚或装配、调整不当引起的。有些异响可预告发动机将可能发生事故性损伤，因而当发动机出现异响时，应及时修理，防止故障扩大。在拆开之前，先要进行检查，以初步确定故障的所在部位，然后对发动机异响特性的分析，可以诊断异响的部位、原因和程度，避免拆检的盲目性。,异响类型,机械异响 燃烧异响 空气动力异响 电磁异响,发动机工作机械运转声-有规律的响声发动机工作气门响声-嗒、嗒、嗒金属声音发动机工作爆震响声-嘎、嘎、嘎的金属响声发动机活塞敲缸声-清脆有节奏金属敲击嗒、嗒、嗒声发动机活塞销响-清脆有节奏的金属敲击嗒、嗒、嗒声响曲轴主轴承响-比较沉重的金属敲击铛、铛、铛声响活塞环异响-比较钝哑的啪、啪、啪响声,发动机在工作中会存在哪些声响？,异响的影响因素,发动机异响常与发动机的转速、负荷、温度、工作循环和部位有关，通过对异响进行特性分析，可找出其变化规律。,3.6.1 异响的影响因素,1、异响与发动机工作循环 与发动机工作循环有关的声响故障及判断中，若发动机曲柄连杆机构或配气机构中的某些运动件发响，则会明显地与工作循环有关。（如活塞敲缸响、气门脚响、连杆轴颈响、活塞销响）,3.6.1 异响的影响因素,2、异响与发动机负荷变化有些声响故障是与发动机负荷有关，表现为声响与缸体有明显关系。在判断过程中，通常采用单缸或双缸断火法解除一个或两个缸位的负荷，以辩别声响与负荷之间的关系。如：某缸断火时声响顿时消失或减轻（活塞销敲缸、连杆轴承松旷、活塞 环漏气等）；某缸断火时声响加重或原无声响反而出现声响（如活塞销衬套松旷、连杆轴承合金烧熔脱落等）；相邻双缸断火，声响消失或减轻（如曲轴主轴承松旷）等，均表明与负荷有关。,3.6.1 异响的影响因素,3、异响与发动机温度变化 有些声响故障与发动机温度有关。某些声响将会因为发动机温度升高而减轻甚至消失（如活塞敲缸响），有些声响将因温度升高而加重。,异响的影响因素,4、异响与发动机转速变化大多数常见的异响，表现在发动机的转速变化状态上。如：有些声响在发动机急加速时出现（主轴承和连杆轴承发响）；有些在发动机急减速时更为明显（如曲轴折断、活塞销衬套松旷等）；有些在发动机怠速或低速运转时出现，当转速提高后，则又消失（如气门挺杆等）。,3.6.2 异响的影响因素,5、异响与发动机部位的关系发动机发生异响时，必然会产生一定程度的振动，根据振动的特点和部位可以辅助诊断发生异响的原因。发动机常见异响所引起的振动部件和区域如附图所示，可分为4个区域（A-B、B-B、C-C、D-D）和两个部位（正时齿轮盖、机油加注口）。,3.6.2 异响的影响因素,在A-A区域可听察燃烧室、主轴承和气门等部位。在B-B区域的气门室一侧，可听察气门组合件及挺杆等部位。在C-C区域可听察凸轮轴的衬套和正时齿轮。D-D区域是在气缸体及油底壳分开面的附近（凸轮轴的对面）。,3.6.2 发动机异响的诊断,1、异响诊断的原则若声响在低速运转时显得轻微、单纯，在高速运转时显得轰鸣且平稳均匀，在加速或减速显得圆滑过渡，则为正常声响。若声响不正常，即表明发动机存在异响，至于其是否严重，则可依据以下情况判断：声响若仅在怠速运转时存在，转速提高后即自行消失，在整个使用过程中声响又无明显的变化，则属于危害不大的异响，允许暂时存在，待适当时机再行修理。声响若在突然加速或突然减速时出现，而且当发动机在中、高速运转期并不消失，同时又引起机体振抖，则属于不允许再继续存在异响，应予以立即查明原因，进行排除。声响倘若是在运转中突然出现的，且又较猛烈，则不应使用发动机继续运转或进行试听诊断，而应立即停机拆检。,3.6.2 发动机异响的诊断,2、异响诊断的方法 人工直观试探法。主要是借助听诊器、断火试验，结合变换节气门开度等，凭耳、眼进行行听、察异响的变化情况。在听察过程中，还要及时观察排气管冒出的烟色、烟量的变化和各仪表的工作情况等。仪器诊断法。因为发动机各类异响和振动的声响、声压、振幅等不同，只要发动机各摩擦副磨损，配合间隙增大或某一部分发生松动，就会产生异响与振动，形成特有的声级、声压和振幅并通过仪器反映出来。,异响听诊器,示波器异响诊断仪,相位选择示波器异响诊断原理框图,示波器异响诊断仪,用仪器诊断发动机异响，就是利用振动传感器（拾振器）把各种异响对应的振动信号拾取出来，经过选频放大后送到点火示波器显示出波形，对异响进行频率鉴别和幅度鉴别，再辅之以单缸断火（或单缸断油）、转速变换等手段，迅速、准确地判断出异响的种类、部位和严重程度。,3.6.2 发动机异响的诊断,通过上述诊断，基本可查明异响与发动机的负荷、工作循环、转速和温度之间的关系。如若异响与某种异响 特性相符合，即可作出诊断结诊。此外，在诊断过程中还应听察异响引起的振动部位及伴同的其他故障现象，注意机油压力、机油加注口和排气管