第二章發(fā)動機性能檢測

1、第二章第二章 發(fā)動機性能檢測發(fā)動機性能檢測第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動機綜合檢測儀發(fā)動機綜合檢測儀 基本功能：基本功能：無外載測功功能即加速測功法無外載測功功能即加速測功法檢測點火系統(tǒng)檢測點火系統(tǒng)機械和電控噴油過程各參數(shù)的測定機械和電控噴油過程各參數(shù)的測定進氣歧管真空度波形測定與分析進氣歧管真空度波形測定與分析各缸工作均勻性測定各缸工作均勻性測定起動過程參數(shù)測定起動過程參數(shù)測定各缸壓縮壓力判斷各缸壓縮壓力判斷電控供油系統(tǒng)各傳感器的參數(shù)測定電控供油系統(tǒng)各傳感器的參數(shù)測定萬用表功能萬用表功能排氣污染物分析功能排氣污染物分析功能發(fā)動機綜合性能檢測儀的特點：發(fā)動機綜合性能檢測儀的特點： 動態(tài)的測試功能：它的傳感

2、系統(tǒng)和信號采集與記憶存能迅動態(tài)的測試功能：它的傳感系統(tǒng)和信號采集與記憶存能迅速準確地捕獲發(fā)動機各瞬變參數(shù)的時間函數(shù)曲線，這些動速準確地捕獲發(fā)動機各瞬變參數(shù)的時間函數(shù)曲線，這些動態(tài)參數(shù)才是對發(fā)動機進行有效判斷的科學依據(jù)；態(tài)參數(shù)才是對發(fā)動機進行有效判斷的科學依據(jù)； 通用性：測試過程不依據(jù)被檢汽車數(shù)據(jù)卡通用性：測試過程不依據(jù)被檢汽車數(shù)據(jù)卡( (即測試軟件即測試軟件) )；只針對基本結構和各系統(tǒng)的形式和工作原理進行測試；只針對基本結構和各系統(tǒng)的形式和工作原理進行測試； 主動性：發(fā)動機綜合檢測儀不僅能適時采集發(fā)動機的動態(tài)主動性：發(fā)動機綜合檢測儀不僅能適時采集發(fā)動機的動態(tài)參數(shù)，而且還能主動地發(fā)出指令干預發(fā)

3、動機工作，以完成參數(shù)，而且還能主動地發(fā)出指令干預發(fā)動機工作，以完成某些特定的試驗程序，如斷缸試驗等。某些特定的試驗程序，如斷缸試驗等。 一、發(fā)動機綜合檢測儀的基本組成一、發(fā)動機綜合檢測儀的基本組成 信號拾取系統(tǒng)信號拾取系統(tǒng)采控顯示系統(tǒng)采控顯示系統(tǒng)信號預處理系統(tǒng)信號預處理系統(tǒng)發(fā)動機分析儀的基本組成發(fā)動機分析儀的基本組成 發(fā)動機分析儀的外形圖發(fā)動機分析儀的外形圖（一）信號提取系統(tǒng)（一）信號提取系統(tǒng)（1 1）直接接觸式）直接接觸式（2 2）非接觸式）非接觸式（3 3）非電量轉變成電量傳感器）非電量轉變成電量傳感器（4 4）各種轉接信號用的適配器）各種轉接信號用的適配器（二）信號預處理系統(tǒng)（二）信號預

4、處理系統(tǒng) 信號預處理系統(tǒng)又稱前端處理器，是發(fā)動機綜合信號預處理系統(tǒng)又稱前端處理器，是發(fā)動機綜合性能分析儀的關鍵部分，它可將所有傳感器輸出信號性能分析儀的關鍵部分，它可將所有傳感器輸出信號經(jīng)衰減、濾波、放大、整形后輸入到計算機的多功能經(jīng)衰減、濾波、放大、整形后輸入到計算機的多功能信號采集卡。此外，發(fā)動機上裝配的傳感器是控制和信號采集卡。此外，發(fā)動機上裝配的傳感器是控制和判斷發(fā)動機故障的關鍵部件，但其輸出的電信號千差判斷發(fā)動機故障的關鍵部件，但其輸出的電信號千差萬別，不能被計算機直接使用，可通過信號預處理系萬別，不能被計算機直接使用，可通過信號預處理系統(tǒng)處理后轉換成標準的數(shù)字信號后送入計算機。統(tǒng)處

5、理后轉換成標準的數(shù)字信號后送入計算機。 （三）采控與顯示系統(tǒng)（三）采控與顯示系統(tǒng) 臺式和柜式發(fā)動機綜合性能分析儀多采用彩色臺式和柜式發(fā)動機綜合性能分析儀多采用彩色CRTCRT或或LCDLCD顯示器，手提便攜式則用小型顯示器，手提便攜式則用小型LCDLCD顯示器，顯示器，能醒目地顯示操作菜單，實時顯示當前動態(tài)參數(shù)和波能醒目地顯示操作菜單，實時顯示當前動態(tài)參數(shù)和波形，十字光標可顯示曲線任一點的數(shù)值，同時也可顯形，十字光標可顯示曲線任一點的數(shù)值，同時也可顯示極限參數(shù)的數(shù)值，并配以色棒顯示以示醒目，用戶示極限參數(shù)的數(shù)值，并配以色棒顯示以示醒目，用戶可任意設定顯示范圍和圖形比例?？扇我庠O定顯示范圍和圖形

6、比例。 為捕捉噴油爆震等高頻信號，采集卡一般具有高為捕捉噴油爆震等高頻信號，采集卡一般具有高速采集功能，采樣率可達速采集功能，采樣率可達10MHz10MHz，量化精度不低于，量化精度不低于10bit10bit，并行，并行2 2通道，有存儲功能以供波形回取，鎖定波通道，有存儲功能以供波形回取，鎖定波形供觀察分析或輸出、打印之用。形供觀察分析或輸出、打印之用。二、發(fā)動機綜合檢測儀的主要檢測項目二、發(fā)動機綜合檢測儀的主要檢測項目1. 1. 空載電瓶電壓、電瓶內(nèi)阻空載電瓶電壓、電瓶內(nèi)阻( (電瓶電壓波形電瓶電壓波形) )，啟動電壓、，啟動電壓、啟動電流、啟動轉速、各缸相對缸壓比、各缸不均勻啟動電流、啟

7、動轉速、各缸相對缸壓比、各缸不均勻度度( (起動電壓波形起動電壓波形) )，各種轉速下的充電電壓、充電電流，各種轉速下的充電電壓、充電電流( (充電電壓波形充電電壓波形) )。2. 2. 汽油車：初級點火波形、閉合角、重疊角、發(fā)火時間汽油車：初級點火波形、閉合角、重疊角、發(fā)火時間( (初級點火波形初級點火波形) )、次級點火波形、次級點火高壓、分缸、次級點火波形、次級點火高壓、分缸點火高壓點火高壓( (次級點火波形次級點火波形) )。 柴油車：高壓油管供油波形柴油車：高壓油管供油波形( (卡式供油波形卡式供油波形) )、最大供、最大供油壓力、油閥開啟油壓、供油提前角油壓力、油閥開啟油壓、供油提

8、前角( (串式油壓波形串式油壓波形) )。3. 3. 單缸斷火后的轉速下降值、單缸轉速降比單缸斷火后的轉速下降值、單缸轉速降比( (單缸轉速降單缸轉速降波形波形) )。發(fā)動機無負載加速時間、減速時間、平均功率、扭矩發(fā)動機無負載加速時間、減速時間、平均功率、扭矩( (最大功率波形最大功率波形) )。5. 5. 異響測試，包括主軸承響、連桿軸承響、活塞銷響、異響測試，包括主軸承響、連桿軸承響、活塞銷響、活塞敲缸響、氣門響?；钊酶醉?、氣門響。6. 6. 進氣管真空度進氣管真空度( (真空度波形真空度波形) )。7. 7. 絕對缸壓波形絕對缸壓波形( (絕對缸壓波形絕對缸壓波形) )。8. 8. 缸

9、壓法綜合點火提前角缸壓法綜合點火提前角( (缸壓法測綜合點火提前角波缸壓法測綜合點火提前角波形形) )。9. 9. 正時法提前角。正時法提前角。10. 10. 溫度。溫度。第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動機功率的就車檢測發(fā)動機功率的就車檢測功率檢測目的：功率檢測目的：通過檢測，可掌握發(fā)動機的技通過檢測，可掌握發(fā)動機的技術狀況，確定發(fā)動機是否需要大修或鑒定發(fā)動術狀況，確定發(fā)動機是否需要大修或鑒定發(fā)動機的維修質量。機的維修質量。穩(wěn)態(tài)測功穩(wěn)態(tài)測功: :是指在發(fā)動機試驗臺上由測功器測試功率是指在發(fā)動機試驗臺上由測功器測試功率的方法。通過測量發(fā)動機的輸出轉矩和轉速，由下式的方法。通過測量發(fā)動機的輸出轉矩和轉速，由下式

10、計算出發(fā)動機的有效功率：計算出發(fā)動機的有效功率： 式中：式中：PePe發(fā)動機功率，發(fā)動機功率，kwkw； nn發(fā)動機轉速，發(fā)動機轉速，r/minr/min；MeMe發(fā)動機輸出扭矩，發(fā)動機輸出扭矩，NmNm。3 .9549eeenMP 動態(tài)測功動態(tài)測功:是指發(fā)動機在低速運轉時，是指發(fā)動機在低速運轉時，突然全開節(jié)氣門或置油門齒桿位置為最突然全開節(jié)氣門或置油門齒桿位置為最大，使發(fā)動機加速運轉，用加速性能直大，使發(fā)動機加速運轉，用加速性能直接反映最大功率。這種方法不加負荷，接反映最大功率。這種方法不加負荷，可在實驗臺上進行，也可就車進行，但可在實驗臺上進行，也可就車進行，但測量精度比穩(wěn)態(tài)測功要差。測量

11、精度比穩(wěn)態(tài)測功要差。 一、無外載測功的測量原理一、無外載測功的測量原理無外載測功是基于動力學原理的一種測功無外載測功是基于動力學原理的一種測功方法。當發(fā)動機與傳動系脫開，并將發(fā)動機節(jié)方法。當發(fā)動機與傳動系脫開，并將發(fā)動機節(jié)氣門從怠速位置全開時，發(fā)動機將克服自身的氣門從怠速位置全開時，發(fā)動機將克服自身的慣性力矩，迅速加速到空載最大轉速。對某一慣性力矩，迅速加速到空載最大轉速。對某一型號的發(fā)動機，其運動件的轉動慣量可以認為型號的發(fā)動機，其運動件的轉動慣量可以認為是一個定值，因此，只要測出發(fā)動機在指定轉是一個定值，因此，只要測出發(fā)動機在指定轉速范圍內(nèi)急加速時的平均加速度，或測量從某速范圍內(nèi)急加速時的

12、平均加速度，或測量從某一轉速時的瞬時加速度，就可以確定發(fā)動機輸一轉速時的瞬時加速度，就可以確定發(fā)動機輸出功率的大小。出功率的大小。（一）無外載角加速度測功法（一）無外載角加速度測功法發(fā)動機在無外載工況急加速下的負載是發(fā)動機轉動發(fā)動機在無外載工況急加速下的負載是發(fā)動機轉動部件對曲軸中心線的當量轉動慣量的慣性阻力矩部件對曲軸中心線的當量轉動慣量的慣性阻力矩T：dtdnJdtdJT30發(fā)動機在無外載加速過程發(fā)出的瞬時功率發(fā)動機在無外載加速過程發(fā)出的瞬時功率Pse為：為：dtdnnCdtdnnJTnPse13 .9549303 .9549 上式表明，只要測出發(fā)動機在加速過程上式表明，只要測出發(fā)動機在加

13、速過程中的轉速中的轉速n n和對應的瞬時轉速變化率和對應的瞬時轉速變化率dn/dtdn/dt，即，即可求出該轉速下的瞬時有效功率?？汕蟪鲈撧D速下的瞬時有效功率。（二）無外載加速時間測功法（二）無外載加速時間測功法當發(fā)動機在空載下，將油當發(fā)動機在空載下，將油門從怠速突然加至最大，門從怠速突然加至最大，相當于給發(fā)動機施加了一相當于給發(fā)動機施加了一個階躍輸入。其響應曲線個階躍輸入。其響應曲線，在一定時間內(nèi)轉速是直，在一定時間內(nèi)轉速是直線上升的，在此段直線內(nèi)線上升的，在此段直線內(nèi)，發(fā)動機功率消耗在克服，發(fā)動機功率消耗在克服自身慣性力的作功上。自身慣性力的作功上。飛升曲線飛升曲線 發(fā)動機在無外載工況下，

14、從轉速發(fā)動機在無外載工況下，從轉速n1加速到轉速加速到轉速n2，發(fā)動機，發(fā)動機對自身轉動部件所作的功對自身轉動部件所作的功A為：為：)()30(21)(2121212122221222122nnJJJJA若發(fā)動機從轉速若發(fā)動機從轉速n n1 1加速到轉速加速到轉速n n2 2所用的時間為所用的時間為t t，則發(fā)，則發(fā)動機在這一加速過程發(fā)生的平均有效功率動機在這一加速過程發(fā)生的平均有效功率P Peaveav為：為：tCtnnJtnnJtAPeav/ )(3 .954960/ )()30(2110001100012212221222動態(tài)測功和穩(wěn)態(tài)測功是不同的，通常通過臺架對比動態(tài)測功和穩(wěn)態(tài)測功是不

15、同的，通常通過臺架對比試驗找出確定關系乘以修正系數(shù)試驗找出確定關系乘以修正系數(shù)C C3 3無外載角加速度測功法：無外載角加速度測功法：無外載加速時間測功法：無外載加速時間測功法：dtdnKdtdnCCPe213tKtCCPe/123二、無外載測功的測試方法二、無外載測功的測試方法（一）無負荷測功儀的電路原理（一）無負荷測功儀的電路原理加速時間測量方案加速時間測量方案 （二）測量過程（二）測量過程（三）無外載測功的誤差（三）無外載測功的誤差 造成無外載測功誤差的主要原因由以下幾方面：造成無外載測功誤差的主要原因由以下幾方面：1 1發(fā)動機運轉部件的當量轉動慣量。對同型號發(fā)動機基本上是常發(fā)動機運轉部

16、件的當量轉動慣量。對同型號發(fā)動機基本上是常量。因此，量。因此，J J取值的精確度在很大程度上決定了測試的精確度。取值的精確度在很大程度上決定了測試的精確度。2 2無外載加速測功的負載。除發(fā)動機的慣性阻力外，發(fā)動機加速無外載加速測功的負載。除發(fā)動機的慣性阻力外，發(fā)動機加速過程中的負載還有其他阻力，即運動部件的摩擦阻力，驅動發(fā)動過程中的負載還有其他阻力，即運動部件的摩擦阻力，驅動發(fā)動機附件的阻力，進、排氣過程的泵吸損失等機附件的阻力，進、排氣過程的泵吸損失等 。3 3無外載加速測功受操作方法等人為因素的影響很大。測試時踩無外載加速測功受操作方法等人為因素的影響很大。測試時踩加速踏板的快慢所引起的測

17、試誤差可高達加速踏板的快慢所引起的測試誤差可高達20%20%。 三、各氣缸工作均衡性檢測三、各氣缸工作均衡性檢測1. 1. 單缸功率檢測單缸功率檢測 用無外載測功原理測發(fā)動機總功率，然后用無外載測功原理測發(fā)動機總功率，然后在某缸斷火條件下，再測量發(fā)動機功率。兩次在某缸斷火條件下，再測量發(fā)動機功率。兩次測量功率之差，就是斷火氣缸所發(fā)出的功率。測量功率之差，就是斷火氣缸所發(fā)出的功率。2. 2. 單缸斷火后轉速的變化單缸斷火后轉速的變化某缸斷火，發(fā)動機輸出功率減少，轉速降某缸斷火，發(fā)動機輸出功率減少，轉速降低。各缸輪換斷火，轉速下降幅度應基本相同。低。各缸輪換斷火，轉速下降幅度應基本相同。一般要求轉

18、速下降的最高、最低值之差，應不大一般要求轉速下降的最高、最低值之差，應不大于平均值的于平均值的3030。3. 3. 氣缸效率測試氣缸效率測試 根據(jù)汽車發(fā)動機各缸間歇工作造成轉速微觀根據(jù)汽車發(fā)動機各缸間歇工作造成轉速微觀波動的特點，來高速采集各缸點火的間隔時間，波動的特點，來高速采集各缸點火的間隔時間，通過計算各缸點火的間隔時間，求出各單缸的瞬通過計算各缸點火的間隔時間，求出各單缸的瞬時轉速與平均轉速之差值，作為判斷各氣缸工作時轉速與平均轉速之差值，作為判斷各氣缸工作能力及比較各缸工作均勻性的指標。能力及比較各缸工作均勻性的指標。第三節(jié)第三節(jié) 汽油機汽油機點火系統(tǒng)檢測與波形分析點火系統(tǒng)檢測與波形

19、分析 對點火系統(tǒng)一般的要求是：對點火系統(tǒng)一般的要求是： 火花要具有足夠高的擊穿電壓火花要具有足夠高的擊穿電壓 火花要具有足夠的能量保證可靠點火火花要具有足夠的能量保證可靠點火 火花時刻要能適應發(fā)動機工況變化火花時刻要能適應發(fā)動機工況變化一、點火系統(tǒng)檢測的接線一、點火系統(tǒng)檢測的接線現(xiàn)用點火系統(tǒng)大體分為以下三類；它們在檢測現(xiàn)用點火系統(tǒng)大體分為以下三類；它們在檢測時的接線有所不同，必須區(qū)別對待：時的接線有所不同，必須區(qū)別對待： 1. 由電磁、紅外或霍爾元器件構成的非接觸式斷電器由電磁、紅外或霍爾元器件構成的非接觸式斷電器組成的點火系統(tǒng)稱為無觸點點火器，其放大電路又組成的點火系統(tǒng)稱為無觸點點火器，其放

20、大電路又分晶體管電路和電容放電電路兩種。分晶體管電路和電容放電電路兩種。 2. ECU(Electronic Control Unit)控制的點火系由控制的點火系由ECU中的微處理器根據(jù)曲軸轉角傳感器的信號確定點火中的微處理器根據(jù)曲軸轉角傳感器的信號確定點火時刻，因而它沒有斷電器，只有分電器，根據(jù)時刻，因而它沒有斷電器，只有分電器，根據(jù)ECU送來的信號直接控制點火線圈初級電路的通斷。送來的信號直接控制點火線圈初級電路的通斷。 3.無分電器點火系統(tǒng)無分電器點火系統(tǒng)(Distributor-Less Ignition)是是當前運用越來越多的點火系統(tǒng)，曲軸傳感器送當前運用越來越多的點火系統(tǒng)，曲軸傳感

21、器送來的不僅有點火時刻信號，而且還有氣缸識別來的不僅有點火時刻信號，而且還有氣缸識別信號，從而使點火系統(tǒng)能向指定的汽缸在指定信號，從而使點火系統(tǒng)能向指定的汽缸在指定的時刻送去點火信號，這就要求每缸配有獨立的時刻送去點火信號，這就要求每缸配有獨立的點火線圈，但如果是六缸機則的點火線圈，但如果是六缸機則1，6缸、缸、2，5缸和缸和3，4缸分別共用一個點火線圈，即共有三缸分別共用一個點火線圈，即共有三個點火線圈，顯然每一個點火線圈點火時，總個點火線圈，顯然每一個點火線圈點火時，總有一個缸是空點火，檢測時應加以注意。有一個缸是空點火，檢測時應加以注意。 示波器與點火系的接線示波器與點火系的接線 二、點

22、火波形分析二、點火波形分析（一）次級電壓波形分析（一）次級電壓波形分析 1. 1. 次級電壓的標準波形次級電壓的標準波形次次級級電電壓壓故故障障波波形形分分析析2.3. 3. 次級點火電壓波形的各種組合次級點火電壓波形的各種組合（1 1）平列波平列波 按點火次序將各缸點火波形首尾相聯(lián)排按點火次序將各缸點火波形首尾相聯(lián)排成一字形，稱為平列波成一字形，稱為平列波 ?？捎糜诜治龃渭夒姟？捎糜诜治龃渭夒妷旱墓收?，各缸次級擊穿電壓是否均衡，火壓的故障，各缸次級擊穿電壓是否均衡，火花電壓是否有差異?；妷菏欠裼胁町?。次級平列波次級平列波（2）并列波）并列波 如果將各缸的點火波形始點對齊而如果將各缸的點火波

23、形始點對齊而由下而上按點火次序排列就形成并列波。由下而上按點火次序排列就形成并列波。這一波形圖可以看到各缸直列波的全貌，這一波形圖可以看到各缸直列波的全貌，分析各缸閉合角和開起角以及各缸火花分析各缸閉合角和開起角以及各缸火花塞的工作狀態(tài)十分方便。塞的工作狀態(tài)十分方便。 次級并列波次級并列波（3）重疊波）重疊波 重疊波是將多缸發(fā)動機次級電壓的波重疊波是將多缸發(fā)動機次級電壓的波形重疊在一起。利用重疊波可以檢查初級形重疊在一起。利用重疊波可以檢查初級電路的閉合角，斷電器凸輪的狀況，各缸電路的閉合角，斷電器凸輪的狀況，各缸工作的均勻情況等。一般重疊角不能超過工作的均勻情況等。一般重疊角不能超過周期的周

24、期的5%。 次級電壓重疊波次級電壓重疊波 （二）初級電壓波形分析（二）初級電壓波形分析 1. 1. 初級電壓的標準波形初級電壓的標準波形初初級級電電壓壓故故障障波波形形分分析析2.（三）點火提前角測試（三）點火提前角測試 點火提前角：從點火開始到活塞到達上止點火提前角：從點火開始到活塞到達上止點的這段時間，曲軸轉過的角度。點的這段時間，曲軸轉過的角度。 點火提前角隨轉速、負荷和汽油辛烷值的點火提前角隨轉速、負荷和汽油辛烷值的改變而變化。改變而變化。發(fā)動機測試儀上的正時燈發(fā)動機測試儀上的正時燈 正時燈是一種頻率閃光燈，每閃光一次表示正時燈是一種頻率閃光燈，每閃光一次表示第第1缸的火花塞發(fā)火一次，

25、因此閃光與第缸的火花塞發(fā)火一次，因此閃光與第1缸點火缸點火同步。它一般由閃光燈、傳感器、中間處理環(huán)節(jié)同步。它一般由閃光燈、傳感器、中間處理環(huán)節(jié)和指示裝置等組成。當正時燈對準發(fā)動機第和指示裝置等組成。當正時燈對準發(fā)動機第l缸壓缸壓縮終了上止點標記，并按實際跳火時間進行閃光縮終了上止點標記，并按實際跳火時間進行閃光時，若飛輪或曲軸傳動帶盤上的標記還未到達固時，若飛輪或曲軸傳動帶盤上的標記還未到達固定指針，即第定指針，即第1缸活塞還未到達壓縮終了上止點。缸活塞還未到達壓縮終了上止點。此時，可調(diào)整正時燈電位器，使閃光時機推遲至此時，可調(diào)整正時燈電位器，使閃光時機推遲至轉動部分上的標記正好對準固定指針之

26、時，那么轉動部分上的標記正好對準固定指針之時，那么推遲閃光的時間就是點火提前的時間，將其顯示推遲閃光的時間就是點火提前的時間，將其顯示到表頭上，便可讀出要測的點火提前角。到表頭上，便可讀出要測的點火提前角。 頻閃燈測定點火提前角頻閃燈測定點火提前角 測量時，將正時測量時，將正時燈的電源線接到蓄電燈的電源線接到蓄電池正負極柱上，再將池正負極柱上，再將傳感器夾在第傳感器夾在第1 1缸分缸分高壓線上，并事先擦高壓線上，并事先擦拭飛輪或曲軸帶輪上拭飛輪或曲軸帶輪上第第1 1缸壓縮終了上止缸壓縮終了上止點標記，最好用粉筆點標記，最好用粉筆或油漆將標記涂白?；蛴推釋擞浲堪?。發(fā)動機怠速下穩(wěn)定運轉，打開正時

27、燈并對準飛輪殼或機體發(fā)動機怠速下穩(wěn)定運轉，打開正時燈并對準飛輪殼或機體前端面上的固定指針。調(diào)正時燈電位器，使飛輪或曲軸傳前端面上的固定指針。調(diào)正時燈電位器，使飛輪或曲軸傳動帶盤上的標記逐漸與固定指針對齊，此時表頭的讀數(shù)即動帶盤上的標記逐漸與固定指針對齊，此時表頭的讀數(shù)即為發(fā)動機怠速運轉時的點火提前角。為發(fā)動機怠速運轉時的點火提前角。第四節(jié)第四節(jié) 柴油機供油系統(tǒng)檢測與波形分析柴油機供油系統(tǒng)檢測與波形分析一、噴油壓力檢測一、噴油壓力檢測柴油機因采用壓燃燃燒，供油系并無電量可采集，柴油機因采用壓燃燃燒，供油系并無電量可采集，因此在檢測柴油機的供油系時，首先要將非電量的供油因此在檢測柴油機的供油系時，

28、首先要將非電量的供油壓力轉變成電量，在不解體檢驗作業(yè)中，只能用外卡式壓力轉變成電量，在不解體檢驗作業(yè)中，只能用外卡式傳感器。它以一定的預緊力卡夾在噴油泵與噴嘴之間的傳感器。它以一定的預緊力卡夾在噴油泵與噴嘴之間的高壓油管上。油管在高壓油脈沖的作用下產(chǎn)生微小膨脹，高壓油管上。油管在高壓油脈沖的作用下產(chǎn)生微小膨脹，擠壓外卡式傳感器內(nèi)的壓電傳感元件，產(chǎn)生壓電電荷，擠壓外卡式傳感器內(nèi)的壓電傳感元件，產(chǎn)生壓電電荷，經(jīng)分析儀中的電荷放大器放大后供采控系統(tǒng)分析。經(jīng)分析儀中的電荷放大器放大后供采控系統(tǒng)分析。 柴油機外卡式油壓傳感器柴油機外卡式油壓傳感器 噴油嘴實際噴油開噴油嘴實際噴油開始點落后于噴油泵始點落后

29、于噴油泵的供油開始點的供油開始點,有噴有噴油延遲，即在同一油延遲，即在同一瞬間噴油泵端的壓瞬間噴油泵端的壓力和噴油嘴端的壓力和噴油嘴端的壓力是不同的。力是不同的。 噴油泵端和噴油嘴端的壓力波噴油泵端和噴油嘴端的壓力波 二、噴油提前角測定二、噴油提前角測定1. 1.上止點上止點(TDC)(TDC)傳感器傳感器 上止點的確定對分析上止點的確定對分析噴油壓力波形至關重要，噴油壓力波形至關重要，因此在測取壓力波前因此在測取壓力波前,必須必須正確安裝調(diào)試正確安裝調(diào)試TDC傳感器，傳感器，以供分析儀錄取所測發(fā)動以供分析儀錄取所測發(fā)動機的上止點信號。機的上止點信號。 光學光學TDCTDC傳感器的安裝傳感器的

30、安裝 2. 2. 噴油提前角測定噴油提前角測定 待夾持式油壓傳感器和待夾持式油壓傳感器和TDCTDC傳感器安裝就位傳感器安裝就位后，并使柴油機暖機達到正常溫度，即可進行后，并使柴油機暖機達到正常溫度，即可進行噴油提前角測試。噴油提前角測試。 噴油提前角隨轉速變化的曲線噴油提前角隨轉速變化的曲線 三、供油壓力波三、供油壓力波 如果測試系統(tǒng)連接上多通道夾持式壓力傳如果測試系統(tǒng)連接上多通道夾持式壓力傳感器，我們可以采集到多缸柴油機的各缸供油壓感器，我們可以采集到多缸柴油機的各缸供油壓力波形，并通過信息處理軟件如同汽油機點火波力波形，并通過信息處理軟件如同汽油機點火波形一樣組合成平列波、并列波和重疊波

31、形。噴油形一樣組合成平列波、并列波和重疊波形。噴油壓力波與點火波形不同，點火波形幾乎與發(fā)動機壓力波與點火波形不同，點火波形幾乎與發(fā)動機的負荷無關，而噴油壓力波正是柴油機的負荷調(diào)的負荷無關，而噴油壓力波正是柴油機的負荷調(diào)節(jié)方式節(jié)方式 。通過噴油壓力波分析可判斷故障。通過噴油壓力波分析可判斷故障。四缸供油壓力平列波四缸供油壓力平列波 四缸供油壓力平列波四缸供油壓力平列波 四缸供油壓力重疊波四缸供油壓力重疊波 第五節(jié)第五節(jié) 發(fā)動機氣缸密封性檢測發(fā)動機氣缸密封性檢測 氣缸密封性與氣缸、氣缸蓋、氣缸襯墊、活塞、氣缸密封性與氣缸、氣缸蓋、氣缸襯墊、活塞、活塞環(huán)和進排氣門等部件有關。這些零件技術狀活塞環(huán)和進

32、排氣門等部件有關。這些零件技術狀況的好壞嚴重影響發(fā)動機的況的好壞嚴重影響發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性動力性和經(jīng)濟性，而，而且決定發(fā)動機的使用壽命。氣缸密封性的且決定發(fā)動機的使用壽命。氣缸密封性的評價指評價指標標主要有氣缸壓縮壓力、曲軸箱漏氣量、氣缸漏主要有氣缸壓縮壓力、曲軸箱漏氣量、氣缸漏氣量或氣缸漏氣率、進氣管真空度等。氣量或氣缸漏氣率、進氣管真空度等。一、氣缸壓縮壓力的檢測一、氣缸壓縮壓力的檢測 氣缸壓縮壓力檢測是通過測量活塞在壓縮氣缸壓縮壓力檢測是通過測量活塞在壓縮行程終了到達上止點時氣缸壓縮壓力的大小，行程終了到達上止點時氣缸壓縮壓力的大小，反映了氣缸的密封性。由于用氣缸壓力表測量反映了氣缸

33、的密封性。由于用氣缸壓力表測量氣缸壓縮壓力方便易行，檢測儀器價格低廉，氣缸壓縮壓力方便易行，檢測儀器價格低廉，應用極為廣泛。應用極為廣泛。 （一）檢測儀表（一）檢測儀表 氣缸壓力表是氣缸壓力表是一種專用壓力一種專用壓力表，它一般由表，它一般由壓力表頭、導壓力表頭、導管，單向閥和管，單向閥和接頭等組成。接頭等組成。氣缸壓力表氣缸壓力表 （二）檢測方法（二）檢測方法 拆下空氣濾清器，用壓縮空氣吹凈火花塞或噴油器周拆下空氣濾清器，用壓縮空氣吹凈火花塞或噴油器周圍的臟物，然后卸下全部火花塞或噴油器，并按氣缸次序圍的臟物，然后卸下全部火花塞或噴油器，并按氣缸次序放置。對于汽油機，還應把分電器中央電極高壓

34、線拔下可放置。對于汽油機，還應把分電器中央電極高壓線拔下可靠搭鐵，以防止電擊和著火，然后把氣缸壓力表的橡膠接靠搭鐵，以防止電擊和著火，然后把氣缸壓力表的橡膠接頭插在被測缸的火花塞孔內(nèi)，扶正壓緊。將節(jié)氣門和阻風頭插在被測缸的火花塞孔內(nèi)，扶正壓緊。將節(jié)氣門和阻風門置于全開位置，用起動機轉動曲軸門置于全開位置，用起動機轉動曲軸35s(不少于四個壓縮不少于四個壓縮行程行程)，待壓力表頭指針指示并保持最大壓力后停止轉動。，待壓力表頭指針指示并保持最大壓力后停止轉動。取下氣缸壓力表，記下讀數(shù)，按下單向閥使壓力表指針回取下氣缸壓力表，記下讀數(shù)，按下單向閥使壓力表指針回零。按上述方法依次測量各缸，每缸測量次數(shù)

35、不少于兩次。零。按上述方法依次測量各缸，每缸測量次數(shù)不少于兩次。檢測柴油機氣缸壓力時，應用螺紋接頭氣缸壓力表。檢測柴油機氣缸壓力時，應用螺紋接頭氣缸壓力表。 （三）檢測結果分析（三）檢測結果分析 檢測完畢后，將測量的結果與原廠設計值進行檢測完畢后，將測量的結果與原廠設計值進行比較，正常情況下，差距越大反映車輛發(fā)動機比較，正常情況下，差距越大反映車輛發(fā)動機技術狀況下降越大。技術狀況下降越大。 但是由于影響氣缸壓力值變化的因素眾多，因但是由于影響氣缸壓力值變化的因素眾多，因此在運用氣缸壓縮壓力判斷發(fā)動機技術狀況的此在運用氣缸壓縮壓力判斷發(fā)動機技術狀況的時候，要結合車輛的使用和維修情況進行具體時候，

36、要結合車輛的使用和維修情況進行具體分析。分析。 二、曲軸箱竄氣量的檢測二、曲軸箱竄氣量的檢測 氣缸與活塞組磨損間隙增大后，發(fā)動機工作時可燃氣缸與活塞組磨損間隙增大后，發(fā)動機工作時可燃混合氣與燃燒廢氣竄入曲軸箱的量就會隨著磨損程度增混合氣與燃燒廢氣竄入曲軸箱的量就會隨著磨損程度增加而加大。雖然汽車發(fā)動機一般都設有曲軸箱通風系統(tǒng)，加而加大。雖然汽車發(fā)動機一般都設有曲軸箱通風系統(tǒng)，但是它在氣體大量漏入曲軸箱時但是它在氣體大量漏入曲軸箱時(大于大于60Lmin)就難以就難以保證氣體完全被排除，因此，單位時間內(nèi)漏入發(fā)動機曲保證氣體完全被排除，因此，單位時間內(nèi)漏入發(fā)動機曲軸箱中氣體越多，曲軸箱中壓力就隨之

37、增高。在發(fā)動機軸箱中氣體越多，曲軸箱中壓力就隨之增高。在發(fā)動機曲軸箱密封程度不變的情況下曲軸箱中的氣體壓力就與曲軸箱密封程度不變的情況下曲軸箱中的氣體壓力就與氣缸活塞組間的磨損量表現(xiàn)出較強的正相關性。氣缸活塞組間的磨損量表現(xiàn)出較強的正相關性。 （一）檢測儀器及檢測方法（一）檢測儀器及檢測方法 壓力計壓力計 2. 2. 通大氣管通大氣管 3. 3. 流量孔板流量孔板 4. 4. 流量孔扳手柄流量孔扳手柄 5. 5. 通曲軸箱膠管通曲軸箱膠管 6. 6. 刻度板刻度板氣氣體體流流量量計計簡簡圖圖 使用前先將曲軸箱密封使用前先將曲軸箱密封( (堵住機油尺口、曲堵住機油尺口、曲軸箱通風進出口等軸箱通風

38、進出口等) )，再由膠管從加機油管口處，再由膠管從加機油管口處將漏竄氣體導出，輸入氣體流量計。當漏竄氣體將漏竄氣體導出，輸入氣體流量計。當漏竄氣體沿圖中箭頭移動時，由于流量孔板兩邊存在壓力沿圖中箭頭移動時，由于流量孔板兩邊存在壓力差，使壓力計水柱移動，直至氣體壓力與水柱落差，使壓力計水柱移動，直至氣體壓力與水柱落差平衡為止。壓力計通常以流量刻度，因而由壓差平衡為止。壓力計通常以流量刻度，因而由壓力計水柱高度可以確定竄人曲軸箱的氣體量。力計水柱高度可以確定竄人曲軸箱的氣體量。 曲軸箱竄氣量，除了與氣缸活塞摩擦副的技曲軸箱竄氣量，除了與氣缸活塞摩擦副的技術狀況有關外，還與發(fā)動機轉速和負荷有關。檢術狀況有關外，還與發(fā)動機轉速和負荷有關。檢測時發(fā)動機應加載，節(jié)氣門全開測時發(fā)動機應加載，節(jié)氣門全開( (柴油機供油拉柴油機供油拉桿推到底桿推到底) )，在最大轉矩轉速下進行。，在最大轉矩轉速下進行。（二）檢測結果分析（二）檢測結果分析 曲軸箱竄氣量大，一般系氣缸、活塞、活曲軸箱竄氣量大，一般系氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損量大，活塞環(huán)與氣缸、活塞的各部間塞環(huán)磨損量大，活塞環(huán)與氣缸、