汽車檢測與診斷技術(shù)6課程教案

1、汽車檢測與診斷技術(shù)6課程教案汽車檢測與診斷技術(shù)課程教案6授課時間第3周星期1第3/4節(jié)課次6授課方式（請打J）理論課口J討論課口實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他口課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況的檢測4.1發(fā)動機(jī)功率的檢測4.2氣缸密封性的檢測4.3點(diǎn)火系的檢測教學(xué)目的、要求：1、本章主要應(yīng)掌握發(fā)動機(jī)的檢測與診斷技術(shù)。2、要求了解發(fā)動機(jī)功率和氣缸密封性的檢測方法，掌握點(diǎn)火系統(tǒng)的檢測方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：發(fā)動機(jī)功率和氣缸密封性的檢測方法點(diǎn)火系統(tǒng)的檢測方法及波形分析教學(xué)基本內(nèi)容方法步驟第4章發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況的檢測4.1發(fā)動機(jī)功率的檢測一、發(fā)動機(jī)功率測試方法1.穩(wěn)態(tài)測功（有負(fù)荷測功或有外

2、載測功）定義：穩(wěn)態(tài)測功是指發(fā)動機(jī)在節(jié)氣門開度一定、轉(zhuǎn)速一定和其他參數(shù)保持不變的穩(wěn)定狀態(tài)下，在測功器上測定發(fā)動機(jī)功率的一種方法?；痉椒ǎ喊l(fā)功機(jī)有效功率、有效轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間有如下關(guān)系：常見的測功器有水力測功器、電力測功器和電渦流測功器三種。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)果比較準(zhǔn)確、可靠，多為發(fā)動機(jī)設(shè)計、制造、院校和科研單位做性能試驗(yàn)所采用。缺點(diǎn)是測功時費(fèi)時費(fèi)力、成本較高，并且需要大型、固定安裝的測功器。汽車維修企業(yè)和汽車檢測站中采用不多。2.動態(tài)測功（無負(fù)荷測功或無外載測功）定義：動態(tài)測功是指發(fā)動機(jī)在節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速等參數(shù)處于變動狀態(tài)下，測定發(fā)動機(jī)功率的一種方法。基本方法：當(dāng)發(fā)動機(jī)在怠速或空載某一轉(zhuǎn)速下，突然全

3、開節(jié)氣門，使發(fā)動機(jī)克服自身慣性和內(nèi)部各種運(yùn)轉(zhuǎn)阻力而加速運(yùn)轉(zhuǎn)時，其加速性能的好壞能直接反映出發(fā)動機(jī)功率的大小。特點(diǎn)：3 / 30汽車檢測與診斷技術(shù)6課程教案優(yōu)點(diǎn)：所用儀器輕便，測功速度快，方法簡單，用小巧的無負(fù)荷測功儀就車檢測即可。對于汽車使用單位.經(jīng)常需要在不解體條件下進(jìn)行就車試驗(yàn)測定發(fā)動機(jī)功率。缺點(diǎn)是測功精度較低。二、無負(fù)荷測功原理及測試方案負(fù)荷特性：轉(zhuǎn)速不變，發(fā)動機(jī)性能參數(shù)數(shù)值隨節(jié)氣門開度變化規(guī)律。速度特性：節(jié)氣門開度一定，發(fā)動機(jī)性能參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。按測功原理，無負(fù)荷測功可分為兩類：1 .用測定瞬時角加速度的方法測定瞬時功率；2 .用測定加速時間的方法測定平均功率。1、用測定瞬時角加

4、速度的方法測定瞬時功率根據(jù)剛體定軸轉(zhuǎn)動微分方程，發(fā)動機(jī)有效轉(zhuǎn)矩與角加速度間的關(guān)系為=J=Jcdt30dtPen95493 / 307TJd盤甩.一309549didndt7FJ3095492.用測定加速時間的方法測定平均功率根據(jù)動能原理，發(fā)動機(jī)無負(fù)荷加速過程中，其動能增量等于發(fā)動機(jī)所作的功。即工二！J.延一JJ.端_£（冠_力；上式表明；現(xiàn)啜醐，.發(fā)1蝴郁某一轉(zhuǎn)速范圍nln2內(nèi)的平均功率與加AT速時間凸'成反比。這樣，測某轉(zhuǎn)速范圍的平均功率，實(shí)質(zhì)上就成為測定該轉(zhuǎn)速范圍加速時間的問題。nln2加速時間越長，表明發(fā)動機(jī)的功率越小nln2加速時間越短，表明發(fā)動機(jī)的功率越大無負(fù)荷測功

5、儀按其測功原理可分為兩種測試方案：測瞬時加速度方案和測加速時間方案。1.測瞬時加速度方案是一種通過測量加速過程中某一轉(zhuǎn)速的加速度從而獲得瞬時功率儀器方案。按這一方案設(shè)計的儀器，由傳感器、脈沖整形裝置、時間信號發(fā)生器、加速度計算器和控制裝置、轉(zhuǎn)換分析器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、功率指示表、轉(zhuǎn)速表和電源等組成.其方框圖如圖所示。圖測瞬時加速度方案的框圖1.傳感器；2.整形裝置；3.時間信號發(fā)生器;4.加速度計算器和控制裝置；5.轉(zhuǎn)速分析器;電磁感應(yīng)式傳感器裝在離合器殼體上的一個特制的加工孔內(nèi)，與飛輪齒圈的齒頂保持24mm的間隙，屬于非接觸式傳感器。當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)動時.傳感器產(chǎn)生脈沖信號。脈沖信號的頻率為飛輪齒圈齒數(shù)z

6、乘以飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)數(shù)，即（為飛輪齒圈齒數(shù)）這就是發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速信號。從傳感器傳來的脈沖信號經(jīng)過脈沖整形裝置的整形、放大，變成矩形觸發(fā)脈沖信號。一般要把脈沖信號的頻率放大24倍。倍頻的目的是為了提高儀器的靈敏度，矩形觸發(fā)脈沖信號要輸入到加速度計算器。設(shè)定的起始轉(zhuǎn)速和終止轉(zhuǎn)速，時間間隔由時間信號發(fā)生器控制，汽車檢測與診斷技術(shù)6課程教案每一時間間隔的脈沖數(shù)與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，后一時間間隔和前一時間間隔脈沖數(shù)的差值則與發(fā)動機(jī)的加速度成正比，而發(fā)動機(jī)的有效功率又與加速度成正比,轉(zhuǎn)換分析器能把加速度計算器輸出的脈沖信號變成直流電壓信號，輸入到指示儀表.從而可直接讀取所測功率值。2.測加速時間方案是一種通過測量

7、加速過程中某一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的加速時間，從而獲得平均加速功率的方案。該方案由轉(zhuǎn)速信號傳感器、脈沖整形裝量、起始轉(zhuǎn)速觸發(fā)器、終止轉(zhuǎn)速觸發(fā)器、時間信號發(fā)生器、計算與控制裝置和顯示裝置等組成，其機(jī)圖3-2測加速時間方案的框圖壓信號。1-斷電器觸點(diǎn)；2-轉(zhuǎn)速信號傳感器；3-脈沖整形裝置；4-起始轉(zhuǎn)速觸發(fā)器；5-終止轉(zhuǎn)速觸發(fā)器;7 / 30發(fā)動機(jī)節(jié)氣門突然全開，轉(zhuǎn)速達(dá)到起始轉(zhuǎn)速時，此時與對應(yīng)的電壓信號通過觸發(fā)器觸發(fā)計算與控制電路，使時間信號進(jìn)入計算器并寄存，發(fā)動機(jī)加速到終止轉(zhuǎn)速時，對應(yīng)的電壓信號通過觸發(fā)器觸發(fā)計算與控制電路，使時間信號停止進(jìn)入計算器，并把寄存器中的時間脈沖數(shù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成電流信號，在指示儀表

8、上顯示加速時間或直接標(biāo)定成功率。三、測功儀器的使用1 .便攜式無負(fù)荷測功儀測功方法如下：(1)儀器準(zhǔn)備(2)發(fā)動機(jī)準(zhǔn)備配氣供油點(diǎn)火保持最佳狀態(tài)水溫8090(1)儀器與發(fā)動機(jī)聯(lián)機(jī)(2)測功方法怠速加速法：怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)一加油門終止n后減油門儀表顯示Nc重復(fù)3次取平均值啟動加速法：油門踏到底一啟動發(fā)動機(jī)終止n后減油門儀表顯示Nc(1)查對功率(2)加速時間/s0.310.360.46穩(wěn)態(tài)外特性功率值/kW99.388.366.22 .單缸斷火功率檢測方法：先測出發(fā)動機(jī)整機(jī)功率，再測出某單缸斷火情況的發(fā)動機(jī)功率，兩功率之差即為斷火之缸的功率。技術(shù)狀況良好的發(fā)動機(jī)，各缸功率應(yīng)是一致的,稱為動力平衡。表3

9、-2單缸斷火轉(zhuǎn)速正常平均下降值發(fā)動機(jī)缸數(shù)單缸斷火轉(zhuǎn)速正常平均下降值/(r/min)4缸1506缸1008缸50各缸功率均衡性的檢測 發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時如某缸突然斷火，必定引起轉(zhuǎn)速下降，所以可用轉(zhuǎn)速下降值來評價各缸的工作狀況 各缸輪換斷火 轉(zhuǎn)速下降值基本相同： 說明各缸工作狀況良好，各缸功率均衡性好 轉(zhuǎn)速下降值差別很大： 說明有些缸工作不正常，各缸功率均衡性差口如某缸轉(zhuǎn)速下降值二0說明該缸不工作，單缸功率為0汽車檢測與診斷技術(shù)6課程教案4. 2氣缸密封性檢測一、氣缸壓縮壓力的檢測1 .組成燃燒室的零件有：活塞及活塞環(huán)、氣缸體、氣門、缸墊、火花塞孔(噴油器孔)，因此上述零件的損壞影響密封性。 配缸間隙：

10、 氣門密封帶： 活塞環(huán)形狀： 氣門油封：2 .氣缸壓縮壓力檢測的方法用氣缸壓力表檢測氣缸壓力表一般由壓力表頭、導(dǎo)管、單向閥和接頭等組成。壓力表頭多為鮑登管(Bourdon-tube)式，其驅(qū)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(jī)構(gòu)與表頭指針相連。當(dāng)氣體壓力進(jìn)入彎管時，彎管伸直。于是，通過杠桿、齒輪機(jī)構(gòu)帶動表頭指針擺動，在表盤上指示出氣體壓力的大小。(1)發(fā)動機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)至正常工作溫度，水冷發(fā)動機(jī)水溫7595C,風(fēng)冷發(fā)動機(jī)機(jī)油溫度8090。(2)拆除全部火花塞或噴油器(柴油機(jī))。(3)把節(jié)氣門和阻風(fēng)門置于全開位置。(4)把氣缸壓力表的錐形橡膠接頭壓

11、緊在被測缸的火花塞孔內(nèi)，或把螺紋管接頭擰在火花塞孔上。(5)用起動機(jī)帶動曲軸旋轉(zhuǎn)35s,指針穩(wěn)定后讀取讀數(shù)，然后按下單向閥使指針回零。每個氣缸的測量次數(shù)應(yīng)不少于兩次。(6)按上述方法依次檢測各個氣缸。診斷參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對于在用汽車發(fā)動機(jī)，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB185652001營運(yùn)車輛綜合性能要求和檢驗(yàn)方法的規(guī)定，發(fā)動機(jī)各氣缸壓力應(yīng)不小于原設(shè)計規(guī)定值的85%；每缸壓力與各缸平均壓力的差:汽油機(jī)應(yīng)不大于8%,柴油機(jī)應(yīng)不大于10%。對于大修竣工發(fā)動機(jī).按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15746.21995汽車修理質(zhì)量檢查評定標(biāo)淮發(fā)動機(jī)大修附錄B的規(guī)定：大修竣工發(fā)動機(jī)的氣缸壓力應(yīng)符合原設(shè)計規(guī)定；每缸壓力與各缸平均壓力的差：

12、汽油機(jī)不超過8%,柴油機(jī)不超過10%。汽車或發(fā)動機(jī)型號壓縮比氣缸壓力/kPa檢測壓力時的轉(zhuǎn)速r/min解放CA6102東風(fēng)EQ6100-1躍進(jìn)NJG427AXJD433A北京2020CA188天津夏利TJ7100一汽捷達(dá)88986277755516504930不小于833（各缸差147）981不小于304078489610291225100150100-150200-250200-250300200250350200-250200-250桑塔納JV奧迪100切諾基豐田4M、5M8.58.68.5、8.89001200（各缸差<300）10001300800-11001068-127510

13、78.73200-250200250250用起動電流間接測缸壓：原理:起動轉(zhuǎn)矩M與起動電流成正比，電流與缸內(nèi)壓力成正比。起動轉(zhuǎn)矩克服機(jī)械摩擦阻力、慣性力、壓縮壓力。M與I和壓縮壓力成正比。發(fā)動機(jī)起動阻力矩=摩擦力矩+受壓氣體的反力矩摩擦力矩可認(rèn)為是穩(wěn)定的常數(shù)，受壓氣體的反力矩可以反映氣缸壓力起動轉(zhuǎn)矩與氣缸壓力成正比，起動電流與起動轉(zhuǎn)矩成正比測量起動過程中起動電流的變化就可以比較各缸氣缸壓力是否均衡。氣缸壓縮壓力的波動引起了起動機(jī)起動工作電流的波動，電流波動的峰值與氣缸壓縮壓力成正比。9 / 30汽車檢測與診斷技術(shù)6課程教案a）起動電流波形b）單缸氣缸壓力波形二、氣缸漏氣量檢測1、氣缸漏氣量的檢

14、測采用氣缸漏氣量檢測儀進(jìn)行2、基本原理是利用充入氣缸的壓縮空氣，用壓力表檢測活塞處于壓縮終了上止點(diǎn)時氣缸內(nèi)壓力的變化情況，來表征整個氣缸組的密封性。3、表征氣缸活塞摩擦副的密封性，還能表征進(jìn)排氣門、氣缸襯墊、氣缸蓋及氣缸的密封性。氣缸漏氣量（率）檢測當(dāng)校正孔板量孔截面積和結(jié)構(gòu)一定時，A和。為常數(shù)；而進(jìn)氣壓力pl及測試時的環(huán)境溫度一定時，空氣密度P亦為常數(shù)，因此校正孔板量孔后的壓力p2取決于經(jīng)過量孔的空氣流量Qo充氣嘴1一調(diào)壓閥2一進(jìn)氣壓力表3測量表4橡膠軟管5一快換管接頭67一校正孔板漏氣量測出后的分析:排氣有漏氣聲：排氣門漏進(jìn)氣管有漏氣聲：進(jìn)氣門漏水箱蓋有氣泡：缸墊壞加機(jī)油口漏氣聲：活塞或環(huán)

15、壞3 .氣缸漏氣率的檢測13 / 30氣缸漏氣率的檢測，無論是使用的儀器，檢測的方法，還是判斷故障的方法.都與氣缸漏氣量的檢測是一致的，只不過氣缸漏氣量檢測儀的測量表標(biāo)定單位為kPa或MPa,而氣缸漏氣率測量表的標(biāo)定單位為百分?jǐn)?shù)。氣缸漏氣率：氣缸漏氣量與充入氣缸的壓縮空氣量之比?！?”一一表示不漏氣“100”一一表示全漏氣測量表讀數(shù)：010密封狀況良好1020密封狀況一般2030密封狀況較差3040密封狀況很差三、進(jìn)氣管真空度檢測：進(jìn)氣管真空度指進(jìn)氣管內(nèi)的進(jìn)氣壓力與外界大氣壓力之差。可通過檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管真空度來評價發(fā)動機(jī)的氣缸密封性。為什么？發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管真空度隨其自身密封性和氣缸密封性而變

16、化 診斷：對照比較各缸進(jìn)氣歧管真空度 如各缸進(jìn)氣歧管真空度基本一致，說明進(jìn)氣系統(tǒng)氣缸活塞組技術(shù)狀況正常 如個別氣缸進(jìn)氣歧管真空度波形異常，說明進(jìn)氣系統(tǒng)氣缸活塞組存在故障 例：第4缸進(jìn)氣門嚴(yán)重漏氣的波形汽車檢測與診斷技術(shù)6課程教案四、曲軸箱竄氣量檢測氣缸活塞組配合副磨損、活塞環(huán)彈性下降或粘接均會使密封性下降，工作介質(zhì)和燃?xì)鈱牟幻芊馓幐Z入曲軸箱。在確定工況下，曲軸箱竄氣量可反映氣缸活塞組的技術(shù)狀況或磨損程度。測試原理:當(dāng)廢氣流過取樣探頭孔道時，在測量小孔處產(chǎn)生負(fù)壓，微壓傳感器檢測出負(fù)壓并將其轉(zhuǎn)變成電信號。流過集氣頭孔道的廢氣流量越大，測量小孔處產(chǎn)生的負(fù)壓越大，微壓傳感器輸出的電信號越強(qiáng)。該信號

17、輸送到儀表箱，由儀表指示出大小，以反映曲軸箱竄氣量的大小。4.3點(diǎn)火系統(tǒng)的檢測一、點(diǎn)火電壓波形檢測與分析點(diǎn)火波形：點(diǎn)火電壓隨時間的變化關(guān)系（轉(zhuǎn)角）波形的形成:電路接通（觸點(diǎn)、三極管通），初級線圈有電流通過并隨時間按指數(shù)規(guī)律增長，電壓下降到零，電流越大，磁場越強(qiáng)。為防止電流過大點(diǎn)火線圈發(fā)熱絕緣破壞，有限流。初級電路接通，在次級電路產(chǎn)生互感電動勢，但弱。為向下的振蕩波,15002000V。閉合（導(dǎo)通）時間越長，電流越大，磁場能越大。初級電路切斷，初級電流磁場迅速消失，初級電壓因自感而升高，次級電壓因互感而生。電感大，電容小，匝數(shù)比小，次級電壓高。初級線圈自感電壓為300V,次級線圈互感電壓為1.5

18、2萬伏，擊穿電壓48千伏。次級電壓擊穿火花塞后，放電產(chǎn)生火花，電壓降低形成火花線。放電時間0.61.6mso當(dāng)點(diǎn)火線圈的能量消耗到不足以維持火花放電時，火花終了。電壓能量在電容與電感之間充放電形成3-5次振蕩。 能量大，則火花線高而寬。 由于互感，次級波形的變化也使初級波形與之相同。 通電電流增加，斷電電流減少，都產(chǎn)互感，但感應(yīng)電壓方向相反。點(diǎn)火電壓波形測量原理把實(shí)際測得的點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火電壓波形與正常工作情況下的點(diǎn)火電壓波形進(jìn)行比較并分析，可判斷點(diǎn)火系統(tǒng)的技術(shù)狀況好壞15 / 30發(fā)火線SAB：AB線也稱為點(diǎn)火線。SB點(diǎn)的高度，表明點(diǎn)火系克服火花塞間隙、分火頭間隙和高壓導(dǎo)線各電阻并將可燃混合氣點(diǎn)

19、燃的實(shí)際二次電壓SC為此時的放電電壓。SBC：在擊穿火花塞間隙時，火花塞兩電極間要出現(xiàn)火花放電，同時二次電壓驟然下降,汽車檢測與診斷技術(shù)6課程教案25 / 30高頻振蕩/b低頻振蕩E閉合振蕩張開時間-2 -則食啊巴CD：火花線CD的高度表示火花放電的電壓，CD的寬度表示火花放電的持續(xù)時間。DE：當(dāng)保持火花塞持續(xù)放電的能量消耗完畢,電火花在D點(diǎn)消失，點(diǎn)火線圈和電容器中的殘余能量以低頻振蕩的形式耗完。EF：斷電器觸點(diǎn)閉合，點(diǎn)火線圈一次電路又有電流通過，二次電路導(dǎo)致一個負(fù)壓。FA：觸點(diǎn)閉合后，先是產(chǎn)生二次閉合振蕩，而后二次電壓由一定負(fù)值逐漸變化到零點(diǎn)火波形類別多缸平列波： 波形從左至右，便于比較各缸

20、點(diǎn)火電壓的高低及點(diǎn)火狀況是否正常 多缸并列波： 波形從下至上，便于比較各缸火花線長度斷電觸點(diǎn)的張開角和閉合角是否一致 多缸重疊波： 用于比較各缸點(diǎn)火周期、閉合區(qū)間及斷開區(qū)間的差異1、平列波：按點(diǎn)火順序從左至右首尾相連排列，易于比較各缸發(fā)火線（點(diǎn)按點(diǎn)火順序從下至上分別排列，可以比較火花線長度和一次電路閉合區(qū)間的長度。3、重疊波：把各缸波形之首對齊重疊在一起排列，用于比較各缸點(diǎn)火周期、點(diǎn)火電壓波形故障反映區(qū)-A區(qū)為斷電器觸點(diǎn)故障反映區(qū)-B區(qū)為電容器、點(diǎn)火線圈故障反映區(qū)-C區(qū)為電容器、斷電器觸點(diǎn)故障反映區(qū)-D區(qū)為配電器、火花塞故障反映區(qū)4、單缸次級電壓的故障波形分析：斷電高壓產(chǎn)生之前出現(xiàn)小的多余波形，說明斷電器觸點(diǎn)接觸面不平，在完全斷開之前有瞬間分離現(xiàn)象，引起電壓抖動。(a)火花線變短，很快熄滅，說明點(diǎn)火系統(tǒng)儲能不足?？赡苁枪╇婋妷浩?，或初級電路導(dǎo)線接觸不良造成的。第二次振蕩波形之前出現(xiàn)小的雜波，可能是由斷電器觸點(diǎn)接觸面不平，在完全閉合之前有不良接觸所致。在觸點(diǎn)閉合階段，存在多余的小的雜波，可能是初級電路斷電器觸點(diǎn)搭鐵不良，或各接點(diǎn)接觸不良，引起了小的電壓波動。(