第二章 汽车发动机性能检测与故障诊断

对发动机性能的各种测试

第二章 发动机性能检测与故障诊断§2.1发动机功率检测故障诊断 §2.2气缸密封性与检测与故障诊断 §2.3汽油发动机点火系统检测与故障诊断 §2.4汽油发动机燃油系统检测与故障诊断 §2.5柴油发动机燃油系统检测与故障诊断 §2.6润滑系检测故障诊断 §2.7冷却系检测与故障诊断 §2.8发动机异响检测与故障诊断 §2.9发动机综合性能检测技术与设备

对发动机性能的各种测试

§ 2.1 发动机功率检测故障诊断

发动机测功方法 无负荷测功原理与设备使用 发动机功率检测结果分析

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对发动机性能的各种测试

§ 2.1 发动机功率检测故障诊断 发动机测功方法什么是发动机的有效功率？ 检测发动机有效功率的方法有哪些？

发动机的有效功率：是发动机曲轴对外输出 的功率，是发动机综合评价的重要指标，反 应了汽车的动力性能。

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断 发动机测功方法

稳态测功：是指在发动机节气门开度、转速 和其他参数保持不变的工况下，在测功器上 测定的输出功率。

发动机测功：动态测功：发动机载节气门开度和转速等 工况参数均变动的状态下，测定发动机输 出功率。2011-7-13

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断稳态测功与动态测功公式 稳态测 功 动态测 功Pe

负荷

特点

用途

设备

有负荷测 发动机设 固定安装 成本高、 功、外载 计、制造、 的测功器 结果准确 测功 研发 台架 无负荷测 检测快捷 再用车发 功、无外 方便、可 动机检测 载测功 随车进行= T 9550= J e

方法、设 备均较多

n

T

e

=

J

dw dt

π30

dn dt

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断 无负荷测功原理与设备使用无负荷测功原理：所有发动机的运动部件作为一 个绕曲轴中心旋转的回转体。

测定瞬时角加速度测定瞬时功率

无负荷测功

测定加速时间测定平均功率

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断测定瞬时功率原理

dw π dn Te = J =J dt 30 dt Te n π dn Pe = =J n 9550 30 × 9550 dt dn Pe = C n dt结论：发动机在加速过程中，其在某一转速下 的功率与该转速下的瞬时加速度成正比2011-7-13

Te:发动机有效转矩

J :发动机运转部件转 动惯量

n

:发动机转速

dw :曲轴角加速度 dt

dn dt

:曲轴角速度

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断平均功率测量原理由动能原理，发动机无负荷加速过程中，其动能增量等 于发动机所做的

功。

1 1 2 W = J ω 2 J ω12 2 22 ω2 ω12 W 1 = J Pem = Ts 2 Ts

2 π n2 n12 1 由ω = n,并令C = J 30 2 30 1000

π

Pem =

C (kW ) TS

结论：在加速过程中，发动机在某一转速范围 内的平均功率与加速时间成反比，加速时间越 长，其平均有效功率越小。

备注：W 发动机所做的功2011-7-13

ω1、ω2 测试区间角速度及终止角速度8

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断测瞬时加速度方案：测转速：利用磁阻式传感器从发动机飞轮上取得转 速信号，飞轮旋转时，轮齿的凹部和凸部交替转过 磁阻式传感器，引起磁阻的交替变化，从而在线圈 中产生的交流电动势的交变频率等于飞轮每秒钟转 的齿数，得到如下关系式：

n f = z 60

其中：

f 交变频率 n 发动机转速 z 飞轮齿圈齿数

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断 测瞬时加速度方案：测角加速：转速 信号 整形为矩形 信号并放大 计算并累加一定时间 间隔内输入的脉冲数

控制时 间间隔 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与发动机角加 速度成正比，发动机的有效功率与 角加速度成正比，时间间隔越小， 有效功率越接近瞬时功率有效功率。2011-7-13

把与功率 成正比的 角加速度 脉冲信号 转变为直 流电压信 号10

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断 测加速时间方案转速信号脉冲 转速达到 n1时启动启动转速 触发器 整形装置 断电器触点 终止转速触 发器 计算与控 制装置 时标

传感器

被触发 后进入 计算器 并寄存 转速达 到n2时 停止接 收时标 信号并 将时标 脉冲数 转换为 电信号11

整形为矩 形并转变 为平均电 压

转速达到 n2时关闭

显示装置

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断 发动机功率测试方法测试前准备发动机技术状态完好，预热发动机，调整发动机怠 速使之在规定范围内稳定运转。 预热仪器并调零。 测加速时间时设定好起时转速及截止转速。 测定发动机转动惯量。 按仪器规定的方法测试。

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§ 2.1 发动机功率检测故障诊断 发动机功率测试方法功率测试方法怠速加速法：在怠速下稳定运转，突然将油门开到 最大位置，当转速达到所确定的转速(测瞬时功率) 或超过终止转速时，仪表显示出所测试的功率值。 起动法：首先将节气门开至最大位置，再起动发动 机自由加速运转，当转速达到确

定值或超过终止转 速后，仪表显示测试值。

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