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1、“汽车检测维修行业典型技能”课程群,汽车使用性能检测,汽车检测与维修技术专业,目 录,9,汽车定位的静态检测,子情境1发动机功率的检测 子情境2发动机点火性能的检测,情境一、汽车发动机使用性能检测,维修站业务接待员接待一位客户，客户反映他驾驶的丰田轿车在公路上行驶加速、爬坡无力，要求对汽车动力性能进行检测。售后服务经理要求你承接此项工作，做出工作计划和信息采集，并完成该车动力性能的检测工作。,怎么办?,情境描述,1能够分析工作中的不安全因素并采取必要措施并注意保护环境；2能够根据相关资料确定检测标准；3能够准备任务相关的零件、工具和工作场所；4能够利用发动机综合检测仪、元征X431进行发动机功
2、率检测；5能够对发动机综合检测仪、元征X431进行检定和维修。6能够对各项的结果进行正确的分析，并给出合理的维修建议；7能够检查、评价、记录工作结果。,学习目标,任务分析,要完成上述工作，必须具备的知识和技能有：1）汽车动力性能评价指标及其影响因素。2）汽车动力性能检测设备的结构、原理和使用方法。3）汽车动力性能的检测方法。4）国家相关的检测标准。,资讯,发动机是汽车的动力来源。汽车的各项技术性能都直接或间接地与发动机的相关性能相联系。我们一般从发动机的动力性、经济性和机械磨损等几方面来评价发动机的技术状况。发动机技术状况变化的主要外观特征有：功率下降，燃料与润滑材料消耗增加，起动困难，漏水、
3、漏电、漏油、漏气以及运转中有异常响声出现等。发动机性能检测与故障诊断的具体检查项目包括发动机功率的检测、气缸密封性检测与故障诊断、燃油供给系的检测与故障诊断、起动性能检测与故障诊断、点火系统性能检测与故障诊断、润滑系统检测与故障诊断、冷却系统检测与故障诊断以及运行时的异响、振动检测与诊断等。本章将就上述几个方面的检测与故障诊断的基本原理、设备、检测工艺及技术标准进行介绍。,发动机的动力性评价指标是额定功率和转矩，评价指标的确切数值只能在发动机台架试验中才能得到，在发动机不离车的情况下只能用其他的方法对动力性进行间接地判断。发动机的有效功率是曲轴对外输出的功率，是一个综合性评价指标。,一、发动机
4、动力性能评价指标及其影响因素,表 部分汽车发动机的动力性指标,根据国家标准GB7258-2004机动车运行安全技术条件和GB/T15746.21995汽车修理质量检查评定标准发动机大修附录B的规定：发动机功率不允许小于标牌（或产品使用说明书）标明的发动机功率的75%；大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。部分汽车发动机的动力性指标（不带风扇、空气压缩机、空气滤清器、排气消声器等附件时的功率）见表。,一、发动机动力性能评价指标及其影响因素,方法一：先测出发动机整机功率，再测出某单缸断火情况下的发动机功率，两功率差即为断火之缸的单缸功率。技术状况良好的发动机，各单缸功率应是一致的，亦即
5、各缸功率差应是相等的，否则造成发动机运转不平稳。比较各单缸功率，可判断各缸工作状况。,有时为判断发动机故障，需检查发动机各气缸动力性能是否一致。,一、发动机动力性能评价指标及其影响因素,方法二 可利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，来评价发动机各气缸的工作状况。工作正常的发动机，在某一转速下稳定运转时，发动机的指示功率与摩擦功率是平衡的。此时，若取消任一气缸的工作，发动机转速都会有相同下降值。当发动机在800r/min下稳定工作时，取消一个气缸工作致使转速正常平均下降值如表2-2所列，要求最高与最低下降值之差不大于平均下降值的30%。注意：如果下降值低于规定值，说明断火之缸工作不良。转
6、速下降值愈小，则单缸功率愈小，当下降值等于零时，单缸功率也等于零，即该缸完全不工作。,一、发动机动力性能评价指标及其影响因素,测功器作为发动机的负载，实现对测定工况的调节，模拟汽车实际行驶时外界负载的变化，同时测量发动机的输出转矩和转速，即可算出发动机的功率。测功器是发动机性能测试的重要设备，主要的类型有水力式、电力式和电涡流式。水力测功器是利用水作为工作介质，调节制动力矩。电力测功器是利用改变定子磁场的激磁电压产生制动力矩。电涡流测功器是利用电磁感应产生涡电流形成制动作用。,二、发动机台架测功试验,二、发动机台架测功试验,电涡流测功器结构图,1电涡流测功器的结构与工作原理(1)电涡流测功器的
7、结构 电涡流测功器因结构形式不同，分为盘式和感应子式两类。现在应用最多的是感应子式电涡流测工器。测功器由转子和定子组成，制成平衡式结构。转子为铁制的齿状圆盘。定子的结构较为复杂，由激磁绕组、涡流环、铁芯组成。,(2)电涡测功器的工作原理 当激磁绕组中有直流电通过时，在由感应子、空气隙、涡流环和铁芯形成的闭合磁路中产生磁通，当转子转动时，空气隙发生变化，则磁通密度也发生变化。在转子齿顶处的磁通密度大，齿根处磁通密度小，由电磁感应定律可知，此时将产生感应电势，力图阻止磁通的变化，于是在涡流环上感应出涡电流，涡电流的产生引起对转子的制动作用，涡流环吸收发动机的功率，产生的热量由冷却水带走。,二、发动
8、机台架测功试验,2测试过程(1)将发动机安装在测功器台架上，使发动机曲轴中心线与测功器转轴中心线重合。(2)安装仪表并接上电器线路及接通各种管路。(3)检查调整气门间隙、分电器的断电器触点间隙、火花塞电极间隙及点火提前角，紧固各部螺栓螺母。柴油机要检查调整：喷油器的喷油提前角、喷油压力、喷油锥角及喷雾情况。(4)记录当时气压和气温。(5)起动发动机，操纵试验仪器，观察仪表工作情况，记录下数据，根据记录数据计算并绘制出Pe、Me、ge曲线。,二、发动机台架测功试验,1）、单缸功率的检测：测量出发动机的功率P1，某缸断火后测取功率P2，那么该缸的功率是P1-P2；2）、单缸断火后转速的变化：若单缸
9、断火，发动机输出功率下降，转速下降。如果转速下降较多，说明该缸工作良好，否则工作不良。转速下降为零，该缸不工作。,单缸断火后，转速下降的平均值,三、气缸功率均衡性检测,1发动机无负荷测功的原理 发动机无负荷测功仪不需外加载装置，其测量原理是：对于某一结构的发动机，它的运动件的转动惯量可以认为是一定值，这就是发动机加速时的惯性负载，因此，只要测出发动机在指定转速范围内急加速时的平均加速度，即可得知发动机的动力性能。或者说通过测量某一定转速时的瞬时加速度，就可以确定出发动机的功率大小。瞬时加速度愈大，则发动机功率愈大。,四、在用发动机的无负荷测功,2发动机无负荷测功方法 测试时的加速方法，对汽油机
10、有两种，一种是通过快速打开节气门加速；另一种是在发动机运转时切断点火电路，待发动机转速下降后再接通点火电路加速。由于切断点火会造成发动机排放性能变差，加大三元催化转换器的负荷甚至造成损害，因此电控发动机无负荷测功严禁使用第二种方法。无负荷测功仪可以测定发动机的全功率，也可测定某一气缸的功率（断开某一缸的点火或高压油路测得的功率和全功率比较，二者之差即为该缸的单缸功率）。各单缸功率进行对比，可判断各缸技术状况（主要是磨损情况）。,四、在用发动机的无负荷测功,转速信号,计算并累加一定时间间隔内输入的脉冲数,整形为矩形信号并放大,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
11、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。,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,四、在用发动机的无负荷测功,1）测角加速度,转速信号脉冲,整形为矩形并转变为平均电压,转速达到n1时启动,转速达到n2时关闭,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,四、在用发动机的无负荷测功,2）测加速时间,3无负荷测功仪的使用 国内：元征的EA-2000，EA-3000。国外：BOSCH的FSA560。（1）远征EA2000发动机综合性能分析仪,四、在用发动机的无负荷测
12、功,1-配件柜 2-主机柜3-键盘柜4-显示器 5-打印机6-传感器挂架 7-信号提取系统,元征EA2000型发动机综合性能检测仪外形,四、在用发动机的无负荷测功,四、在用发动机的无负荷测功,主要功能：(1)无外载测功（加速测功法）；(2)检测点火系统。初级与次级点火波形测定等；(3)电控喷油过程各参数(压力、波形、喷油、脉宽、喷油提前角等)的测定；(4)进气歧管真空度波形测定与分析；(5)各缸工作均匀性测定；(6)起动过程参数(电压、电流、转速)测定；(7)各缸压缩压力判断；(8)电控供油系统各传感器的参数测定；(9)万用表功能；(10)排气分析功能。,信号提取系统,信号处理系统,微机系统,
13、显示打印系统,信号提取系统,四、在用发动机的无负荷测功,信号提取系统,信号提取系统的任务在于拾取汽车被测点的参数值，由一些不同形状的接插头或探头组成。,四、在用发动机的无负荷测功,信号处理系统框图,四、在用发动机的无负荷测功,ECU与显示系统,无论台式或柜式发动机综合性能分析仪的控制器都由中央处理器和软件组成，采用彩色液晶显示器。现代分析仪都能醒目地显示操作菜单，实时显示当前动态参数和波形，十字光标可显示曲线任一点的数值，同时也可显示极限参数的数值，并配以色棒显示以示醒目，用户可任意设定显示范围和图形比例。,四、在用发动机的无负荷测功,元征EA2000型发动机综合性能分析仪：1测试前的准备（1
14、）使用前应认真阅读仪器的使用说明书。（2）在将信号提取系统连接到被测车辆前，应开启仪器电源预热10min。（3）按说明书要求连接好测试线和传感器。,任务实施,（4）开启仪器电源和显示器开关，主机进入系统自检画面，系统将对各适配器逐个自检，连接正确显示为绿色，未安装则显示红色。（5）自检后，系统进入用户数据录入界面，需要在这里输入被测试汽车的型号、类型、冲程数、缸数、点火次序、点火方式、额定功率等有关数据。,任务实施,（6）点击“确认”按钮，系统将进入测试 项目主菜单。,任务实施,转动惯量测试 在“汽油机测试菜单”下用鼠标左键点击“无外载测功”图标，系统即进入无外载测功测试界面。选择“方式选择”
15、图标，在弹出的窗口中选择测试转动惯量测试图标“J”，即进入转动惯量测试。设定怠速转速n1（发动机怠速转速）、额定转速n2（发动机额定转速）和待测车辆额定功率。a.用鼠标左键点击“测试”，系统开始倒记数（“测试”被点击后变为“停止”，再次按下后“停止”恢复为“测试”，且系统停止测试）。b.记数为零时，请迅速踩下汽车油门踏板,使发动机尽可能快的将转速迅速提高，当发动机转速超过设定的额定转速n2时,迅速松开油门，使发动机回到怠速工况；系统将自动检测发动机的转动惯量并显示(如图所示)。,测试过程：,任务实施,转动惯量测试,任务实施,无外载测功 a.将一缸信号拾取器夹在一缸高压线，将电瓶电压拾取器夹在蓄
16、电池正负极上。b.在“汽油机测试菜单”下用鼠标左键点击“无外载测功”图标，系统即进入无外载测功测试界面或点击“方式选择”图标选择P进入无外载测功界面。设定怠速转速n1（发动机怠速转速）、额定转速n2（发动机额定转速）和当量转动惯量（一般小型车的当量转动惯量在0.1-1.0之间，大型货车的当量转动惯量在2.0-5.0之间）。c.用鼠标左键点击“测试”，系统开始倒记数（“测试”被点击后变为“停止”，再次按下后“停止”恢复为“测试”，且系统停止测试）。d.记数为零时，请迅速踩下汽车油门踏板,使发动机尽可能快的将转速迅速提高，当发动机转速超过设定的额定转速n2时,迅速松开油门，使发动机回到怠速工况；系
17、统将自动检测发动机的输出功率并显示(如上图所示)。,任务实施,无外载测功测试,任务实施,（2）便携式无负荷测功仪 仪器自校、预热 按使用说明书，仪器预热0.5h，然后进行自校（其面板图如图所示）。把计数检查旋钮1拨向“检查”位置，左边时间（T）表头,头指针1s摆动一次。把旋钮1拨向“测试”位置，把旋钮3拨向“自校”位置，再缓慢旋转“模拟转速”旋钮2，注意转速（n）表头指针慢慢向右偏转（模拟增加转速）。当指针偏转至起始转速n1=1000r/min位置时，门控指示灯即亮。继续增加模拟转速至n2=2800r/min时，“T”表即指示出加速时间，以表示模拟速度的快慢。按下“复零”按钮，仪器表针回零，门
18、控指示灯熄灭，表示仪器调整正常。否则，微调n1、n2电位器。,任务实施,预热发动机，安装转速传感器 预热发动机至正常工作温度(8595)，并使发动机怠速正常。变速器空档，然后把仪器转速传感器二接线卡分别接在分电器低压接柱和接铁线路上。测加速时间 操作者在驾驶室内迅速地把加速踏板踩到底，发动机转速猛然上升，当“T”表指针显示出加速时间(或功率)时，应立即松开加速踏板，切忌发动机长时间高速空转。记下读数，仪器复零。重复操作三次，读数取平均值。,任务实施,4检测结果分析 根据测定结果进行分析，对发动机技术状况作出判断。在用车发动机功率不得低于原额定功率的75%，大修后发动机功率不得低于原额定功率的9
19、0%。(1)若发动机功率偏低，系燃料供给系调整状况不佳，点火系技术状况不佳，应对油、电路进行调整。若调整后功率仍低时，应结合气缸压力和进气歧管真空度的检查，判断是否是机械部分故障。,任务实施,(2)对个别气缸技术状况有怀疑时，可对其进行断火后再测功，从功率下降的大小，诊断该缸的工作情况。需要特别注意：应尽量少用单缸断火方法，若要用尽量缩短断缸时间。发动机单缸功率偏低，一般系该缸高压分火线或火花塞技术状况不佳、气缸密封性不良、气缸上油(机油)等原因造成，应调整或检修。(3)发动机功率与海拔高度有密切关系，无负荷测功仪所测结果是实际大气压力下的发动机功率，如果要校正到标准大气压下的功率，应乘以校正系数。,任务实施,FSA560,MOT240,KTS650,KTS550,KTS520,博世汽车检测设备,Thank You!,
