《汽车检测与诊断》实验指导书2.docx

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《汽车检测与诊断》实验指导书2

《汽车检测与诊断》实验指导书

编著：

施卫

江苏技术师范学院

2006．8

实验一发动机无负荷测功及气缸气密性检测

一、实验目的

1．了解加速测功仪及异响诊断仪的结构和基本原理；

2．应用异响诊断仪判断发动机的主要异响，使用加速测功仪快速测定发动机的功率，从而学习汽车发动机的诊断方法。

二、实验内容

汽车发动机性能不良的主要表现为：

不能起动、动力不足、燃料及机油消耗增加、有异常响声。

噪声及废气污染等。

本实验是对一台技术状况不佳时的发动机或汽车通过外观检查并借助诊断仪具，按一定的步骤和方法进行技术诊所。

用加速测功仪测定发动机的额定有效功率，用异响诊断仪检查发动机曲主要异响及故障部位，从而判断发动机技术状况是否良好.

本实验分A与B两部分。

A.发动机王要异响诊断试验；

B.发动机元外裁加这测功试验。

三、实验设备及仪具

1.2021型汽车一台

2.发动机无负载测功仪一台

3.一般常用工具

四、实验原理

1．无负荷测功

发动机的点火系、供给系、冷却系、润滑系工作不良或机件磨损，都会导致功率数值下降。

因此，发动机功率是发动机技术状况诊断的一项综合指标。

通常发动机功率的测量是在专用的功率吸收装置上进行，如水力测功机、电力测功机等。

然而，在进行发动机诊断时，为了方便地获得发动机功率的数值，可采用无外载测功方法。

   发动机无外载测功方法实质上是一种动态加速方法。

对于汽油机而言，该方法是在发动机无外载荷、节气门全开的加速过程中，通过测量最大功率点的加速度值或一定转速范围内的加速时间来表示发动机的功率大小；对于柴油机，其功率通常是以各单缸运转时发动机所能达到的最大转速值来表示功率的大小。

   发动机无外载测功仪的基本原理是：

在测量发动机功率时不加外负荷，而以发动机自身内部运动部件加速时的惯性为负荷。

即在发动机节气门全开时，发动机产生的全部有效功率来克服加速时的惯性力矩，其值为

          　                  （1-5a）

      　　                 （1-5b）

式中：

—发动机功率，kW；

—发动机扭矩，N·m；

—发动机转速，r/min；

—换算到曲轴上的全部发动机运动件的转动惯量，Nms2;

—曲轴的角加速度，1/s2;

—曲轴的加速度，r/s2。

将

代入式（1-5），得

                               （1-6）

对于同一型号发动机，

为一定值，令

，则

                            （1-7）

式（1-8）表明，要测量某一转速

时发动机的功率，只要测出该转速时的瞬时加速度

，即

                           （1-8）

式中：

。

由于动态测量是在变工况下进行的，因此，其混合气形成和发动机的热状态等条件不同于稳态下的测量值。

为此，设动态下功率的下降系数为

，则

                      （1-9）

式中：

C3=K×C2.

由式（1-10）可见，测量节气门全开时曲轴加速度至给定转速的瞬时加速度值，就可得到发动机的功率。

瞬时加速度越高，表示法动机的功率越大。

此外，还可以测量发动机节气门全开时，一定转速范围内加速时间的长短，以此表示发动机的功率。

五、实验步骤

1.实验前准备

检查发动机的机油、水量、汽油储存量，然后起动发动机进行预热，并检查发动机有无漏水、漏油、漏电、漏气，各种仪表是否正常工作。

  2. 发动机动力性诊断试验

发动机的功率是表征发动机技术状况，评价保修质量的一顷综合性技术状况。

在使用条件下。

快速测量发动机的功率是汽车发动机评价诊断的一项新技术。

本实验采用无外载加速测功仪，快速测定发动机的有效功率。

其基本原理是：

发动机无外载加速过程中，在油门全开状况下，一定转运区间n1-n2内发动机发出的平均有效功率Nemax与通过该转速区间的加速时间ΔT成双曲线函数关系。

式中：

，为测功常数。

  由试验与理论推导发动机的平均有效功与最大有效功率存在一定的比例关系。

即

式中：

为测功系数。

对一种发动机，一定的加速范围和加速方法下为一常数。

仪器逻辑简图图3—3。

快速测功试验程序

（1）仪器自校

 仪器预热半小时左右，把仪器面板上右侧中间的拨子开关置于计数器检查位置，功率表下方的计数指示灯每1.63秒闪一次，则表示计数器工作正常；然后拨子功校位置，微调仪表板上的功校电位计，使功率表指针于满刻度。

缸数拨子开关于6缸位置，相邻拔子开关放在计数器检查位置，另一拨子开关置于领权档，调整频校电位计使转速指针指示在6缸刻度线上。

然后把中间拨子开关放在测功位宣，右侧的拨子开关置于模拟挡，缓旋转模拟频率电位计，转速表指针偏转到相应6缸发动机开始，计时转速n1时，微调n1电位计。

使n1指示灯亮；继续旋转模拟频率电位计，当转速较指针偏转到停止计n2时。

微调

电位计使门控指示灯

亮。

功率显示一随机数，按下复零按钮、功率表回零。

至此仪器调整完毕。

（2）变速箱置经档，把仪器传感器的两个接线卡分别接到发动机配电盘初点火线圈的低压接柱上，发动机怠速运转预热，使水温达70℃～80℃左右。

（3）用脚猛踩油门到底，发动机转速突然上升。

当功率显示读数时，立刻松开油门并记下读数。

按复零按钮，指针回零，以上操作重复三至五次，取其平均值为最终测量结果。

2021S汽车发动机。

加速时间0.63s～0.73s动力性为良好；0.73s～0.9s，动力性为—般；0.9s以上动力性为较差。

实验二发动机点火波形的分析及发动机异响的诊断

一、实验目的

1. 学习汽车发动机、点火系的诊断方法。

2. 通过诊断仪具及一定程序检验发动机点火系统的技术状况及性能，寻找其故障。

3. 了解诊断仪器的构造与基本工作原理。

二、实验内容

点火系对发动机的技术状况影响极大，而且在使用较多〔故障率发动机故障的25.9%左右，寻找与排除故障花费的时间很多〕。

由于汽车技术的不断发展，汽车故障的检测技术也在不断更新。

所以，近几年采用示波器来检查汽车发动机点火系的技术状况，能较快地寻找和排除故障。

三.实验设备及其仪器的构造与基本工作原理

1. 实验设备

发动机台架及解放CA1091型发动机各一台；

QFC－2型或K100发动机综合参数测试仪一台。

发动机异响诊断仪一台

2. 仪器的基本结构与工作原理

本实验采用的仪器是国产QFC－2型综合参数测试仪。

本仪器主要由专用示波器、转速、闭合角、提前角、选缸短路。

加速时间加直流电压测量以及整机电源等部分组成。

此外，为了使于维修，机内装有模拟电路.仪器有上机箱与下机座两大部分，全部电子电路都装在上机箱内。

整机共分三个分机，三块功能板，分机之间用接插件连接。

控制与检测部分都装在面板上，220V电源与正时灯插座装在上机箱后部一侧。

见面板布置图4—1。

本仪器工作原理见方框原理图4—2。

四、实验步骤

（一）发动机点火波形的分析

试验前首先做好准备工作；检查电源与仪器外部分.并检查发动机的水、油等.再把仪器接通电源予热一定时间，然后接通模拟电路，检查仪器电源电流＜3A和电压＋12V、－12V，观察指示是否正常。

最后按图4－3接好连接线。

（一）电压检测

1.测蓄电池电压

将垂直选择0，转到“自金信号”，“V—A测量选择”，转到“蓄电池电压”位置，“发动机缸数”开关转到要测发动机缸数位置，白盒输入线“红”鱼夹接在蓄电池正极线上，“黑”鱼夹搭铁，V—A表指示即为蓄电池电压，一殷应＞12V（如果表针反转，说明搭铁极性不对。

按下“正搭铁”键即可）。

2.测起动电压

点火开关闭合，起动马达，V—A表头指示值即为起动电压值，应＞9，否则说明蓄电池电压不足。

3.白金压降

将“白金信号”输入线“红”夹接至白金至打开点火开关，按下“白金压降”键，相应指示灯亮，表头上即可指示出压降值，一般应为0.1V、0.3V，大于O.3V则表示白金已烧或有油污，待波形观测时进一步判断。

（二）初级电压放形检查

   只把“V—A测量选择”开关转到＋18V位置，其他不动，接线也不动。

按下“选缸测量”O按键，按下“闭合角”键，显象管上就呈现出曲线波形，但是在实验中使发动机保持1200r/min，并调整“亮度与水平同步”旋钮，使曲线明显而稳定。

再调整“水平位置与水平幅度”使曲线的起始、终止端必须与显象管屏界重合，触点闭合直线与屏幕基线重合。

就能观察触点闭合波形，并能在表上直读4缸与6缸发动机的闭合角。

2缸与8缸发动机的闭合角的计算式为

2缸闭合角＝2×4缸闭合角

缸闭合角＝1/2×4缸闭合角

并观察波形上是否有短线或有小波峰等现象。

然后，将转速提高到2400转/分，闭合角不应超过3度。

按下“多线”键，白金并列波形即展现出采，测出每缸的闭合角。

从中得得出重叠角如图4—4—1为标通电压波形，图4—4－2为并列标准波形。

通过对曲线田形的观察与分析，可检查：

（1）电容器是否断路、漏电。

接线电阻是否异常，见图4—5a。

（2）点火线圈有否损坏、短路。

见图4—5b。

（3）触点闭合用大小及均匀度。

触点间隙是否过大或过小，触点是否烧蚀；断电臂弹簧是否减弱，见图4—5C。

（4）以每缸闭合角的变化值－重叠角，可检查触点底板松劲与否。

配电盘套或轴磨损松旷及凸轮磨损情况，见图4—4－2。

初级电压被形多半是用来诊断电容器、初级电压、闭合角、触点状况的。

为此，同时也比较各缸的波形，或者测量闭合重叠角度。

触点闭合角数据（单位：

度）

4缸

6缸

8缸

重叠度

41～45

38～42

29～32

≤4

（三）次级电压波形检查与电压测定

1. 次级电压波形

把“垂直选择”开关旋转到“点火高压”挡，和白金波形的观测基本相同。

通过高压重叠波形、并列波形、选缸波形、平列波形的观察，可判断点火次级回路中的故障。

（1）检查点火线圈内部是否有短路。

（2）各高压线是否损坏漏电，接触与绝缘是否良好。

（3）火花塞间隙大小、火花塞有否损坏、脏污、漏电、观察图4—6。

但是，这几种波形所反映的点火故障与白金波形基本相似，因此，在实验中就不特殊观测。

2. 次级电压测定

为了判断火花塞，分电器及点火线因高压的绝线性能警，需要测定点火两压波峰来分析其故障。

测定方法是：

将“垂直幅度”电位器旋至最小，按下“短路”键，就由屏幕上KV刻度可测出每一缸的点火高压值，一般应在5KV～10KV之间，各缸跳火电压最大相差不应超过2KV，各缸高压按点火顺序从左至右排列，但第一位在最右边，见图4—7。

 通过观测波形分析，具体故障判断如下。

（1）若各缸点火同压都超过10KV成都低于5KV，可能是：

① 混合气过稀或过浓。

②     分电器中心高压线插的太松，使点火高压过高，超过101kV。

③     分火头与分火器触点间隙过大或过小。

④     各缸火花塞间隙过大成过小。

（2）该缸点火电压过高或过低，可能是：

①     该缸高压线插得太松，使点火高压过高。

②     分火头偏心，造成和该缸对应的分火盖触点间隙过大成过小。

③     该缸火花塞间隙过大成过小，或有附加电阻等。

（3）将转速提高到2400转/分，各缸点火电压虽有所降低，但不能低于5KV，否则说明点火系高速性能不好，应检查闭合角是否正常。

突然加速时的点火电压：

加速时点火电压容增高，最高电压不能高出正常电压的2/3.当转