汽車檢測與診斷技術第二章2課件

第二節(jié)發(fā)動機功率的檢測第二節(jié)發(fā)動機功率的檢測1發(fā)動機功率發(fā)動機的有效功率，是指曲軸對外輸出的凈功率。

發(fā)動機的額定功率，一般是指發(fā)動機攜帶必要的機件運轉時所發(fā)出的最大功率。發(fā)動機功率發(fā)動機的有效功率，是指曲軸對外輸出的凈功率2檢測發(fā)動機功率，常用有穩(wěn)態(tài)測功和動態(tài)測功兩類方法。檢測發(fā)動機功率，常用有穩(wěn)態(tài)測功和動態(tài)測功兩類方法。31.穩(wěn)態(tài)測功

穩(wěn)態(tài)測功亦稱有負荷測功，是指發(fā)動機在節(jié)氣門開度一定時，轉速一定和其它參數都保持不變的穩(wěn)定狀態(tài)下，在測功機上通過給發(fā)動機加上一定的模擬負荷測定發(fā)動機功率的一種方法。1.穩(wěn)態(tài)測功穩(wěn)態(tài)測功亦稱有負荷測功，是指發(fā)動機在節(jié)氣4穩(wěn)態(tài)測功時，發(fā)動機的有效功率Pe、扭矩Te和轉速n之間有以下關系：

Pe=Pe——發(fā)動機的有效功率Te——發(fā)動機的有效轉矩n——發(fā)動機轉速，r／min。

穩(wěn)態(tài)測功時，發(fā)動機的有效功率Pe、扭矩Te和轉速n之間有以下52．動態(tài)測功

把發(fā)動機的所有運動部件看成一個繞曲軸中心線轉動的簡單回轉體。沒有外加負荷的發(fā)動機在怠速或低速情況下，突然加大節(jié)氣門將其加速到某一高轉速，此時，發(fā)動機除克服各種機械阻力外，剩余的扭矩，即有效扭矩將使發(fā)動機加速運轉。通過測量發(fā)動機的角加速度或測量發(fā)動機從低速到高速所用的時間，即可計算出發(fā)動機所發(fā)出的功率。2．動態(tài)測功把發(fā)動機的所有運動部件看成一個繞曲軸中6

無負荷測功原理可分為兩類：一類是用測定瞬時角加速度的方法測量瞬時加速功率；另一類是用測定加速時間的方法測量平均加速功率。無負荷測功原理可分為兩類：一類是用測定瞬時角加速度的7瞬時加速功率測量有效轉矩與角加速度的關系為

Pe=C.n.此式表明，發(fā)動機加速過程中，在某一轉速下的有效功率與該轉速下的瞬時加速度成正比。只要測出加速過程中的這一轉速和對應的加速度，即可求出該轉速下的功率。

瞬時加速功率測量8平均加速功率的測量實際應用中，通常是測量加速過程中某段時間內的平均功率。

P=

平均加速功率的測量9

發(fā)動機在起止轉速范圍內的平均有效加速功率與其加速時間成反比。即當發(fā)動機的節(jié)氣門突然全開時，發(fā)動機由起始轉速n1，加速到終止轉速n2的時間越長，則有效功率越小；反之則有效功率越大。因此，要測量某一轉速范圍內的平均功率，只要測得發(fā)動機在設定轉速n1、n2之間的加速時間，便可獲得平均有效加速功率。發(fā)動機在起止轉速范圍內的平均有效加速功率與其加101．無負荷測功儀的測功原理

無負荷測功按其工作原理可分為兩類。一類是通過測量加速過程中某一轉速的加速度而獲得瞬時功率。傳感器從飛輪齒圈、分電器的總高壓線感應電壓、低壓電路感應電壓等處取得轉速脈沖信號，經整形放大后輸入加速度計算器，計算一定間隔時間內的脈沖數，再由轉換分析器把與發(fā)動機功率成正比的相對加速度脈沖信號變成直流電壓信號并把它輸入到已按功率標定的電壓表以顯示被測發(fā)動機的功率。時間間隔取得越小，則測得的有效功率就越接近瞬時有效功率。1．無負荷測功儀的測功原理無負荷測功按其工作原理11

另一類是通過測加速過程某轉速范圍內的加速時間而獲得平均加速功率。它將來自點火系一次電路斷電器觸點開閉一次電流的感應信號，作為發(fā)動機曲軸轉速信號，由計算器計算出從給定轉速n到n輸入的脈沖數并轉換成電流信號，在指示儀表上顯示出加速時間或直接表定成功率。國內便攜式無負荷測功儀多為此種類型。另一類是通過測加速過程某轉速范圍內的加速時間而獲12

無負荷測功通常有兩種方法：一是采用單一功能的便攜式無負荷測功儀。另一種是使用發(fā)動機綜合測試儀。無負荷測功通常有兩種方法：132．便攜式無負荷測功儀及測功方法

便攜式無負荷測功儀一般有指針式、數字顯示式和等級顯示式。2．便攜式無負荷測功儀及測功方法

便攜式無負141-LED數碼顯示器2-模擬轉速調整3-測量與模擬開關4-四缸與六缸開關5-功率測量按鍵6-轉速測量按鍵7-置零按鍵8-下門限調整9-上門限調整10-輸入1-LED數碼顯示器2-模擬轉速調整3-測量與模擬開關15無負荷測功儀的測功方法如下。

（1）將儀器的電源線的紅魚夾接在蓄電池“+”極上，黑魚夾接在蓄電池的“-”極上。此時儀器數碼管點亮。（2）檢查儀器并按使用說明書要求調試校正。（3）將輸入線上的紅魚夾接在分電器上的低壓接柱或低壓導線上，黑魚夾接在搭鐵線上。（4）起動發(fā)動機并預熱至正常工作溫度（80-90℃），并調整好發(fā)動機怠速，使其在規(guī)定的范圍內穩(wěn)定運轉。（5）測量轉速。按下“轉速”鍵，將測量與模擬開關扳擲測量擋，根據發(fā)動機缸數，將四缸與六缸開關扳擲相應擋位。此時，數碼管顯示數字為發(fā)動機轉速。（6）測功。將“測功”鍵按下，將“測量與模擬”開關擲于“測量”。在發(fā)動機怠速穩(wěn)定運轉狀態(tài)下，將加速踏板一腳踩到底，轉速猛然上升，然后發(fā)動機將自動熄火，松開加速踏板，此時，儀器數碼管顯示的數字為發(fā)動機規(guī)定轉速n到n之間的加速時間記錄數據，單位為“秒”。按“復零”鍵，重新起動發(fā)動機至穩(wěn)定轉速后，可進行第二次測量。重復上述操作三次，最后取平均值。無負荷測功儀的測功方法如下。

（1）將儀器的電源16（7）查對功率。利用加速時間和功率的對應關系曲線或表格,查出對應的發(fā)動機功率值。下表為東風EQ6100-1型發(fā)動機功率—時間對照表，表中功率值為不帶發(fā)電機，空氣壓縮機和風扇的臺架穩(wěn)定狀態(tài)外特性試驗值。（7）查對功率。利用加速時間和功率的對應關系曲線或表格,查出17注意事項:（1）檢測時的起始轉速n選擇一般稍高于怠速轉速。終止轉速n一般選取最高轉速的80%。例如CA10-B發(fā)動機試驗時，n=1000r/min，n=2800r/min。（2）需要置入轉動慣量的儀器，要把被測發(fā)動機的轉動慣量置入儀器中。（3）一些儀器在發(fā)動機轉速升至n時不能熄火。操作時，當轉速超過n時應立即松開加速踏板，切忌發(fā)動機長時間空轉。注意事項:18也可用發(fā)動機綜合分析儀測功.

下圖為EA2000分析儀測功電腦界面.也可用發(fā)動機綜合分析儀測功.

下圖為EA2000分析儀測功電19國家標準:

根據國家標準，在用車發(fā)動機功率不得低于原標定功率的75%，大修后的發(fā)動機最大功率不得低于原設計標定值的90%。檢測到的發(fā)動機的功率與標準值相比較，可確定汽車發(fā)動機是否需要大修或修理是否合格。國家標準:根據國家標準，在用車發(fā)動機功率不得低于原20四、單缸功率的檢測

檢查各缸動力性能是否一致是發(fā)動機診斷的一個重要的內容。無負荷測功儀既可以檢測發(fā)動機的整機功率，又可以檢測某缸的單一功率。檢測單缸功率的方法是：先測出發(fā)動機整機功率，再測出某缸斷火情況下的發(fā)動機功率，兩功率之差即為斷火之缸的功率。技術狀況良好的發(fā)動機，各缸功率應是一致的，亦即各缸功率差應是相等的，否則將造成發(fā)動機運轉不平穩(wěn)。比較各單缸功率，可以判斷各缸工作狀況。四、單缸功率的檢測檢查各缸動力性能是否21

當使用元征EA—2000型發(fā)動機綜合性能分析儀，通過提取1缸點火信號和點火系1次信號，在系統(tǒng)測試主菜單中，點擊“動力平衡”。起動后計算機會使各缸自動依次斷火，從而獲得各缸未斷火前的轉速、斷火以后轉速及轉速下降的百分比。

注意事項：

在進行單缸斷火試驗時，斷火時間不宜過長，因為沒有燃燒的燃油進入汽缸，會沖刷掉汽缸壁上的油膜，造成潤滑不良，加速汽缸的磨損。發(fā)動機的無負荷測功能對發(fā)動機的動力性作出評價，但并不能找出故障所在，若要分析故障原因，還應進行其它項目的檢測與分析。當使用元征EA—2000型發(fā)動機綜合性能分析儀，通過22EA—2000型發(fā)動機綜合性能分析儀動力平衡檢測界面EA—2000型發(fā)動機綜合性能分析儀動力平衡檢測界面23五、汽缸效率測試

根據汽車發(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，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，作為判斷各汽缸工作能力及比較各缸工作均勻性的指標。與動力平衡相比，汽缸效率測試不必進行斷缸測試，因而不會發(fā)生排氣溫度過高及催化轉換酶中毒的情況。更適合于電子燃油噴射的車輛。五、汽缸效率測試根據汽車發(fā)動機各缸間歇工作造成轉24EA—2000型發(fā)動機綜合性能分析儀氣缸效率檢測界面EA—2000型發(fā)動機綜合性能分析儀氣缸效率檢測界面25第二節(jié)發(fā)動機功率的檢測第二節(jié)發(fā)動機功率的檢測26發(fā)動機功率發(fā)動機的有效功率，是指曲軸對外輸出的凈功率。

發(fā)動機的額定功率，一般是指發(fā)動機攜帶必要的機件運轉時所發(fā)出的最大功率。發(fā)動機功率發(fā)動機的有效功率，是指曲軸對外輸出的凈功率27檢測發(fā)動機功率，常用有穩(wěn)態(tài)測功和動態(tài)測功兩類方法。檢測發(fā)動機功率，常用有穩(wěn)態(tài)測功和動態(tài)測功兩類方法。281.穩(wěn)態(tài)測功

穩(wěn)態(tài)測功亦稱有負荷測功，是指發(fā)動機在節(jié)氣門開度一定時，轉速一定和其它參數都保持不變的穩(wěn)定狀態(tài)下，在測功機上通過給發(fā)動機加上一定的模擬負荷測定發(fā)動機功率的一種方法。1.穩(wěn)態(tài)測功穩(wěn)態(tài)測功亦稱有負荷測功，是指發(fā)動機在節(jié)氣29穩(wěn)態(tài)測功時，發(fā)動機的有效功率Pe、扭矩Te和轉速n之間有以下關系：

Pe=Pe——發(fā)動機的有效功率Te——發(fā)動機的有效轉矩n——發(fā)動機轉速，r／min。

穩(wěn)態(tài)測功時，發(fā)動機的有效功率Pe、扭矩Te和轉速n之間有以下302．動態(tài)測功

把發(fā)動機的所有運動部件看成一個繞曲軸中心線轉動的簡單回轉體。沒有外加負荷的發(fā)動機在怠速或低速情況下，突然加大節(jié)氣門將其加速到某一高轉速，此時，發(fā)動機除克服各種機械阻力外，剩余的扭矩，即有效扭矩將使發(fā)動機加速運轉。通過測量發(fā)動機的角加速度或測量發(fā)動機從低速到高速所用的時間，即可計算出發(fā)動機所發(fā)出的功率。2．動態(tài)測功把發(fā)動機的所有運動部件看成一個繞曲軸中31

無負荷測功原理可分為兩類：一類是用測定瞬時角加速度的方法測量瞬時加速功率；另一類是用測定加速時間的方法測量平均加速功率。無負荷測功原理可分為兩類：一類是用測定瞬時角加速度的32瞬時加速功率測量有效轉矩與角加速度的關系為

Pe=C.n.此式表明，發(fā)動機加速過程中，在某一轉速下的有效功率與該轉速下的瞬時加速度成正比。只要測出加速過程中的這一轉速和對應的加速度，即可求出該轉速下的功率。

瞬時加速功率測量33平均加速功率的測量實際應用中，通常是測量加速過程中某段時間內的平均功率。

P=

平均加速功率的測量34

發(fā)動機在起止轉速范圍內的平均有效加速功率與其加速時間成反比。即當發(fā)動機的節(jié)氣門突然全開時，發(fā)動機由起始轉速n1，加速到終止轉速n2的時間越長，則有效功率越??；反之則有效功率越大。因此，要測量某一轉速范圍內的平均功率，只要測得發(fā)動機在設定轉速n1、n2之間的加速時間，便可獲得平均有效加速功率。發(fā)動機在起止轉速范圍內的平均有效加速功率與其加351．無負荷測功儀的測功原理

無負荷測功按其工作原理可分為兩類。一類是通過測量加速過程中某一轉速的加速度而獲得瞬時功率。傳感器從飛輪齒圈、分電器的總高壓線感應電壓、低壓電路感應電壓等處取得轉速脈沖信號，經整形放大后輸入加速度計算器，計算一定間隔時間內的脈沖數，再由轉換分析器把與發(fā)動機功率成正比的相對加速度脈沖信號變成直流電壓信號并把它輸入到已按功率標定的電壓表以顯示被測發(fā)動機的功率。時間間隔取得越小，則測得的有效功率就越接近瞬時有效功率。1．無負荷測功儀的測功原理無負荷測功按其工作原理36

另一類是通過測加速過程某轉速范圍內的加速時間而獲得平均加速功率。它將來自點火系一次電路斷電器觸點開閉一次電流的感應信號，作為發(fā)動機曲軸轉速信號，由計算器計算出從給定轉速n到n輸入的脈沖數并轉換成電流信號，在指示儀表上顯示出加速時間或直接表定成功率。國內便攜式無負荷測功儀多為此種類型。另一類是通過測加速過程某轉速范圍內的加速時間而獲37

無負荷測功通常有兩種方法：一是采用單一功能的便攜式無負荷測功儀。另一種是使用發(fā)動機綜合測試儀。無負荷測功通常有兩種方法：382．便攜式無負荷測功儀及測功方法

便攜式無負荷測功儀一般有指針式、數字顯示式和等級顯示式。2．便攜式無負荷測功儀及測功方法

便攜式無負391-LED數碼顯示器2-模擬轉速調整3-測量與模擬開關4-四缸與六缸開關5-功率測量按鍵6-轉速測量按鍵7-置零按鍵8-下門限調整9-上門限調整10-輸入1-LED數碼顯示器2-模擬轉速調整3-測量與模擬開關40無負荷測功儀的測功方法如下。

（1）將儀器的電源線的紅魚夾接在蓄電池“+”極上，黑魚夾接在蓄電池的“-”極上。此時儀器數碼管點亮。（2）檢查儀器并按使用說明書要求調試校正。（3）將輸入線上的紅魚夾接在分電器上的低壓接柱或低壓導線上，黑魚夾接在搭鐵線上。（4）起動發(fā)動機并預熱至正常工作溫度（80-90℃），并調整好發(fā)動機怠速，使其在規(guī)定的范圍內穩(wěn)定運轉。（5）測量轉速。按下“轉速”鍵，將測量與模擬開關扳擲測量擋，根據發(fā)動機缸數，將四缸與六缸開關扳擲相應擋位。此時，數碼管顯示數字為發(fā)動機轉速。（6）測功。將“測功”鍵按下，將“測量與模擬”開關擲于“測量”。在發(fā)動機怠速穩(wěn)定運轉狀態(tài)下，將加速踏板一腳踩到底，轉速猛然上升，然后發(fā)動機將自動熄火，松開加速踏板，此時，儀器數碼管顯示的數字為發(fā)動機規(guī)定轉速n到n之間的加速時間記錄數據，單位為“秒”。按“復零”鍵，重新起動發(fā)動機至穩(wěn)定轉速后，可進行第二次測量。重復上述操作三次，最后取平均值。無負荷測功儀的測功方法如下。

（1）將儀器的電源41（7）查對功率。利用加速時間和功率的對應關系曲線或表格,查出對應的發(fā)動機功率值。下表為東風EQ6100-1型發(fā)動機功率—時間對照表，表中功率值為不帶發(fā)電機，空氣壓縮機和風扇的臺架穩(wěn)定狀態(tài)外特性試驗值。（7）查對功率。利用加速時間和功率的對應關系曲線或表格,查出42注意事項:（1）檢測時的起始轉速n選擇一般稍高于怠速轉速。終止轉速n一般選取最高轉速的80%。例如CA10-B發(fā)動機試驗時，n=1000r/min，n=2800r/min。（2）需要置入轉動慣量的儀器，要把被測發(fā)動機的轉動慣量置入儀器中。（3）一些儀器在發(fā)動機轉速升至n時不能熄火。操作時，當轉速超過n時應立即松開加速踏板，切忌發(fā)動機長時間空轉。注意事項:43也可用發(fā)動機綜合分析儀測功.

下圖為EA2000分析儀測功電腦界面.也可用發(fā)動機綜合分析儀測功.

下圖為EA2000分析儀測功電44國家標準:

根據國家標準，在用車發(fā)動機功率不得低于原標定功率的75%，大修后的發(fā)動機最大功率不得低于原設計標定值的90%。檢測到的發(fā)動機的功率與標準值相比較，可確定汽車發(fā)動機是否需要大修或修理是否合格。國家標準:根據國家標準，在用車發(fā)動機功率不得低于原45四、單缸功率的檢測

檢查各缸動力性能是否一致是發(fā)動機診斷的一個重要的內容。無負荷測功儀既可以檢測發(fā)動機的整機功率，又可以檢測某缸的單一功率。檢測單缸功率的方法是：先測出發(fā)動機整機功率，再測出某缸斷火情