03第三章發(fā)動機的檢測診斷

第三章發(fā)動機的檢測診斷1發(fā)動機功率的檢測

發(fā)動機技術(shù)狀況變化的主要外觀癥狀有：動力性下降，燃料與潤滑油消耗量增加，起動困難，排放污染物增加，漏水、漏油、漏氣、漏電以及運轉(zhuǎn)中有異常響聲等。發(fā)動機功率的評價指標有指示功率和有效功率。發(fā)動機有效功率是指發(fā)動機輸出軸上發(fā)出的功率。是掌握發(fā)動機的技術(shù)狀況，確定發(fā)動機是否需要大修或鑒定發(fā)動機的維修質(zhì)量。發(fā)動機功率的檢測可分為穩(wěn)態(tài)測功和動態(tài)測功。發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)測功：是指在節(jié)氣門開度一定，轉(zhuǎn)速一定，其它參數(shù)都保持不變的穩(wěn)定狀態(tài)下，在測功器上測定發(fā)動機功率的一種方法，也稱發(fā)動機的臺架測功。

計算公式：式中:Pe—發(fā)動機有效功率,KWn---發(fā)動機轉(zhuǎn)速,r/minMe---發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩,N.m動態(tài)測功：是指節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速等參數(shù)均處于變動狀態(tài)下，測定發(fā)動機功率的一種方法，也稱無負荷測功、無外載測功。

1.1發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)測功1.1.1測試設(shè)備組成

轉(zhuǎn)速儀、水溫表、機油壓力表、機油溫度表、氣象儀器（濕度計、大氣壓力計、溫度計）、計時器、燃料測量儀、測功器。1.1.2測功器的類型

水力式、電力式、電渦流式1.1.3電渦流式測功器的結(jié)構(gòu)與工作原理

（1）電渦流測功器的結(jié)構(gòu)

電渦流測功器因結(jié)構(gòu)形式不同，分為盤式和感應子式兩類?，F(xiàn)在應用最多的是感應子式電渦流測功器。圖1-1電渦流測功器結(jié)構(gòu)圖

1-轉(zhuǎn)子；2-轉(zhuǎn)子軸；3-連接盤；4-冷卻水管；5-激磁繞組；6-外殼；7-冷卻水腔；8-轉(zhuǎn)速傳感器；9-底座；10-軸承座；11-進水管（2）電渦流測功器的工作原理

1.1.4測試過程

（1）將發(fā)動機安裝在測功器臺架上，使發(fā)動機曲軸中心線與測功器轉(zhuǎn)軸中心線重合。（2）安裝儀表并接上電器線路，接通各種管路。

（3）檢查調(diào)整氣門間隙。汽油機檢查調(diào)整分電器的斷電器觸點間隙、火花塞電極間隙及點火提前角；柴油機要檢查調(diào)整噴油器的噴油提前角、噴油壓力、噴油錐角及噴霧情況。檢查調(diào)整各緊固件。（4）記錄當時的氣壓和氣溫。

（5）起動發(fā)動機，操縱試驗儀器，觀察儀表工作情況，記錄下數(shù)據(jù)，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算并繪制出Pe、Me、ge曲線。1.2用發(fā)動機的無負荷測功在用發(fā)動機無負荷測功，可以在不拆卸發(fā)動機的情況下，快速測定發(fā)動機的功率。發(fā)動機無負荷測功儀不需外加載裝置，能在短時間內(nèi)測出發(fā)動機功率。1.2.1測量原理：

通過測量某一定轉(zhuǎn)速時的瞬時加速度，就可以確定出發(fā)動機的功率大

小。瞬時加速度愈大，則發(fā)動機功率愈大。1.2.2發(fā)動機無負荷測功方法圖1-２便攜式無負荷測功儀面板1.3無負荷測功儀的使用方法儀器自校、預熱預熱發(fā)動機，安裝轉(zhuǎn)速傳感器測加速時間：袖珍式無負荷測功儀，可遙測到加速時間和轉(zhuǎn)速。然后翻轉(zhuǎn)測功儀，查看殼體背面印制的主要機型的功率、時間對照表，便可得知發(fā)動機功率的大小。說明：無負荷測功儀可以測定發(fā)動機的全功率，也可測定某一氣缸的功率（斷開某一缸的點火或高壓油路測得的功率和全功率比較，二者之差即為該缸的單缸功率）。各單缸功率進行對比，可判斷各缸技術(shù)狀況（主要是磨損情況）。發(fā)動機功率檢測視頻1.4檢測結(jié)果分析標準：在用車發(fā)動機功率不得低于原額定功率的７５％，大修后發(fā)動機功率不得低于原額定功率的90％。若發(fā)動機功率偏低，則可能是燃料供給系調(diào)整狀況不佳，點火系技術(shù)狀況不佳，應對油、電路進行調(diào)整。若調(diào)整后功率仍低時，應結(jié)合氣缸壓力和進氣歧管真空度的檢查，判斷是否是機械部分故障。可對個別氣缸其進行斷火后再測功，診斷其技術(shù)狀況。也可取消任一氣缸的工作，發(fā)動機轉(zhuǎn)速都會有所下降。要求最高與最低下降之差不大于平均下降值的３０％，如果轉(zhuǎn)速下降值低于一定規(guī)定值，說明斷火之缸工作不良。轉(zhuǎn)速下降值愈小，則單缸功率愈小，當下降值等于零時，單缸功率也等于零，即該缸不工作。發(fā)動機單缸功率偏低，一般系該缸高壓分火線或火花塞技術(shù)狀況不佳、氣缸密封性不良、氣缸上油（機油）等原因造成，應調(diào)整或檢修。發(fā)動機功率與海拔高度有密切關(guān)系，無負荷測功儀所測結(jié)果是實際大氣壓力下的發(fā)動機功率，如果要校正到標準大氣壓下的功率，應乘以校正系數(shù)。在不解體的條件下，檢測氣缸密封性的常用方法有：測量氣缸壓縮壓力；測量曲軸箱竄氣量；測量氣缸漏氣量或氣缸漏氣率；測量進氣管負壓等。在就車檢測時，只要進行其中的一項或兩項，就能確定氣缸密封性的好壞。2氣缸密封性的檢測氣缸密封性與氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊、活塞、活塞環(huán)和進排氣門等零件的技術(shù)狀況有關(guān)。氣缸密封性是表征發(fā)動機技術(shù)狀況的重要參數(shù)。2.1氣缸壓縮壓力的檢測活塞到達壓縮終了上止點時氣缸內(nèi)的壓力稱為氣缸壓縮壓力，簡稱為氣缸壓力。檢測方法有：用氣缸壓力表檢測和用氣缸壓力測試儀檢測。氣門油封

2.1.1用氣缸壓力表檢測氣缸壓縮壓力氣缸壓力表是一種氣體專用壓力表，它一般由壓力表頭、導管、單向閥和接頭等組成。

(1)檢測方法

(2)診斷參數(shù)標推：氣缸壓縮壓力標準值一般由汽車廠商提供。按照GBl8565—2001《營運車輛綜合性能要求和檢驗方法》的規(guī)定，在用汽車發(fā)動機各氣缸壓力應不小于原設(shè)計值的85％，每缸壓力與各缸平均壓力的差：汽油機應不大于8％，柴油機應不大于10％。根據(jù)GB/T15746.2—1995《汽車修理質(zhì)量檢查評定標準發(fā)動機大修》附錄B的規(guī)定：大修竣工發(fā)動機的氣缸壓力應符合原設(shè)計規(guī)定，每缸壓力與各缸平均壓力的差：汽油機不超過8％，柴油機不超過10％。(3)結(jié)果分析2.1.2用氣缸壓力測試儀檢測氣缸壓縮壓力起動機啟動電流曲線2.2曲軸箱漏氣量的檢測國家標準GB11340一1989《汽車曲抽箱排放物測量方法及限值》規(guī)定采用的漏氣量測量裝置及連接方法國家標準GB11340—1989《汽車曲軸箱排放物測量方法及限值》中并未做出曲軸箱竄氣量規(guī)定。在國家標準GB14761.4—1993《汽車曲軸箱污染物排放標準》中，對曲軸箱排放的定性規(guī)定是“汽車運行80000km內(nèi)，從機油標尺口測量不允許出現(xiàn)正壓力”。曲軸箱單缸平均漏氣量參考性診斷參數(shù)標準曲軸箱竄氣量大，一般是因氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損量大、配合間隙增大或活塞環(huán)對口、結(jié)

膠、積炭、彈性降低或失去彈性、斷裂及缸壁拉傷等原因造成，因而檢測時要結(jié)合使用、維修和配件質(zhì)量等情況進行具體的分析、判斷。2.3氣缸漏氣量和漏氣率的檢測Ⅰ—壓縮行程開始位置；Ⅱ—壓縮行程上止點；Ⅲ—１缸上止點位置；１—調(diào)壓閥；２—進氣壓力表；３—測量表；４—橡膠軟管；５—快換接頭；６—充氣嘴；７—校正孔板2.3.1氣缸漏氣量的檢測檢測方法：活塞在上止點從燃燒室通入接近于缸壓的空氣，壓力由進氣壓力表讀出（氣源壓力）。測量表調(diào)到0.4MPa（P1），漏氣時0.4MPa下降到某一值（P2）漏氣量測出后的分析：

排氣有漏氣聲：排氣門漏

進氣管有漏氣聲：進氣門漏

水箱蓋有氣泡：缸墊壞

加機油口漏氣聲：活塞或環(huán)壞許用值：大于0.252.3.2氣缸漏氣率的檢測許用值：30%-40%2.4進氣管負壓的檢測進氣管負壓(真空度)：ΔPx＝P0-PxPx－進氣管的絕對壓力，壓力低真空度大。

P0－大氣壓力節(jié)氣門后的所有管路漏氣，真空度變小，大約在50kpa以下。點火過晚：大約在47－57kpa之間輕擺；過早：大擺。混合氣過濃：在44－57kpa之間緩慢擺動；過稀：大于過濃，在40kpa左右擺幅大。氣缸密封、活塞環(huán)漏，快開節(jié)氣門為0。氣門不嚴，在50kpa左右。怠速正常值：60－70kpa極限：不能低于3－5KPa（ａ）發(fā)動機密封性正常；（ｂ）氣門與氣門座密封；（ｃ）氣門與導管卡滯；（ｄ）氣門彈簧折斷或彈力不足；（ｅ）氣門導

管磨損；（ｆ）活塞環(huán)磨損；（ｇ）氣缸墊竄氣（ｈ）混合氣過稀或過濃；（ｉ）進氣歧管襯墊漏氣與排氣系統(tǒng)堵塞；（ｊ）點火過遲；（ｋ）氣門開啟過遲；（ｌ）火花塞電極間隙過小2.4.1檢測步驟①起動發(fā)動機，使發(fā)動機達到正常工作溫度②將負壓表軟管接到進氣歧堵的測壓孔上；②變速器掛空擋，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)；④讀取負壓表上的示值。用示波器通過波形分析負壓2.4.2波形分析2.4.1診斷標準根據(jù)GB3799—1983《汽車發(fā)動機大修竣工技術(shù)條件》的規(guī)定，大修竣工的四行程汽油機轉(zhuǎn)速在500—600r／min時，以海平面為準，進氣管負壓應在57.33～70.66kPa范圍內(nèi)。波動范圍：六缸汽油機一般不超過3.33kPa，四缸汽油機一般不超過5.07kPa。由于進氣管的負壓隨海拔高度升高而降低，因此應根據(jù)所在地區(qū)海拔高度對測量值進行修正(一般海拔每升高1000m，負壓將減少10kPa左右)。3發(fā)動機故障診斷程序及注意事項3.1汽車故障診斷的基本思路

問診試車分析假設(shè)驗證3.2汽車故障診斷的基本流程

3.2.1因果圖分析法在推理假設(shè)環(huán)節(jié)的應用3.2.2診斷流程設(shè)計實例3.4汽車故障診斷的注意事項進氣系統(tǒng)的檢修注意事項燃油系統(tǒng)檢修注意事項

發(fā)動機電控系統(tǒng)檢修注意事項電子控制點火系統(tǒng)檢修注意事項4.1解碼器解碼器的功能、類型和基本結(jié)構(gòu)解碼器的使用方法4發(fā)動機診斷儀器介紹4.2車用數(shù)字萬用表車用數(shù)字萬用表，一般能測量電壓、電流、電阻、轉(zhuǎn)速、頻率、溫度、電容、閉合角、占空比和二極管等項目，并具有自動斷電、自動量程變換、圖形顯示、峰值保留和數(shù)據(jù)鎖定等功能。1-直流/交流按鈕；2-保持按鈕；3-量程按鈕；4-車速按鈕；5-選擇開關(guān)KM300型車用數(shù)字萬用表測直流電壓、電流與電阻測溫度與轉(zhuǎn)速4.3發(fā)動機綜合性能檢測儀1-信號提取系統(tǒng)；2-傳感器掛架；3-前端處理器；4-采集處理與顯示系統(tǒng)；5-熱鍵板；6-主機柜與鍵盤柜；7-打印機柜；8-排放儀柜EA1000型發(fā)動機綜合性能檢測儀一般由信號提取系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)和采控顯示系統(tǒng)三大部分組成信號提取系統(tǒng)主副菜單及分區(qū)點火提前角的檢測方法傳感器與執(zhí)行器5電噴發(fā)動機傳感器及執(zhí)行器檢測水溫傳感器電阻值的檢測水溫傳感器的接線及溫度與電阻的特性曲線(豐田)5.1傳感器的檢測5.1.1水溫傳感器的檢測進氣溫度傳感器溫度與電阻的關(guān)系(豐田)進氣溫度傳感器溫度與電壓降的對應關(guān)系(克萊斯勒)5.1.2進氣溫度傳感器的檢測帶怠速開關(guān)的四線式節(jié)氣門位置傳感器（豐田）5.1.3節(jié)氣門位置傳感器的檢測VTA-E2測量怠速位置:1000Ω;全開:4000Ω怠速時:0.5-1V,全開時:4.5V帶調(diào)節(jié)用長孔的節(jié)氣門位置傳感器（GM公司）1-節(jié)氣門位置傳感器；2-節(jié)氣門體組件；3-傳感器固定壓板；4-傳感器固定螺釘節(jié)氣門位置傳感器及其接線節(jié)氣門位置傳感器電阻值檢測數(shù)據(jù)（豐田）用歐姆表檢測四線式節(jié)氣門位置傳感器的接線圖5.1.4空氣流量計的檢測7線翼片式空氣流量計接線插頭7線翼片式空氣流量計各端子名稱(豐田)熱膜式空氣流量計ECU應向端子4提供5V電壓；繼電器應向端子2提供電源電壓。圖6-12旋轉(zhuǎn)翼片式空氣流量傳感器信號波形波形分析圖6-15熱線式空氣流量傳感器信號實測波形卡門旋渦式空氣流量計THA-E2：0℃：4-7KΩ；20℃：2-3KΩ,2.5-3.4V；60℃：0.4-0.7KΩ,0.2-1.0VVc-E2電壓應為4.5-5VKs-E2輸出2-4V脈沖電壓卡門渦旋式空氣流量傳感器的輸出信號電壓波形波形分析5.1.5進氣壓力傳感器的檢測電路連接真空度與信號電壓關(guān)系2JZ-GE發(fā)動機不同真空度下的進氣壓力傳感器信號標準波形分析電容式進氣壓力傳感器信號波形分析說明5.1.6氧傳感器的檢測輸出信號0.1-0.9V0.1—稀----0.45V---濃----0.9V氧傳感器OX的檢測：加減節(jié)氣門開度時，輸出電壓應在0.1—0.9V。電壓變化次數(shù)，在10S內(nèi)應≥4次，這說明其電壓突變特性的好壞，和對A/F修正功能的好壞。拔下進氣管上任一真空管時，電壓下降為0.1V（趨勢）。堵住空氣濾清器管口，電壓上升為0.9V（趨勢）。波形檢測分析5.1.7曲軸位置、凸輪軸位置與車速傳感器的檢測輸出信號電壓波形故障波形解析桑塔納2000GSi凸輪軸位置傳感器及其電路連接電壓檢測：76-67，蓄電池電壓；62-67，5v電壓電阻檢測：ECU連接器插頭與傳感器連接器插頭之間線路的檢查傳感器連接器插頭端子ECU連接器插頭端子標準阻值（Ω）162﹤0.5276﹤0.5367﹤1曲軸和凸輪軸位置傳感器信號波形（霍爾式）配氣相位波形檢測車速傳感器接線圖（GM公司）電壓信號應高于0.5V發(fā)動機爆震傳感器線路圖（GM）ECU提供4-6V電壓;傳感器阻值3300-4500Ω;輕敲,點前提前減小

爆震傳感器波形分析

桑塔納2000GSi爆震傳感器電路連接圖桑塔納2000GSi用萬用表檢測傳感器插座上端子1和2及1和3之間的電阻值均應為無窮大，否則應更換傳感器；發(fā)動機起動電路(豐田5S-FE)5.1.8起動信號檢測5.1.9空檔起動開關(guān)(P/N開關(guān))空檔起動開關(guān)(P/N開關(guān))電路:P、N檔時，信號電壓小于1V;其它檔位為大于5V的信號電壓;B與搭鐵線之間的電阻應小于0.5Ω,否則應換線。5.1.10動力轉(zhuǎn)向開關(guān)信號動力轉(zhuǎn)向壓力開關(guān)電路：汽車低速或怠速運行，達到校準壓力時，應向ECU輸送12V的電壓，以提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速。5.1.11空調(diào)需求信號空調(diào)控制電路：信號請求電壓：8-14V.5.1.12制動開關(guān)信號制動開關(guān)信號電路:檢測制動燈開關(guān)信號，當踩下制動踏板時，ECU的STP端子應有12V的電壓。斷路繼電器控制的燃油泵電路（豐田）5.2.1燃油泵及控制電路的檢測控制電路有：油泵開關(guān)控制型油泵ECU控制型電阻器式燃油泵驅(qū)動模塊式等5.2執(zhí)行器的檢測J220315.2.2噴油器的檢測用手指感覺檢查噴油器的工作情況檢查噴油器電阻噴油器按阻值可分為低阻和高阻兩種，低阻2～3Ω，高阻13～18Ω。安裝噴油器測試件測量噴油量15S，70-80cm3,各噴油器允許誤差9cm3噴油器噴油狀況

a）良好；b）尚可使用；c）差旁通空氣式怠速電磁閥-步進電機式5.2.3怠速控制閥的檢測旁通空氣式怠速電磁閥-步進電機式電路圖檢查ISC閥的關(guān)閉與開啟情況在B1和B2端子上接上蓄電池正極，然后依次將S1、S2、S3、S4接負極，閥應逐步關(guān)閉;在B1和B2端子上接上蓄電池正極，然后依次將S4、S3、S2、S1接負極，閥應逐步開啟;旁通空氣式怠速電磁閥-旋轉(zhuǎn)式電磁閥執(zhí)行機構(gòu)控制電路圖檢查旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制執(zhí)行機構(gòu)的電阻+B與ISC1、+B與ISC2之間的電阻均為18.8～22.8Ω發(fā)動機以1100～1200r/min的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)5s后，轉(zhuǎn)速應降低200r/min，直通空氣式怠速控制閥6電噴發(fā)動機故障碼詳解6.1何為故障代碼6.2故障代碼設(shè)置原則說明：有碼未必有故障；無碼未必無故障（例如：豐田車無噴油器故障碼，博世系統(tǒng)無點火線圈故障碼）。6.3故障代碼讀取方法6.4故障代碼清除方法6.5故障狀態(tài)

1）當前故障(Present)

2）偶發(fā)故障(Sporadic)

3）歷史故障（History）6.6故障類型

1）最大故障(Maximum):線路對電源短路或信號大于最大限值。

2）最小故障(Minimum):線路對地短路或信號小于最小限值。

3）信號故障（Signal)：線路斷路或出現(xiàn)多種類型故障。

4）不合理故障（Non-Plausible)：信號超過合理的范圍，但仍在最小與最大限值范圍內(nèi)。7電噴發(fā)動機點火系故障診斷7.1點火波形分析次級點火電壓標準波形圖波形分析：發(fā)火線（擊穿電壓）電壓1.5-2萬伏，火花電壓4-8千伏。過高：電阻過大；斷線；接觸不良；臟污。拔下高壓線與火花塞距離加大，擊穿電壓升高。高壓線搭鐵，電壓應低于4000V，否則有間隙過大處?；鸹ň€：1000r/min，火花時間為1.5ms。

時間過短：火花塞間隙大；電極燒蝕或間隙大；高壓線電阻大；混合氣?。稽c火過遲。

過長：火花塞積碳，間隙小，短路。波形倒置：點火線圈初級接反，電壓波形倒置，點火能量小。振蕩區(qū)分析：5-8個波形，如少，說明點火線圈短路，一次線圈接觸不良。閉合區(qū)分析：閉合區(qū)可變長，閉合段有上升