发动机技术状况检测.docx
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发动机技术状况检测
第三章发动机技术状况检测
教学目的及要求
1.掌握油路(供给系)、电路(点火系)、气缸密封性的检测及故障对发动机性能的影响。
2.掌握发动机分析仪的用法及点火波形的分析方法。
3.掌握混合气浓度(空燃比)与五种废气成分的关系。
4.掌握发动机的常规检查,应包括:
点火角、怠速、缸压、燃油压力、废气成分、真空度、蓄电池电压等。
重点:
气缸密封性检测,点火波形检测。
难点:
分析仪用法及波形分析
课时:
8
第一节气缸密封性检测
课时:
2
重点:
检测方法及漏气原因
难点:
真空度检测
一、气缸压缩压力的检测
1、组成燃烧室的零件有:
活塞及活塞环、气缸体、气门、缸垫、火花塞孔(喷油器孔),因此上述零件的损坏影响密封性。
v配缸间隙:
活塞裙部下端垂直于销座方向下端直径与气缸配合间隙。
v气门密封带:
气门与气门座的接触环带。
v活塞环形状:
矩形、锥形、扭曲、梯形、筒面
v气门油封:
v气缸密封性的参数有:
缸压、漏气率、进气管真空度。
2、用起动电流间接测缸压:
原理:
起动转矩M与起动电流成正比,电流与缸内压力成正比。
起动转矩克服机械摩擦阻力、惯性力、压缩压力。
M与I和压缩压力成正比。
M=K•m•ф••Is
二、气缸漏气量检测:
检测方法:
活塞在上止点从燃烧室通入接近于缸压的空气,压力由进气压力表读出(气源压力)。
测量表调到0.4MPa(P1),漏气时0.4MPa下降到某一值(P2)
P1-P2=ρ•Q2/2ф2•A2
漏气量测出后的分析:
排气有漏气声:
排气门漏
进气管有漏气声:
进气门漏
水箱盖有气泡:
缸垫坏
加机油口漏气声:
活塞或环坏
许用值:
大于0.25
三、进气管真空度检测:
真空度:
节气门后的真空度。
ΔPx=P0-Px
Px-进气管的绝对压力,压力低真空度大。
P0-大气压力
影响真空度的因素:
1.节气门后的所有管路漏气,真空度变小,大约在50kpa以下。
2.点火角不正确影响真空度。
过晚:
大约在47-57kpa之间轻摆,过早:
大摆。
3.混合气过浓:
在44-57kpa之间缓慢摆动;过稀:
大于过浓,在40kpa左右摆幅大。
4.气缸密封、活塞环漏,快开节气门为0。
5.气门不严,在50kpa左右。
怠速正常值:
60-70kpa
极限:
不能低于3-5KPa
第二节点火系检测
教学目的及要求
1.点火波形的形成原理
2.点火波形的检测方法
3.点火波形对比检测点火系故障
4.发动机分析仪的用法
5.点火角的检测仪器及检测方法
课时:
4
重点:
检测及分析方法
难点:
点火波形的形成
一、各类型点火系统
v传统点火线路简图
v磁电式点火过程
v电控点火系统
v电控点火过程
v无分电器的电控点火系统
二、点火电压波形检测与分析
1.点火波形:
点火电压随时间的变化关系(转角)。
2.波形的形成:
1电路接通(触点、三极管通),一次线圈有电流通过并随时间按指数规律增长,电压下降到零,电流越大,磁场越强。
为防止电流过大点火线圈发热绝缘破坏,有限流。
②一次电路接通在二次电路产生互感电动势,但弱。
为向下的振荡波,1500-2000V。
③闭合(导通)时间越长,电流越大,磁场能越大。
④一次电路切断,一次电流磁场迅速消失,一次电压因自感而升高,二次电压因互感而生。
电感大,电容小,匝数比小,二次电压高。
⑤一次自感电压为300V,二次为1.5-2万伏,击穿电压4-8千伏。
⑥二次电压击穿火花塞后,放电产生火花,电压降低形成火花线。
放电时间0.6-1.6ms。
当点火线圈的能量消耗到不足以维持火花放电时,火花终了,电压能量在电容与电感之间充放电形成3-5次振荡。
⏹能量大,则火花线高而宽。
⏹由于互感,二次波形的变化也使一次波形与之相同。
⏹通电电流增加,断电电流减少,都产互感,但感应电压方向相反。
三、检测仪器
1.电压、电流及能转化为电压、电流的非电量,都可表示――示波器。
点火波形、缸压、油压、异响波形
2.检测方法:
一次波形:
红黑鱼夹在断电路器两端(传统点火,且能控制单缸断火)。
红鱼夹夹在点火线圈低压接线柱或IG-上,黑鱼夹接地(E1)(电子点火)。
二次波形:
高压传感器夹中央高压线上;转速传感器夹在1缸线,采集转速、点火时间和点火顺序。
无中央高压线的,两者可都夹1缸线上。
3、波形分析:
1发火线(击穿电压)电压1.5-2万伏,击穿电压4-8千伏。
a)过高:
电阻过大;断线;接触不良;脏污。
b)拔下高压线与火花塞距离加大,击穿电压升高。
c)高压线搭铁,电压应低于4000V,否则有间隙过大处。
2火花线:
1000r/min,火花时间为1.5ms。
时间过短:
火花塞间隙大;电极烧蚀或间隙大;高压线电阻大;混合气稀;点火过迟。
过长:
火花塞积碳,间隙小,短路。
3波形倒置:
点火线圈初级接反,电压波形倒置,点火能量小。
4闭合角控制:
电控闭合角可调。
5振荡区分析:
5-8个波形,如少,说明点火线圈短路,一次线圈接触不良。
6闭合区分析:
闭合区可变长,闭合段有上升,凸起,属正常。
因有限流和闭合角可调功能。
4、单缸次级电压的故障波形分析:
1断电高压产生之前出现小的多余波形,说明断电器触点接触面不平,在完全断开之前有瞬间分离现象,引起电压抖动。
2火花线变短,很快熄灭,说明点火系统储能不足。
可能是供电电压偏低,或初级电路导线接触不良造成的。
③第二次振荡波形之前出现小的杂波,可能是由断电器触点接触面不平,在完全闭合之前有不良接触所致。
4在触点闭合阶段,存在多余的小的杂波,可能是初级电路断电器触点搭铁不良,或各接点接触不良,引起了小的电压波动。
5第二次振荡波形存在严重的杂波,这一般是由于断电器触点臂弹簧弹力太弱,使触点闭合瞬间引起弹跳所致。
6击穿电压过高,且火花线较为陡峭,这可能是火花塞间隙太大,或次级电路开路等所引起。
火花间隙越大,所需击穿电压越高,而且往往没有良好的放电过程。
7击穿电压和火花线都太低,且火花线变长,这可能是火花塞间隙太小或积炭较严重。
在这种情况下,击穿电压就会很低,而火花放电时间则较长。
8火花线中出现干扰“毛刺”,可能是分电器盖或分火头松动。
这样,在发动机高速运转时,因分电器的振动会使火花塞上的电压不稳定而出现抖动。
9完全没有高压击穿和火花线波形,说明火花塞未被击穿,也就没有火花放电过程。
产生的原因可能是次级高压线接触不良或断路,或者火花塞间隙过大。
10第一次振荡次数明显减少,可能的原因是断电器触点并联的电容器漏电、电容器容量不够或初级线路接触不良,导致线路上电阻增大、耗能增加,火花熄灭后剩余能量小,振荡衰减加快。
⑾整个次级电压波形上下颠倒,说明点火线圈初级两端接反或将电源极性接反了。
从而初级电流、以至次级电压都改变了方向。
⑿与正常时相比,触点闭合阶段变短,说明断电器触点间隙过大了。
反之,若闭合阶段变长,就说明触点间隙太小了。
实际上,次级电压波形不仅与点火系统的状况有关,还要受发动机内部工作状况(温度、压力、燃气成分等)的影响,情况较为复杂。
所以在实践中还可能会遇到很多不同形状的故障波形。
只要我们掌握了点火系统的基本工作原理,就不难根据故障波形作出相应的分析判断。
四、点火正时检测:
v点火正时指正确的点火时间,一般用点火提前角表示。
从点火开始到活塞到达压缩上止点曲轴转过的角度称为点火提前角。
v点火提前角与转速、负荷、水温、进气温度、爆震、空调、起动开关有关。
v初始角:
无提前装置或未控制的点火角,即最初调整值。
v基本角:
随工况变化,负荷、转速,内存脉谱图角。
v修正角:
其他产生因素,进一步优化。
修正有:
水温、大气温度修正;稳定怠速修正;氧反馈修正;爆震修正;额外负荷修正;暖机修正。
频闪法检测:
1缸跳火时,接在一缸线上的传感器信号触发正时灯闪光,闪光照射到飞轮或皮带轮上的刻度与零刻度距为点火角。
若把闪光推迟到固定标记与零刻度对齐时发生,延时电路中可变电位计电阻的变化量(电流的变化量)表示点火角。
延时越大,点火角越大。
v可测初始角,各工况点火角(包括怠速,小、中、大负荷)
五、发动机分析仪的功能
1.无负荷测功
2.点火波形
3.其它波形(喷油器、转速传感器)
4.进气管真空度波形(压力传感器)
5.各缸工作均匀性
6.起动电流、发电机电压
7.万用表功能
8.点火角
9.排气分析
分析仪的信号提取系统
1、转速传感器:
采集转速、点火时刻、点火顺序,夹在一缸高压线上。
2、初级电压信号传感器:
红鱼夹、黑鱼夹。
红鱼夹夹在初级线上,黑鱼夹接地。
也可以夹在IG点。
3、高压(次级)信号传感器:
取二次电压信号。
4、电流传感器:
夹在起动机、充电线上,测起动电流、充电电流。
5、电源夹:
大的红黑鱼夹。
第三节 燃油供给系检测
课时:
1
重点:
HC影响因素、油压检测
难点:
油压检测
一、混合气质量检测:
空燃比定义:
过量空气系数:
废气成因:
HC:
1、混合气浓,氧气少,未燃气变为HC。
2、混合气过稀不能燃烧而缺火。
3、火花塞缺火造成HC生成。
CO:
1、浓时多,稀时少,富氧少。
2、与空燃比有对应关系,混合气浓度可由CO反应。
O2:
重要信号。
O2多,混合气变稀,正常值在1-2%之间。
二、电控喷油信号检测:
喷油脉宽:
0.8-1.1ms=喷油量
波形:
12V,自感电压30V
基极电压0.6V截止,0.9V时半开,电流1A。
全开4A。
单功触发式:
双功触发式:
三、燃油压力检测
Ø 工作压力:
随节气门开度变化。
怠速、全开油压。
Ø 初始压力:
拔掉真空管后压力,发动机未运转压力
Ø 保持压力:
停机后10分钟后压力,150KPa左右。
Ø 油泵压力(最高压力):
堵死调节器或者堵住油管。
✓工作压力:
检测真空漏
✓初始压力:
检测调节器漏,弹簧软
✓保持压力:
油泵单向阀漏,起动不好
✓最高压力:
油泵油量问题。
磨损、短路
油压调节器
第五节润滑系与异响检测
课时:
1
重点:
影响机油压力的因素
难点:
油路走向、五种异响诊断
机油压力,机油消耗量和机油品质反映润滑系技术状况,又反映摩擦副的技术状况。
一、机油压力的检测:
1、机油泵性能,限压阀调整、机油道、滤清器,工作温度影响油压。
主轴瓦间隙每增0.01mm,油压降0.01MPa
2、常用转速,压力为0.196MPa-0.392MPa(2-4)公斤/cm2
怠速低于0.05MPa为极限压力
3、机油品质影响因素:
杂质污染,燃油稀释,高温氧化(积炭、尘埃、磨损粒)
措施:
三滤定期更换,曲轴箱通风,冷却,点火,防漏
二、异响的性质
机械噪声:
配合体间隙增大,冲击振动
燃烧噪声:
作功时快速燃烧
空气噪声:
气流振动
电磁噪声:
磁场变化引起振动
摩擦噪声:
摩擦而引起振动,带轮
三、异响的诊断因素:
1、转速:
转速高异响增加
2、温度:
温度升高,膨胀,间隙小
3、负荷:
负荷大,力大,响声加重,断火
4、间隙:
间隙大,响声大
5、油膜:
薄,大
v曲轴异响
连杆瓦响:
怠速及低速时响,单缸断火消失
主轴瓦响:
速度高、响声大,单缸断火响声不变,相邻缸断火响声消失
v敲缸:
低温明显,高温减弱,单缸断火消失
v活塞销响:
中低速明显,单缸断火消失,复火后马上出现,高速时混浊不清,靠气缸上部交混嘈杂
v气门响:
怠速明显,响声与上四种不同,温度变化,断缸无影响