4-3 发动机技术状况检测

4.3发动机的技术状况检测4.3.1发动机功率的检测4.3.2汽缸密封性检测4.3.3配气机构的检测4.3.4燃料供给系的检测4.3.5润滑系统的检测4.3.6冷却系统的检测发动机是汽车的动力来源。汽车的动力性、经济性、可靠性和排气净化性等性能指标都直接与发动机有关。由于发动机结构复杂，工作条件又很不稳定，经常处在转速与负荷变化的条件下运转，某些零件要在高温、高压等苛刻条件下工作，所以故障率高。4.3.1发动机功率的检测发动机的有效功率是曲轴对外输出的净功率，是发动机的一个综合性评价指标。发动机的有效功率是汽车动力性的最主要诊断参数，是汽车不解体检验最基本的检测诊断参数之一。发动机功率检测又稳态测功和动态测功两种方法。一、发动机的稳态测功和动态测功1.稳态测功（有负荷测功、外载测功）稳态测功是发动机在节气门开度一定，转速一定和其它参数都保持不变的稳定状态下，在测功器上测定发动机功率的一种方法。常见的有：水力测功器电力测功器电涡流测功器测功器能测出发动机的转矩Me和转速n稳态测功特点：结果准确、可靠，多为发动机设计、制造、科研单位、院校做性能试验采用。缺点：测功时费时费力、成本较高，需要大型、固定安装的测功器。9550nMPee2.动态测功（无负荷测功、无外载测功）动态测功是指发动机在节气门开度和转速等参数均处于变动的状态下，测定发动机功率。测功方法：当发动机在怠速或空载某一转速下，突然全开节气门，使发动机克服自身惯性和内部各种阻力而加速运转时，其加速性能好坏直接反映发动机功率的大小。无负荷测功特点：所用仪器轻便、测功速度快、方法简单，但测功精度较低，多为汽车运输企业、汽车维修企业和汽车检测站采用。二、发动机无负荷测功原理无负荷测功基于动力学的原理：当发动机与传动系统分开时，将发动机从怠速或某一低转速急加速至节气门最大开度，发动机产生的动力除克服系统内部各种阻力矩和本身运动的惯性力矩外，将使曲轴加速运转，即发动机以自身运动机件为载荷加速运转。如果被测发动机的有效功率愈大，则曲轴的瞬时角加速度也越大，而加速时间愈短。所以只要测得角加速度和加速时间，就可以获得发送机功率1.测角加速度转矩与角加速度的关系为：只要测出加速过程中的转速与对应的加速度，即可求出该转速下的有效功率。dtdnJdtdJMe30dtdnnCPe2三、无负荷测功方法发动机无负荷测功仪有两种：测瞬时加速度测定瞬时功率，如天津YT－416型发动机检测仪测加速时间测定平均功率，如济南WFJ－1型发动机检测仪单一功能便携式发动机综合检测仪2.测加速时间通过测出发动机在指定转速范围内（n1～n2），加速时的加速时间，可测出在指定转速范围内的平均有效加速功率。由式：可推导：经积分、推导（过程略）：可见：平均功率与加速时间成反比，即节气门突然全开时，发动机由速度n1加速到n2的时间越长，表明发动机功率越小；反之，功率越大。dtdnnCPe2avaveavdtdnnCP)(2tCPeav131.总功率测试方法怠速加速法起动法怠速加速法：发动机在怠速下稳定运转，然后突然将节气门开到最大位置，发动机转速急速上升，当转速达到所确定的测试转速（测瞬时功率）或超过终止转速n2时，仪表显示所测功率值。此后应立即松开加速踏板，以免发动机长时间高速运转。一般重复3次取其均值。起动法：首先将节气门开至最大位置，再起动发动机加速运转，当转速达到确定值或超过终止转速后，仪表显示出测试值。（可用于化油器式汽油机）2.单缸功率的检测方法检查各个汽缸的功率及各缸动力性能是否一致是动力性检测的重要内容。如何测试单缸功率？9月28日四、发动机功率诊断参数标准依据国家标准GB7258－2004《机动车运行安全技术条件》和GB/T15746.2－1995《汽车修理质量检查评定标准发动机大修》附录B的规定：在用发动机功率不得低于原标定功率的75％，大修竣工后的发动机最大功率不得低于原设计标准的90％4.3.2气缸密封性检测发动机的动力性取决于发动机各汽缸内平均压缩压力，汽缸的密封性是保证发动机缸内压力正常，保证有足够的动力输出和能正常工作的基本条件。汽缸密封性变差，则发动机动力性下降，主要表现：起动困难最高转速下降加速距离延长爬坡能力下降燃料与机油消耗增加排烟增多等检测汽缸密封性最简便手段就是测量汽缸压缩终了压力。压缩比一定情况下，汽缸压力反映了：汽缸与活塞组零件配合间隙和磨损情况汽缸垫的密封性配气机构调整的准确性和气门关闭是否严密一、气缸压缩压力的检测1、目的：通过检测气缸的压缩压力，可说明气缸密封性。2、使用设备：气缸压力表3、气缸压力表使用方法测量时，应使发动机运转至正常温度后熄火进行；汽油机需拆除全部火花塞，将节气门和阻风门全部打开；将气缸压力表锥形头压紧火花塞孔。用起动机转动曲轴3～5s，曲轴转速保持在150r/min～180r/min，记录压力表指示数值。注意事项：为提高测量精度，各缸测量次数不少于2次，取平均值。以发动机处于海平面为准，对汽油机要求气缸压缩压力不低于原厂规定标准值的10％。大修竣工车的气缸压力应符合原厂规定标准值。为保证发动机正常运转，各缸压缩压力值差，汽油机应不超过平均值的8％。4、结果分析：测得各气缸压力值过大过小原因：•燃烧室内积炭过多；•气缸衬垫过薄；•气缸盖与气缸体结合平面修理磨削过甚。加20～30ml润滑油比原测值高与原测值相近比原测值低原因：气缸、活塞、活塞环磨损过大原因：•气门与气门座圈不密封•气缸衬垫不密封原因：•如相邻两气缸压力值相近，说明两缸之间气缸垫穿透造成窜气二、曲轴箱窜气量的检测1、检测目的：通过检测曲轴箱窜气量，可以说明气缸与活塞和活塞环之间的密封性。2、检测设备：曲轴箱漏气量测量装置曲轴箱窜气量监测仪3、检测时注意事项：在进行曲轴箱漏气量检测时，需密封曲轴箱，即堵住机油尺口、曲轴箱通风口等，将取样探头插入机油加注口内测量。在检测时，发动机应加载，节气门全开，在最大转速转矩下测试。（发动机加载可在底盘测功机上进行）三、气缸漏气率的检验1、检验目的通过对气缸漏气率的检验，可以判断气缸磨损状况，从而诊断发动机的技术状况。2、检测设备气缸漏气率检测仪3、检测结果分析：气缸活塞组正常的漏气率为6～15％，不得大于20～40％。当漏气率过大时，如能确认进、排气门和气缸衬垫是密封的，则说明气缸活塞组磨损超限，应进行发动机大修。测量时还应同时听查漏气声响，判断漏气部位。四、进气管真空度的检测：1、概述：进气管真空度的大小，表明发动机气缸活塞组、进气系统、配气机构的密封性的好坏。发动机进气管的真空度随活塞气缸的磨损而变化，并且与配气机构的技术状况以及点火系和燃油供给系的调整有关。2、检测方法采用发动机检测专用真空表。用橡胶管将真空表连接在进气管或歧管上，在发动机怠速或高速下测量。3、故障判断发动机工作温度正常时，怠速运转，真空度应稳定在57～70KPa；当迅速开启并关闭节气门时，表针能随之摆动在7～84KPa之间，表明良好；气门座密封性变差时，真空度比正常值跌落3～23KPa；气门杆与气门导管发生卡滞后，其真空度有规律地快速跌落10～16KPa；气门导管及其气门杆磨损松旷时，其真空度较正常值低6～10KPa之间波动；气门弹簧折断或弹力不足时，真空表指针迅速在33～74KPa之间波动；气门机构失调，气门开启过迟时，其真空度稳定在27～47KPa之间；点火时间过迟，真空表指针跌落在47～57KPa之间；火花塞电极间隙太小或断电器接触不良，指针在47～53KPa之间缓慢摆动；活塞环磨损，发动机转速在2000r/min时，突然关闭节气门，真空表读数迅速降至6～16KPa；进、排器歧管垫漏气，转速在2000r/min时，突然关闭节气门，真空表读数从8KPa跌落至6KPa以下，并迅速恢复正常；注意：进气管真空度随海拔高度而变化，海拔每升高500m，真空度将减少4～5KPa，因此测定真空度时，应根据所在地海拔高度进行折算。4.3.3配气机构的检测1、配气机构检测维修的目的：是恢复配气机构的良好技术情况，保证配气正时，气门关闭密封，配气机构无异响，发动机进气充分，排气彻底，以保证发动机正常工作和具有良好工作性能。2、配气机构检测与维修的主要内容：检测和修复配气机构的零部件；检测和恢复配气的技术状况。概述一、配气相位的检测1、配气相位的检测与调整：1）配气相位的概念：发动机进、排气门开启和关闭时相应的曲轴转角，称为配气相位。发动机的配气相位失准，将影响发动机的动力性能和经济性。4.3.3.1配气机构的检测与维修2）造成配气相位失准的主要因素：维修质量的影响：由于制造和装配产生累计误差，配气相位偏离设计值；动态变形的影响：配气机构的部件在工作中产生弹性变形，造成配气相位产生偏差；使用中的影响：由于配气机构的磨损，造成配气相位产生偏差。2、配气相位的检测方法：配气相位应在发动机动力明显下降，而气缸压力、燃料系、点火系及气门间隙均正常的情况下进行检测。配气相位检测的主要方法：气门叠开法：使用百分表在活塞位于排气行程上止点时，测量该气缸进、排气门的微开度值，来测量配气相位误差。3、配气相位的调整：调整配气相位时，应根据不同的情况采取不同的措施如个别气缸配气相位偏早或迟误差不大时，可通过调整该气门间隙的方法予以解决；若是进气门的微开量与排气门的微开量相比有大有小，且不符合规定值，通常是由于凸轮轴磨损造成的，应修磨或更换凸轮轴；若各缸进气门的微开量比排气门都大，表明进、排气门的配气相位均有所提前，常用的校正方法有：偏移凸轮轴键法；凸轮轴正时齿轮轴向移动法。4.3.3.2气门组主要零部件的检测与维修一、气门与气门座圈的检测与维修1、气门与气门座圈的配合要求：气门与气门座圈配合的状况，对气缸密封性影响很大，对气门与气门座圈配合的要求是：气门与座圈关闭后必须密封；气门与座圈的工作锥面角度一致；气门与座圈的密封带宽度应符合原设计规定，一般为1.2～2.5mm，排气门宽度大于进气门；气门工作锥面与杆部的同轴度误差和座圈与导管的同轴度误差应不大于0.05mm。气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定，2、气门的检修：1）气门的耗损与检验：气门常见的耗损有：气门杆部的磨损；气门工作锥面磨损；气门工作锥面烧蚀；气门杆的弯曲变形。如气门出现以下耗损之一，需更换：载货车气门杆磨损量大于0.1mm；轿车气门杆磨损大于0.05mm；或出现台阶形磨损。气门头圆柱面厚度小于0.8mm；气门尾端的磨损大于0.5mm；气门杆的直线度误差大于0.05mm时，应以予更换或校直。2）气门工作锥面的修理气门工作锥面的修理通常是在气门光磨机上进行的。3、气门座圈的修理：1）概述：气门座圈的磨损主要是由磨料磨损和冲击载荷造成的硬化层脱落，以及高温燃气的腐蚀和烧蚀造成的。气门座的磨损，使得密封带变宽，气门与座圈关闭不严，气缸密封性降低。2）气门座的修理：气门座的镶换：当气门座圈有裂纹、松动、烧蚀或磨损严重，应镶换新的气门座圈。气门座圈的铰削：使气门与座圈密封带宽度符合要求。气门的研磨：使用手工或采用气门研磨机进行。4、气门与座圈的密封性检查：气门与座圈的密封性检查的主要方法有：画线法；敲击法；染色法；渗漏法；气压实验法。二、气门导管的检修：1、概述：气门导管在发动机工作时，起到导向作用。气门杆和导管在工作中磨损后，使配合间隙增大，引起散热不良，气门温度升高，气门在导管中易摆动冲击，使气门座不均匀磨损造成漏气、漏油、气门头烧蚀，造成工作中气门不密封和偏磨。2、气门杆与导管配合间隙的检查：气门杆与导管配合间隙的检查，通常是在拆卸清洗后进行，使用百分表检测。3、气门导管的镶入与铰配：1）气门导管的选择与镶入：选用新气门导管时，要注意其内径应与气门杆的尺寸相适应，外径