《汽车检测与诊断》实验指导书
编著：施卫
江苏技术师范学院
2005．8
实验一 汽车发动机性能诊断
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.发动机异响诊断仪一台 4.一般常用工具
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
Pe?Tene9549
(1-5a)
Te?Jd?2?dn?Jdtdt (1-5b)
P式中：e— 发动机功率，kW；
Te—发动机扭矩，N·m； ne—发动机转速，r/min；
J—换算到曲轴上的全部发动机运动件的转动惯量，Nms2; d?/dt—曲轴的角加速度，1/s2; dn/dt—曲轴的加速度，r/s2。
T将e代入式(1-5)，得
Pe?2?neJdn9549dt (1-6)
对于同一型号发动机，J为一定值，令
C1?2?J9549，则
Pe?C1nedndt (1-7)
n式(1-8)表明，要测量某一转速0时发动机的功率，只要测出该转速时的瞬时加速度
dn/dt，即
Pe?C2dn/dtn0 (1-8)
C?C1n0。
式中：2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K，则
Pe?KC2(dn/dt)n0?C3(dn/dt)n0式中：C3 = K×C2.
(1-9)
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.发动机异响诊断试验
发动机正常运转声音的变化，即产生了异常响声，诊断异响应在不同工况予进行。即从发动机走热过程一开始，怠速、中转成变化转速下进行。本实验采用异响诊断仪，其框图如图3—1所示。
声音即振动信号通过压电式加速度计“YD-3-G型”变成电信号输入阻抗匹配器后勒至RC选频放大电路，经功放通过扬声器放出诊断部位特征频率响声，为区别异啊大小，电路
中设有声首信号缝制检波器与显示器。考虑到异响特征与发动机的转速有关，故仪器中设有转速传感器和相转速单稳态电路。
仪器使用方法
预热仪器数分钟，校正电源电压，手持传感器，依次检查各缸的指定部位，察看指针读数监听声音。
发动机主要异响诊断部位参阅图3—2。实验者根据指导老师提供的CA1091发动机主要故障异响曲诊断规范表手持拾振传感器，按下所需的选濒放大器通道，对发动机逐个部位诊断其故障声响。
3. 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。
发动机主要故障异响的诊断规范表
诊断项目 发动机转温度 速 r/min ℃ 气门脚声响 450 >60 顶部 部位 频率 标准 mV 测试 Hz 2800 <1.5 数据