03.第三章 发动机的检测诊断
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第三章 发动机的检测技术
制作：高强
23
车辆检测技术
气缸密封性
检查的方法
在不解体的条件下，检测气缸密封性的常用方法有： 测量气缸压缩压力； 测量曲轴箱窜气量； 测量气缸漏气量或气缸漏气率； 测量进气管负压等。
说明
在就车检测时，只要进行其中的一项或两项，就能确 定气缸密封性的好坏。
制作：高强
24
车辆检测技术
气缸压缩压力的检测
概述 通过检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力的 大小可以表明气缸的密封性。 检查的方法
用气缸压力表检测和用气缸压力测试仪检测。 由于用气缸压力表检测气缸压缩压力(以下简称气缸压力)具有 价格低廉、仪表轻巧、实用性强和检测方便等优点，因而应 用十分广泛。
制作：高强
25
车辆检测技术
气缸压力表的结构
测加速时间方案
6 2 4 3
1
7
5 8
图3-2 测加速时间方案的框图 1-断电器触点；2-转速信号传感器；3-脉冲整形装置； 4-起始转速触发器；5-终止转速触发器； 6-时间信号发生器；7-计算与控制装置；8-显示装置
制作：高强
15
车辆检测技术
测加速时间方案
这种仪器能把来自点火系一次电路断电器触电开闭 一次电流的感应信号，作为发动机转速的脉冲信号， 经整形电路整形为矩形波形，并变为平均电压信号。 当发动机节气门突然全开，转速达到起始转速时，此 时与对应的电压信号通过触发器触发计算与控制电路， 使时间信号进入计算器并寄存，当发动机加速到终止 转速时，对应的电压信号通过触发器触发计算与控制 电路，使时间信号停止进入计算器，并把寄存器中的 时间脉冲数经A／D转换成电流信号，在指示仪表上 显示加速时间或直接标定成功率。
车辆检测技术
汽车检测与维修课件——第三章 发动机的检测与诊断
？平均功率与最大功率的关系
➢ 仪器的实现
1、测瞬时加速度瞬时功率 通过测量加速过程中某一转速下的瞬时加速 度（dn/dt），从而获得瞬时功率的方法
2、测加速时间平均功率
通过测量加速过程中某加速范围内的加速时 间t ，从而获得平均加速功率。
曲轴飞轮齿圈 分电器高压线感应电压 Q低u压es电tio路n?的感应电压 发点动火机脉转冲速信号的获取途径？ 高压油管脉冲(柴油机) 排气管排气脉冲信号
➢ 无负荷测功的原理
无负荷测功是基于动力学原理的一种测功方法。 当发动机与传动系脱开，并将发动机的节气门从 怠速位置急速全开时，发动机将克服本身的惯性 力矩，迅速加速到空载最大转速。对某一型号的 发动机，其运动件的转动惯量可以认为是一个定 值，因此，只要测出发动机在指定转速范围内急
加速时的平均加速度，或测量某一转速时的瞬时 加速度，就可以确定发动机输出功率的大小。无 外载测功的仪器按测功原理可分为两类，一类是 用测定加速时间的方法测定平均功率，另一类是 用测定瞬时角加速度的方法测定瞬时功率。
➢ 在汽车使用和维修部门通常使用动态测功的方法，即发 动机在节气门开度和转速均为变动的情况下测定其功率， 并且不给发动机施加外部载荷，发动机只以它自身运动部 件的惯性力矩为负载，因此又称为无外载测功。
➢ 稳态测功精度高，但使用的设备价格高，操作复杂。需 要将发动机从汽车上拆下来，不适于不解体检测。无外载 测功正好相反，它无需专门的试验台架，就车测试，设备 简单，操作方便。但后者精度较差，并且对于大多数车型 无法直接测出功率。
➢ 影响燃料消耗的因素主要有以下几方面：
①车辆的技术状况。包括发动机的技术状 况和底盘的技术状况两部分。
②道路条件及气候。包括路面质量，交通 混合情况，平原还是坡道，海拔高度和天 气等。
➢ 仪器的实现
1、测瞬时加速度瞬时功率 通过测量加速过程中某一转速下的瞬时加速 度（dn/dt），从而获得瞬时功率的方法
2、测加速时间平均功率
通过测量加速过程中某加速范围内的加速时 间t ，从而获得平均加速功率。
曲轴飞轮齿圈 分电器高压线感应电压 Q低u压es电tio路n?的感应电压 发点动火机脉转冲速信号的获取途径？ 高压油管脉冲(柴油机) 排气管排气脉冲信号
➢ 无负荷测功的原理
无负荷测功是基于动力学原理的一种测功方法。 当发动机与传动系脱开，并将发动机的节气门从 怠速位置急速全开时，发动机将克服本身的惯性 力矩，迅速加速到空载最大转速。对某一型号的 发动机，其运动件的转动惯量可以认为是一个定 值，因此，只要测出发动机在指定转速范围内急
加速时的平均加速度，或测量某一转速时的瞬时 加速度，就可以确定发动机输出功率的大小。无 外载测功的仪器按测功原理可分为两类，一类是 用测定加速时间的方法测定平均功率，另一类是 用测定瞬时角加速度的方法测定瞬时功率。
➢ 在汽车使用和维修部门通常使用动态测功的方法，即发 动机在节气门开度和转速均为变动的情况下测定其功率， 并且不给发动机施加外部载荷，发动机只以它自身运动部 件的惯性力矩为负载，因此又称为无外载测功。
➢ 稳态测功精度高，但使用的设备价格高，操作复杂。需 要将发动机从汽车上拆下来，不适于不解体检测。无外载 测功正好相反，它无需专门的试验台架，就车测试，设备 简单，操作方便。但后者精度较差，并且对于大多数车型 无法直接测出功率。
➢ 影响燃料消耗的因素主要有以下几方面：
①车辆的技术状况。包括发动机的技术状 况和底盘的技术状况两部分。
②道路条件及气候。包括路面质量，交通 混合情况，平原还是坡道，海拔高度和天 气等。
03第三章发动机的检测诊断eop
Ⅰ—压缩行程开始位置；Ⅱ—压缩行程上 止点；Ⅲ—１缸上止点位置；
2.3.1 气缸漏气量的检测
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）
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
图 1-1 电涡流测 功器结构图
1-转子；2-转子轴； 3-连接盘；4-冷却 水管；5-激磁绕 组；6-外壳；7-冷 却水腔；8-转速 传感器；9-底座； 10-轴承座；11-进 水管
（2）电涡流测功器的工作原理
1.1.4 测试过程 （1）将发动机安装在测功器台架上，使发动机曲轴中心线与测功器转 轴中心线重合。 （2）安装仪表并接上电器线路，接通各种管路。 （3）检查调整气门间隙。汽油机检查调整分电器的断电器触点间隙、 火花塞电极间隙及点火提前角；柴油机要检查调整喷油器的喷油提前角、 喷油压力、喷油锥角及喷雾情况。检查调整各紧固件。 （4）记录当时的气压和气温。 （5）起动发动机，操纵试验仪器，观察仪表工作情况，记录下 数 据， 根据记录数据计算并绘制出 Pe、Me、ge 曲线。
2.4.1检测步骤 ①起动发动机，使发动机达到正常工作温度 ②将负压表软管接到进气歧堵的测压孔上； ②变速器挂空挡，发动机怠速运转； ④读取负压表上的示值。
2.4.2 波形分析
2.4.1 诊断标准
➢根据GB3799—1983《汽车发动机大修竣工技术条件》的规定，大修 竣工的四行程汽油机转速在500—600r／min时，以海平面为准，进气 管负压应在57.33～70.66kPa范围内。波动范围：六缸汽油机一般不 超过3.33kPa，四缸汽油机一般不超过5.07kPa。
汽车检测诊断与维修第三章 发动机的检测诊断与维修
第一节 发动机综合性能检测 第二节 发动机功率与油耗的检测 第三节 发动机密封性的检测与诊断 第四节 起动系的检测诊断与维修 第五节 点火系的检测诊断与维修 第六节 汽油机供给系的检测诊断与维修 第七节 柴油机供给系的检测诊断与维修 第八节 润滑系统的检测诊断与维修 第九节 冷却系的检测诊断与维修 第十节 发动机异响的检测诊断与维修 第十一节 发动机电子控制系统的检测诊断与维修
判断发动机技术状况的好坏并进行故障的诊断， 不仅要对发动机总成整体性能进行检测，同时也需 要对各系统进行检测，一般通过一系列的指标或诊 断参数来判断。表征发动机性能的常用指标如表31所示。
发动机技术状况的检测和诊断，可以使用单 一功能的检测设备，如发动机无负荷测功仪、 气缸压力表、点火正时仪、点火示波器等，也 可以采用具有多种检测功能的综合检测仪—— 发动机综合分析仪（又称发动机综合性能检测 仪）。发动机综合分析仪是汽车检测设备中功 能最强大、检测项目和涉及系统最广的设备， 也是结构较复杂、技术含量较高的设备。
1.
信号拾取系统 信号拾取系统的作用为测取 发动机有关参数的信号，并 把非电量转化为电量。因此， 配备各类信号拾取器（夹持 器、探针和传感器），与发 动机被测部位直接或间接地 连接以进行检测。鉴于被测 部位的机械结构和参数性质 不同，信号拾取器必须具有 多种形式，以适应不同的测 试部位。根据接触形式不同， 大多数发动机综合分析仪的 信信号拾取器可以分为四类。
2. 测试方法 （1）双击“用户资料录入”界面。点击“修改”按钮，录入 被测汽车用户资料，然后点击“确定”按钮，显示屏出现检 测程序主、副菜单。 （2）在主菜单上选择要测试的“汽油机”、“柴油机”、 “电控发动机参数”或“故障分析”等项中的其中一项，点 击后进入下一级菜单。 （3）在下一级菜单中再选择要测试的项，点击后进入检测界 面。 （4）按检测界面上的要求进行操作、读数、存储和打印。 （5）如需清除测试数据，按FZ键或点击显示屏下方的“清除 数据”按钮即可。
判断发动机技术状况的好坏并进行故障的诊断， 不仅要对发动机总成整体性能进行检测，同时也需 要对各系统进行检测，一般通过一系列的指标或诊 断参数来判断。表征发动机性能的常用指标如表31所示。
发动机技术状况的检测和诊断，可以使用单 一功能的检测设备，如发动机无负荷测功仪、 气缸压力表、点火正时仪、点火示波器等，也 可以采用具有多种检测功能的综合检测仪—— 发动机综合分析仪（又称发动机综合性能检测 仪）。发动机综合分析仪是汽车检测设备中功 能最强大、检测项目和涉及系统最广的设备， 也是结构较复杂、技术含量较高的设备。
1.
信号拾取系统 信号拾取系统的作用为测取 发动机有关参数的信号，并 把非电量转化为电量。因此， 配备各类信号拾取器（夹持 器、探针和传感器），与发 动机被测部位直接或间接地 连接以进行检测。鉴于被测 部位的机械结构和参数性质 不同，信号拾取器必须具有 多种形式，以适应不同的测 试部位。根据接触形式不同， 大多数发动机综合分析仪的 信信号拾取器可以分为四类。
2. 测试方法 （1）双击“用户资料录入”界面。点击“修改”按钮，录入 被测汽车用户资料，然后点击“确定”按钮，显示屏出现检 测程序主、副菜单。 （2）在主菜单上选择要测试的“汽油机”、“柴油机”、 “电控发动机参数”或“故障分析”等项中的其中一项，点 击后进入下一级菜单。 （3）在下一级菜单中再选择要测试的项，点击后进入检测界 面。 （4）按检测界面上的要求进行操作、读数、存储和打印。 （5）如需清除测试数据，按FZ键或点击显示屏下方的“清除 数据”按钮即可。
汽车检测与故障诊断第三章 汽车发动机的检测与故障诊断
地测量，不适应现代化检测要求。 检测精度受发动机转速变化的影响大。研究表明，在曲轴转 速低于1000r/min的范围内，较小的转速变化会带来较大的气 缸压缩压力值变化。
：用气缸压力表检测气缸压缩压力是传统检测诊断中应 用最广泛的一种方法，适用于各种汽车维修企业。
2.用发动机综合性能分析仪检测
检测原理
1－进气压力表 2－调压阀 3－空气量孔 4－测量表 5－出气阀 6－橡胶软管 7－快换接头 8－充气嘴
气缸漏气量检测原理
气缸漏气量检测方法
将发动机预热至正常工作温度后停机。 拧下所有火花塞，装上充气嘴。 转动曲轴，使第1缸活塞位于压缩行程上止点。 将变速器置于高速档，并拉紧驻车制动器。 将仪器与气源接通，在出气阀完全关闭情况下，调整调压阀， 使测量表初始压力为400kPa。 在第1缸充气嘴接上快换接头，打开出气阀，向第1缸充入压 缩空气，此时测量表读数可反映该缸漏气量，同时测听是否 有漏气声，以便确诊故障。 转动曲轴，根据点火顺序，适当转动曲轴一定角度，使检测 缸处于上止点位置，按上述方法分别检测各缸漏气量。
1. 无负荷测功仪的组成及原理 无负荷测功仪组成 主要由转速信号传感器、转速脉冲整形装置、起始转速触 发器、终止转速触发器、时标、计算与控制装置和显示装置 等组成，如图所示。
无负荷测功仪原理
2．无负荷测功仪的使用方法
无负荷测功仪既可以制成单一功能的便携式测 功仪，又可以与其他测试仪表组合成发动机综 合检测仪。
外卡式油压传感器及其安装1外卡式油压传感器2高压油管二柴油机燃油供给系的检测与故障诊断串接式油压传感器供油压力波形的检测检测供油压力波形将油压传感器与检测仪器连接并预热检测仪器然后起动柴油机将柴油机运转在检测工况于是传感器将各缸油压信号转换成电信号经处理后送给示波器即可观测到各缸供油压力波形测出各缸高压油管内的最高压力残余压力针阀开启压力和针阀关闭压力
：用气缸压力表检测气缸压缩压力是传统检测诊断中应 用最广泛的一种方法，适用于各种汽车维修企业。
2.用发动机综合性能分析仪检测
检测原理
1－进气压力表 2－调压阀 3－空气量孔 4－测量表 5－出气阀 6－橡胶软管 7－快换接头 8－充气嘴
气缸漏气量检测原理
气缸漏气量检测方法
将发动机预热至正常工作温度后停机。 拧下所有火花塞，装上充气嘴。 转动曲轴，使第1缸活塞位于压缩行程上止点。 将变速器置于高速档，并拉紧驻车制动器。 将仪器与气源接通，在出气阀完全关闭情况下，调整调压阀， 使测量表初始压力为400kPa。 在第1缸充气嘴接上快换接头，打开出气阀，向第1缸充入压 缩空气，此时测量表读数可反映该缸漏气量，同时测听是否 有漏气声，以便确诊故障。 转动曲轴，根据点火顺序，适当转动曲轴一定角度，使检测 缸处于上止点位置，按上述方法分别检测各缸漏气量。
1. 无负荷测功仪的组成及原理 无负荷测功仪组成 主要由转速信号传感器、转速脉冲整形装置、起始转速触 发器、终止转速触发器、时标、计算与控制装置和显示装置 等组成，如图所示。
无负荷测功仪原理
2．无负荷测功仪的使用方法
无负荷测功仪既可以制成单一功能的便携式测 功仪，又可以与其他测试仪表组合成发动机综 合检测仪。
外卡式油压传感器及其安装1外卡式油压传感器2高压油管二柴油机燃油供给系的检测与故障诊断串接式油压传感器供油压力波形的检测检测供油压力波形将油压传感器与检测仪器连接并预热检测仪器然后起动柴油机将柴油机运转在检测工况于是传感器将各缸油压信号转换成电信号经处理后送给示波器即可观测到各缸供油压力波形测出各缸高压油管内的最高压力残余压力针阀开启压力和针阀关闭压力
03第三章发动机的检测诊断
水温传感器电阻值的检测
阻进
5.1.2 进气温度传感器的检测
的气
关温
系度
()丰 田Leabharlann 传 感 器温度
与
电
进气温度传感器温度与电压降的对应关系(克莱斯勒)
5.1.3 节气门位置传感器的检测
节气门位置传感器及其接线
带怠速开关的四线式节气门 位置传感器（丰田）
带调节用长孔的节气门位置传感器（GM 公司） 1-节气门位置传感器；2-节气门体组件； 3-传感器固定压板；4-传感器固定螺钉
5.1.5 进气压力传感器的检测
电路连接
真空度与信号电压关系
2JZ-GE发动机不同真空度下的进气压力传感器信号标准
波形分析
电容式进气压力传感器信号波形分析说明
5.1.6 氧传感器的检测
输出信号0.1-0.9V 0.1—稀----0.45V---浓----0.9V
加热元件引线 陶瓷管
连接件
传感器活性陶瓷
（ｈ）混合气过稀或过浓；（ｉ）进气歧管衬垫漏气与 排气系统堵塞；（ｊ）点火过迟；（ｋ）气门开启过迟； （ｌ）火花塞电极间隙过小
（ａ）发动机 密封性正常；
（ｂ）气门与 气门座密封；
（ｃ）气门与 导管卡滞；
（ｄ）气门弹 簧折断或弹力 不足；
（ｅ）气门导 管磨损；（ｆ） 活塞环磨损；
（ｇ）气缸垫 窜气
2.4.1检测步骤
曲轴箱窜气量大，一般是因气缸、
活塞、活塞环磨损量大、配合间
隙增大或活塞环对口、结
胶、积炭、弹性降低或失去弹性、
断裂及缸壁拉伤等原因造成，因
而检测时要结合使用、维修和配
件质量等情况进行具体的分析、
曲轴箱单缸平均漏气量参考性诊断参数标准
阻进
5.1.2 进气温度传感器的检测
的气
关温
系度
()丰 田Leabharlann 传 感 器温度
与
电
进气温度传感器温度与电压降的对应关系(克莱斯勒)
5.1.3 节气门位置传感器的检测
节气门位置传感器及其接线
带怠速开关的四线式节气门 位置传感器（丰田）
带调节用长孔的节气门位置传感器（GM 公司） 1-节气门位置传感器；2-节气门体组件； 3-传感器固定压板；4-传感器固定螺钉
5.1.5 进气压力传感器的检测
电路连接
真空度与信号电压关系
2JZ-GE发动机不同真空度下的进气压力传感器信号标准
波形分析
电容式进气压力传感器信号波形分析说明
5.1.6 氧传感器的检测
输出信号0.1-0.9V 0.1—稀----0.45V---浓----0.9V
加热元件引线 陶瓷管
连接件
传感器活性陶瓷
（ｈ）混合气过稀或过浓；（ｉ）进气歧管衬垫漏气与 排气系统堵塞；（ｊ）点火过迟；（ｋ）气门开启过迟； （ｌ）火花塞电极间隙过小
（ａ）发动机 密封性正常；
（ｂ）气门与 气门座密封；
（ｃ）气门与 导管卡滞；
（ｄ）气门弹 簧折断或弹力 不足；
（ｅ）气门导 管磨损；（ｆ） 活塞环磨损；
（ｇ）气缸垫 窜气
2.4.1检测步骤
曲轴箱窜气量大，一般是因气缸、
活塞、活塞环磨损量大、配合间
隙增大或活塞环对口、结
胶、积炭、弹性降低或失去弹性、
断裂及缸壁拉伤等原因造成，因
而检测时要结合使用、维修和配
件质量等情况进行具体的分析、
曲轴箱单缸平均漏气量参考性诊断参数标准
汽车性能检测与故障诊断课件-发动机性能检测与故障诊断
发动机性能检测与故障诊断
2. 1发动机动力性检测 2. 1.3发动机功率检测的原理
1． 测角加速度
转矩与角加速度的关系为：
上式表明， 发动机加速过程中， 在某一转速下的有效功率与该转速下的瞬时加 速度成正比。因此， 只要测出加速过程中的这一转速和对应的瞬时加速度， 即可求
出该转速下的有效功率。对于一定型号的发动机， 其转动惯量I为一常数， 如解放 CA10B型发动机的转动惯量为0.94438kg ·m2 。修正系数K的数值可通过台架对比试验
发动机气缸密封性可以通过测定气缸压力、进气歧管真 空度、气缸漏气量进行分析。就车检测气缸密封性时， 只要 检测上述参数中一项或两项， 就能足以说明问题。
发动机性能检测与故障诊断
2.2发动机气缸密封性检测 2.2. 1发动机气缸密封性评价指标
根据发动机气缸密封性检测方法的不同， 评价指标有气 缸压力、进气歧管真空度、气缸漏气量和曲轴箱窜气量。
注意：如果下降值低于表中所列， 说明断火之缸工作 不良。转速下降值愈小， 则单缸功率愈小， 当下降值等于
零时， 单缸功率也等于零， 即该缸完全不工作。
表2-
发动机性能检测与故障诊断
2. 1发 动机动力性检测
2.1.11 发 动 机 功 率 评 价 指 标
表2-2 单缸断火转速正常平均下降值
发动机性能检测与故障诊断
发动机 性能检测与故 障诊断
2.2发动机气缸密封 2.2.1性
发动机气缸密
封
检测 性评价指标
表2-4 常见 轿车发动机气缸压 力
发动机性能检测与故障诊断
2.2发动机气缸密封性检测 2.2. 1发动机气缸密封性评价指标
2． 进气歧管真空度 根据GB/T15746.2-1995《汽车修理质量检查评定标准 发动机大修》 的规定， 汽油发动机怠速时进气歧管真空度应 在57~70kPa范围内。发动机在怠速时， 进气歧管真空度波 动范围： 6缸汽油机不超过3kPa， 4缸汽油机不超过5kPa 。进 气管真空度随海拔高度升高而降低。在海拔1000m高度真空 度将降低10kPa左右。 因此， 检测真空度时应根据当地海拔 高度修正检测标准。
发动机的检测与诊断
BC段：为电容放电阶段的电压。 CD段：为电感放电阶段的电压。在电感放 电的同时，伴随有高频震荡波的发射。 DE段：为火花消失后剩余能量所维持的低 频震荡波(第一次振荡)。
•图2-9 单缸直列波常见故障波形
•——故障波形分析
• 如果示波器显示的波形与标准不同，说明点火系统中出现了故障。常 见的故障波形见图2-9所示。
•图2-10 重叠波
•——重叠波的故障波形 •图2-11 故障重叠波
•2、传统点火系点火波形分析（续）
•(3)高压波 • 多缸发动机各缸的次级点火电压同时显示于屏幕，即 为高压波，一般用于诊断次级电路故障。检查时，先将各缸 直列波调出，发动机转速保持在1500r／min，按下KV键，调 整上下、左右旋钮，把各缸波形调整到屏幕的坐标刻度上， 高压波形底端与横坐标重合。高压波的标准波形见图2-12所 示。高压波的常见故障波形见图2-13所示。
•一、点火示波器使用及波形分析
•1、点火示波器简介
• 示波器可显示电压随时间变化的波形，是一种多用途的检测设备。示 波器显示信号的速度比一般电子检测设备要快得多，是唯一能即时显示瞬 态波形的仪器。示波器一般由传感器(包括夹持器、测试探头和测针等)、 中间处理环节和显示器等组成。
汽油机点火示波器是示波器的一种，专门用来检测诊断汽油机点火系 的技术状况。使用汽车专用的点火示波器可以查看点火系统的工作波形， 并根据点火的波形判断点火系统的故障。当点火示波器连接在运转的汽油 机点火系电路上时，示波器屏幕上将显示出点火系中电压随时间变化的曲 线，即点火波形。示波器屏幕显示的波形，在垂直方向上表示电压，在水 平方向上表示时间，基线的上方为正电压，下方为负电压。
•——示波器显示波形
•直列 波
•图2-6 示波器与点火系的接线
•图2-9 单缸直列波常见故障波形
•——故障波形分析
• 如果示波器显示的波形与标准不同，说明点火系统中出现了故障。常 见的故障波形见图2-9所示。
•图2-10 重叠波
•——重叠波的故障波形 •图2-11 故障重叠波
•2、传统点火系点火波形分析（续）
•(3)高压波 • 多缸发动机各缸的次级点火电压同时显示于屏幕，即 为高压波，一般用于诊断次级电路故障。检查时，先将各缸 直列波调出，发动机转速保持在1500r／min，按下KV键，调 整上下、左右旋钮，把各缸波形调整到屏幕的坐标刻度上， 高压波形底端与横坐标重合。高压波的标准波形见图2-12所 示。高压波的常见故障波形见图2-13所示。
•一、点火示波器使用及波形分析
•1、点火示波器简介
• 示波器可显示电压随时间变化的波形，是一种多用途的检测设备。示 波器显示信号的速度比一般电子检测设备要快得多，是唯一能即时显示瞬 态波形的仪器。示波器一般由传感器(包括夹持器、测试探头和测针等)、 中间处理环节和显示器等组成。
汽油机点火示波器是示波器的一种，专门用来检测诊断汽油机点火系 的技术状况。使用汽车专用的点火示波器可以查看点火系统的工作波形， 并根据点火的波形判断点火系统的故障。当点火示波器连接在运转的汽油 机点火系电路上时，示波器屏幕上将显示出点火系中电压随时间变化的曲 线，即点火波形。示波器屏幕显示的波形，在垂直方向上表示电压，在水 平方向上表示时间，基线的上方为正电压，下方为负电压。
•——示波器显示波形
•直列 波
•图2-6 示波器与点火系的接线
发动机诊断
第一节发动机动力性能的检测——前言发动机的功率直接反映了发动机动力性能的好坏。
二级维护前通过对发动机功率的检测分析，可以从总体上评价发动机的技术状况。
发动机功率不足表明发动机相关系统存在故障，通过对发动机相关系统进行深入诊断，可为确定二级维护附加作业项目提供依据。
一、发动机动力性能的检测原理与检测参数发动机动力性能的好坏可用发动机输出的有效功率来评估。
发动机有效功率的检测方法有稳态测功法和动态测功法两种。
稳态测功法是指利用测功器对发动机进行加载，在节气门开度一定、转速一定和其他参数保持不变的稳定状态下，测定功率的一种方法。
汽车综合性能检测站用底盘测功试验台测得汽车驱动轮输出功率，推算出发动机有效功率的方法属稳态测功。
动态测功法是指发动机在节气门开度和转速均为变动的状态下，测定其功率的一种方法。
由于在测功时不需对发动机加载，故又称为无负荷测功或无外载测功。
在发动机诊断中，国产仪器常用测单缸转速降指标来评价某一缸的功率状况。
进口的发动机综合测试仪常具有发动机各缸功率平衡或各缸功率贡献率测试功能，其本质仍是测量单缸转速降。
1．稳态测功检测原理与检测参数发动机有效功率从Pe（kW）、有效转矩Te（N·m）和转速n（r／min）三者之间在任何情况下均具有如下关系：Pe=Te·n／9549。
在发动机测功试验台上进行发动机测功时，调节发动机节气门开度和测功器阻力矩，使发动机在规定的稳定状态下运转，测出该工况下发动机有效功率值。
该方法虽有测试结果准确、可靠的优点，但必须将发动机从车上拆下并安装到发动机测功试验台上方可进行功率测量，显然不能满足在用汽车发动机二级维护前的检测要求。
因此，发动机二级维护前动力性能检测通常不使用该方法。
交通部JT／T 198一95 《汽车等级评定标准》和JT／T 199—95 《汽车技术等级评定的检测方法》中规定，汽车动力性能测试可采用底盘测功试验台测量驱动轮输出功率（底盘输出功率）来换算出发动机功率。
第三章发动机检测诊断资料
1.单缸功率检测
利用无负荷测功仪检测单缸功率的方法是：先 测出各缸都工作时的发动机功率，然后在某气缸断 火（或断油）情况下，再测量发动机功率。两功率 之差即为断火气缸的单缸功率。
2.单缸断火后转速变化的检测
表3-1 发动机单缸断火后转速下降平均值
发动机气缸数 4 6 8
转速下降平均值／（r／min） 80～100 60～80 40～60
3.2 气缸密封性的检测诊断
3.2.1气缸压缩压力的检测诊断 气缸压缩压力是指缸内气体压缩终了的压力。
它是气缸密封性最直接的评价指标，常用来诊断发 动机性能和气缸活塞组的技术状况。
1.气缸压缩压力的检测 1）用气缸压力表检测
图 气缸压力表
图 测量气缸压缩压力Fra bibliotek气缸压缩压力检测：
气缸压力表：
接头
导管
1.气缸漏气量的检测
1）检测原理
2）检测方法 （1）将发动机预热至正常工作温度后停机。 （2）用压缩空气吹净火花塞孔处的脏物，并拧下所 有火花塞，装上充气嘴。 （3）转动曲轴，使第一缸活塞位于压缩行程上止点， 并拆下分电器盖及分火头，装上活塞位置指示器， 如图4-8所示。
图4-8 六缸活塞位置指示器 Ⅰ-压缩行程开始位置；Ⅱ-压缩行程上止点
1.发动机瞬时功率的检测
当发动机加速到转速n时，在该转速下的瞬时功率为
Pt
cn dn dt
（3-2）
式（3-2）表明，发动机加速到某一转速时的瞬 时有效功率与该转速及该转速下的瞬时加速度的乘积 成正比。
因此，只要测出加速过程中的这一转速及其对应
的加速度，即可求出该转速下的有效功率。显然，将 发动机加速到标定转速，则求得的有效功率就是发动 机的标定功率。
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进气温度传感器温度与电压降的对应关系(克莱斯勒)
5.1.3 节气门位置传感器的检测
节气门位置传感器及其接线
带调节用长孔的节气门位置传感器（GM 公司） 1-节气门位置传感器；2-节气门体组件； 3-传感器固定压板；4-传感器固定螺钉
VTA-E2测量
怠速位置:1000Ω;全开:4000 Ω
怠速时:0.5-1V,全开时:4.5V 带怠速开关的四线式节气门 位置传感器（丰田）
曲轴箱窜气量大，一般是因气缸、 活塞、活塞环磨损量大、配合间 隙增大或活塞环对口、结 胶、积炭、弹性降低或失去弹性、 断裂及缸壁拉伤等原因造成，因 而检测时要结合使用、维修和配 件质量等情况进行具体的分析、 判断。
曲轴箱单缸平均漏气量参考性诊断参数标准
2.3 气缸漏气量和漏气率的检测
１—调压阀；２—进气压力表；３—测量表；４—橡胶软管； ５—快换接头；６—充气嘴；７—校正孔板
（2）电涡流测功器的工作原理 1.1.4 测试过程 （1）将发动机安装在测功器台架上，使发动机曲轴中心线与测功器转 轴中心线重合。 （2）安装仪表并接上电器线路，接通各种管路。 （3）检查调整气门间隙。汽油机检查调整分电器的断电器触点间隙、 火花塞电极间隙及点火提前角；柴油机要检查调整喷油器的喷油提前角、 喷油压力、喷油锥角及喷雾情况。检查调整各紧固件。 （4）记录当时的气压和气温。 （5）起动发动机，操纵试验仪器，观察仪表工作情况，记录下 数 据， 根据记录数据计算并绘制出 Pe、Me、ge 曲线。
1.1.2测功器的类型
水力式、电力式、电涡流式 1.1.3电涡流式测功器的结构与工作原理
（1）电涡流测功器的结构
电涡流测功器因结构形式不同，分为盘式和感应子式两类。 现在应用最多的是感应子式电涡流测功器。
图 1-1 电涡流测 功器结构图 1-转子；2-转子轴； 3-连接盘；4-冷却 水管；5-激磁绕 组；6-外壳；7-冷 却水腔；8-转速 传感器；9-底座； 10-轴承座；11-进 水管
2.3.2 气缸漏气率的检测 许用值：30%-40%
2.4 进气管负压的检测 进气管负压(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 节气门后的所有管路漏气，真空度变小，大约在50kpa以下。 点火过晚：大约在47－57kpa之间轻摆；过早：大摆。 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。 气缸密封、活塞环漏，快开节气门为0。 气门不严，在50kpa左右。 怠速正常值：60－70kpa 极限：不能低于3－5KPa
1 发动机功率的检测
发动机技术状况变化的主要外观症状有：动力性下降，燃料与 润滑油消耗量增加，起动困难，排放污染物增加，漏水、漏油、 漏气、漏电以及运转中有异常响声等。
发动机功率的评价指标有指示功率和有效功率。 发动机有效功率是指发动机输出轴上发出的功率。是掌握发动 机的技术状况，确定发动机是否需要大修或鉴定发动机的维修 质量。发动机功率的检测可分为稳态测功和动态测功。 发动机的稳态测功：是指在节气门开度一定，转速一定，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，也称发动机的台架测功。
用欧姆表检测四线式节气门位置传感器的接线图 节气门位置传感器电阻值检测数据（丰田）
5.1.4 空气流量计的检测
7线翼片式空气流量计接线插头
7线翼片式空气流量计各端子名称(丰田)
•ECU应向端子4提供5V电压； •继电器应向端子2提供电源电压。
波形分析
图6-12 旋转翼片式空气流量传感器信号波形
（ａ）发动机 密封性正常； （ｂ）气门与 气门座密封； （ｃ）气门与 导管卡滞； （ｄ）气门弹 簧折断或弹力 不足；
（ｅ）气门导 管磨损；（ｆ） 活塞环磨损；
（ｇ）气缸垫 窜气
（ｈ）混合气过稀或过浓；（ｉ）进气歧管衬垫漏气与 排气系统堵塞；（ｊ）点火过迟；（ｋ）气门开启过迟； （ｌ）火花塞电极间隙过小
2 气缸密封性的检测
气缸密封性与气缸体、气缸盖、气 缸垫、活塞、活塞环和进排气门等零 件的技术状况有关。气缸密封性是表征
发动机技术状况的重要参数。
在不解体的条件下，检测气缸密 封性的常用方法有：测量气缸压缩 压力；测量曲轴箱窜气量；测量气 缸漏气量或气缸漏气率；测量进气 管负压等。在就车检测时，只要进 行其中的一项或两项，就能确定气 缸密封性的好坏。
3-量程按钮；
4-车速按钮； 5-选择开关
KM300型车用 数字万用表
测 直 流 电 压 、 电 流 与 电 阻
测 温 度 与 转 速
4.3发动机综合性能检测仪
一般由信号提取系统、信息处理系统和 采控显示系统三大部分组成
EA1000
型 发 动 机 综 合 性 能 检 测 仪
1-信号提取系统；2-传感器挂架；3-前端处理器；4-采集处理与显示 系统；5-热键板；6-主机柜与键盘柜；7-打印机柜；8-排放仪柜
图6-15 热线式空气流量传感器信号实测波形
THA-E2：0℃：4-7KΩ；20℃：2-3KΩ,2.5-3.4V；60℃：0.4-0.7KΩ,0.21.0V Vc-E2电压应为4.5-5V Ks-E2 输出2-4V脉冲电压
波形分析
卡门涡旋式空气流量传感器的输出信号电压波形
5.1.5 进气压力传感器的检测
计算公式：
Me n Pe 9550
式中:
Pe—发动机有效功率,KW
n---发动机转速,r/min Me---发动机输出转矩,N.m 动态测功：是指节气门开度、转速等参数均处于变 动状态下，测定发动机功率的一种方法，也称无负 荷测功、无外载测功。
1.1 发动机的稳态测功 1.1.1测试设备组成 转速仪、水温表、机油压力表、机油温度表、气象仪器（湿度 计、大气压力计、温度计）、计时器、燃料测量仪、测功器。
1.2 用发动机的无负荷测功
在用发动机无负荷测功，可以在不拆卸发动机的情况下，快速 测定发动机的功率。
发动机无负荷测功仪不需外加载装置，能在短时间内测出发动机功率。 1.2.1测量原理： 通过测量某一定转速时的瞬时加速度，就可以确定出发动机的功率大 小。瞬时加速度愈大，则发动机功率愈大。
1.2.2 发动机无负荷测功方法
电路连接
真空度与信号电压关系
2JZ-GE发动机不同真空度下的进气压力传感器信号标准
波形分析
电容式进气压力传感器信号波形分析说明
5.1.6 氧传感器的检测
输出信号0.1-0.9V 0.1—稀----0.45V---浓----0.9V
3 发动机故障诊断程序及注意事项
3.1汽车故障诊断的基本思路
问 诊
试 车
分 析
假 设
验 证
3.2 汽车故障诊断的基本流程
3.2.1因果图分析法在推理假设环节的应用
3.2.2 诊断流程设计实例
3.4 汽车故障诊断的注意事项 进气系统的检修注意事项 燃油系统检修注意事项 发动机电控系统检修注意事项 电子控制点火系统检修注意事项
图1-２ 便携式无负荷测功仪面板
1.3无负荷测功仪的使用方法 仪器自校、预热 预热发动机，安装转速传感器 测加速时间： 袖珍式无负荷测功仪，可遥测到加速时间和转速。然后翻转测功仪，查 看壳体背面印制的主要机型的功率、时间对照表，便可得知发动机功率的 大小。 说明：无负荷测功仪可以测定发动机的全功率，也可测定某一气缸的 功率（断开某一缸的点火或高压油路测得的功率和全功率比较，二者之 差即为该缸的单缸功率）。各单缸功率进行对比，可判断各缸技术状况 （主要是磨损情况）。
信号提取系统
主副菜单及分区
点 火 提 前 角 的 检 测 方 法
5 电喷发动机传感器及执行器检测
5.1 传感器的检测 5.1.1 水温传感器的检测
水温传感器的接线及温度与电阻的特性曲线(丰田)
水温传感器电阻值的检测
5.1.2 进气温度传感器的检测
阻进 的气 关温 系度 丰传 田感 器 温 度 与 电
(2)诊断参数标推：气缸压缩压力标准值一般由汽车厂商提供。按照 GBl8565—2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》的规定，在用汽 车发动机各气缸压力应不小于原设计值的85％，每缸压力与各缸平均压 力的差：汽油机应不大于8％，柴油机应不大于10％。根据GB/T 15746.2—1995《汽车修理质量检查评定标准 发动机大修》附录B的规 定：大修竣工发动机的气缸压力应符合原设计规定，每缸压力与 各缸平均压力的差：汽油机不超过8％，柴油机不超过10％。 (3)结果分析
发动机功率检测视频
1.4 检测结果分析 标准：在用车发动机功率不得低于原额定功率的７５％，大修后发动机功率 不得低于原额定功率的90％。 若发动机功率偏低，则可能是燃料供给系调整状况不佳，点火系技术状况 不佳，应对油、电路进行调整。若调整后功率仍低时，应结合气缸压力和进 气歧管真空度的检查，判断是否是机械部分故障。 可对个别气缸其进行断火后再测功，诊断其技术状况。也可取消任一气缸 的工作，发动机转速都会有所下降。要求最高与最低下降之差不大于平均下 降值的３０％，如果转速下降值低于一定规定值，说明断火之缸工作不良。 转速下降值愈小，则单缸功率愈小，当下降值等于零时，单缸功率也等于零， 即该缸不工作。 发动机单缸功率偏低，一般系该缸高压分火线或火花塞技术状况不佳、气 缸密封性不良、气缸上油（机油）等原因造成，应调整或检修。 发动机功率与海拔高度有密切关系，无负荷测功仪所测结果是实际大气压 力下的发动机功率，如果要校正到标准大气压下的功率，应乘以校正系数。
4 发动机诊断仪器介绍
4.1 解码器 解码器的功能、类型和基本结构 解码器的使用方法
4.2 车用数字万用表
1-直流 /交流按钮； 车用数字 万用表，一般能 测量电压、电流、 电阻、转速、频 率、温度、电容、 闭合角、占空比 和二极管等项目， 并具有自动断电、 自动量程变换、 图形显示、峰值 保留和数据锁定 等功能。 2-保持按钮；