汽车动力性检测
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南京农业大学工学院 高强
第二章 整车性能的检测与诊断
1、汽车动力性的检测 2、汽车燃油经济性的检测 3、车速表的检测 4、前照灯的检测 5、汽车排放污染物的检测 6、汽车噪声的检测
第一节汽车动力性的检测
发动机动力性检测：
动力性和燃油经济性是表明汽车技术状况的最重要 的参数；
汽车技术状况不良，首先表现为动力性不足、燃油 消耗增大；
Pe
Ttq n 9550
测试结果准确可靠； 多用于发动机设计、制造部门及科研单位试验用。
发动机动力性检测：
就车动态试验测功：
汽车使用单位，常需要不解体条件下就车测定发动 机功率；
测功时发动机节气门开度和转速均剧烈变化； 该法无需对发动机施加载荷，又称无负载测功； 该法所用仪器轻便，测功速度快，方法简单，但测
发动机动力性检测：
加速时间测量原理：
发动机动力性检测：
无负载测功仪使用方法：教材P25，简单了解
发动机动力性检测：
单缸功率检测意义：
检测各气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； 正常情况下，发动机各缸输出功率大致相等。
发动机动力性检测：
单缸功率检测方法：
无负荷测功仪测定： ➢先测发动机总功率； ➢测所测缸断火时功率，两者差即位断火缸功率。 转速表测定： ➢发动机在某个转速下运行； ➢依次给各缸断火，发动机转速下降； ➢通过转速下降量判断各缸的动力性。
发动机动力性检测：
发动机综合性能检测仪：
对发动机性能进行诊断，可以采用单一功能的检测设 备，如无负荷测功仪、点火正时仪及点火示波器等；
单一功能检测设备，可靠性好，价格便宜，功能少 发动机诊断也可使用具有多种检测功能的发动机综合
性能检测仪；
综合性能检测仪可实现微机自动控制、自动分析、判 断及打印等功能；
试精度较低。
发动机动力性检测：
就车动态试验测功原理：
假设：发动机所有部件绕曲轴旋转的回转体 测试条件：发动机没有外加负载 怠速工况下，突然将节气门开度开到最大 发动机产生的动力克服阻力，并使部件加速 同一型号发动机而言，其转动惯量一定，发动机功
率越大，加速度越大。
按测功原理分：
瞬时功率：测定瞬时角加速度得到； 平均功率：测定加速度时间的方法得到。
传感器：
➢点火传感器 ➢电流传感器 ➢电压传感器 ➢缸压传感器 ➢串接式油压传感器 ➢振动传感器 ➢喷油外卡传感器
发动机动力性检测：
发动机综合性能检测仪各传感器作用：
动力性和燃油经济性可以通过道路试验和室内台架 试验进行测试；
台架试验的测试条件容易控制，在检测站中得到大 量应用。
发动机动力性检测：
对动力性和燃油经济性进行室内台架试验时，通 过以下方法进行检测：
无负载测功仪
发动机功率
底盘测功机
底盘测功机 油耗仪
驱动轮功率及 汽车加速能力
燃油经济性
发动机动力性检测：
脉动漏磁作用下，传感器1、2两端 产生脉动电压信号。
发动机动力性检测：
点火线圈的漏磁 汽油机
低压或高压线脉动电流
点火线圈低压或高压连接线嵌入磁 芯内
发动机运转时，连接线有脉动电流 通过，在其周围产生脉动磁场，在 传感器线圈两端产生脉动电压信号
发动机动力性检测：
柴油机通过在飞轮上安装传感器获得转速信号
发动机动力性检测：
瞬时功率测量原理： Pe
Ttq n 9550
Ttq
J
d
dt
n 360
60 180
J 运动部件转动惯量 加速过程发动机某转速下
d 曲轴角加速度
dt
Pe的加 3功速0 9率度5J5与成0 n该 正 ddnt转比，令速；下C1 的30瞬 95J时50
dn 曲轴转速变化率
C2 T
C2
1 2
J
( )2
30
n22 n12 1000
若已知转动惯量，并确定起始和 终止转速，则C2 为常数
发动机动力性检测：
无 离 转负不速载开测测转量功速方时、法，角无加：论速要瞬度求时或简功加单率速、还时易是间于平的实均 测现功量率。测量，都
点火线圈的漏磁 汽油机
低压或高压线脉动电流
铁芯上绕10000匝电感线圈； 传感器靠近点火线圈时，点火线圈
曲轴旋转角速度从 1 增加到 2
的时间 T 对应的平均功率：
n
30
,且功率以（kW）为单位
加速过程发动机某转 速范围内的平均功率 A与 12加 J速时22 间 12成 J反1比2 ；
测试某转速范围内的 Pem平量ean 均转A功速T 率范12 ，围J 实内22质加T1是速2 测时
间的问题。
Pemean
常采用： ➢磁电式 ➢光电式 ➢霍尔式
测速传感器
飞ຫໍສະໝຸດ Baidu齿圈
发动机动力性检测：
柴油机齿圈信号的频率与发动机转速间的关系为：
n 60 f z
n ：发动机转速
f ：传感器输出信号的频率
z ：齿圈齿数
当齿数为60时，发动机转速与信号的频率一致
发动机动力性检测：
角加速度测量原理：
传感器输出脉冲信号 整形后得到矩形脉冲信号 对信号进行倍频，一般放大2~4倍，提高灵敏性 计数器计数固定时间内的脉冲数 两个相邻时间间隔内的脉冲数差与角加速度成正比 F/V变换芯片将角加速度脉冲信号转变为直流电压信号 信号显示装置显示结果
功能强大，使用方便。
发动机动力性检测：
发动机综合性能检测仪功能：
无负荷测功；
点火系统检测；
供油系统检测；
进气管真空度检测；
各缸工作均匀性检测； 电控系统各传感器测试；
启动过程参数检测；
万用表功能；
各缸压缩压力检测；
排气分析功能。
发动机动力性检测：
发动机综合性能检测仪组成：
➢显示装置 ➢打印设备
➢信号处理 ➢主机
发动机动力性可用发动机的有效功率评价； 发动机点火系统、燃油供给系统、润滑系统、冷却
系统技术状况不良或机件磨损，会导致功率下降； 发动机功率是诊断发动机技术状况的综合性指标。
台架稳态试验
发动机功率测量
就车动态试验
发动机动力性检测：
台架稳态试验测功：
通过测功器测控系统同时测 量发动机的转矩和转速；
根据下式可得到发动机功率
dt
无负载Pe瞬时C1测 n功 ddn实t 际是测
K 瞬时测功时混合气 定发动机转速和该转速时
形成、发动机状态 与稳态不同，测得
Pe 的化K角率C加的1 速问n 度 题ddnt 或。，令曲C轴转K速C变1
功率比实际要小
Pe
C
n
dn dt
发动机动力性检测：
平均功率测量原理：
发动机无负载加速过程中，其动 能增量等于发动机所做的功：
第二章 整车性能的检测与诊断
1、汽车动力性的检测 2、汽车燃油经济性的检测 3、车速表的检测 4、前照灯的检测 5、汽车排放污染物的检测 6、汽车噪声的检测
第一节汽车动力性的检测
发动机动力性检测：
动力性和燃油经济性是表明汽车技术状况的最重要 的参数；
汽车技术状况不良，首先表现为动力性不足、燃油 消耗增大；
Pe
Ttq n 9550
测试结果准确可靠； 多用于发动机设计、制造部门及科研单位试验用。
发动机动力性检测：
就车动态试验测功：
汽车使用单位，常需要不解体条件下就车测定发动 机功率；
测功时发动机节气门开度和转速均剧烈变化； 该法无需对发动机施加载荷，又称无负载测功； 该法所用仪器轻便，测功速度快，方法简单，但测
发动机动力性检测：
加速时间测量原理：
发动机动力性检测：
无负载测功仪使用方法：教材P25，简单了解
发动机动力性检测：
单缸功率检测意义：
检测各气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； 正常情况下，发动机各缸输出功率大致相等。
发动机动力性检测：
单缸功率检测方法：
无负荷测功仪测定： ➢先测发动机总功率； ➢测所测缸断火时功率，两者差即位断火缸功率。 转速表测定： ➢发动机在某个转速下运行； ➢依次给各缸断火，发动机转速下降； ➢通过转速下降量判断各缸的动力性。
发动机动力性检测：
发动机综合性能检测仪：
对发动机性能进行诊断，可以采用单一功能的检测设 备，如无负荷测功仪、点火正时仪及点火示波器等；
单一功能检测设备，可靠性好，价格便宜，功能少 发动机诊断也可使用具有多种检测功能的发动机综合
性能检测仪；
综合性能检测仪可实现微机自动控制、自动分析、判 断及打印等功能；
试精度较低。
发动机动力性检测：
就车动态试验测功原理：
假设：发动机所有部件绕曲轴旋转的回转体 测试条件：发动机没有外加负载 怠速工况下，突然将节气门开度开到最大 发动机产生的动力克服阻力，并使部件加速 同一型号发动机而言，其转动惯量一定，发动机功
率越大，加速度越大。
按测功原理分：
瞬时功率：测定瞬时角加速度得到； 平均功率：测定加速度时间的方法得到。
传感器：
➢点火传感器 ➢电流传感器 ➢电压传感器 ➢缸压传感器 ➢串接式油压传感器 ➢振动传感器 ➢喷油外卡传感器
发动机动力性检测：
发动机综合性能检测仪各传感器作用：
动力性和燃油经济性可以通过道路试验和室内台架 试验进行测试；
台架试验的测试条件容易控制，在检测站中得到大 量应用。
发动机动力性检测：
对动力性和燃油经济性进行室内台架试验时，通 过以下方法进行检测：
无负载测功仪
发动机功率
底盘测功机
底盘测功机 油耗仪
驱动轮功率及 汽车加速能力
燃油经济性
发动机动力性检测：
脉动漏磁作用下，传感器1、2两端 产生脉动电压信号。
发动机动力性检测：
点火线圈的漏磁 汽油机
低压或高压线脉动电流
点火线圈低压或高压连接线嵌入磁 芯内
发动机运转时，连接线有脉动电流 通过，在其周围产生脉动磁场，在 传感器线圈两端产生脉动电压信号
发动机动力性检测：
柴油机通过在飞轮上安装传感器获得转速信号
发动机动力性检测：
瞬时功率测量原理： Pe
Ttq n 9550
Ttq
J
d
dt
n 360
60 180
J 运动部件转动惯量 加速过程发动机某转速下
d 曲轴角加速度
dt
Pe的加 3功速0 9率度5J5与成0 n该 正 ddnt转比，令速；下C1 的30瞬 95J时50
dn 曲轴转速变化率
C2 T
C2
1 2
J
( )2
30
n22 n12 1000
若已知转动惯量，并确定起始和 终止转速，则C2 为常数
发动机动力性检测：
无 离 转负不速载开测测转量功速方时、法，角无加：论速要瞬度求时或简功加单率速、还时易是间于平的实均 测现功量率。测量，都
点火线圈的漏磁 汽油机
低压或高压线脉动电流
铁芯上绕10000匝电感线圈； 传感器靠近点火线圈时，点火线圈
曲轴旋转角速度从 1 增加到 2
的时间 T 对应的平均功率：
n
30
,且功率以（kW）为单位
加速过程发动机某转 速范围内的平均功率 A与 12加 J速时22 间 12成 J反1比2 ；
测试某转速范围内的 Pem平量ean 均转A功速T 率范12 ，围J 实内22质加T1是速2 测时
间的问题。
Pemean
常采用： ➢磁电式 ➢光电式 ➢霍尔式
测速传感器
飞ຫໍສະໝຸດ Baidu齿圈
发动机动力性检测：
柴油机齿圈信号的频率与发动机转速间的关系为：
n 60 f z
n ：发动机转速
f ：传感器输出信号的频率
z ：齿圈齿数
当齿数为60时，发动机转速与信号的频率一致
发动机动力性检测：
角加速度测量原理：
传感器输出脉冲信号 整形后得到矩形脉冲信号 对信号进行倍频，一般放大2~4倍，提高灵敏性 计数器计数固定时间内的脉冲数 两个相邻时间间隔内的脉冲数差与角加速度成正比 F/V变换芯片将角加速度脉冲信号转变为直流电压信号 信号显示装置显示结果
功能强大，使用方便。
发动机动力性检测：
发动机综合性能检测仪功能：
无负荷测功；
点火系统检测；
供油系统检测；
进气管真空度检测；
各缸工作均匀性检测； 电控系统各传感器测试；
启动过程参数检测；
万用表功能；
各缸压缩压力检测；
排气分析功能。
发动机动力性检测：
发动机综合性能检测仪组成：
➢显示装置 ➢打印设备
➢信号处理 ➢主机
发动机动力性可用发动机的有效功率评价； 发动机点火系统、燃油供给系统、润滑系统、冷却
系统技术状况不良或机件磨损，会导致功率下降； 发动机功率是诊断发动机技术状况的综合性指标。
台架稳态试验
发动机功率测量
就车动态试验
发动机动力性检测：
台架稳态试验测功：
通过测功器测控系统同时测 量发动机的转矩和转速；
根据下式可得到发动机功率
dt
无负载Pe瞬时C1测 n功 ddn实t 际是测
K 瞬时测功时混合气 定发动机转速和该转速时
形成、发动机状态 与稳态不同，测得
Pe 的化K角率C加的1 速问n 度 题ddnt 或。，令曲C轴转K速C变1
功率比实际要小
Pe
C
n
dn dt
发动机动力性检测：
平均功率测量原理：
发动机无负载加速过程中，其动 能增量等于发动机所做的功：