4-2-发动机功率的检测解析.ppt

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1、第二节第二节 发动机功率的检测发动机功率的检测 发发动动机机输输出出的的有有效效功功率率是是指指发发动动机机输输出出轴轴上上发发出出的的功功率率，是是发发动动机机一一项项综综合合性性指指标标，通通过过检检测测，可可掌掌握握发发动动机机的的技技术术状状况况，确确定定发发动动机机是是否否需需要要大大修修或或鉴鉴定定发发动动机机的的维维修修质质量量。发发动动机机功功率率的的检检测测可可分分为为稳稳态态测测功功和和动动态测功态测功。一、稳态测功和动态测功一、稳态测功和动态测功稳稳态态测测功功是是指指发发动动机机在在节节气气门门开开度度一一定定，转转速速一一定定和和其其他他参参数数都都保保持持不不变变的

2、的稳稳定定状状态态下下，由由测测功功器测试功率的方法。器测试功率的方法。通通过过测测量量发发动动机机的的输输出出转转矩矩和和转转速速，由由下下式式计计算算出发动机的有效功率：出发动机的有效功率：式中：式中：PePe发动机功率，发动机功率，kwkw；n n发动机转速，发动机转速，r/minr/min；Me Me发动机输出扭矩，发动机输出扭矩，N N m m。稳稳态态测测定定额额定定功功率率：节节气气门门全全开开，施施加加额定负荷，在额定转速下，测出转矩额定负荷，在额定转速下，测出转矩稳稳态态测测功功优优点点：结结果果比比较较准准确确、可可靠靠，多多为为发发动动机机设设计计、制制造造、院院校校和和

3、科科研研单单位做性能试验所采用；位做性能试验所采用；缺缺点点：测测功功时时费费时时费费力力、成成本本较较高高，需需要大型、固定安装的测功器。要大型、固定安装的测功器。有负荷测功、有外载测功。有负荷测功、有外载测功。动态测功：动态测功：定定义义：发发动动机机在在节节气气门门开开度度和和转转速速等等参参数数均均处处于变动的状态下，测定发动机功率的一种方法。于变动的状态下，测定发动机功率的一种方法。基基本本方方法法：发发动动机机在在低低速速(怠怠速速或或空空载载)运运转转时时，突突然然全全开开节节气气门门或或置置油油门门齿齿杆杆位位置置为为最最大大，使使发发动动机机加加速速运运转转，用用加加速速性性

4、能能直直接接反反映映最最大大功功率。率。无负荷测功、无外载测功无负荷测功、无外载测功无无需需施施加加负负荷荷，不不需需测测功功器器，可可就就车车检检测测，使使用方便，省事省力；精度差用方便，省事省力；精度差 二、发动机无负荷测功的原理二、发动机无负荷测功的原理测测量量原原理理：（动动力力学学）对对于于某某一一结结构构的的发发动动机机，它它的的运运动动件件的的转转动动惯惯量量可可以以认认为为是是一一定定值值，这这就就是是发发动动机机加加速速时时的的惯惯性性负负载载，因因此此，只只要要测测出出发发动动机机在在指指定定转转速速范范围围内内急急加加速速时时的的平平均均加加速速度度，即即可可得得知知发发

5、动动机机的的动动力力性性能能。或或者者说说通通过过测测量量某某一一定定转转速速时时的的瞬瞬时时加加速速度度，就就可可以以确确定定出出发发动动机机的的功功率率大大小小。瞬瞬时时加加速速度度愈愈大大，则则发发动动机机功功率率愈愈大大，加加速速时时间间也也愈愈短。短。测定瞬时角加速度测定瞬时角加速度瞬时功率瞬时功率，测定加速时间测定加速时间平均功率平均功率1 1、测角角加速度、测角角加速度式中：式中：MeMe发动机的有效转矩，发动机的有效转矩，I I 发动机运动机件对曲轴中心线发动机运动机件对曲轴中心线 的当量转动惯量，的当量转动惯量，n n 发动机转速，发动机转速，r/minr/min d d/d

6、tdt 曲轴的角加速度，曲轴的角加速度，rad/srad/s2 2 dn/dtdn/dt 曲轴的加速度，曲轴的加速度，r/sr/s2 2把Me代入式 中令则 乘以修正系数K令则 （4-1）2 2、测加速时间、测加速时间将式4-1变换：积分：令得Peav平均有效加速 功率，kW nav平均转速，r/min 平均加速度，r/s2n1、n2设定的起止 转速，r/mint加速时间，s三、无负荷测功仪及使用方法三、无负荷测功仪及使用方法仪器方案：测瞬时加速度、测加速时间仪器方案：测瞬时加速度、测加速时间1 1、测瞬时加速度原理、测瞬时加速度原理通通过过测测量量加加速速过过程程中中某某一一转转速速的的加加

7、速速度从而获得瞬时功率的仪器方案。度从而获得瞬时功率的仪器方案。仪仪器器组组成成：传传感感器器、脉脉冲冲整整形形装装置置、时时间间信信号号发发生生器器、加加速速度度计计算算器器和和控控制制装装置置、转转换换分分析析器器、转转换换开开关关、功功率率指指示示表表、转转速速表表和和电电源源，如如图图4-394-39所示。所示。1-1-传感器传感器2-2-整形装置整形装置3-3-时间信号发生器时间信号发生器4-4-加速度计算器和加速度计算器和控制装置控制装置5-5-转换分析器转换分析器6-6-转换开关转换开关7-7-功率指示表功率指示表8-8-转速表转速表9-9-电源电源矩形触发脉冲信号矩形触发脉冲信

8、号转速到转速到n1时才被触发时才被触发控制时间间隔控制时间间隔每一时间间隔的脉冲数与每一时间间隔的脉冲数与n n成正比成正比后一时间间隔与前一时间间隔脉冲数的差值与后一时间间隔与前一时间间隔脉冲数的差值与a a成正比成正比电磁感应传感器：脉冲数电磁感应传感器：脉冲数倍频倍频（2-42-4倍倍）：提高灵敏度）：提高灵敏度加速到加速到n n1 1 整形装置输出触发脉冲信号整形装置输出触发脉冲信号 2 2、无负荷测功仪使用方法、无负荷测功仪使用方法(1)(1)仪器自校、预热仪器自校、预热按按使使用用说说明明书书，仪仪器器预预热热0.5h0.5h，然然后后进进行行自自校校（其其面面板板图图如如图图4-

9、414-41所所示示）。把把计计数数检检查查旋旋钮钮1 1拨拨向向“检检查查”位位置置，左左边边时时间间（T T）表表头头指指针针1s1s摆摆动动一一次次。把把旋旋钮钮1 1拨拨向向“测测试试”位位置置，把把旋旋钮钮3 3拨拨向向“自自校校”位位置置，再再缓缓慢慢旋旋转转“模模拟拟转转速速”旋旋钮钮2 2，注注意意转转速速（n n）表表头头指指针针慢慢慢慢向向右右偏偏转转（模模拟拟增增加加转转速速）。当当指指针针偏偏转转至至起起始始转转速速n n1 1=1000r/min=1000r/min位位置置时时，门门控控指指示示灯灯即即亮亮。继继续续增增加加模模拟拟转转速速至至n n2 2=2800r

10、/min=2800r/min时时，“T T”表表即即指指示示出出加加速速时时间间，以以表表示示模模拟拟速速度度的的快快慢慢。按按下下“复复零零”按按钮钮，仪仪器器表表针针回回零零，门门控控指指示示灯灯熄熄灭灭，表表示示仪仪器器调调整整正正常常。否否则则，微微调调n1n1、n2n2电电位器。位器。图4-41 便携式无负荷测功仪面板(2)(2)预热发动机，安装转速传感器预热发动机，安装转速传感器预预热热发发动动机机至至正正常常工工作作温温度度(80(8090)90)，并并使使发发动动机机怠怠速速正正常常。变变速速器器空空档档，然然后后把把仪仪器器转转速速传传感感器器二二接接线线卡卡分分别别接接在在

11、分分电电器器低低压压接接柱柱和和接接铁铁线路上。线路上。(3)(3)测加速时间（测加速时间（怠速加速法怠速加速法）操操作作者者在在驾驾驶驶室室内内迅迅速速地地把把加加速速踏踏板板踩踩到到底底，发发动动机机转转速速猛猛然然上上升升，当当“T T”表表指指针针显显示示出出加加速速时时间间(或或功功率率)时时，应应立立即即松松开开加加速速踏踏板板，切切忌忌发发动动机机长长时时间间高高速速空空转转。记记下下读读数数，仪仪器器复复零零。重重复复操操作作三三次次，读读数数取取平平均均值值。(n n2 2自自动动熄熄火火，低低于于n n1 1时，时，“复零复零”)视频四、检测结果分析（诊断参数标准）四、检测

12、结果分析（诊断参数标准）根根据据测测定定结结果果进进行行分分析析，对对发发动动机机技技术术状状况况作作出出判断。判断。在在用用车车发发动动机机功功率率不不得得低低于于原原额额定定功功率率的的75%75%，大修后发动机功率不得低于原额定功率的大修后发动机功率不得低于原额定功率的90%90%。(1)(1)若若发发动动机机功功率率偏偏低低，系系燃燃料料供供给给系系调调整整状状况况不不佳佳，点点火火系系技技术术状状况况不不佳佳，应应对对油油、电电路路进进行行调调整整。若若调调整整后后功功率率仍仍低低时时，应应结结合合气气缸缸压压力力和和进进气气歧歧管管真真空空度度的的检检查查，判判断断是是否否是是机机

13、械械部部分分故故障。障。(2)(2)对对个个别别气气缸缸技技术术状状况况有有怀怀疑疑时时，可可对对其其进进行行断断火火后后再再测测功功，从从功功率率下下降降的的大大小小，诊诊断断该该缸缸的的工作情况。工作情况。五、单缸功率的检测和单缸转速降五、单缸功率的检测和单缸转速降动力平衡：整机功率与单缸断火功率之差为断火之缸功率，动力平衡：整机功率与单缸断火功率之差为断火之缸功率，技术状况良好的发动机，各缸功率应是一致的。技术状况良好的发动机，各缸功率应是一致的。也可利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，来也可利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，来评价各缸的工作情况。工作正常的发动机，在某

14、一转速下评价各缸的工作情况。工作正常的发动机，在某一转速下稳定空转时，发动机的指示功率与摩擦功率是平衡的。此稳定空转时，发动机的指示功率与摩擦功率是平衡的。此时，若取消任一气缸的工作，发动机转速都会有相同的下时，若取消任一气缸的工作，发动机转速都会有相同的下降值。要求最高与最低下降之差不大于平均下降值的降值。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。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。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、气缸上油术状况不佳、气缸密封性不良、气缸上油(机油机油)等原因造等原因造成，应调整或检修。成，应调整或检修。