知识要点
1.发动机技术性能的主要评价参数；
2.发动机无负荷测功原理和方法；
3.汽缸密封性的主要评价参数及其测试方法；
4.汽油机点火系主要参数及其检测方法；
5.柴油机供油的主要参数及其测试方法；
6.发动机润滑机油压力，机油质量的检测；
7.运用发动机综合检测仪进行检测。
学习
1.掌握发动机技术性能的主要评价参数及相关标准；
2.了解发动机各检测设备的结构原理；
3.掌握发动机各主要参数的检测方法；
4.掌握运用发动机综合检测仪进行检测。
（第一节）评价发动机技术性能的主要参数
发动机在使用过程中，技术状况不断变化。主要症状有功率下降、燃油和润滑油消耗量增加、废气中的有害气体含量增加，以及漏水、漏气、启动困难和运转中有异响等。
评价发动机技术状况的主要诊断参数如下：
1.发动机功率
发动机功率是发动机的一项总体技术指标。发动机各零部件的磨损以及点火、燃油供给、润滑、冷却等系统工作不良，都会引起发动机功率的下降。因此，用它可以综合地反映发动机技术状况的好坏。
2.发动机燃油消耗量
发动机燃油消耗量是评价发动机经济性的一项综合性技术指标。它不仅与发动机燃油供给系的技术状况有关，同时还受发动机点火系、冷却系等技术状况的影响。
3.汽缸密封性
汽缸密封性由发动机汽缸压缩压力来反映。汽缸压缩终了时的压力与汽缸压缩比、曲轴转速、机油黏度以及汽缸活塞组的技术状况有关。汽缸活塞组件磨损后间隙增加，活塞环弹力不足、卡滞，气门与气门座配合不好，均会引起汽缸压缩压力下降。
4.排气净化性
发动机排气净化性，指一般通过检测发动机排出废气中的CO、HC、NOx等的含量，可以确定发动机燃烧室内的燃烧质量。燃烧质量的好坏，主要取决于供给系的技术状况，同时也和点火系等的技术状况有关。
5.曲轴箱窜气量
当汽缸、活塞、活塞环磨损后，窜人曲轴箱的气体量将增加。因此，曲轴箱窜气量主要反映汽缸活塞组的技术状况。
6.汽缸漏气率
在发动机不工作时，将压缩空气充人汽缸内，通过测量压缩空气的漏气率，可以诊断汽缸活塞及气门组件的磨损情况，从而判断发动机的技术状况。
7.进气歧管真空度
发动机的真空度，随汽缸活塞组的磨损而改变，同时与配气机构零件状况以及点火系、供给系的调整有关。但进气歧管真空度只能用来判断发动机总的技术状况，不能确定故障的确切位置，因此，对进气歧管真空度的检查，仅可作为发动机不解体诊断的辅助手段。
8.点火系工作状况参数
反应点火系工作技术状况的参数有蓄电池(俗称电瓶）电压、点火电压、闭合角、重叠角、点火提前角、点火波形等。通过分析可判断点火系零件及线路的情况。
9.柴油机供油系主要参数
柴油机供油系的技术状况对柴油机的工作性能影响很大，是检测柴油机性能的主要参数，反映柴油机供油系技术状况的主要参数有供油压力、喷油压力、喷油正时、喷油器技术状况等。
10.润滑油压力
通常在怠速时发动机的润滑油压力不应低于0.1MPa(润滑油压力的具体数值，应参照原厂规定）。润滑油压力的高低，反映了润滑系的技术状况及润滑油所流经的各轴承的磨损情况。
11.润滑油重金属杂质含量
发动机工作时，润滑油不仅润滑零件表面，同时将磨损产物(如铁、铜、铝等金属磨粒)带走，磨粒以悬浮状存在于润滑油中，对润滑机件造成损伤。检测时，通过测出润滑油中磨粒的含量，可确定机件的磨损程度，同时，还可确定合理的换油周期。因此，它可作为发动机诊断的辅助手段。
12.发动机工作温度
发动机工作温度可以作为发动机不解体诊断时的辅助测量参数，除表明冷却系的技术状况以外，还可反映汽缸活塞组间隙是否得当、点火时刻是否正确、配气相位是否失准等。
13.发动机的异响和振动
随着发动机各机件磨损量的增加，零件的配合间隙变大，在零件工作时就会产生振动和
声响。因此，发动机工作时的异响和振动，是发动机工作不良的有力证明。
在进行发动机检测时，可以应用发动机检测设备，重点检测出与发动机功率、燃油消耗、排气净化和磨损等有关的诊断参数，并与诊断参数标准对照，进行分析、判断和评价。这些诊断参数，不仅表明了发动机的工作性能和磨损状况，也是决定汽车是继续运行还是进厂维修的重要依据。
发动机的其他诊断参数见表1-1。
在发动机综合性能检测中，使用的检测设备比较多。如发动机无负荷测功仪、汽缸压力表、汽缸漏气量(率)检测仪、曲轴箱漏气量检测仪、真空表、点火正时检测仪、供油正时检测仪、汽油泵试验仪、万用表、工业纤维内窥镜、解码器、示波器和发动机综合性能分析仪等，都已成为不可缺少的检测设备。
（第二节）发动机功率的检测和分析
一、稳态测功和动态测功
1.稳态测功
稳态测功是指发动机在节气门开度(或油量调节机构位置)一定、转速一定和其他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。常见的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器三种。测功器能测出发动机的转速和转矩，然后通过公式计算得出稳态测定发动机的额定功率是在节气门全开（或油量调节机构位置限定在标定功率的循环供油量位置）的情况下，由测功器向发动机的曲轴施加额定负荷，使其在额定转速下稳定运转，测出其对应的转矩，不论发动机的行程和型式如何，均可用上式计算出有效功率。
稳态测功的结果比较准确、可靠，多为发动机设计、制造、院校和科研单位做性能试验所采用。其缺点是测功时费时费力、成本较高，并且需要大型、固定安装的测功器。因而，在一般的汽车运输企业、汽车维修企业和汽车检测站中采用不多。
由于稳态测功时，需要对发动机施加外部负荷，所以也称为有负荷测功或有外载测功。
2.动态测功
动态测功是在发动机节气门开度和转速等均为变动的状态下，测定发动机功率的一种方法。由于动态测功是无需对发动机施加外部载荷，所以又称为无负荷测功或无外载测功。
这种测功的基本方法是：当发动机在怠速或空载某一转速时，突然全开节气门，使发动机克服其惯性和内部各种运动阻力而加速运转，其加速性能的好坏可直接反映出发动机功率的大小。因此只要测出发动机在加速过程中的某一参数，就可得出相应的最大功率。
由于动态测功时无需向发动机施加负荷，所以就不需要像测功器那样的大型设备，可用小巧的无负荷测功仪就车检测。虽然其测量精度较之稳态测功要差一些，但该方法特别适用于在用车发动机的检测，测量时省时、省力、方便，故一般运输企业、维修企业和检测站采用较多。
二、无负荷测功原理
无负荷测功是基于动力学的原理。当发动机在怠速或某一空载低转速运转时，突然全开节气门加速运转，此时发动机产生的动力，除克服各种内部运动阻力矩外，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，曲轴的瞬时角加速度也愈大，则加速时间愈短。所以，只要测得角加速度和加速时间，就可以间接获得发动机功率。
1.测角加速度转矩与角加速度的关系为式中K——修正系数（由于发动机加速过程是一个非稳定工况，所以实际测得功率值小于同一转速下的稳态测功值，因而进行修正）。
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，其转动惯量为一常数。修正系数K的数值可通过台架对比试验得出。
2.测加速时间
由上式可知，发动机在起止转速范围内的平均有效加速功率与其加速时间成反比。即当发动机的节气门突然全开时，发动机由起始转速加速到终止转速的时间越长，则其有效加速功率越小；反之，则越大。因此，只要测得发动机在设定转速范围内的加速时间，便可得出平均有效加速功率。
另外，还需要通过台架试验，找出稳态特性平均功率与外特性最大功率Penax之间的关系。其中加速时间AT与最大功率Penax之间的关系可对无负荷测功检验仪进行标定，并输人微机，以便通过测加速时间而能直接读出功率数，也有的把它们之间的关系绘制成曲线图或排成表格，以便测出加速时间后能在图中或表中查出对应的功率值。
三、无负荷测功方法
无负荷测功分为两类：一类通过测量加速过程某一转速的加速度而获得瞬时功率，如YT-416型发动机检测仪；另一类是通过测试加速过程中某转速范围内的加速时间获得平均有效加速功率，如WFJ-1型发动机检测仪。
1.便携式无负荷测功仪及测试方法
(1)测试前的准备
①调整发动机配气机构、供油系统和点火系统，使之处于技术完好状态；预热发动机至正常工作温度（0-90°C)；调整发动机怠速，使之在规定范围内稳定运转。
②接通电源，预热仪器并调零，把传感器按要求连接在规定部位，无连接要求的则应拉出天线。
③对测加速时间——平均功率的仪器，应按要求把状1、状2调好。
④需置人转动惯量犑的仪器，要把被测发动机的转动惯量犑置人仪器内。若被测发动机的转动惯量未知时，则应先测定其转动惯量。其方法为：
先选一台已知最大功率Penax的同类型发动机，并设定其转动惯量为犑1，利用无负荷测功仪对该发动机进行多次功率测量，若测得的最大功率为，则被测发动机的转动惯量犑可近似按下式计算。
⑤按下其他必要的键位，如机型(汽油机、柴油机)选择键、缸数选择键和“测试”键等。
(2)功率测试方法
①怠速加速法。发动机在怠速下稳定运转，然后突然将加速踏板踩到底，发动机转速急速上升，当转速超过终止转速时，仪表显示出所测功率值。此后应立即松开加速踏板，以避免发动机长时间高速运转。记下或打印出读数后，按“复零”键使指示装置复零。为保证测试结果可靠，一般重复3次取平均值。该测试方法既适用于汽油机，也适用于柴油机。
②启动加速法。首先将加速踏板踩到底，然后启动发动机使其自由加速运转，当转速超过终止转速后，仪表显示出测试值。启动加速法可避免因迅猛加速操作发动机引起的误差，也可排除化油器式汽油机加速泵附加供油作用的影响，但该方法不适合电喷发动机。
(3)注意事项
①检测时的起始转速《1选择一般稍高于怠速转速。终止转速《2-般选取最高转速的80%。
②需要置人转动惯量的仪器，要把被测发动机的转动惯量置人仪器中。
③一些仪器在发动机转速升至W2时不能熄火。操作时，当转速超过W2时应立即松开加速踏板，切忌发动机长时间高速运转。
2.发动机综合测试仪检测
发动机综合性能分析仪是一种测试项目较多的综合性仪器。一般均为有无负荷测功部分。使用发动机综合性能分析仪的方法，在“发动机综合性能检测”一节中介绍。
根据国家标准，在用车发动机功率不得低于原标定功率的75%，大修后的发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。检测到的发动机功率与标准值相比较，可确定汽车发动机是否需要大修或修理是否合格。
四、单缸功率检测
无负荷测功仪不仅可以检测发动机的整机功率，还可以检测某一单缸的功率。
(1)单缸断火功率变化
无负荷测功仪既可以检测发动机的整机功率又可以检测某缸的单一功率。检测单缸功率的方法是：先测出发动机整机功率，再测出某缸断火情况下的发动机功率，两功率之差即为断火缸的功率。依次检测各缸，技术状况良好的发动机，各缸功率应是一致的，即各缸功率差应是大致相等的，否则将造成发动机运转不平稳。比较各单缸功率，可以判断各缸工作状况。
(2)单缸断火转速变化
利用单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，也可以评价发动机各缸的工作状况。
发动机在一定转速下运行时，若某缸突然断火，则发动机输出的功率将减少，因而转速也会降低。若各缸的功率是均衡的，则当各缸轮换断火时，转速下降的幅度应基本相同。反之，若转速下降的幅度差别很大，则说明有的汽缸工作不正常。转速下降的幅度与汽缸数有关。显然，汽缸数越多，单缸断火后转速下降值就越小。表2-1是发动机在800r/min下稳定工作时，每断开一缸工作所致使转速正常下降的值，要求最高和最低下降值之差不大于平均下降值的30%。如果转速下降值偏低，说明断火缸工作不良。
例如使用元征EA-2000型发动机综合性能检测仪，通过提取一缸点火信号和点火系一次信号，在系统测试主菜单中，点击“动力平衡”启动后计算机会使各缸自动依次断火，从而获得各缸未断火前的转速、断火以后转速及转速下降的百分数。
五、汽缸效率测试
根据汽车发动机各缸间歇工作造成转速微观波动的特点，来高速采集各缸点火
的间隔时间，通过计算各缸点火的间隔时间，求出各单缸的瞬时转速与平均转速之差值，作为判断各汽缸工作能力及比较各缸工作均匀性的指标。
利用EA-2000发动机综合检测仪，在“汽油机测试菜单”中用鼠标左键点击“汽缸效率分析”图标，系统即进人测试状态，如图2-1所示。
与动力平衡相比，汽缸效率测试不必进行断缸测试，因而不会发生排气温度过高及催化转化酶中毒的情况，更适合于电子燃油喷射的车辆。
（第三节）汽缸密封性检测
汽缸密封性主要是用来反映发动机汽缸活塞组的技术状况的。汽缸活塞组包括汽缸、活塞、活塞环、气门、汽缸盖和汽缸垫等包围发动机工作介质的零部件，在使用过程中，由于磨损、烧蚀、结胶、积炭等原因，汽缸活塞组技术状况变坏，从而使汽缸密封性不良，发动机动
力性和经济性下降。
评价汽缸密封性的主要参数有汽缸压缩压力、汽缸漏气率、曲轴箱窜气量、进气管真空度等。这些参数各有侧重，具有不同的使用特点，在使用时应注意各自的适用性。
一、汽缸压缩压力的测量
根据热力学的有关结论，汽缸压缩压力与发动机的热效率和平均指示压力有直接关系，发动机的转矩和功率取决于各缸内的平均压力，汽缸密封性是保证发动机汽缸压缩压力正常的基本条件。汽缸压缩压力是评价汽缸密封性最为直接的指标，并且由于所用仪器简单，测量方便，因此得到广泛应用。
1.利用汽缸压力表检测法