发动机无负荷测功仪的构造和测试原理及使用方法

通顺达

发动机输出的有效功率是发动机综合性评价指标。通过该项指标，可以定性地确定发动机的技术状况，并定量地获得发动机的动力性。目前测量发动机功率可采用稳态测功和动态测功的方法。
        

        

        稳态测功是指发动机在节气门开度一定，转速一定和其他参数保持不变的稳定状态下，在水力测功器、电力测功器或底盘测功试验台上给发动机施加一定负荷，测出额定转速及相应扭矩，从而计算出功率数。稳态测功的结果比较准确可靠，但成本高，一般运输维修和交通监理部门不采用。
        

           动态测功是指发动机在节气门开度和转速均变化的状态下，测定功率的一种方法。由于动态测功无需对发动机施加外部负荷，因而又称无负荷测功。这种测功的方法是：当发动机在怠速或空载的某一低速下运行时，突然节气门全开，使发动机克服惯性和内部摩擦阻力加速运转，用其加速性能好坏直接反映出功率大小。因此，只需要测量出加速过程中的某一参数，就可以得出相应的最大功率。由于动态测功不加负荷，可以就车进行，特别适用于在用车辆发动机功率的检测。
        

        1、无负荷测功仪的构成                        fg-i型发动机无负荷测功仪面板由转速信号传感器、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组成。        
                        平均功率测量仪把来自点火系初级电路分电器触点闭合初级电流感应信号作为曲轴转速脉冲信号，经整形为矩形触发波，然后再把矩形的转速脉冲变成平均电压信号。当发动机节气门全开加速到起始转速n1时，与起始转速对应的电压信号去触发计算与控制电路，使时标信号进入计算器并储存。当发动机转速加速到终止转速n2时，终止转速对应的电压信号又去触发计算与控制电路，使时标信号停止进入计算器，并把储存的时标脉冲数转换成电压信号显示在显示器上。        
                        

        
        2 、无负荷测功原理
                                根据功能原理，发动机在某一转速范围过程中，发动机驱动曲轴等运动物体所做的功等于动能的增量。        
                        发动机平均有效功率ntm的大小与加速时间Δt成反比。Δt越小，ntm越大，说明发动机技术状况好。反之，说明发动机的电路、机械部分存在故障。这与有经验技术人员采用加速手段诊断发动机动力性是一致的。根据实验得知，发动机最大功率与相应加速状况下测得的平均功率之比存在一近似常量关系。因此，一般在标定时，根据Δt算出平均功率，然后，根据最大功率与平均功率的关系，推算出该发动机的最大功率。        


        3、无负荷测功仪的使用
        用加速测功仪测量发动机功率时，应先将发动机走热到正常工作温度，然后熄灭发动机。将测功仪接通电源并预热，检查调整至正常。把转速传感器的夹子与分电器的点火线圈并接，打开点火开关，将测量仪器一切准备就绪后，将发动机油门一脚踩到底，n1、n2指示灯相继闪亮，发动机自动熄灭。此时显示器上的显示值为发动机最大功率。一般测试重复3～4次，取其平均值。根据测试结果，对发动机技术状况进行判断。东风eq61001型发动机功率—时间对照表。
        （1）各种车辆都有一定的标准值。若达不到额定功率，应对油电路进行调整。若调整后功率值仍低时，应检查汽缸压力值、进气管中真空度等，判断是哪一缸出现了故障。
        （2）对个别缸技术状况有怀疑时，可对其进行断火后再测功，从功率下降情况判断该缸的工作好坏。
        

        4、单缸功率的检测
        检查各缸动力性能是否一致是发动机诊断的一个重要内容。无负荷测功仪既可以检查发动机的整机功率，又可以测量某汽缸的单缸功率。检查单缸功率的方法是：先测出发动机的整机功率，再测量出某缸断火时的功率，两功率值之差即为断火之缸的功率。技术状况良好的发动机，各缸功率是一致的，否则造成发动机转速不平衡。比较各缸功率，可判断各缸的工作状况。
        一种更简单诊断各缸功率的方法是测得在某缸断火时的转速下降来判断其工作状况。工作正常的发动机在某一转速下稳定运转时，发动机的指示功率与摩擦功率是平衡的。此时取消任何一缸工作，发动机转速会下降相同值。当发动机在800r/min下稳定转速时，每停止一缸下降值偏低，说明断火之缸工作不良。
        单缸断火的常用方法是使用螺丝刀将火花塞接柱与缸盖直接短路。当使用发动机检测仪时，可使用相应的开关进行断火，并可以直接显示或打印转速下降值。
        应当指出，在进行断火试验时，断火试验的时间不宜过长，因为没有燃烧的燃油会洗掉汽缸壁上的油膜，造成润滑不良加速汽缸磨损。
        综上所述，无负荷测功仪仅能对发动机动力性能进行评价，并不能找出故障部位。要想分析故障原因，还需要深入诊断，测量一些局部的诊断参数，如汽缸压力、曲轴箱窜气量等。
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