压力传感器式气缸压力检测仪

２ ． ２ ． ２ 用起动 电流式气缸压力检测仪检测 这种检测仪 的工作原理是 ： 起动机产生 的扭矩是起动机 电流的函 气缸密封性 与气缸体 、 气缸盖 、 气 缸垫 、 气门、 火花塞孔 、 活塞及 活 数， 而扭矩又与气缸压缩压力成正 比。 所以 ， 起动电流的变化和气缸压 塞环等零件的技术状况有关 。 在发动机使用过程 中， 上述零件 的损 坏、 缩压力之间存在着相应关系 。 测量与某气缸压缩压力相对应的起 动电 磨损 、 烧蚀 、 结焦或积碳 ， 将会影 响气缸密封性 。 导致发动机功率下 降 ， 流值 ． 就可以确定该缸压缩压力的大小 燃油消耗率增加 ， 使用寿命大大缩短 。 ２ ． ２ ＿ ３ 用起 动电压 降式气缸压力 检测仪检测
０ 引 言
１ 气 缸密封性的常用检测方法
１ ． １ １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 下火花塞 。 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 ２ ． ２ － ４ 用 电感放 电式气缸压力检测仪检测 性 的好坏 由于检测气缸压缩压力具有 实用性 强 、 仪表轻巧 、 检测方便 电感放 电式气缸压力 检测仪是一种 通过检测 点火二次 电感 放电 和价格低 廉等优 点 ． 因而在汽车维修过程 中应用十分广泛 。 电压来确定气缸压力 的仪器 ， 仅适用 于汽油机 。 汽油机工作中 ． 随着断 电器触点打 开 ， 二次 电压 随即上升击穿火 花塞间 隙． 并维持火花塞 放 ２ 气缸压缩压 力的检 测 电。 火花放 电电压 ， 它属于点火系 电容放 电后 的电感放 电部分 。 电感放 气缸压缩压 力是指四冲程 发动机 压缩终了上止点时的压力。 测量 电部分 的电压与气缸压力之间具有近乎直线的对应关系 ． 因此各缸 火 发动机气缸 的压力 ， 可以诊 断气缸 、 活塞组的密封情况 ， 活塞环 、 气 门、 花放电电压可作为检测各缸压力的信号 ． 该信号经变换处理后 即可显 气缸垫密封性是 否良好 和气 门间隙是 否适当等。 气缸压缩压力 常用检 示气缸压力。 测方法有用气缸压力表检测和用气缸压 力检 测仪检 测。 使 用以上几种测试仪检测气缸压力时 ， 发动机不应着火工作 对 ２ ． １ 用气缸压力表检测气缸压缩压力 汽油机 ， 可拔下分 电器 中央高压线并 搭铁或按检 测仪要求 处理 ： 对柴 ２ ． １ ． １ 检测方法 油机 ， 可旋松 喷油器高压 油管接 头断油 ． 即可达到 目的 由于气缸压 力受很 多因素影 响较 大 ． 所以． 测量 气缸压 力 ， 必须 ２ － ３ 检测结果分析 在下列条件 下进 行 ：蓄 电池 电力充足 ；用规定 的力矩拧 紧气 缸盖螺 ２ ． ３ ． １ 有 的气缸在 ２ － ３ 次测 量中 ， 压力 读数时高时低 ． 相差较大 ． 说明 栓： 彻底 清洗 空气滤清器或 更换 新 的空气 滤清器 ； 发动机达 到正常的 气 门有 时关 闭不严密 工作 温度 （ 水温 ８ Ｏ ～ ９ ０ ℃， 油温 ７ ０ ～ ９ ０ ℃） ； 用起 动机 带动卸 除全 部火 ２ ． ３ ． ２ 相邻两 缸压力读数偏 低或很低 ， 而其他缸正 常 ． 是 由于相邻 两 花塞 的发 动机运转 。 转速为 ２ ０ ０ ３ ０ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ 。 或 按原厂规定 。具体 检测 缸气缸垫漏气或缸盖螺栓未拧 紧所致 方法如下 ： ２ ． ３ ． ３ 二缸或数缸压力 读数偏低 ． 可 以用清 洁而粘 度较大 的机油 ２ ０ ～ １ ） 先用压缩空气吹净火花塞周围 的脏物 。 ３ ０ ｍ Ｌ 注入气压偏低 的缸 内， 再测量气缸压力 ． 若压力读数上升说 明气 ２ ） 拆下全部火花塞 对 于汽油机还应 把点火 系次级高压线拔下并 缸 、 活塞环 、 活塞磨损过大或活塞 环对 口、 卡死、 断裂及 缸壁拉伤等原 可靠搭铁 ． 以防止电击或着火 。 因造成气缸密封不严 。 如读 数基本 上无 变化说 明气 门关 闭不严 或气缸 ３ ） 把专用气缸压力表 的锥形 橡皮头插 在被测量 气缸 的火 花塞孑 Ｌ 衬垫不密封。 内， 扶正压紧。 ２ ． ３ ． ４ 一缸或数缸压 力偏高 ．汽车行驶 中又出现 过热或爆燃现象 ． 则 ４ ） 将 节气门（ 有阻风门的还包括阻风门 ） 置于全开位置 ， 用起 动机 属于积碳过多或压缩 比过大 带动曲轴转 动 ３ ～ ５ 秒（ 不少于 ４ 个压缩行程 ） ， 待压力表表针指示并保 以上仅为对气缸 组不密封 部位 的故障分 析或推 断 为 了准确地测 持最大压力读数 后停止转动 出故障部位 ， 可在测 完气 缸压力后 ， 针对压力低 的气缸采用 如下简易 ５ ） 取下 压力 表 ， 记下读数 。按 下单 向阀使压 力表指针回零。 方法 ： 以汽油机为例 ， 卸下空气滤清器 ， 打开散热器 盖和加机油 口盖 ． ６ ） 按 此法依次测量 各缸 ． 每缸测量 次数不 少于 ２ 次， 每缸测量结 用 一根 胶管 ， 一头接压缩 空气气源 ． 另一 头通过锥 形橡皮头插 在火 花 果取算术平均值 ． 与标 准值相 比较 ， 分 析结果 ． 判 断气缸 工作状 况。 塞孔 内。 摇转发动机 曲轴 ， 使被测气缸活塞处于压缩终了上止点位置 ． ７ ） 就 车检测柴油机气 缸压力时 ． 应使 用螺纹 接头的气缸 压力表 。 然后将 变速器挂低档 ， 拉 紧驻车制 动 ， 打开压缩空气 （ ０ ． ６ Ｍ Ｐ ａ 以上 ） 开 如果该 机要求在较 高转 速下测量 ． 此种情 况除受 检气 缸外 ． 其余 气缸 关 ， 用 听诊器注意倾听漏气声 。 如在进气 口处听到漏气声 ， 说 明进气 门 均应工作 其他 检测条件 和检测方法 同汽油机 不密封 ； 如在排气消声器处听到漏气声 ， 说明排气门不密封 ： 如在散热 ２ ． １ ． ２ 诊断参数标准 器加水 口处看到有气泡或听到 出气声 ． 说明气缸衬垫不密封造成气缸 气缸压 缩压力标准值 一般 由汽车 厂商提供 按 照国家标 准的规 与水套沟通 ； 如在相邻气缸火花塞 口处听到漏 气声 ． 说 明气缸衬垫在 定． 在用 汽车发动机各气缸压力应 不小于原设计 值的 ８ ５ ％， 大修 竣工 该两缸之 间处烧 损窜气 ； 如在加 机油 口处听 到漏气声 ． 说 明气 缸活塞 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 配合副不密封 差： 汽油机应不大于 ８ ％， 柴油机应不大于 １ ０ ％。 ３ 检测气缸压缩压 力注意事项 ２ ． ２ 用气缸压力测试仪检测气缸压缩压力 ２ ． ２ ． １ 用压力传感器式气缸压力检测仪检测 ３ ． １ 不 能在凉车时测缸压 。由于温度和大气压等因素的影响 ． 只有在 这种检测仪是利用压力传感器拾取气缸 内的压力信号 ． 经Ａ ／ Ｄ转 发动机达到正常的工作 温度时测得 的缸压才具有实质性的参考价值 。 换器进行模 、 数转换 ， 在显示装置上显示 出气缸压力 。测量时 ， 卸 下被 ３ ． ２ 对于电喷车在测试 中必 须拆 下然油泵保险或其他继 电器保 险再 测气缸的火花塞 ． 旋上 仪器 配置的传感器 ． 用起 动机 带动曲轴旋转 ３ — 测量 ， 否则往往会导致“ 淹缸 ” 以及缸压偏低 的情况 。 ５ 秒． 读 出显示数值 即为该气缸压力值 。 ３ ＿ ３ 测 试过程 中 ， 必 须将节气 门、 阻风门全部打开 。（ 下转 第 １ ５ ３页 ）

同样的检验方法还可用于汽缸漏气率的检查。在漏气量试验中， 测量表的标定单位不是KPa或MPa，而标定为百分数，即当接通外 部气源，在仪器出口密封的情况下，测量表指针为“0”，表示不 漏气；而当出气口完全打开与大气相通时，测量表指针指示为 “100%”，表示汽缸内的压缩空气百分之百的漏掉。而指针在两者 之间则就直观的表示漏掉了百分之几的压缩空气。测量时如图 2.13所示，摇转曲轴从活塞位置指示器指针所指的压缩行程开始 的位置Ⅰ，到压缩行程终了上止点位置Ⅱ。检测各缸整个压缩过 程中不同阶段中的漏气率与漏气部位。
2．汽缸漏气量的检测方法 ．
（1）将发动机预热至正常工作温 度，用压缩空气吹净缸盖和火花塞孔 周围的脏物。 （2）置第一缸活塞与压缩行程上 止点。 （3）分电器盖换上活塞位置指示 器，指示器的第一缸上止点刻度对准 分火头中心（可用带针尖的分火头代 替原分火头），为保证压缩空气进入 汽缸后不推动活塞下移，可将变速器 挂入一挡，并拉紧手制动器。
检测方法
先用压缩空气吹净火花塞周围的脏物， 拆下全部火花塞。对于汽油机还应把点火系次级高压线拔下并可靠搭铁， 以防止电击或着火。 把专用汽缸压力表的锥形橡皮头插在被测量汽缸的火花塞孔内，扶正压 紧， 将节气门（有阻风门的还包括阻风门）置于全开位置，用起动机带动曲 轴转动3~5秒（不少于4个压缩行程），待压力表表针指示并保持最大压 力读数后停止转动。 取下压力表，记下读数。按下单向阀使压力表指针回零。按此法依次测 量各缸，每缸测量次数不少于2次，每缸测量结果取算术平均值，与标准 值相比较，分析结果，判断汽缸工作状况。
（4）将仪器接上气源，在仪器出气口完全密封的情况下，调节减 压阀使测量表指针指在400KPa上。 （5）在1缸充气嘴上接上快换管接头，向1缸充气，待表针稳定后， 读取读数，并记录，同时，在进气管口、排气消声器口，加机油 口、散热器加水口和火花塞孔处，测听是否有漏气声。和汽缸压 力试验相同，在进气管、排气管和曲轴箱通风口处听是否有漏气 声来判断具体漏气的位置。从进气管处漏气，说明进气门泄漏； 从排气管处漏气，说明排气门泄漏；从曲轴箱通风口漏气，说明 活塞、活塞环及汽缸密封不严；散热器内气泡，说明汽缸衬垫漏 气或汽缸体缸盖有裂纹。

另一种为锥形或阶梯型的橡胶接头，可以压紧 在火花塞或喷油器的孔上，接头通过导管与压力 表相通。
导管也有两种：
一种为软导管——用于螺纹管接头与压力表的 连接。
一种为金属硬导管——用于橡胶接头与表头的 连接。
柴油汽缸压力测试组件
(1)检验条件
由于汽缸压力受很多因素影响较大，所以，测 量汽缸压力，必须在下列条件下进行： 1）蓄电池电力充足。 2）用规定的力矩拧紧汽缸盖螺栓。 3）彻底清洗空气滤清器或更换新的空气滤清器。 4）发动机达到正常的工作温度（水温80-90℃， 油温70-90℃）。 5）用起动机带动卸除全部火花塞的发动机运转， 转速为200-300r/min（汽油车），或按原厂规 定。 500r/min（柴油车）。
（2）起动电流式汽缸压力检测仪
这种检测仪的工作原理是：起动机产生的扭矩 是起动机电流的函数，而扭矩又与汽缸压缩压力成 正比。所以，起动电流的变化和汽缸压缩压力之间 存在着相应关系。测量与某汽缸压缩压力相对应的 起动电流值，就可以确定该缸压缩压力的大小。
有些仪器，如元征EA-2000型发动机综合性能检测 仪，可以把起动电流的波形变成柱方图来更直观的显示 各缸的汽缸压力。检测时，起动发动机，仪器自动全部 断油，屏幕上显示出发动机转速、起动电流，同时绘出 起动电流曲线和相对汽缸压力的柱方图。
曲轴箱漏气量大，一般是汽缸、活塞、活塞 环磨损量大，活塞环对口、结胶、积炭、失去弹 性、断裂或缸壁拉伤等原因造成的。
三、汽缸漏气量和漏气率的检测
1-减压阀 2-进气压力表 3-测量表 4—校正孔板 5-橡胶软管 6-快换管接头 7-充气嘴 8-汽缸盖
1. 气缸漏气量测试仪
是一种测量气体流量的玻璃流量计简图。它 实际是一种压差式气体流量计。测量时，将曲轴 箱密封（堵住机油尺，曲轴箱通风进出口），由 加机油口处用橡胶管将漏窜气体导出，输入气体 流量计，当气体沿图中箭头移动时，由于流量计 孔板两边存在压力差，使压力计水柱移动，直至 气体压力与水柱落差平衡为止。压力计通常以流 量刻度，因而由压力计水柱高度可以确定窜入曲 轴箱气体的数量。流量孔板备有不同直径的小孔， 可以根据漏窜气体量的范围来选定。

检测汽缸压力的方法
1．用普通汽缸压力表 检测
汽缸压力表是一种气 体压力表，由表头、导管、 单向阀和接头等组成，

接头有两种形式。一种为螺纹接头，可以拧紧在火花塞上或 喷油器罗纹孔中；另一种为锥形或阶梯型的橡胶接头，可以压紧 在火花塞或喷油器的孔上，接头通过导管与压力表相通。导管也 有两种：一种为软导管，一种为金属硬导管，软导管用于螺纹管 接头与压力表的连接。硬导管用于橡胶接头与表头的连接。

测量结果，还与曲轴转 速有关。如发动机汽缸压力 与曲轴转速的关系曲线，只 有当曲轴转速超过 1500r/min以后，汽缸压力 曲线才变得比较平缓。但在 低速范围内，即在检测条件 中由起动机带动曲轴达到的 转速范围内，即使较小的 △n，也能引起汽缸压力的 较大变化值△p。
气缸压力检测
用汽缸压力检测仪检测

检测方法



先用压缩空气吹净火花塞周围的脏物， 拆下全部火花塞。对于汽油机还应把点火系次级高压线拔下并可靠搭铁， 以防止电击或着火。 把专用汽缸压力表的锥形橡皮头插在被测量汽缸的火花塞孔内，扶正压 紧， 将节气门（有阻风门的还包括阻风门）置于全开位置，用起动机带动曲 轴转动3~5秒（不少于4个压缩行程），待压力表表针指示并保持最大压 力读数后停止转动。 取下压力表，记下读数。按下单向阀使压力表指针回零。按此法依次测 量各缸，每缸测量次数不少于2次，每缸测量结果取算术平均值，与标准 值相比较，分析结果，判断汽缸工作状况。
检验条件
由于汽缸压力受很多因素影响较大，所以，测量汽缸压力，必须在下列 条件下进行： 1）蓄电池电力充足。 2）用规定的力矩拧紧汽缸盖螺栓。 3）彻底清洗空气滤清器或更换新的空气滤清器。 4）发动机达到正常的工作温度（水温80~90℃，油温70~90℃）。 5）用起动机带动卸除全部火花塞的发动机运转，转速为200~300r/min，或 按原厂规定。

弹片
铁心
接进气歧管 传感线圈 真空膜盒 b) 节气门关闭状态
P 11
a) 节气门开启状态
（二）压阻效应式进气压力传感器
1.传感器结构： 1) 硅膜片：用半导体材料硅制 成的，是利用半导体压阻效 应的压力转换元件。硅膜片 的一面是真空室，另一面是 进气 歧管压力。
2) 真空室：提供绝对压力基准。
硅膜片
P 8
（一）电磁式进气压力传感器 1.传感器结构： 1) 一对真空膜盒（压力计）：检测敏感元件。 2) 铁心和传感线圈：转换为电量的元件。
弹片 铁心
接进气歧管 传感线圈 真空膜盒 b) 节气门关闭状态 a) 节气门开启状态
电磁式进气压力传感器结构图
P 9
2.传感器工作原理 具有弹性的真空膜盒抽成真空。外部气压变化时，膜盒 产生凸出或凹进的现象，通过传动机构，使线圈中铁心的位 置发生改变，从而使线圈中穿过的磁通量发生变化，于是线 圈变产生出大小不同的感应电动势来，由此即把气压变化的 物理量转换成由线圈两端输出的电信号。
弹片
铁心
接进气歧管 传感线圈 真空膜盒 b) 节气门关闭状态
P 10
a) 节气门开启状态
当节气门开启时，进气歧管内气体的绝对压力增加即真 空度减小，真空膜盒被压缩，把动铁心往右拉，如图a所示， 于是减小了磁轭与动铁心（衔铁）的间隙，使传感线圈中的 感应电动势增大。当此信号输出给ECU后，ECU控制喷油器， 使燃油的喷射量增加。节气门关闭时，则相反。
TRC：TRC功能与TCS相同，此种叫法多出现于丰田、 雷克萨斯等日系车型上。 ATC：功能与TCS相同，自动牵引力控制，又称为牵引 力控制。 Automatic Traction Control的缩写。
P

五、实验方法和步骤
1．气缸压缩压力检测
2) 利用气缸压力测试仪检测 (1) 用气缸压力传感器式气缸压力测试仪检测。
先拆下被测气缸的火花塞或喷油器，旋上仪器 配置的压力传感器，用起动机转动曲轴3～5 s， 由传感器输出的关于气缸压力的信号经放大后 送入A/D转换器进行数模转换，输入显示装置 即可指示出所测气缸的压缩压力。
1、 实验过程的详细记录。 2、实验数据的记录和数据处理。 3、分析密封性状况及可能产生的故障。
二、实验目的及要求
1、 测定气缸压缩压力、气缸漏气率、进气 管真空度、曲轴箱窜气量等评价参数。
2、 熟悉实验步骤，掌握实验台各相关仪器 的使用方法。
三、实验所用的主要仪器和设备
(1) 气缸压力表 (2) 气缸压力传感器式气缸 压力测试仪。 (3) QLY-l型气缸漏气量检 测仪。 (4) 曲轴箱气量检测仪
五、实验方法和步骤
2．气缸漏气量(率)检测方法
检测时，发动机不运转，活塞处于压缩行程上止点 。 (1) 发动机预热至正常工作温度。 (2) 用压缩空气吹净火花塞周围，清除脏物，而后拧下所
有气缸的火花塞，并在火花塞孔上装好充气嘴。 (3) 接好压缩空气源，在检测仪出气口堵塞的情况下，用
调压阀调节进气压力，使测量表指针指示0.4 MPa。 (4) 卸下分电器盖，安装好活塞定位盘 。
五、实验方法和步骤
1．气缸压缩压力检测
2) 利用气缸压力测试仪检测 (2) 用起动电流或起动电压降式气缸压力测试仪检测。
发动机应首先运转至正常工作温度，并把节气门和阻 风门置于全开位置。 ① 拆下任一缸火花塞，把缸压传感器安装在火花塞孔中。 ② 把电流传感器夹在蓄电池的搭铁线上，传感器上箭头 指向蓄电池负极，两爪对正、密合；转速传感器按要 求连接。 ③ 用起动机带动发动机运转4～6 s，仪器将会自动打印 出各缸的压缩压力值。缸压传感器所在缸为标准缸， 其余各缸的压缩压力值从标准缸以下按点火次序排列。

的意思，Curie 兄弟在 1880 年发现包 括石英在内的某些晶体表面受到机械 应力时会产生电荷。电荷量与作用在 晶体上的力精确地成正比。通常测量 以微微库仑为单位(1pC=10-12 库仑)。
压阻式压力传感器
压阻原理以1954年首次发现的半导体 效应为基础，即在机械应力作用下， 半导体的阻值会发生变化。与传统的 应变仪测量相比，这一发现开拓了全 新的应用领域。从那时起，其他相近 的技术开始出现，如金属薄膜技术和 陶瓷厚膜技术。
开始： – 奇石乐 – 传感器型号 – 版本 – 传感器版本号 – 传感器序号
初始校准： – 工作温度范围 – 初始校准日期 – 初始校准值
再校准： – 参考温度 – 再校准日期 – 再校准值
结尾： – 注释
传感器
密封
连接电缆
传感器、连接电缆和 TEDS 元件
PiezoSmart®适配器
压阻式低压
压电式缸压
PiezoStar®-10 多年来奇石乐在厂内培养高灵 敏和高温稳定的晶体。
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目录
从晶体到传感器需要 200 道工序
4
奇石乐压力传感器 - 设计的多样化和创新
6
PiezoSmart® 意味着传感器的自动识别
8
技术先驱 - 引导发动机测试技术发展
压电式缸压
PiezoSmart® 传感器
优点概述
● 电荷和电压放大器参数的自动设 置
● 精确压力指示数据测量简便 ● 简化设置过程缩短试验台的测量
准备时间 ● 通过分析系统数据自动交换，简
化测量分析和记录 ● 传感器自动识别技术极大地提高
多通道校准系统的自动化程度
更多关于升级的信息， 请参考第 18 页