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发动机是汽车动力的主要来源，发动机综合性能检测是考核发动机的动力性、经济性和工作可靠性等技术指标不可缺少的手段。
发动机的综合性能用一组从各个角度反映其工作状况的指标或参数表示，如输出功率、燃油消耗、气缸压缩压力、点火电压和点火提前角等。对发动机进行检测诊断，可以使用单一功能的检测设备，如无负荷测功仪、点火正时仪、点火示波器等，也可以使用具有多种检测功能的发动机综合性能分析仪。单一功能的检测设备可靠性好、价格便宜；综合性能分析仪检测项目多，可以实现微机自动控制，自动分析、判断和输出检测结果。但对同一检测项目而言，单一功能检测设备与综合性能分析仪比较，其基本检测原理一般并无本质不同。因此，本节仅介绍发动机综合性能分析仪的功能、基本结构等，其主要单项检测项目的检测原理见本章其他各节。
发动机综合性能分析仪是汽车检测设备中功能最多、检测项目和涉及系统最广的装置，也是结构较复杂、技术含量较高的设备。
发动机综合性能分析仪的基本功能一般为：
①无负荷测功功能。
②检测点火系统。包括初级与次级点火波形的采集与处理，平列波、并列波和重叠角的处理与显示，断电器闭合角和开启角、点火电压值、点火提前角的测定等。
③机械和电控喷油过程各参数（压力、波形、喷油脉宽、喷油提前角等）的测定。
④进气歧管真空度波形测定与分析。
⑤各缸工作均匀性测定。
⑥起动过程参数（电压、电流、转速）测定。
⑦各缸压缩压力测定。
⑧电控供油系统各传感器的参数测定。
⑨数字万用表功能。
⑩排放污染物分析功能（需附带废气分析仪或烟度计）。
国产EA2000型发动机综合性能分析仪的主要检测项目见表3-1。
表3-1 国产EA2000型发动机综合性能分析仪的主要检测项目
发动机综合性能分析仪具有如下功能特点：
（1）动态测试功能 发动机综合性能分析仪的信号采集系统，能迅速、准确地获取发动机运转过程中各瞬时变化参数随时间变化的函数曲线，便于为发动机工作性能和技术状况的准确判断提供科学依据。
（2）普遍性和通用性 发动机综合性能分析仪的测试、分析过程不依据被测发动机的数据卡（即检测软件），只针对发动机基本结构和工作原理的实际情况进行。因此，检测结果具有良好的普遍性，检测方法具有广泛的通用性。
（3）主动性 发动机综合性能分析仪不仅能适时采集发动机的动态参数，而且还能主动地发出某些指令干预发动机的工作，以完成某些特定的试验程序，如发动机断火试验等。
发动机综合性能分析仪见图3-1，其基本组成部分包括信号拾取系统（各种传感器）、信号处理系统和采控与显示系统，如图3-2所示。
图3-1 发动机综合性能分析仪
图3-2 发动机综合性能分析仪基本构成
信号拾取系统见图3-3，其作用为测取发动机有关参数的信号，并把非电量转化为电量。因此，必须配备多种传感器，直接或间接地与被测点接触进行检测。鉴于被测点的机械结构和参数性质不同，信号拾取系统必须具有多种形式，以适应不同的测试部位。根据接触形式不同，大多数发动机综合性能分析仪的信号拾取系统可以分为四类：
①直接接触式的拾取器，如探针、鳄鱼夹和各种接头。
②非接触式的拾取器。对于高电压和强电流等直接接触测量困难很大的信号，须采用非接触式拾取器。这类传感器主要有次级高电压传感器、标准缸压传感器、卡式供油传感器和正时灯传感器。
③非电量转变成电量传感器。这类传感器与被测点直接接触，直接采集电信号或将非电量转换成电量后采集信号。这类传感器有蓄电池传感器、初级点火传感器、缸压传感器、油压传感器、异响传感器、振动传感器、真空度传感器和温度传感器。
④各种转接信号用的适配器。为了不中断计算机的控制功能，通过T形接头来提取信号。国产EA2000型发动机综合性能分析仪的信号拾取系统的具体配置和主要作用见表3-2。
图3-3 信号拾取系统
表3-2 国产EA2000型发动机综合性能分析仪的信号拾取系统
（续）
信号预处理系统也称为前端处理器，其作用是把各种传感器输出的发动机有关参数的信号经衰减、滤波、放大、整形，并转换成标准的数字信号送入中央处理器。即对采集来的信号进行预处理，并能把所有脉冲信号和数字信号直接输入CPU的高速输入端。信号预处理系统是发动机综合性能分析仪的关键部分。从发动机采集来的信号千差万别，不能被发动机综合性能分析仪的中央控制器直接使用，必须经过预处理、转换后，才能输入微机。某型发动机综合性能分析仪的前端处理器系统如图3-4所示。该系统由部分信号预处理、32路换线开关等组成，并承担与微机的并行通信。其前端处理器底面有8个适配器插座、4个航插插座和1个主电缆插座，以便与信号拾取系统连接。
车载传感器的输出信号分为模拟信号和频率信号两种，其处理方法也相应不同。
（1）模拟信号的处理 对于模拟信号，应根据其信号的特点进行相应处理。
①模拟信号的幅值较小时，需经信号放大、低通滤波和信号隔离后，才能进行A/D转换。如氧传感器为0～1V，废气分析仪的电气接口输出信号多为0～50mV，均需进行上述处理。
②模拟信号的幅值较大时，应先经过信号衰减，再经低通滤波和信号隔离后才能进行A/D转换。如初、次级点火信号，由于线圈的自感和互感作用，其电压幅值可达300V或30kV，甚至更高，故要用电压衰减器进行衰减后再进行后续处理，由于其频率很高（可达1MHz以上），故要使用高速A/D转换器，才能保证转换后的信号不失真；起动电流的峰值可达200A以上，无法直接测量，要利用电流互感器转换成0～5V的电压信号再进行测量。
③模拟信号为电荷量时，可采用电荷放大器作为前级放大，且要从频率非常丰富的振动信号中准确提取有效信号，必须对其进行带通滤波。车用爆燃传感器和柴油机喷油压力传感器多用压电晶体作为敏感元件，其输出信号为电荷量，需进行上述处理。
（2）频率信号的处理 对于频率信号，如发动机的转速、车速信号等，由于多选用电磁式、霍尔效应式或光电式传感器，其输出信号本身即为数字脉冲。但由于传输过程中的衰减、交变电磁波辐射等原因，其输出常出现一定程度的失真，故需对其进行整形。整形后输出的标准数字脉冲，再经高速光电隔离器送入后继电路，以消除其干扰，提高系统的工作可靠性。
为了实现传感器的准确测量，不影响发动机的正常运转，进行信号拾取时必须保证电路有足够高的输入阻抗，同时为保证预处理系统的主板安全，对各输出信号均采取了限幅措施。
图3-4 信号预处理系统框图
现代发动机综合性能分析仪多为微机控制式，为了捕捉高频信号（如喷油、爆燃信号等），分析仪采集卡一般都具有高速采集功能，采样速率可达10～20Mbit/s，采样精度不低于10bit，并行2通道；同时，现代采控显示系统具有存储功能，以使波形回放或锁定，供观察、分析或输出、打印。
现代发动机综合性能分析仪，不管是台式移动式还是手提便携式，其显示装置一般采用彩色CRT显示器或液晶LCD显示器，采用多级菜单操作，能实时显示被测发动机的动态参数和波形，使用十分方便，观察非常醒目。
发动机综合性能分析仪的种类、型号繁多，各有其使用特点。因此，应按使用说明书的要求、操作步骤使用，以进行发动机综合性能检测。以下仅介绍其一般使用方法。
（1）仪器的准备
①接通电源，打开发动机综合性能分析仪总开关、微机主机开关和微机显示器开关，暖机20min。
②在发动机不工作和点火系断开的情况下，将信号提取系统连接到被测发动机上。
③使电源线可靠搭铁。
④在测试电控燃油喷射发动机的电子控制单元（ECU）时，除仪器电源搭铁外，仪器搭铁线必须与发动机共同搭铁，测试人员必须随时与汽车车身接触。
（2）发动机的准备
①发动机应预热至正常工作温度。
②调整发动机怠速至规定范围之内。
③使发动机运转。
①经过预热后，用鼠标双击显示器上相应图标，启动分析仪的综合性能检测程序。
②分析仪主机对检测系统的配置逐一进行自检。自检通过为绿，未通过将给予提示。
③显示屏出现“用户资料录入”界面。单击“修改”按钮，录入汽车用户资料，然后单击“确定”按钮，显示屏出现检测程序主、副菜单。
①在主菜单上选择要测试的“汽油机”“柴油机”“电控发动机参数”或“故障分析”等项中的其中一项，单击后进入下一级菜单。
②在下一级菜单中再选择要测试的项，单击后进入检测界面。
③按检测界面上的要求进行操作、读数、存储和打印。
④如需清除测试数据，按F2键或单击显示屏下方的“清除数据”按钮即可。