点火波形分析-new课件

1、点火波形分析 一、预备知识一、预备知识1 1、模拟示波器及探头模拟示波器及探头2、点火线圈简单回顾、点火线圈简单回顾l 点火线圈：升压变压器点火线圈：升压变压器 l 初级初级: :低电压、大电流低电压、大电流l 次级次级: :高电压、小电流高电压、小电流l 能量传递方式：电磁感应能量传递方式：电磁感应二、汽车示波器（数字示波器）二、汽车示波器（数字示波器） l汽车示波器和通用示波器的最主要区别就汽车示波器和通用示波器的最主要区别就在于汽车示波器能够显示瞬间变化过程，在于汽车示波器能够显示瞬间变化过程，例如点火过程例如点火过程。1、汽车示波器与发动机分析仪、汽车示波器与发动机分析仪l 使用使用汽

2、车示波器汽车示波器可完成通常要用大型昂贵的可完成通常要用大型昂贵的发动发动机分析仪机分析仪才能做到的许多相同的测试：例如初级才能做到的许多相同的测试：例如初级和次级点火阵列波形，单独气缸的初级波形，急和次级点火阵列波形，单独气缸的初级波形，急加速高压值加速高压值,点火系统的输出等等。点火系统的输出等等。l 汽车示波器是便携式的，所以可用来在行驶条件汽车示波器是便携式的，所以可用来在行驶条件下检查可能的点火故障。下检查可能的点火故障。2、波形检测（、波形检测（波形分析）波形分析）意义意义（1 1）有近一半的故障是由电气系统工作不良引起的）有近一半的故障是由电气系统工作不良引起的，因此发动机性能检

3、测往往从点火系统开始。，因此发动机性能检测往往从点火系统开始。（2 2）点火）点火波形是波形是诊断气缸内工作情况（诊断气缸内工作情况（燃烧质量）燃烧质量）非常有价值的资料。非常有价值的资料。（3 3）初级、次级点火波形与标准波形图不同时，表）初级、次级点火波形与标准波形图不同时，表明在特定汽缸中相应部件或系统的问题。明在特定汽缸中相应部件或系统的问题。（4）怀疑点火线圈或点火模块开关晶体管有故障）怀疑点火线圈或点火模块开关晶体管有故障时，可测量初级点火线圈在工作状态下的电流波时，可测量初级点火线圈在工作状态下的电流波形形3、汽车示波器主要附件、汽车示波器主要附件（1 1）60 MHz示波器探头

4、示波器探头（低压探头（低压探头）汽车示波器主要附件汽车示波器主要附件(2)(2)电流钳（电流钳（600A600A交直流电流钳）交直流电流钳）(3)(3)汽车高压点火探头（感应式电容探头汽车高压点火探头（感应式电容探头）有三个端头：有三个端头：BNC接头接示波器；接头接示波器；接地夹：接地；接地夹：接地；测试夹：接高压线（衰减：测试夹：接高压线（衰减：5000：1；10000：1）。）。汽车示波器主要附件汽车示波器主要附件(4)(4)一缸信号夹一缸信号夹,又称为转速传感器夹（感应式又称为转速传感器夹（感应式电感探头，或电压式触发探头）电感探头，或电压式触发探头）连接连接 CH3 CH3 通道，可

5、以检测发动机转速，并认为被夹通道，可以检测发动机转速，并认为被夹高压线为第一缸高压线。高压线为第一缸高压线。汽车示波器主要附件汽车示波器主要附件三、电子点火正时信号或点火控制信号三、电子点火正时信号或点火控制信号l 1、电子点火正时信号电子点火正时信号 （EST）l （Electronic Spark TimingElectronic Spark Timing）l 点火系统需要知道什么时候该点火、点火线圈通电时间多点火系统需要知道什么时候该点火、点火线圈通电时间多长以及点火正时长以及点火正时(点火提前角点火提前角)提前多少。提前多少。l 在早期点火装置中这些信息则是由传感器，分电器，真空在早期

6、点火装置中这些信息则是由传感器，分电器，真空提前前点装置等来提供。提前前点装置等来提供。l 发动机控制电脑用来自点火模块的点火参号信号和其它输发动机控制电脑用来自点火模块的点火参号信号和其它输入信号产生电子点火正时信号入信号产生电子点火正时信号(EST)给点火模块或直接给给点火模块或直接给点火线圈，点火线圈，这个这个EST信号含有老式分电器，真空提前点火信号含有老式分电器，真空提前点火装置的全部信息。装置的全部信息。2、电子点火正时、电子点火正时(EST)信号作用信号作用l （1 1）电子点火正时信号（）电子点火正时信号（ESTEST）的导通时间或脉冲宽度包）的导通时间或脉冲宽度包含着闭合角（

7、含着闭合角（或点火提前角）或点火提前角）信息信息，这是表示点火提前角这是表示点火提前角信息的新方法。信息的新方法。 （2）在加减速时，电子点火正时信号的脉冲宽度将发生在加减速时，电子点火正时信号的脉冲宽度将发生改变，脉冲宽度实际的改变量影响改变，脉冲宽度实际的改变量影响点火闭合角点火闭合角(点火线圈点火线圈通电时间通电时间)和确定点火提前量。和确定点火提前量。l 3、无点火无点火ECUECU系统点火控制信号测试系统点火控制信号测试l 使用低压探头使用低压探头1 1、注意波形、注意波形底部和顶部底部和顶部的直角。的直角。2 2、所有的波、所有的波形都应该是形都应该是等高的（因等高的（因为供电电压

8、为供电电压不变）。不变）。3 3、确认波形确认波形对地电压不对地电压不会过高，因会过高，因为电压过高为电压过高可能表明电可能表明电阻或点火模阻或点火模块、控制电块、控制电脑的接地不脑的接地不良。良。 4 4、有点火、有点火ECUECU系统电子点火正时系统电子点火正时(EST)(EST)信号测试信号测试 使用低压探头使用低压探头四、初级四、初级单缸单缸波形波形1 1、使用低压探头、使用低压探头2 2、连接：、连接： 探头芯线：点火线圈探头芯线：点火线圈负（负（- -）接线柱）接线柱 黑鱼夹：接地黑鱼夹：接地四、初级四、初级单缸单缸波形波形3、初级初级单缸单缸波形分析波形分析初极的点火波形是次级的

9、感应波形初极的点火波形是次级的感应波形DUR:闭合时间闭合时间Dwell :闭合角闭合角初级初级单缸单缸波形波形l(1)开路（开路（A-B）:电路没有闭合，初级线圈没有电路没有闭合，初级线圈没有流过电流，只有开路电压流过电流，只有开路电压DUR:闭合时间闭合时间Dwell :闭合角闭合角初级初级单缸单缸波形波形l(2)点火线圈充电（点火线圈充电（B-C）：驱动电路闭合，电）：驱动电路闭合，电压会突然下降，初级线圈对地构成回路，电压压会突然下降，初级线圈对地构成回路，电压降到接近于零电位降到接近于零电位初级初级单缸单缸波形波形l(3)保持电压（保持电压（C-D）：接近于零电位）：接近于零电位初级

10、初级单缸单缸波形波形l(4)线圈充电饱和（线圈充电饱和（E-F） :充磁过程中因限流作充磁过程中因限流作用电压有所升高用电压有所升高;l电压：仍然低于开路电压。电压：仍然低于开路电压。初级初级单缸单缸波形波形l(5)开始点火（燃烧电压）（开始点火（燃烧电压）（F-G）:F点为点火电压，点为点火电压，观察观察G的高度的高度(注意：初级注意：初级G的高度只有几百的高度只有几百V)初级初级单缸单缸波形波形l(6)燃烧线（燃烧线（G-J）l高度：几十高度：几十Vl宽度：宽度：点火持续时间点火持续时间初级初级单缸单缸波形波形燃烧线又可细分为：燃烧线又可细分为：l1）电容放电（）电容放电（G-H）l电容放

11、电：电容放电：1s （储存在分布电容（储存在分布电容C2中的电场中的电场能量维持的放电过程）；电流大（几十能量维持的放电过程）；电流大（几十A），电），电压突然下降；电容放电时，伴随有迅速消失的压突然下降；电容放电时，伴随有迅速消失的高频电磁振荡波高频电磁振荡波初级初级单缸单缸波形波形l2）电感放电（）电感放电（H-I-J）l电感放电：点火线圈剩余磁场能量维持的放电过电感放电：点火线圈剩余磁场能量维持的放电过程，又称为火花线（程，又称为火花线（点火持续时间点火持续时间）。）。初级初级单缸单缸波形波形3)电火花熄灭前电压略有上升（电火花熄灭前电压略有上升（J部分）：原因是燃部分）：原因是燃烧产生

12、等离子体消失使电阻升高，从而使燃烧接近烧产生等离子体消失使电阻升高，从而使燃烧接近终了时电压有所升高。终了时电压有所升高。初级初级单缸单缸波形波形l(7)火花终止（次级电路切断）火花终止（次级电路切断）线圈振荡（线圈振荡（J-K）:火花消失后，点火线圈中仍有一些残余能量继续释火花消失后，点火线圈中仍有一些残余能量继续释放，它使线圈和电路中的分布电容形成低频衰减振放，它使线圈和电路中的分布电容形成低频衰减振荡，直至能量耗尽。荡，直至能量耗尽。DUR闭合时间4、初级、初级单缸单缸波形用途波形用途（1 1）初级点火波形的不）初级点火波形的不同部分也能表明在任一同部分也能表明在任一特定汽缸中相应部件或

13、特定汽缸中相应部件或系统的问题。系统的问题。（2 2）发动机）发动机ECUECU及点火及点火控制模块都可能出故障，控制模块都可能出故障，故初级点火闭合角故初级点火闭合角( (点火点火线圈充电时间线圈充电时间) )测试仍然测试仍然是有用的。是有用的。（3）对于行驶性能故障）对于行驶性能故障（发动机不能启动、怠（发动机不能启动、怠速熄火或行驶中熄火、速熄火或行驶中熄火、点火不良、喘振等），点火不良、喘振等），检测初级信号是最有效检测初级信号是最有效的诊断方法之一。的诊断方法之一。4、初级、初级单缸单缸波形用途波形用途（4 4）点火初级阵列波可）点火初级阵列波可用于查出造成点火不良用于查出造成点火不

14、良的主要原因，如火花塞、的主要原因，如火花塞、高压线的短路或断路故高压线的短路或断路故障，或是受污损的火花障，或是受污损的火花塞。塞。（5 5）当点火次级不易测）当点火次级不易测试时，测试点火初级波试时，测试点火初级波形比较容易。形比较容易。任何一缸与其它各缸击穿电压峰值高度的偏差都意味着可能有故障存在五、次级五、次级单缸单缸波形波形 1 1、使用高压点火探头、使用高压点火探头2 2、连接：、连接： 高压点火探头测试夹高压点火探头测试夹: :夹夹高压高压绝缘导线上绝缘导线上 黑鱼夹：接地黑鱼夹：接地 注意：需要同时测试几个注意：需要同时测试几个缸波形时，缸波形时，因高压是顺序点火，因因高压是顺

15、序点火，因 此需要在第一缸高压线上安装此需要在第一缸高压线上安装一缸信号夹一缸信号夹，以便在点，以便在点 火示波器触发时确定第一缸在显示屏中的位置火示波器触发时确定第一缸在显示屏中的位置 3、次级、次级单缸单缸波形波形 DUR闭合时间闭合时间3、次级、次级单缸单缸波形波形 次级次级单缸单缸波形波形 击穿电压击穿电压(ab(ab段段): 8.017.0 kV; ): 8.017.0 kV; 火花火花电压电压(cd(cd段高段高):): 0.55.0 0.55.0 kV(1/3kV(1/3击穿电压以下击穿电压以下););电流约几十毫安；电流约几十毫安；火花时间火花时间(cd(cd段宽段宽):):

16、0. 0.82.4 ms82.4 ms。次级次级单缸单缸波形波形振荡应在振荡应在35次以上次以上4、次级、次级单缸单缸波形分析要点（五常看）波形分析要点（五常看）l一一l看看l闭闭l合合l部部l分分l二二l看看l点点l火火l线线l三三l看看l火火l花花l线线l四四l看看l燃燃l烧烧l时时l间间l五五l看看l线线l圈圈l振振l荡荡l情情l况况 六、点火波形的排列方式六、点火波形的排列方式常见的波形组合有单缸选择波、平列波、并列常见的波形组合有单缸选择波、平列波、并列波和重叠波。波和重叠波。单缸选择波，按点火顺序逐个选出一个缸的波单缸选择波，按点火顺序逐个选出一个缸的波形进行显示，它可把横坐标拉长

17、，以看清点火波形进行显示，它可把横坐标拉长，以看清点火波形各阶段的变化及火花线的长度等。形各阶段的变化及火花线的长度等。 1 1、平列波、平列波按点火顺序将各缸点火波形从左到右首尾相连排成一字按点火顺序将各缸点火波形从左到右首尾相连排成一字形，这种波形组合主要用于分析次级电压的故障，如各缸形，这种波形组合主要用于分析次级电压的故障，如各缸次级电压是否均衡，火花电压是否有差异等次级电压是否均衡，火花电压是否有差异等。 图 平列波 2 2、并列波、并列波把各缸点火波形的始端对齐，按点火顺序将各把各缸点火波形的始端对齐，按点火顺序将各缸点火波形从上到下分别排列，可以比较火花线缸点火波形从上到下分别排

18、列，可以比较火花线长度和一次电路闭合区间的长度。长度和一次电路闭合区间的长度。 图 并列波 3 3、重叠波、重叠波把各缸点火波形的始端对齐，重叠在一个水平位置上，把各缸点火波形的始端对齐，重叠在一个水平位置上，这有利于比较各缸的点火周期、闭合区间及断开区间等差这有利于比较各缸的点火周期、闭合区间及断开区间等差异。异。图 重叠波l 如果一个缸的点如果一个缸的点火峰值电压比其火峰值电压比其它缸低，则表明它缸低，则表明点火高压线短路点火高压线短路或火花塞间隙过或火花塞间隙过小、火花塞破裂小、火花塞破裂或污浊。或污浊。初级阵列波形初级阵列波形次级阵列波形（次级阵列波形（故障波形之一）故障波形之一）l 两两l 缸缸l 点点l 火火l 电电l 压压l 相相l 差差l 太太l 大大l 各缸点火电压峰值高于正常值各缸点火电压峰值高于正常值4kV4kV以上以上次级阵列波形（故障波形之二）次级阵列波形（故障波形之二）七、故障波形举例七、故障波形举例l1、击穿电压和火花线太低、击穿电压和火花线太低l原因：火花塞间隙太小或积炭较严重原因：火花塞间隙太小或积炭