汽车点火波形分析毕业论文.doc

毕业论文毕业设计题目：汽车点火波形分析摘 要 随着世界汽车工业不断发展，我国的汽车领域也飞速前进，在汽车研发、汽车维修、汽车运用等方面取得了长足的进步，尤其在汽车维修领域获得了显著的成绩，也带动了我国汽车维修的发展。随着汽车技术的不断改良，不断前行，单纯依靠老式诊断难以有所成效，利用先进仪器，先进技术，使得诊断与维修相结合成为现代汽车维修的新型理念。关键词：点火系统，无分电盘直接点火，点火线圈，波形诊断，波形分析 目 录引 言1第一章 别克凯越HRV简概211 别克凯越HRV简述212 动力性能213 操控与舒适性能314 外观与内饰315 安全性能4第二章 点火系统故障诊断521 无分电器点火系统故障诊断与检修522 无分电器点火(DLI)系统的分类与基本原理523 单独点火配电方式524 双缸同时点火配电方式525 二极管配电点火方式626 点火线圈检查627 爆震传感器的检查628 霍尔传感器的供电与导线检查629 霍尔传感器相位检查7210 发动机曲轴位置(转速)传感器的检查7211 发动机控制单元的检查7212 火花塞的故障8213 跳火试验检查8214 点火模块的检查8第三章 点火波形在故障诊断中的应用931 点火波形的形成原理932 几种常见故障波形的原因分析10第四章 点火初级波形1241 初级点火闭合角波形1242 点火初级线圈电流波形1343 分电器点火初级阵列波形1444 分电器初级陈列波形（调整时基和触发）1645 分电器初级单缸波形1746 电子点火初级单缸波形18第五章 点火次级波形1951 分电器点火次级阵列波形1953 分电器点火次级单缸波形2154 电子点火（EI）次级单缸波形2355 电子点火次级单缸急加速波形2456 无分电器/电子点火线圈高压测试2557 电子点火“作功及排气”点火测试26第六章 点火正时及参考信号波形2861 点火正时及参考信号波形检测技术2862 电子点火正时信号波形2963 点火（DIST）参考信号波形30结 论35参考文献36致 谢37 引 言随着汽车领域的不断发展前行，汽车点火系统也得到了相应的衍生，从原先的分电盘点火（白金触点），到后来无分电盘点火，全电脑控制直接点火。大量采用电脑模块控制，减少机械带来的故障，使得点火更加流畅，快捷，安全。旧式点火系统采用中央高压线，按照点火顺序依次把高压送到各缸火花塞中去，而现今则有单独点火配电方式，它将点火线圈直接安装在火花塞的顶上，这样不仅取消了分电器，同时也取消了高压线，故分火性能较好；双缸同时点火配电方式，2个火花塞共用1个点火线圈且同时点火，这种分火方式只能用在缸数为双数的发动机上。此外，与单独点火配电方式相比，其结构与点火控制电路相对简单，仍保留了点火线圈与火花塞之间的高压线， 因此能量损失略大；二极管配电方式，它的特点是4个气缸共用1个点火线圈，但点火线圈则为内装双初级绕组、双输出次级绕组的特制点火线圈，且利用4个二极管的单向导通性交替完成对1、4缸和2、3缸配电过程。这种点火配电方式与双缸同时点火配电方式相比，具有相同的特性，但对点火线圈要求较高， 而且发动机的气缸数应是数字4的倍数。过去，人们常用拔掉高压线试火等方法查找点火系统故障原因。随着电子产品在汽车上的普及，这些传统的诊断方法不仅显得效率低， 而且还可能会损坏电子元件， 现已逐渐被淘汰。如今，使用汽车专用示波器绘出点火系统初级电路和次级电路在点火周期内的电压随时间变化的关系曲线，通过分析波形曲线，找出故障原因，汽车示波器已成为诊断汽车点火系统故障的重要工具。汽车点火系统波形分析主要有点火初级波形、点火次级波形、以及点火正时及参考信号波形，通过确切的检查，波形图分析能更完整，更精确，更快捷的诊断出汽车点火系统中存在的问题，尽早的排除故障，为汽车点火系统故障诊断带来了福音。第二章 各种点火系统故障诊断21 无分电器点火系统故障诊断与检修无分电器点火(DLI)系统是在微机控制的基础上，将点火系中的分电器总成用电子控制装置取而代之后制造而成，又称直接点火系。它利用电子分火控制技术将点火线圈的次级绕组直接与火花塞相连，即把点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，由此实现了点火系全电子化的目标。由于无分电器点火系统改变了传统的机械式分火方式，即用微机控制电子配电方式取而代之，故失误率小、无机械磨损、无需调整，且高压电由点火线圈直接作用在火花塞上，故可减小无线电干扰及能量损失。现在越来越多的汽车采用了这种点火系统。22 无分电器点火(DLI)系统的分类与基本原理DLI系统的计算机不仅具有根据发动机的工况对点火提前角进行控制的功能，同时还具备电子配电功能，即可控制点火线圈组中的点火线圈导通与截止的时序，以此控制火花塞依次击穿点火的时序，完成点火控制过程。23 单独点火配电方式它将点火线圈直接安装在火花塞的顶上，这样不仅取消了分电器也同时取消了高压线，故分火性能较好，相比而言， 其结构与点火控制电路较为复杂。如日产6缸RB20DE发动机、大众4缸ANQ发动机、奥迪5缸发动机等。24 双缸同时点火配电方式2个火花塞共用1个点火线圈且同时点火，这种分火方式只能用在缸数为双数的发动机上。此外，与单独点火配电方式相比，其结构与点火控制电路相对简单，仍保留了点火线圈与火花塞之间的高压线， 因此能量损失略大。其次， 串联在高压回路的二极管，可用来防止点火线圈在初级绕组导通瞬间所产生的次级电压(10002000V)加在火花塞上后发生的误点火。目前这种分火方式应用得较多。双缸同时点火配电方式要求共用1个点火线圈的2个气缸工作相位相差360曲轴转角。点火线圈点火时，同时点火的2个气缸中， 处于排气行程的气缸由于缸内气体的压力较小，且缸内混合气又处于后燃期，易产生火花，故放电能量损失很少。而大部分的点火高压和点火能量被加在压缩行程的火花塞上，故处于压缩行程的火花塞的跳火情况与单独点火的火花塞跳火情况基本相同。25 二极管配电点火方式它的特点是4个气缸共用1个点火线圈，但点火线圈则为内装双初级绕组、双输出次级绕组的特制点火线圈，且利用4个二极管的单向导通性交替完成对1、4缸和2、3缸配电过程。这种点火配电方式与双缸同时点火配电方式相比，具有相同的特性，但对点火线圈要求较高， 而且发动机的气缸数应是数字4的倍数。26 点火线圈检查点火线圈损坏、功率放大器搭铁接触不良、点火线圈不供电或功能不良等。拔下点火线圈上的5脚插头，从火花塞上拔下点火高压线，检查次级绕组的电阻1627k，否则表示次级绕组或点火线有故障。再分别测量点火线和点火线圈的电阻，点火线的电阻应在37k之间;点火线圈次级绕组电阻应在814k之间。初级绕组与功率放大器为一个部件，无法单独测量初级绕组电阻，只能检查点火线圈的触发功能27 爆震传感器的检查爆震传感器达到控制极限、爆震传感器损坏、连接导线短路、断路。拔下爆震传感器插头， 先检查爆震传感器是否正确旋紧(20Nm)，检查插头与传感器插座是否接触不良。再检查传感器插座3个触点间是否有短路(相互间电阻应为)， 否则应更换爆震传感器。检查爆震传感器G61、G66插头触点1与J220引脚106、触点2与J220引脚99、触点3与引脚108之间的导线电阻， 应不大于1:5， 否则应换导线。霍尔传感器的检查霍尔传感器的功能检查用二极管笔接到霍尔传感器插头(不拔下) 触点1和触点2之间，起动发动机，曲轴每转2周，二极管笔应闪亮1次。如果不闪亮，表示供电与导线有故障。28 霍尔传感器的供电与导线检查拔下霍尔传感器插头，接通点火开关，将万用表接到插头触点1与搭铁之间，电压应为5V左右，否则有故障。用同样方法检查插头触点2与搭铁之间，电压应为蓄电池电压，否则有故障。再检查插头3与搭铁之间电阻，应不大于1。5，否则导线有故障。29 霍尔传感器相位检查霍尔传感器应能正确地指示1缸上止点位置，检查其显示区3和4，应显示0KW6KW(曲轴转角)，如未达到，应拆下霍尔传感器，检查其转子，若转子没有安装在凸轮轴上的定位凸起上，则重新正确安装。210 发动机曲轴位置(转速)传感器的检查曲轴位置传感器位于发动机前端曲轴带轮旁。拔下点火控制模块的线束连接器，用欧姆表测量该连接器的4号与5号端子之间的电阻，其电阻值应为1。0-1。5曲轴位置传感器损坏、传感器导线连接不良。发动机转速传感器是转速传感器与参考点传感器的复合体，若没有信号输出则发动机不能起动。发动机正在运转时，如信号中断，发动机即停转。检查发动机转速传感器前， 应保证传感器正确安装并可靠定位。#拔下发动机转速传感器插头(标识:灰色插头)。用万用表(电阻档) 接到转速传感器插头触点2和3之间。规定值: 7391999。未达到规定值，更换发动机转速传感器。达到规定值， 将万用表(电阻档)接到触点2和1(搭铁)间以及3和1(搭铁) 间。规定值:均为（开路)。未达到规定值，更换发动机转速传感器。达到规定值要求，检查发动机转速传感器导线连接。检查发动机转速传感器导线连接，不接发动机控制单元。检查从传感器3脚插头到发动机控制单元的导线是否短路或断路。规定值:最大1:5。3。排除导线断路或短路处故障。若导线无故障，慢慢转动发动机，检查靶轮是否有径向跳动或是否安装牢固。导线既无短路也无断路，更换发动机控制单元。211 发动机控制单元的检查发动机无法起动或起动后怠速不稳控制单元损坏、供电不良。在电控发动机中控制单元出现的故障较少，一旦出现故障就必须更换新品。一般情况下，如果线路出现不易看见的裂纹、集成块损坏、某电容失效、焊点松脱、固定脚螺栓松动等， 都会使发动机功能失控。有时也会由于保养和维修工艺不正确使控制单元损坏。如蓄电池极性接反、在控制单元旁使用10W以上的大功率无线电设备、冲洗车辆时进水、碰撞控制单元等，也会使控制单元出现故障。假如判断是控制单元故障，可先用新品代替，如果故障排除，说明原ECU有问题，应对控制单元进行测试或读取损坏的故障码，以便及时确定故障部位并更换。212 火花塞的故障火花塞有油渍、黑炭、间隙过大、裂缝。火花塞出现积油用手摸(或眼看) 火花塞均会发现油渍。出现这种故障的原因多半是发动机长时间起动而未着火，这样油层覆盖火花塞电极，起动更为困难。火花塞出现一层沉积的黑炭故障原因大多因为发动机的供油混合气浓度过高或者内部润滑油上窜发生燃烧所致。出现积炭，容易造成发动机间歇断火，使之运转不灵。发动机有时感觉没力，往往是由于此原因。火花塞间隙过大火花塞间隙大导致击穿电压高而且时间长。故高速运转时，容易出现个别气缸断火现象。故障原因大多因为火花塞电极间隙调整不合适。这种故障容易解决，只是要求高速时需专用工具进行测量。火花塞外面的绝缘体出现裂缝需要更换火花塞213 跳火试验检查如果发动机能转动但不能起动，应进行跳火试验。方法是:从火花塞上拔下火花塞线，将一只点火校准检验器安装到火花塞线上。将检验器上的夹子连接到发动机上的螺栓或支架上，摇转发动机，观察检验器端部跳火情况。如果没有点火校准检验器，可用绝缘工具夹持着拔下的火花塞线端部，并使线端距离良好搭铁处约6 mm，摇转发动机并观察线端处的跳火情况如果有连续均匀的蓝色火花出现，可检查或更换火花塞;如果无火花、火弱或火花断断续续，应检查点火线圈组件(中间端子)能否获得足够的蓄电池电压，检查火花塞线、点火线圈和点火模块。214 点火模块的检查检查点火控制模块电源和搭铁电路。拔下点火控制模块的线束连接器，将数字式电压表的正表笔接该连接器的6号端子(带橙黄色条纹的黑线)，将负表笔接良好搭铁处。将点火开关转至ON位，如果电压表指示蓄电池电压，表明电源电路正常。用欧姆表测量点火控制模块线束连接器的10号端子与良好搭铁处之间的电阻，如果电阻为0 ，表明搭铁电路正常。检查点火控制模块对点火线圈的控制功能是否正常。拔下点火线圈组件的线束连接器，将一只12V试灯连接在蓄电池的正极与此线束连接器的一个外侧端子之间。摇转发动机时试灯如果闪烁，表明点火控制模块对该点火线圈的控制功能正常。不闪烁，表明端子与点火控制模块之间的电路断路或点火控制模块有故障。第三章 点火波形在故障诊断中的应用31 点火波形的形成原理过去，人们常用拔掉高压线试火等方法查找点火系统故障原因。随着电子产品在汽车上的普及，这些传统的诊断方法不仅显得效率低， 而且还可能会损坏电子元件， 现已逐渐被淘汰。如今，使用汽车专用示波器绘出点火系统初级电路和次级电路在点火周期内的电压随时间变化的关系曲线，通过分析波形曲线，找出故障原因。但在工作实践中，维修人员常常是虽能得到点火波形，却不能对波形进行正确分析，以解决实际问题。由于在实际维修工作中，次级点火波形更能直观地反映出点火系统各部件的工作情况，故笔者结合工作中的体会，将次级点火波形的形成原理与故障波形的形成原因阐述如下。首先以传统点火系统为例，介绍次级点火波形的形成过程，图1所示为传统点火系统在一个点火周期内的次级电压随时间的变化关系，把它分成4个区段。图1 次级电压随时间的变化关系跳火区A 断电器触点打开,初级电路电流陡然下降,由于电磁感应次级绕组中产生1520kV的高压, 火花塞间隙被击穿,击穿电压(峰值电压)Up一般为815kV。燃烧区B 火花塞间隙被击穿,致使火花塞间隙中可燃气体粒子发生电离,引起弧光放电,次级点火电压便随之下降,并维持火花塞电极放电所要求的一定电压,使气缸内混合气迅速燃烧。此阶段电压约为峰值电压Up的1/4左右, 持续时间在0.82.4ms。振荡区C 当保持火花塞放电的能量消耗完毕时,电弧中断。这时点火线圈中的残余能量通过初级绕组与电容之间形成的LC振荡电路衰减耗完(第1次振荡)。此阶段一般有35个振荡波。闭合区D 闭合瞬间点火线圈的初级电路有电流通过,产生自感电压,相应地在次级电路中产生一个逆电压(1.52kV),并产生振荡(第2次振荡)。32 几种常见故障波形的原因分析点火波形可以很直观地反映出点火系统各部位的工作情况, 通过波形分析,能快速、准确地查出故障原因。以上以传统点火系统为基础,介绍了常见波形的产生原因。不同厂家的产品(尤其是电子点火系统),其点火波形有不同的特点。在工作中要结合实际情况进行分析,如双火花点火系统要注意平列波中使用同一点火线圈的2个缸的波形、克莱斯勒EIS没有第1次振荡, 等等。总之只有多使用示波器、多分析波形、多总结经验,利用点火波形解决问题时才能做到得心应手,不断提高自身水平a. 峰值电压Up太高通常峰值电压达到1820kV,燃烧区时间缩短。这种波形在故障波形中最为常见,严重时会直接影响汽车动力性。由于高压电路电阻太大,致使所需的击穿电压也随之升高。一般是由火花塞间隙太大、高压线阻尼太大、各接头松动、分火头烧蚀、混合气过稀等原因造成。b. 峰值电压Up太低这种波形产生是因为高压电路电阻太小,所需的击穿电压也较小。故障原因一般是火花塞间隙太小、高压电路有漏电、混合气过浓、气缸压力低等。c. 波形上下颠倒这是因为点火线圈初级的两个接线柱接反、点火线圈制造错误或蓄电池极性接反。现象初期车辆没有明显故障表现, 但由于极性接反而使火花塞由侧电极向中间极柱跳火,时间久了会使火花塞烧蚀严重,间隙变大,缩短其使用寿命,甚至影响汽车的动力性能。d. 燃烧区波形杂乱无章如图2所示。这是由于高压电路开路造成的,故障原因一般是单缸高压线脱落或断路。图2 燃烧区波形杂乱e. 燃烧区波形向下倾斜(图3)这种波形比较常见,大部分情况是由火花塞脏污或积炭引起的。由于次级电路的电阻太大,大的电阻消耗了能量,使火花塞的有效放电能量减小。此时要注意检查火花塞的热值、混合气浓度、气门油封等情况。图3 点火波形向下倾斜f. 燃烧区波形向上倾斜并伴有杂波(图4)该缸可能漏气,由于泄漏造成的混合气流动,流过电极 使放电电弧向流动方向伸长,并对电极起冷却作用,因此使维持火花放电的电压随之提高,引起点火电压波动。该故障常表现为气门密封不严。图4 点火波形向上倾斜并伴有杂波g. 燃烧区波形杂乱且波动较大(图5)这是由于火花塞断火后又再跳火造成的。任何一种点火系统都有一定断火率,当断火率超过一定程度,就表现为故障。这种故障是由火花塞积炭、分电器损坏、气门弹簧损坏、气缸压力低、混合气稀等原因引起。图5 点火波形杂乱且波动较大h. 第1次振荡少振荡区应有35个振荡波,如果少于3个振荡波,则表明点火线圈初级电路不良(有高电阻) 或电容器容量小或漏电。i. 第2次振荡波形杂乱断电器触点烧蚀或接触不良引起电弧放电, 从而在次级感应出电压。此时要注意检查电容容量、触点臂弹簧弹性、分电器轴是否松旷等情况。j. 点火波形左右窜动这是由于两次信号之间有相位差而形成的波形, 通常是由分电器轴松旷等故障引起。第四章 点火初级波形41 初级点火闭合角波形自从点火系统发明以来，初级点火闭合角测试就是必不可少的检查步骤。现在， 我们感谢有了先进的便携式汽车示波器，能够在示波器屏幕上观察波形的同时还能看到点火初级闭合角的数字显示，所有的一切操作都可以在你的手中完成。如果有必要，甚至可以在路试中进行操作。然而，电子点火控制系统的出现，使闭合角调整工作已不再需要了，因为点火闭合角已经改由发动机控制电脑来控制。现代发动机控制电脑含有最优化的点火控制图，它对点火正时、闭合角等因素的控制比传统的白金电容系统要精确得多。这一点对发动机性能和尾气排放则更有益。但由于发动机控制电脑及其线路系统和点火控制模块都可能出现故障，所以初级点火闭合角测试仍然是有用的。由于点火初级和次级线圈的互感作用，在次级发生跳火会反馈给初级电路，因此初级点火波形如图就显得非常有用。初级点火闭合角测试主要途径：1分析单缸的点火闭合角（点火线圈充电时间）2确定平均闭合角的度数或毫秒数3分析点火线圈和初级电路性能（从点火高压线）4分析电容性能（白金点火系统）图6 点火线圈这个试验能提供关于发动机控制电脑或白金的闭合角控制和精确度等方面的很有用的资料，如果有必要，甚至在行驶条件也可以做。由于点火初级波形非常容易受到不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响，因此它对控制发动机和燃油系统的部件以及点火系统部件的故障分析是极有价值的。而且同次级点火波形相似，初级点火波形的不同部分也能表明在任一特定汽缸中相应部件或系统的问题，参见图中对波形特定部分和相关元件运行的说明框。同时，汽车示波器在显示屏上可以用数字显示出波形的特征值。试验方法 使发动机怠速运转，再加速发动机或按照行驶性能出现故障时或点火不良发生时的条件来启动发动机或驾驶汽车。确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性，观察相应特定部件的波形部分的问题，核实初级点火闭合角是否在厂家资料规定的范围以内。波形分析 总体来说，应该密切注意当发动机负荷和转速变化时闭合角脉冲宽度的变化情况同样用动态峰值检测显示方式检测初级点火闭合角波形对发现各缸点火过程中的间歇性故障也非常有效。图7 从初级点火波形中测量闭合角信号的变化42 点火初级线圈电流波形当你怀疑点火线圈短路或点火模块开关晶体管或白金有故障。还可以用以下几种方法进行诊断，第一制造厂家的维修规范可提供初级点火线圈的电阻范围，这是对初级点火线圈的静态测量第二对初级点火线圈进行更精确的动态测，包括在工作状态下用分析电流波形的方法测试电流值安培，另外，在初级点火线圈电流测试中，可以对点火模块开关晶体管的工作状况进行检查，即对点火模块电流极限进行测试，它能够确认在点火模块开关晶体管中的电路运行极限电流是否合适。但是，要进行上述实验需要示波器的一个附件电流钳。因为它可以使汽车示波器的内部设置不做任何改动，只需做初始设置就可以进行电流测试。而且在任何时候，这种电流钳都可以用来检查电磁阀线圈喷油器等、点火线圈或开关电路的电流大小，汽车示波器还可以在显示波形的同时用数字的方式显示最大电流的数值。试验方法 启动发动机并怠速运转、加速发动机或驾驶汽车使故障重现。如果发动机不能启动，就打开启动机让发动机转动，然后观察示波器显示。波形分析 当电流开始流人点火初级线圈时，由于线圈特定的电阻和电感特性，引起波形以一定的斜率上升如图，恰恰波形上升的斜率是关键所在。通常点火初级线圈电流波形会以 角上升在格时基下，大多数新式点火初级电路会先提供一电流给点火线圈， 当到达允许最大电流时一，点火模块中的限流电路恒流控制就开始起作用。从而使得波形顶部变平，并且在点火初级线圈的“ 导通时间”或闭合角内电流波形的顶部一直应保持平直。而当点火模块关断电流时，电流波形几乎是垂直下降，直到。以上过程在每一个点火循环中应重复出现。图8 点火初级线圈通过电流重要的是当电流开始流人点火线圈时，观察点火线圈的电流波形。如果在其左侧几乎是垂直上升的，这就说明点火线圈的电阻太小了短路，这样则会造成行驶性能故障， 并损坏点火模块中的开关晶体管。而且电流波形的初始上升达到峰值的时间通常是不变的， 这是由于充满一个好的点火线圈的电流，所用的时间应是保持不变的随温度可能有轻微变化。发动机控制电脑可以通过点火模块增加或减少点火线圈的导通时间，从而控制流入点火线圈的电流的大小。43 分电器点火初级阵列波形点火线圈初级信号在动力传动管理系统中是一个重要的诊断信号，对于行驶性能故障，检测这个信号是最有效的诊断方法之一。例如，发动机不能启动、怠速熄火或行驶中熄火、点火不良、喘振等。当行驶性能故障仅仅发生在行驶之中或是间歇性出现时，由于便携式汽车示波器能够随车进行路试，所以它对检测点火初级信号就更加有用。 图9 点火线圈几十年来，点火初级陈列波形对行驶性能故障的诊断内容一直是很有效的。由于点火燃烧的过程，可以通过次级与初级线圈的互感返回到初级电路，所以从点火初级上显示的波形就显得非常有用了。点点火初级阵列波形主要用于查出火花塞、高压线的短路或断路故障，或是受污损的火花塞， 因为以上是造成点火不良的主要原因，当点火次级不易测试时例如，无火花塞高压线的汽车，测试点火初级波形就比较容易了。图10 点火器同前几个试验一样，本试验亦可以提供关于各缸燃烧质量非常有价值的资料。因为点火初级波形同样是会受不同发动机、燃油系统和点火条件影响，所以用它检测发动机机械部分和燃油系统部件及点火系统部件的故障也是极有价值的。参照波形图中相关部件所相对应的波形特定段能分别指示出相应故障。同样示波器在显示屏上可以用数字的方式显示出波形的特征值。试验方法 让发动机怠速运转、急加速或路试汽车，使行驶性能或点火不良等故障现象再现，并确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度是否一致。图11 分电器点火初级阵列波形显示波形分析 击穿电压线观察各缸点火击穿峰值电压高度是否相对一致。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。如果一个缸的点火峰值电压明显比其它缸高出很多，则说明这个汽缸的点火次级线路中电阻过高，这可能是点火高压线开路或阻值太高如果一个缸的点火峰值电压比其它缸低，则表明点火高压线短路或火花塞间隙过小、火花塞破裂或污浊。一般第一缸点火峰值显示在最左侧，其它各缸按点火顺序依次从左至右排列。44 分电器初级陈列波形（调整时基和触发）这个波形的测试内容、项目和方法与分电器点火初级阵列波形完全相同，只是测试时要确认闭合角是否随发动机的负荷及转速的变化而改变。同时，根据缸数（4、6、8缸）来调整时基（水平轴比例），使得所有汽缸峰值都能同时显示在屏幕上即可。图12 分电器点火初级调整阵列波形显示45 分电器初级单缸波形由于点火燃烧的过程可以通过次级与初级点火线圈的互感返回到初级电路，所以点火初级单缸波形测试一直是行驶性能检查的有效手段之一。这个波形的测试内容、项目和方法与分电器点火次级单缸波形完全相同，只是测试时要确认一个闭合角是否随发动机的负荷和转速变化而改变。图13 分电器点火初级单缸波形显示46 电子点火初级单缸波形电子点火初级单缸波形测试对查出电子点火线圈的点火故障时很有效的。由于点火燃烧的过程可以通过次级与初级点火线圈的互感返回到初级电路，所以这个点火波形是非常有用的。电子点火初级单缸波形的测试内容、项目和方法与电子点火初级单缸波形完全相同。只是在测试时要确认闭合角随发动机的转速和负荷变化而改变的情况。另外，还需要逐个测试模块组上的每个点火线圈。图14 电子点火模式组图15 电子电火初级单缸波形第五章 点火次级波形我们将看到为测试点火系统而设置在汽车示波器中的专用测试程序，并且学会用它特有的诊断功能去判定当今汽车点火系统的故障。分电器点火次级阵列波形图16 点火线圈51 分电器点火次级阵列波形通过测试分电器点火次级陈列波形，可以有效地检查车辆行驶性能及排放问题产生的原因，这种方法已有30年的历史了。该波形主要被用来检查短路或开路的火花塞高压线以及由于积炭而引起点火不良的火花塞。由于点火次级波形明显地受到各种不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响，所以它能够有效地检测出发动机机械部件和燃油系统部件以及点火系统部件的故障。而且一个波形的不同部分还分别能够指明在气缸中的哪个部件或哪个系统有故障。检验方法：起动发动机或路试汽车，使行驶性能故障或点火不良等情况出现，并调整触发电平直到波形稳定，使发动机转速数量值可以清楚地显示在显示屏上。并确认幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度。波形分析：第一缸的点火峰值显示在最左边，其余的点火波形显示按发动机点火顺序依次从左至右排列。观察各缸的点火波形是否一致，各缸的点火峰值电压高度是否相对一致、基本相等。相互之间任何的差别都表明有故障。如果有一个缸的点火峰值明显比其他缸高出许多，则表明该缸的点火次级系统中存在着较高的电阻。这意味着点火高压线可能开路或电阻太大。反之如果有一个缸的点火波形峰值比较低，则可能是点火高压线短路或火花塞间隙过小、火花塞受污损或破裂。图17 分电器 点火次级波形52 分电器点火次级（在急加速时）阵列波形点火次级急加速高压测试是为了测定最大电压或确定在一组气缸中某一确定气缸的点火电压，从而可以帮组查处在重负荷或急加速时的点火不良。由于点火次级波形明显地受到不同发动机、燃油系统和点火状况的影响，所以它能够有效地检测出发动机机械部件和燃油系统部件以及点火系统部件的故障，而波形之间的不同亦能表明相对应气缸中的确定部件或系统的故障。试验方法：起动发动机或路试汽车使汽车行驶性能故障或点火不良等情况出现，确定幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度在急加速或高负荷时各缸为一致。图18 点火次级急加速波形波形分析：观察波形，各缸之间点火峰值电压高度应基本相等，在急加速或高负荷条件下由于气缸压力的增加，所有点火峰值都相应增加。某缸点火峰值高度与其他缸的偏差都意味着故障存在。如果一个缸的点火峰值波形明显比其他缸高出很多，则说明这个气缸的点火次级电路电阻过大，这可能是点火高压线路或阻值太大。如果一个缸的点火峰值波形明显比其他缸低，则表明点火高压线短路或火花塞间隙过小、火花塞污损或破裂。在有负荷或急加速时点火不良，并且同时还出现所有气缸的点火峰值高度都低的情况，这就意味着点火线圈点火性能变差了。53 分电器点火次级单缸波形点火次级单缸波形测试主要途径：1 分析单缸的点火闭合角（点火线圈充电时间分析）2 分析点火线圈和次级高压电路性能（燃烧线或点火击穿电压分析）3 检查单缸混合气空燃比是否正常（燃烧线分析）4 分析电容性能（白金或点火系统分析）5 查处造成气缸断火的原因（燃烧线分析）这个测试能提供有关各缸点火和燃烧质量非常有价值的资料。如果有必要甚至可以在行驶条件下进行此项测试。由于点火次级波形明显受到发动机、燃油系统和点火条件的影响，所以它对检测发动机机械部分和燃油系统部件及点火系统部件的故障非常有用。同时每个点火波形的不同部分还能分别表明其相应气缸点火系统的相应部件和系统的故障。这一点可以通过参照波形图的指示点及观看波形特定段相应的变化来判定。汽车示波器在显示屏上用数字的方式显示出波形各部分的判定参数（注：FIRE击穿电压，BURN燃烧电压，DUR闭合时间）。试验方法：按照行驶性能故障或点火不良等情况出现的要求来起动发动机或驾驶汽车。确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性，检查对应特定部件的波形部分的故障。波形分析：1 火线圈充电：观察点火线圈在开始充电时，应保持相对一致的波形下降沿，这表明各缸闭合角相同以及点火正时精确。2 点火线：观察击穿电压高度的一致性，如果击穿电压太高了（甚至超过了示波器的显示屏），表明在点火次级电路中电阻值过高（如断路或损坏的火花塞、高压线或是火花塞间隙过大）；如果击穿电压太低，表明点火次级电路电阻低于正常值（污浊和破裂的火花塞或漏电的高压线等）。3 跳火或燃烧电压：观察跳火或燃烧电压的相对一致性，它说明火花塞工作和各缸空燃比正常与否，如果混合气太稀，燃烧电压就比正常值低一些。4 燃烧线：观察跳火或燃烧线应十分“干净”，即燃烧线上应没有过多的杂波。过多的杂波表明气缸点火不良，或由于点火过早、喷油器损坏、污浊的火花塞以及其他等原因。燃烧线的持续时间长度与气缸内混合气浓或稀有关。燃烧线太长（通常超过2ms）表示混合气浓，燃烧线太短（通常少于0。75ms）表示混合气稀。5 点火线圈振荡：观察在燃烧后面最少有2个（一般多于3个）振荡波，这表明点火线圈和电容器（在白金点火系统中）是好的。动态峰值检测显示方式对发现各缸点火过程中的间隙性故障十分有用。图19 点火次级单缸波形54 电子点火（EI）次级单缸波形点火次级单缸显示波形主要途径：1 析单缸的点火闭合角（点火线圈充电时间分析）2 分析点火线圈和次级高压电路性能（燃烧线或点火击穿电压分析）3 检查单缸混合气空燃比是否正常（燃烧线分析）4 查出造成气缸断火的原因（燃烧线分析，判断污浊或破裂的火花塞）。这个测试能提供有关各缸点火和燃烧质量非常有价值的资料。如果有必要，可以在行驶条件下进行此项测试。由于点火次级波形明显受发动机、燃油系统和点火条件影响，所以它对检测发动机机械部分和燃油系统部件即点火系统部件的故障是很有用的。同时每个点火波形的不同部分还能分别表明其相应气缸点火系统的某些部件和系统的故障。这一点可以通过参照波形图的指示点看波形特定段相应的变化来判定。汽车示波器在显示屏上用数字的方式显示波形各部分判定参数。图20 电子点火次级单缸波形试验方式：按照行驶性能故障或点火不良等情况出现的要求来起动发动机或路试汽车。在无分电器的点火系统中调整示波器电压比例在510Kv/格之间，这样可以保证发动机气缸作功行程点火的正常显示。确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性，检查对应特定部件的波形部分的故障。波形分析：1 火线圈充电：观察点火线圈在开始充电时，应保持相对一致的波形下降沿，这表明各缸闭合角相同以及点火正时精确。2 线：观察击穿电压高度的一致性，如果击穿电压太高（甚至超过了示波器的显示屏），表明在点火次级电路中电阻值过高（如断路或损坏火花塞、高压线或是火花塞间隙过大），如果击穿电压太低，表明点火次级电路电阻低于正常值（有受污损或破裂的火花塞或高压线漏电等）。3 火或燃烧电压：观察跳火或燃烧电压是否保持相对一致性，它说明火花塞工作和各缸空燃比正常与否。如果混合气太稀，燃烧电压就比正常值低一些。4 线：观察火花或燃烧线应十分“干净”，即没有过多的杂波在燃烧线上。过多的杂波表明气缸点火不良或由于点火过早喷油器损坏、污浊火花塞以及其他原因。燃烧线的持续时间产长度与气缸内混合气浓或稀有关。燃烧线太长（通常超过2ms）表明混合气浓，燃烧线太短（通常少于0。75ms）表示混合气稀。5 点火线圈振荡：观察在燃烧后面最少有2个（一般多于3个）振荡波，这表明点火线圈和电容器（在白金点火系统中）是好的。动态峰值检测显示方式对发现各缸点火过程中的间隙性故障十分有用。55 电子点火次级单缸急加速波形电子点火次级单缸急加速测试用于确定最大击穿电压或指定气缸燃烧峰值电压与其他缸的关系。这个测试最初用来诊断当大负荷或急加速时是否出现断火现象。这个测试能提供关于单个气缸燃烧和点火质量的有用信息。影响点火次级波形的因素有发动机机械部分、燃烧系统和点火条件。所以，通过点火次级波形测试可诊断发动机机械部件、燃烧系统部件以及点火系统部件存在的故障。波形的不同部分能对应判断指定气缸的部件或系统存在的故障。图21 电子点火急加速KV线圈/点火测试试验方法：按照行驶性能故障或点火不良等情况出现的要求来起动发动机或路试汽车。在无分电器的点火系统中调整示波器电压比例在510Kv/格之间，这样可以保证发动机气缸作功行程点火的正常显示。确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性，在加速或高负荷下检查对应特定部件的波形部分的故障。波形分析：观察各缸击穿电压高度是否一致。在急加速或高负荷时，由于燃烧压力的增加，其峰值电压将随之增高。当与其他缸信号峰值高度出现偏差时，意味着此缸相应系统存在故障。过高的峰值电压表明在该缸点火次级电路中存在高电阻，它意味着电路断路、火花塞线电阻过高、火花塞间隙过大。如果峰值电压太低，表明点火高压线断路、火花塞间隙过小、火花塞破裂和火花塞有油污。出现有负荷时断火或急加速时所有气缸的点火峰值都低的情况，意味着点火线圈不良。图22电子点火线圈56 无分电器/电子点火线圈高压测试这个试验要求测试条件比较特殊，即起动发动机但不供油，在此时测试点火线圈最大输出。因设计要求在不同工况和压力条件下（混合比变化、燃烧室絮流、极大的燃烧压力等），点火线圈都必须有能力提供必要的点火压力，所以点火线圈已被设计成在任何正常发动机工作方式下，都有能力提供所需要的最大电压。然而，由于振动、热疲劳、点火高压线圈的高电阻和其他因素可能导致点火线圈早期损坏，这个试验对发现点火线圈在有负荷的情况下（例如加速）出现的间隙性断火或起动困难及无法起动都是很有用的。本试验在分电器点火系统和无分电器点火系统中都可运用。在分电器点火系统中只需要用汽车示波器的一个通道。而对于无分电器点火系统（1个点火线圈对应2个气缸点火或1个点火线圈对应1个气缸点火），汽车示波器上的2个通道都要用，一个用于作功行程火花塞上，另一个用于排气行程火花塞上。当起动时，火花塞在无喷油的情况下点火，点火电压（即击穿电压）为最大，并同时会显示在示波器上。图23无分电器电子点火线圈高压测试试验方法：令喷油器不工作或切断燃油输送系统（燃油泵等），然后起动发动机，观察示波器波形。波形分析：确定波形上点火峰值电压，通常在新式或高能点火系统中击穿电压大约在15KV左右甚至超过30KV。击穿电压因火花塞间隙、发动机气缸压缩比和混合气空燃比不同而有所差异，如在双火花塞（EI）系统中，在排气行程的火花塞峰值电压要比在作功行程的火花塞峰值电压低接近5KV。注意在判断击穿峰值电压较低的点火线圈是否可用时，首先应确认火花塞和高压线是否完好，因为在测试时，如果次级高压线短路或火花塞电阻过小（如间隙小、受污损等），可能导致点火线圈输出电压低。57 电子点火“作功及排气”点火测试作功及排气点火波形对测试电子式无分电器点火线圈是一种有效的方法。它可以用于测试电子点火系统工作状况的以下几个方面：1 分析单个气缸的点火闭合角（点火线圈充电时间）；2 分析点火线圈和次级高压电路性能（用燃烧线或点火击穿电压分析）；3 检查单缸的混合气空燃比是否正常（用燃烧线分析）；4 查出造成气缸断火的原因（从燃烧线判断污浊或破裂的火花塞）。电子次级点火“作功及排气”点火波形测试，将使用示波器双通道显示方式，将作功点火和排气点火波形及点火电压（数字显示）同时显示在汽车示波器上，其测试方法和分电器点火次级单缸波形方法一样。图24 电子点火作功/排气测试第六章 点火正时及参考信号波形61 点火正时及参考信号波形检测技术点火系统需要几个输人信号才能正常工作呢通常它需要知道什么时候点火，点火线圈通电时间多长以及点火正时点火提前角提前多少。在早期点火装置中这些信息主要是由分电器、真空点火提前装置和白金触点来完成的，因此检测部件的物理手段是最主要的诊断方法之一。现在真空点火提前装置、分电器和白金触点几乎都不存在了，这当然是件好事。但点火系统仍然可以通过示波器的“眼睛”来检查电子点火系统的正时信号波形，电子点火正时（EST）从设计上讲是一个复杂的系统，但它并不是难以诊断的。当PCM发动机控制电脑发出一个（EST）信号给点火模块或直接给点火线圈时，这个信号一定含有老式真空点火提前装置，分电器和白金所提供的全部信息，PCM发动机控制电脑只是收集并控制这些不同的信息。电子点火正时（EST）信号代替了老式的分电器和白金装置它告诉点火线圈什么时候点火，而电子点火正时信号的导通时间或脉冲宽度则包含着闭合角的信息，这决定了每次点火时点火线圈充电时间的长短，点火正时点火提前角信息像老式的真空点火提前装置也由一个新的方法， 即发动机控制电脑用来自点火模块的点火参考信号和其它输人信号（例如、MAP、TPS、ECT等信号）产生电子点火正时信号，而后它再返给点火模块中另一个开关晶体管，使这个开关晶体管用于控制点火线圈初级电路。随着发动机转速的增减，电子点火正时信号频率与点火参考信号频率亦同步变化。PCM发动机控制电脑主动不断地控制电子点火正时信号的脉宽，而这个脉宽又提供了初级点火闭合角和点火正时提前角的信息。点火参考信号实际上就是点火模块根据曲轴位置传感器信号产生的数字信号，PCM发动机控制电脑用这个信号准确地控制喷油时间和电子点火正时输出信号。而且，点火参考信号是频率调制数字信号，这个信号的频率随发动机转速变化而变化。试验方法 使发动机怠速运转，加速或按行驶性能故障发生时所需要的条件驾驶汽车。在加减速时， 电子点火正时信号的脉冲将发生改变，其实际改变将影响点火闭合角点火线圈通电时间和确定点火提前角。确定脉冲和脉冲之间幅值、频率和形状等判定性尺度的一致性。这就要求数字脉冲幅值足够高，脉冲间隔时间和形状是一致的。确认波形的频率与发动机的转速保持同步且占空比随时间改变的信号变化而改变。图25 GM控制电脑波形分析 观察波形的一致性，注意波形底部和顶部的直角以及幅值的一致性。因为供电电压不变，所有的波形都应该是等高的。确认波形对地电压不会过高，因为电压过高可能表明接地电阻过大或点火模块、控制电脑的接地不良。观察波形随发动机异响及行驶故障的异常变化，从而证实信号出现的问题与顾客反映的情况和行驶故障是否有关系。如果出现在示波器上的波形有异常，应先检查线路、接头及示波器的连接。如摇动线束，从而进一步确认电子点火正时信号电路是否是问题的根源。当启动发动机时看到一条平直的波形，也就是说发动机实际上没有启动着，可能说明曲轴位置传感器、点火模块、PCM控制电脑、线路或插头出了故障。可先找到点火参考信号的起源处曲轴位置传感器，用示波器测试曲轴位里传感器的信号，接着检查点火初级电路或点火模块如果所有的地方都是好的，那么就该检查点火模块和PCM控制电脑之间的通信信号了，而后检查PCM控制电脑返回点火模块的信号，最后再检查从点火模块到点火线圈的初级信号。只有在少数例子中，PCM控制电脑内部将电子点火正时电路或点火参考电路接地，产生一平直线波形无信号。62 电子点火正时信号波形这个测试步骤是用来诊断电子点火正时电路的。由于许多通用（GM）汽车、欧洲汽车、甚至亚洲生产的汽车都有相似的点火电路设计，当怀疑发动机失速或点火不良的原因是由点火模块、曲轴位置传感器或PCM控制电脑本身引起时，示波器的设置和检测步骤就显得很有用了。确认波形的频率与发动机转速同步，只有当点火正时需要改变时，电子点火正时信号的占空比才发生改变。电子点火正时信号的幅值通常略小于5V。图26 电子点火正时63 点火（DIST）参考信号波形用下列测试程序可以诊断点火参考电路，这个电路有时又称为分电器参考电路。由于许多通用汽车、欧洲甚至亚洲生产的汽车都使用相似的点火电路设计，当怀疑点火模块曲轴转角传感器或控制电脑是造成发动机失速或点火不良的根本原因时，使用这个示波器测试程序就很有用。根据点火模块的形式或曲轴位置传感器传送给点火模块的信号类型。点火参考信号波形幅值可能有略小于5V或8V左右电压这两种情况。可以按照前节中的测试方法进行诊断，不同的地方是要点火（DIST）参考信号波形的频率不仅与发动机转速同步，而且在任何情况下占空比都保持不变。图27 点火参考信号点火（DIST）参考信号和电子点火正时（EST）双踪波形这个实验步骤是双通道示波器测试波形程序，两个波形见图来自两条电路，它把有着重要联系的两个波形同时显示在示波器上，它可以同时诊断点火参考电路和电子点火正时电路，或检查它们两者之间的关系进而诊断控制电脑的故障。图28 点火参考/点火正时双通道福特分布型点火传感器PIP和点火输出信号SPOUT双踪波形这是用于福特林