汽车检测技术2章3点火波形检测
汽车检测技术2-3发动机点火系统检测2.4.1 发动机点火系统检测电子课件
3．点火波形分析及诊断
（1）标准点火波形
点火系正常工作时点火线圈初、次级电压波 形，是点火系的诊断标准。
标准次级点火波形意义：
a.断电器触点断开，初级点火线圈断电，导致
次级电压急剧上升；
b.火花线：火花塞电极间混合气被击穿，形成
火花放电，是波幅很小的高频振荡波。维持火 花塞电极放电的电压值为几千伏；火花持续时 间约为0.6~1.5ms。
③白金触点易于烧蚀。
1-点火信号发生器 2-点火控制器 3-点火线圈
电子次电流恒流控制； ② 点火闭合角可随转速的变化而变化。（低速时
减小闭合角，高速时增大闭合角，以保证发动 机在高转速下有足够的点火能量）。
③ 具有停车保护功能，发动机熄火后，能自动切 断点火线圈的一次电路，对系统起保护作用。
间隙小或脏污；该缸高压线或火花塞漏电等。
⑤检测点火线圈发火能力
拔掉某缸高压线，该缸点火电压应高达20kV 以上，而且点火电压下端伸长应为上端的1/2左右。
2）闭合角检测与故障诊断
闭合角：初级电路导通阶段所对应的凸轮轴转角。 触点式点火系统，闭合角为白金触点闭合时期
计算机控制点火系统特点：
① 取消了离心和真空点火提前机构；
② 点火正时由计算机控制，使汽油机在任 何工况下均在最佳时刻点火；
③ 无分电器点火系统。
点火系的常见故障是低压、高压电路故 障和点火正时失准。
故障表现形式：
发动机不能起动、发动机动力不足、发 动机工作异常等。
在不解体情况下，发动机点火系统的检测 诊断主要是点火波形的检测与分析、 点火正 时的检测。
A区：断电器触点故障反映区； B区：电容器、点火线圈故障反映区； C区：电容器、断电器触点故障反映区； D区：配电器、火花塞故障反映区；
汽车检测诊断技术-2章汽车发动机的检测与诊断
功速度快，方法简单，但测功精度较低。
授人以鱼不如授人以渔
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三、发动机无负荷测功原理
1. 瞬时功率检测原理
朱明工作室
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没有外界负荷的发动机，在怠速情况下突然踩下加速踏板时， 发动机发出的动力除克服各种机械阻力矩外，其有效转矩将 全部用来加速发动机运动部件。推导得发动机有效功率为： dn Pe C1 n dt 式中： n为转速， C1是与发动机当量转动惯量和功率修正有 关的常量。
样通过测量加速时间就可直接测得额定转速下的功率。
授人以鱼不如授人以渔
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四、发动机无负荷测功仪及其使用方法
1. 无负荷测功仪的组成及原理
无负荷测功仪组成
朱明工作室
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主要由转速信号传感器、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 等组成，如图所示。
授人以鱼不如授人以渔
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一、检测仪的特点:
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①动态测试功能：它的传感系统和信号采集与记忆系统能迅速、准确地 捕获发动机每一个瞬间的实时状态参数，这些动态参数是对发动机技 术状况进行有效分析的科学依据 ②通用性：测试过程不依据被检车辆的数据卡（即测试软件），只针对 基本结构和各系统的形式及工作原理进行测试，因此它的检测结果具 有良好的普遍性，检测方法同样也具有最广泛的适用性。
喷油提前角测试
柴油机 起动电流、电压及波形测试 充电电流、电压及波形测试 无外载测功及转动惯量功能测试 电控系统传感器测试 转速、温度、进气管真空度、节气门位置、爆震信号、空气流量、喷油脉冲信号、氧传感器等
其
他
数字示波器及万用表功能、检测线联网功能、废气分析仪、烟度计联机功能和信号回放与分析
汽油机点火波形的检测
三.汽油机点火波形的检测内容概括1、点火波形的种类2、点火系统的工作原理3、点火系统的结构组成包括；蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
4、点火波形的测量工具——示波器示波器的结构，主要由电子枪、偏转系统，荧光屏，线束，以及有关按钮组成。
5、点火波形的异常6、检测的方法采用交互性实验，通过虚拟仿真的方式对汽油机点火波形的检测。
7诊断标准。
（一）点火波形的种类点火波形定义：汽油机点火系统发生故障时，引起点火电压变化，从而与标准的点火电压不同的电压形成的波形称为异常的点火波形。
发动机的点火线圈是由两部分的线圈组成:低压部分的初级线圈和高压部分的次级线圈。
当初级线圈的电流被截断时，初级线圈会产生200V～300V的电压，而在次级线圈上将产生高达15kV～20kV的电压，所以，两者的波形有所不同，分为两类。
次级点火电压标准波形初级点火电压标准波形（1）次级点火电压标准波形a点：断电器的触点断开或电子点火器晶体管没导通，点火线圈初级突然断电，使次级电压急剧上升。
ab段：为火花塞的击穿电压，即在断电器打开的瞬间，由于初级电流下降至零，磁通也迅速减小，于是次级产生的高压急剧上升，当次级电压还没有达到最大值时，就将火花塞的间隙击穿。
所以ab也称为点火线；(5000-8000v)bc段：当火花塞的间隙被击穿时，两电极之间要出现火花放电，同时次级电压骤然下降，bc为此时的放电电压；（电容放电阶段电压）cd段：火花塞电极间隙被击穿后，通过电极间隙的电流迅速增加，致使两极间隙中的可燃气体粒子发生电离，引起火花放电。
cd的高度表示火花放电的电压，cd的宽度表示火花放电的持续时间。
cd被称为火花线；（电感放电阶段电压）在火花间隙被击穿的同时，储存在次级电容C2（指分布电容，即点火线圈匝间、火花塞中心电极与侧电极间、高压导线与机体间等所具有的电容量总合）的能量迅速释放，故abc段被称为电容放电。
其特点是放电时间极短（1μs），放电电流很大（可达几十安培），所以a，c两点基本是在同一条垂直线上。
点火系统检测与波形分析
点火系统检测与波形分析2.3.4.1 点火系检测在汽油机各系统中点火系对发动机性能影响最大，统计数值表明有将近一半的故障是因为电器系统工作不良而引起的，因此发动机性能检测往往从点火系统开始。
首先，使用先进电子技术的当属点火系统。
形式结构和工作原理更新最快的非点火系统莫属。
现用点火系统大体分为以下四类；它们在检测时的接线有所不同，必须区别对待：（1）由电磁、红外或霍尔元器件构成的非接触式断电器组成的点火系统称为无触点点火器，其放大电路又分为晶体管电路和电容放电电路两种。
（2）ECU（Electronic Control Unit）控制的点火系，ECD中的微处理器根据曲轴转角传感器的信号确定点火时刻，因而它没有断电器，只有分电器，根据ECD送来的信号直接控制点火线圈初级电路的通断。
（3）无分电器点火系统（Distributor-Less Ignite）是当前最先进的点火系统，曲轴传感器送来的不仅有点火时刻信号，而且还有气缸识别信号，从而使点火系统能向指定的气缸在指定的时刻送去点火信号，这就要求每缸配有独立的点火线圈，但如果是六缸机则1，6缸、2，5缸和3，4缸分别共用一个点火线圈，即共有三个点火线圈，显然每一个点火线圈点火时，总有一个缸是空点火，检测时应注意到这一点。
无触点点火系统能使用低阻抗电感线圈，从而大幅度提高初级电流，使次级电压高达30kv以上，增强点火能量以提高点燃稀混合气的能力，在改善燃油经济性的同时也降低排气污染。
无分电器点火系统完全是电子器件无机械运动部件，彻底解决了凸轮和轴承磨损以及点接触烧蚀间隙失调而引起的一系列故障。
图2-29 机械点火系和晶体管点火系信号提取接头的连接方法检测点火系首先将信号提取系统连接到发动机线路上，图2-29是机械点火系和晶体管点火系信号提取接头的连接方法，图2-30是电容放电式点火系统的信号提取接头连接方法。
图2-30 电容放电式点火系统的信号提取接头连接方法无分电器点火系统是将高压通过独立式点火线圈连接送向火花塞，当高压感应夹难以找到可夹持的位置时，可用一种专用感应夹具夹持于独立式点火线圈上以感应出高压信号，如图2-31所示。
点火波形详解分析
2.初级点火波形分析
（1） 标准初级点火波形
• ab段：为触点打开时，初级线圈上初级电压的迅速增长，而这时次级线圈的电 压也迅速增长，当次级电压达到击穿电压的时候，两电压之和就可以击穿火花 塞的电极间隙。 • bc段：当火花塞的电极间隙被击穿时，两电极之间要出现火花放电，使次级电 压骤然下降，而由于点火线圈的初级和次级之间的变压器效应，初级电压也迅 速下降。
1.点火正时的经验检查法
起动发动机并运转到正常工作状态，进行无负荷加速试验。猛踩加速踏板 时，发动机若加速不良并有爆燃声，则为点火过早；若发动机加速不良且声音 发闷，甚至排气管有“突、突”声，则为点火过迟。无负荷加速试验不太准确， 若要准确检查，应在底盘测功机上加上一定负荷试验或进行路试。
•
路试时，应选择坚硬的平坦路面，将全车运转至正常热状态后，高档位低速行 驶，突然急加速，若发动机有轻微的爆燃声且随着车速的提高逐渐消失，则点 火时刻正常；若爆燃强烈，且在高速下长时间不消失，则为点火时间过早；若 无爆燃声但加速困难，甚至排气管有“突、突”声，则为点火时间过晚。
•
10）次级波形的火花线出现抖动现象。可能是发动机的分电盘盖或分火头松 动，使发动机在高速运转时，因分电器的振动使火花塞的放电过程中电压不 稳定，火花线出现抖动现象。
2.不同汽缸次级点火电压波形的对比分析
• 将不同汽缸次级点火电压波形按照一定的排列方式排在一起，通过观察、 比较和分析，了解发动机点火系的技术状况，帮助检查人员发现并判断 其故障所在。点火示波器采集到发动机点火信号后，可以多缸平列波、 并列波、重叠波、单缸波形等形式显示点火波形。
•
de段：当保持火花塞持续放电的能量消耗完毕，电火花消失，点火线圈和电 容器中的残余能量在线路中维持一段衰减振荡。这段振荡也叫第一次振荡。 • ef点：断电器触点闭合或电子点火器晶体管导通，是点火线圈初级突然闭合， 初级电流开始增加，引起次级电压突然增大。值得注意的是：在a点，初级 电流是急剧减小的，而在e点电流是逐渐增加的，所以这两点感应次级电压 的方向相反，而且大小也不相同。
汽油发动机点火波形检测与分析-指导书
实验三汽油发动机点火波形检测与分析指导书适用专业：汽车服务工程实验时数：2学时一、实训目的与要求1、掌握利用真空表检测发动机故障的方法及原理；2、根据真空表显示的异常指示找出发动机故障的原因。
二、实训课时2学时三、实训设备及器材1、常用工具1套2、发动机综合测试仪（或汽车专用示波器）1台3、技术状况良好的发动机总成1台四、实训内容及步骤使用发动机综合测试仪的示波器功能或汽车专业示波器检测点火波形，可用来判断点火系各部件的故障。
1、发动机综合测试仪与发动机的线路连接（1）将发动机综合测试仪的蓄电池电压拾取器的红、黑夹分别夹在蓄电池的正、负极上。
（2）将红色次级信号夹夹在中央高压线上（从适配器1280408的红色BNC 头引入设备），一缸信号钳夹在一缸高压线上，如图1所示。
图1 发动机综合测试仪与发动机的连接（3）起动发动机至正常工作温度，并怠速运转。
（4）启动发动机综合测试仪，在“汽油机检测”菜单下用鼠标左键点击“次级信号”图标即进入次级信号测试界面，即可测到次级平列波、并列波、重叠波等波形。
2、标准波形分析（1）单缸波形如图2所示为发动机1500r/min时的单缸标准次级波形图。
它反映了单缸点火的工作情况。
当点火装置出现故障时，次级电压的波形就会发生变化，因此根据波形的变化可初步判断故障所在。
图2 单缸标准次级波形图图中波形上各点的含义如下：a为断电器触点打开，次级电压急剧上升；ab为击穿电压；bc为电容放电；cd为电感放电，称为火花线；de为火花消失后，剩余磁场能维持的衰减震荡；e点为断电器触点闭合；ef为触点闭合导致的负电压，并引起闭合震荡；ae为触点打开的全部时间；ea为触点闭合的全部时间。
如果时间用分电器凸轮轴转角表示，则ae 为断电器触点张开角；ea为断电器触点闭合角。
（2）多缸重叠波形多缸重叠波形时将各单缸波形之首对齐并重叠在一起的排列方式。
6缸发动机的标准次级重叠波形如图3所示。
图3 标准次级重叠波形1-平均触点闭合角 2-触点闭合点变化范围 3-重叠角（3）多缸平列波和多缸并列波形为比较各缸点火情况，可将各缸点火波形平列和并列在显示屏上。
汽车检测技术标准
汽车检测技术标准第一章概述1、汽车检测（vechicle inspection）：1、汽车不解体2、利用汽车检测设备与计算机技术3、对汽车性能进行快速、准确、定量的检测4确定汽车技术状况或者工作能力的检查与测量5、汽车继续运行或者进厂保护或者修理提供可靠的根据2、汽车检测的目的：1、预防故障。
2、建立科学的汽车维修体系。
3、汽车检测的分类：1、汽车安全环保检测（年检，安全性、环保性）。
2、汽车综合性能检测（动力性、燃料经济性、安全性、环保性、可靠性、操纵稳固性）。
4、检测参数：1、工作过程参数（发动机功率、制动力）2、伴随过程参数（振动、噪声、异响）3、几何尺寸参数（气门间隙、自由行程）。
5、检测参数的选择原则：1、灵敏性：检测参数相关于技术状况参数的变化快慢。
2、单值性：单调性，汽车技术状况参数:初始值uf终了值ue的范围内，检测参数的变化不应出现极值（即dP/du≠0）3、稳固性：在相同的测试条件下，多次测的统一检测参事的测量值，具有良好的重复性。
6、检测参数标准的类型：国家标准（GB）、行业标准（JT-交通，/T-推荐性）、3、地方标准（DB）、企业标准（Q/…）7、检测参数标准的构成：初始值、许用值、极限值。
8、测量：利用测量仪表通过实验与计算方法获取检测参数的量值。
9、汽车检测设备的构成：试验条件模拟装置、取样装置、附加装置、测量系统。
10、测量系统的构成：传感器（把非电物理量转换成电量信号的一种变换器）、信号调理电路、测量仪表。
11、信号调理电路：传感器输出的信号各类形式的信号处理（如电量转换、阻抗转换、离屏蔽、小信号放大、温度补偿、滤波与调制等）将其调整为适合后续处理电路（A/D卡）应用的规范信号（0～5V、0～10mA及4～20mA等电信号）。
（热电偶）12、智能仪表与虚拟仪表：智能仪表（微处理器与电子仪器相结合的产物）、虚拟仪表（计算机与电子仪器结合的产物）。
区别？13、汽车检测线的检车单元布置的4个原则：1、对现场的环境污染最小。
点火波形分析初级点火波形分析
1.波形测试方法
按照波形测试设备使 用说明连接波形测试 设备。
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。
参见图1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。
1.波形测试方法
按照波形测试设备 使用说明连接波形 测试设备.
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。
点火波形分析
——点火次级波形分析
一、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，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 都可以在人们的手中完成。如果有必要，甚 至可以在路试中进行操作。
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，要进行上述试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。
然而，电子点火控制系统的出现，已不再需 要进行闭合角调整工作了，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 制比传统的白金一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。