点火波形分析——初级点火波形分析
点火波形分析 ——点火正时及参考信号波形分析
发动机控制电脑用来自点 火模块的PIP信号和一些其 他信号，如MAP、TPS等 产生SPOUT信号，然后将 SPOUT信号送回给TFI点 火模块去控制点火初级电 路(SPOUT信号是脉冲宽度 调制信号)。 而且发动机控制电脑经常 不断地会控制SPOUT信号 脉冲宽度调制成份(在波形 而且随发动机转速的变化， 上角的缺口)，即频繁地改 变SPOUT信号的脉冲宽度， SPOUT信号的频率跟着PIP信号 以提供初级点火闭合角和 频率变化而变化，这也就是 点火提前角的参数。
五、福特分布型点火传感器PIP和点 火输出信号SPOUT双踪波形
右图是福特林肯和水星汽 车点火系统的双踪示波器 波形测试图。 它把相互有着重要联系的 波形同时显示在示波器上 用这个测试方法可以同时 诊断分布型点火传感器PIP 和点火输出信号SPOUT电 路及检查它们之间联系， 进而去诊断发动机控制电 脑或点火正时的故障。
许多通用汽车、欧洲 汽车，甚至亚洲生产 的轿车都使用相似的 点火线路设计。所不 同的是福特 PIP/SPOUT设计有其 独特之处。 用波形测试设备的双 通道功能可以同时观 察PIP和SPOUT两个信 号，如果两个信号完 全一样，则控制电脑 正用PIP信号代替 SPOUT信号，车辆进 入故障应急状态。
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、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置传感器的信号， 接着检查点火初级电路或点火模块。 如果没有发现问题，则应检查点火模块和控制电 脑之间的通信信号，而后检查控制电脑返回点火 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，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）。
点火系统波形分析
点火系统波形分析1.点火次级波形你如同大多数技术人员一样，或许已熟悉了一种类型的示波器，例如在车间使用发动机分析仪里的示波器，正如现在已经知道的发动机分析仪中的示波器是专用的，它被设计成用来测量一个特殊系统--点火系统。
在大多数情况下，发动机分析仪不能提供足够的功能用以诊断当今轿车的所有电气系统。
因为汽车示波器具备测试当今轿车所有必要的功能--包括点火系统，所以这是它胜过发动机分析仪的地方。
用专门设计的点火探头，能够容易地使用汽车示波器去完成通常要用大型昂贵的发动机分析仪才能做到的许多相同的试验和程序，测试例如初级和次级点火阵列波形，单独气缸的初级波形，急加速高压值--至点火系统的输出等等，这些都是汽车示波器容易完成的测试，并且，由于汽车示波器完全是便提式的，所以可以用汽车示波器来进行路试检查在行驶条件下很有可能发生的点火故障，所以在任何有公路的地方，汽车示波器就像一个公路上的“诊所”。
在这一部分中，将看到为测试典型点火系统而设置在汽车示波器中的测试程序一部分，还将学会用它独特的性能去诊断当今汽车的点火系统故障。
①分电器点火次级阵列波形，参见图7。
用点火次级阵列波形显示测试作为有效的行驶能力检查，已有三十年的历史了。
点火的次级阵列波形主要被用来检查短路或开路的火花塞高压线，或引起点火不良的污损火花塞。
这个试验可以为提供一个关于各个气缸燃烧质量情况有价值的资料。
由于点火二次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，故障波形的不同部分能够指明在任何气缸中的某一部件或系统的故障。
试验方法：起动发动机或驾驶汽车使行驶性能故障或点火不良等情况出现，调整触发电平直到波形稳定和发动机转速可以清楚的在显示屏上显示出来。
波形结果：确认幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度，在各缸上都是一致的，各缸的点火峰值电压高度应该相对一致、基本相等，任何峰值高度相互之间的差到都表明有故障，一个相比高出很多的峰值，指示在该气缸点火二次系统中存在着高的电阻，这可能意味着点火高压开路或电阻太大，一个相比低出很多的峰值指示出点火高压线短路或火花塞间隙过小，火花塞污损或破裂。
发动机点火系点火波形测试分析
毕业论文题目赣西科技职业学院毕业论文（设计）题目：发动机点火系点火波形测试分析学号：056810302327姓名：宋移鸿年级：2009级系别：汽车工程系专业：汽车检测与维修指导教师：余立祥完成日期：2011年10月18日汽车检测与维修毕业论文课题：发动机点火系点火波形测试分析院系：汽车工程系专业：汽车检测与维修学生姓名：宋移鸿班级：09自考汽修（4）班指导老师：余之祥2011年10月20 日1.绪论...................................................................................................................................... - 2 -2. 点火系的结构与原理............................................................................................................ - 3 -2.1 概述 ........................................................................................................................... - 3 -2.1.1 点火系的类型................................................................................................... - 3 -2.1.2 对点火系统的基本要求..................................................................................... - 3 -2.2 点火系的结构与工作原理 .......................................................................................... - 3 -2.2.1 传统点火系统的组成结构及工作原理................................................................ - 3 -2.2.2 电控点火系统的结构及工作原理....................................................................... - 4 -3. 标准波形分析及故障反映区.................................................................................................. - 4 -3.1 单缸标准次级波形..................................................................................................... - 4 -3.2 多缸平列波................................................................................................................. - 5 -3.3 多缸并列波................................................................................................................. - 5 -3.4 多缸重叠波................................................................................................................. - 5 -3.5 波形故障反映区.......................................................................................................... - 6 -4. 实验测试分析 ...................................................................................................................... - 6 -4.1 实验设备与器材.......................................................................................................... - 7 -4.2 实验操作方法步骤 ...................................................................................................... - 8 -4.3 实验波形与分析........................................................................................................ - 10 -4.3.1 实验测得波形图 ............................................................................................. - 10 -4.3.2 实验波形诊断分析............................................................................................ - 10 -5.总结.................................................................................................................................... - 11 -6.谢辞………………………………………………………………-101.绪论随着微电子技术、计算机控制技术的迅猛发展，利用电子控制技术来提升汽车发动机的性能、节约能源和降低废气污染已经成为汽车电子技术的发展趋势。
点火波形分析
部分缸点火电压过高实测波形
次级点火故障波形 车型:FORD LIATA 4缸
• 部分气缸高压过高原因 • 所有气缸高压过低原因 • 部分气缸高压过低原因:
火花塞积垢,引起部分火花塞提前跳火; 分电器盖破裂,部分气缸高压分线漏电; 火花塞绝缘体破裂,导致部分气缸高压漏电,点火 电压过低
9.点火闭合(导通)角分析
正常波形
所有缸点火 电压过高
所有缸点火 电压过低
所有缸点火电压过低实测波形
次级点火多缸并 列故障波形 车型:TOYOTA CORONA 2.0
部分缸点火电压过低实测波形
次级点火多缸 并列故障波形 车型:FORD LIAATA
部分缸点火电压过高实测波形
次级点火多缸并列故障波形 车型:JEEP CHEROKEE 7250E 2.5L 4缸
3.二次侧电压分析
• 4.波形分析 • 高压电路原因: • 火花塞高压线绝缘不好 • 分电器盖有漏电 • 点火线圈与分电器接线状况不好或有碰铁现象 • 点火线圈性能不佳,产生不了足够的高压 • 低压电路原因: • 蓄电池电压不足 • 触点闭合角太小 • 一次侧电路电阻过大 • 电容器性能不好或损坏
10.分电器与分电器盖间隙检查
• 分电器与分电器盖间隙大小直接影响火化塞点火 能量的大小，因此必须进行检查并使之符合要求。
• 应明显低于8kV（点火高压），否则说明有故障
11.断电器触点工作状态的检测
• 断电器触点的好坏直接影响到闭合角的大小及初 级电路充电状态的好坏。
• 正常波形在闭合段区域内没有杂波，触点刚闭合 时时有二次振荡3~5个，第一个振荡波应最长。
值电压偏低,触点闭合故障反映区有内光。
一次侧电路电阻 正常波形
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。
利用示波器进行点火系统波形分析
６ ４
丌 ＤＲ． Ｎ ． ｃ ｍｂ ｒ ｃＨＩＡ Ｄｅ ｅ ｅ
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，
分电器 点火次级 波形分 析
１ 磁 开 始 ：点 充 火 线 圈 在 开 始 充 电 时 ． 保 持 相 对 一 致 应 的 波 形 下 降 沿 ， 表 这 明 各 缸 闭合 角 相 同而
且点火正时准确。
二 、电子 点火 次级单 缸急加 速波
形
电子点火攻级单缸 急加速波形测试 用 于 确 定最 大 击 穿 电压 或 指定 汽 缸 燃 烧峰 值 电压 与 其 他 缸 峰 值 电 压 的 关 系 这 个 测 试 是 用 来诊 断 当 大 负荷 或 急加 速 时 是 否 出
维普资讯
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● 文 焦建刚 李明
进行点火系统波形分析
析） ．
现 代 汽 车 采 用 了 大 量 的 电 子 控 制 系 统． 以往 常 规 的 检 测 方式 已无 法 适 应 现 代 汽 车 的 要 求 ． 别 是在 直接 点火 系统 的 检 ． 特 查 中 ． 规 的 断 缸 测试 已经 无法 精 确 判断 常 系 统 是 否 正 常 ． 示 浊 器 由 于其 具 有 实 时 而 性 、 问断性 、 观性． 来越得到广泛 不 直 越
现 断火 现 象
２点 火 线 ：观 察 击 穿 电压 高 度 的一 致
性， 如果 击 穿 电压 太
１试验 方法 在 加 速 或 高 负 荷 下 检查 对 应 特 定 部 件 的 波 形 部 分 的 故 障 ２波形 分柝 观 察 各 缸 击 穿 电 压 高 度 是 否一 致 。在 急加 速 或 高 负荷 时 ， 于燃 由 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
汽车波形分析[1]
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氧传感器工作在极端的环境下，它的时效都会慢慢的失去。最终产生不了信号。 氧传感器失效的原因： a. 首要原因是发动机在较浓的混合比下运行时所造成的碳阻 b. 燃油压力过高，喷油嘴损坏，电脑传感器损坏，操作不当， c. 使用年限及行驶里 导致它正常失效; d. 汽油中含铅，冷却液中的硅胶腐蚀。
火花塞
火花线有斜坡 (4 中央高压线电阻失 更换
缸)
效， 分火头失效
击穿电压低，点 次级低阻(高压绝缘 更换高压
火线倾斜
失效)
一缸击穿电压过 火花塞间隙大，压
高
缩比过大，次级开路
汽车波形分析[1]
次级点火波形分析(3)
观察点火电压的最大值，急加速时最大的点火电压不应超过怠速时正常点火电压的1倍，也不应该超过点火线 最高点火电压的75%。如果某缸出现上述情况，加载时就会出现“断火”现象。
1=断电器触点打开时刻 断电器触点打开，初级线圈的脉冲自感电压很大
，产生瞬间电压很快消失。 2=初级峰值电压
b=衰减过程
C=断电器闭合部分 由于触点闭合，电流通过触点直接搭铁，所以电压
信号为零。使用FSA560的单波显示，通过高精度示波 器水平坐标可以测出闭合角。
FSA560
汽车波形分析[1]
次级(secondary)点火波形
2
1
b
火花保持期 衰减过程
c
断电器闭合期
1、断电器触点打开时刻 2、点火峰值:
是点火之前我们所见的最高电压，它的高度受到许多因素影响 例如：火花塞间隙、汽缸压力、混和气浓度、点火系工作情况等。 3、燃烧电压: (0.5—5.0 kV)
点火波形
初级电压波形在火花期间的衰减周期数明显减少，
幅值也变低，是电器漏电造成的。
触点闭合阶段有意外的跳动，造成这种现
象的原因是触点因弹簧力不足引起不规则 跳动。
如果触点接地不良就会引起低压波水平部
分的大面积杂波
2、次级波形分析 正常情况下各缸击穿电 压约为10-2OKV，各 缸差别应不超过2kV， 为了初步检测高压线 路，简单易行的方法 是首先逐个将各缸火 花塞接地，例第3缸火 花塞短路的平列波如 图 24所示。正常情况 下第3缸击穿电压应不 小于5kV，否则说明该 缸高压系统接地或绝 缘不良。
无分电器点火系统 波形无分电器点火系统中 两缸共用一分点火线圈将 会发生一个缸在循环中点 火两次，一次在压缩过程 末期[图 12中(a)所示]， 是有效点火，该工况下因 气缸的充量为新鲜可燃混 合气的电离程度低，因此 击穿电压和火花电压较高； 另一次是在排气过程末期 [图 12中(b)所示]，是无 效点火，该工况下因气缸 内为燃烧废气，电离程度 高，因而击穿电压及火花 电压较低，检测时应加以 区分。
一、点火示波器 示波管——阴极射线管 二、点火示波器波形： 多缸并列波形、平列波形、重叠波形 单缸选波波形 初级波形——触点波形 次级波形——高压波形 与普通示波器的区别： 能够产生各缸的并列波形、平列波形、重 叠波形
图示为触点式点火系统的正常点火波 形，上面为次级波，下面为初级波。 图中A为触点开启段；B为触点闭合 段，为点火线圈的充磁区。 (1)触点开启点:点火线圈一次回路 切断，次级电压被感应急剧上升； (2)点火电压:次级线圈电压克服高 压线阻尼、断电器间隙和火花塞间隙 而释放充磁能量，1-2段为击穿电压； (3)火花电压:为电容放电电压； (4)点火电压脉冲:为充电、放电段； (5)火花线:电感放电过程，即点火 线圈的互感电压能维持二次回路导通； (6)触点闭合:电流流入初级线圈， 因初级线圈的互感而产生振荡。 a.在火花持续期内因磁感应而在初 级线路上产生电压振荡； b.火花期后，剩余的磁场能量产生 的衰减振荡； c.初级线圈的闭锁段。
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重要的是当电流开始流入点火线圈 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大小。
点火初级陈列波主要用于查出造成点火不良的 主要原因，如火花塞、高压线的短路或断路故 障，或是受污损的火花塞。 当点火次级不易测试时 ( 例如，无火花塞高压 线的汽车)，测试点火初级波形比较容易。 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。
三、分电器点火初级陈列波形
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（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），检测这个信号是最有效的 诊断方法之一。 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，所以对检测点火初级信号就更加有用。 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 显示的点火初级陈列波形对行驶性能故障的诊 断内容是很有效的。
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。 获得如图所示的初 级点火(分电器闭初级线圈时，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)，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60° 角上升 (在10ms/格 时基下)。
大多数新式点火初级电路 会先提供5~6A电流给点火 线圈，当到达允许最大电 流时 (5~6A)，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0A以上过程在每一个 点火循环中应重复出现。
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。 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 级点火波形就显得非常有用。
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。 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。
2.波形分析
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。
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。
初级点火闭合角测试主要用来: 分析单缸的点火闭合角(点火线圈充电时间)； 确定平均闭合角的度数或毫秒数； 分析点火线圈和初级电路性能(从点火高压线)； 分析电容性能(白金或点火系统)。 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。
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。 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。 获得如图所示的点火初级 线圈电流波形。 此波形可以检测出点火线 圈在点火时其通电电流是 如何建立和消失的
二、点火初级线圈电流波形
当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 测量，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。 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。