(汽车行业)汽车点火系统波形分析

【图文并茂】汽车点火系统结构原理及波形分析很多朋友都在微信问这个示波器点火波形该怎么来测量怎么来通过一段波形来判别各个电器部件的好坏，所以就这个问题我们分别从点火系统的结构原理及初级次级点火波形来和朋友们来入手。

下图为一个老外用电锯锯开的一个点火线圈的横截面图片，从上面我们能清楚的看到两个线圈绕组。

外面一层为初级线圈，里面一层为次级线。

次级线圈的绕组线要比初级线圈的绕组线要密很多，但没有初级线圈绕组粗。

我们都知道发动机点火系统的分类分为三种：第一种是发动机所有气缸共用一个点火线圈，点火线圈产生的高压电通过分电器分配给各缸的火花塞。

早期化油器时均采用此方式，在电控发动机也有采用此种点火系统的，如桑塔纳（采用M1.5.4电控系统）夏利面包车。

第二种是两缸共用一个点火线圈，像伊兰特别克凯越。

对于常见的四缸发动机，一缸和四缸共用一个点火线圈，二缸和三缸共用一个点火线圈。

第三种被称为独立点火，即每缸火花塞上一个点火线圈，这种点火系统有3大优点：1.点火的能量强2.密封性好抗干扰能力强3.使用寿命长, 现在的车基本上都是这种点火系统.我们知道初级点火的波形是由初级线圈产生的，次级点火波形是由次级线圈产生的。

初级点火产生的相对是低压，次级点火产生的是上万伏的高压。

注意这里的高压只是一个瞬间击穿火花塞电极点燃缸内混合气的脉冲信号，原理可以理解为打火机点火一样，这个上万伏的高压不会对人身造成伤害。

无论是初级点火的电压还是次级点火的电压，其能量都是由12V或24V的电瓶电压经过初级线圈产生的初级电压，经过次级线圈产生的次级高压，这一过程是一个升压的过程。

而我们的手机充电器给手机充电是将220v的电压变成5v的电压是一个降压的过程，都是通过线圈作用下实现的。

（火花塞装的时候注意一点装错了会抖动无力甚至发生爆震现象）由于点火系统是与火花塞工作情况联系十分密切，所以我们顺带讲一下关于火花塞的热值和电阻。

火花塞自身所受热量的散发量称为热值。

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。

汽车点火系统故障的波形分析摘要汽车点火系在汽车运行中处于不可或缺的重要地位，如果其技术状况不佳，甚至出现了故障，不但影响发动机的动力性、燃油经济性、排气净化性，而且无法正常工作。

实践证明点火系是汽油机各机构、系统中故障率最高者之一。

往往是检测诊断重点对象。

而随着科学技术的突飞猛进，无触点电子点火系逐渐普及汽车界，以往的维修方法就显得力不从心。

可是点火系的波形分析法在应对汽油机的点火系故障的问题时就容易多了。

汽车点火系故障的波形分析，是当今最经济、快捷、实用的汽车故障诊断分析法。

在点火系故障的波形分析中它利用示波器测出点火系的波形，通过观测、对比波形，可直观、快速地分析、判断点火系的技术状况。

从而解决点火系的故障。

至今波形分析法已得到广泛的应用，特别是在国外。

关键字：点火系；汽油机；波形分析目录1绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2点火系统的现状及分析波形 (3)2点火系统故障的波形分析 (3)2.1点火波形的观测方法 (3)2.2 点火系故障的波形分析 (5)2.2.1 蓄电池电源波形分析 (5)2.2.2 点火初级闭合角波形 (6)2.2.3二次多缸平列波的波形分析 (7)2.2.4 二次多缸并列波的波形分析 (9)2.2.5 二次多缸重叠波的波形分析 (14)2.2.6 标准单缸次级电压波形的波形分析 (14)2.2.7 一次并列波波形分析 (17)2.2.8其它波形分析 (20)2.2.8 无触点电子点火系点火波形的特点 (21)3案例波形分析 (22)3.1案例一丰田皇冠二次多缸平列波分析 (22)3.2案例二道奇捷龙加速不良波形分析 (23)3.3案例三奥迪100发动机工作不良分析 (25)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1绪论1.1 引言当今时代，科学技术的突飞猛进，极大的促进了汽车技术和汽车工业的高速发展。

电子技术、计算机技术、现代通讯和控制技术等现代汽车技术也就大量融进点火系统，使得无分电器电子点火系统替代了传统的点火系统，这也使得汽车的点火系统的修理越来越具有一定的难度。

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。

第八章初级点火波形分析第一节初级点火波形的作用及分类初极点火波形是次级的感应波形，它的波形可反映点火线圈的好坏，及初级电容、白金或点火器的好坏。

通过电压变化波形，可以看到点火线圈的初级电流的导通时间，及导通时的电路压降，发现点火线圈，点火器的损坏及电路短路、断路、接触不良等故障一、初级点火波形的分类根据点火系统的组成可以分为常规点火系统和电子点火系统两类。

从波形的显示方式来区分，可以分为单缸点火初级波形和多缸平列及并列波形。

（一）单缸点火初级波形（常规点火系统）常规点火系统的单缸初级波形，在燃烧电压出现部分一般有大量的杂波产生。

见图8-1中箭头所示。

通过观察单缸点火初级波形，可以对单一气缸的初级电路进行分析。

图8-1 常规点火波形见图8-2，为使用博世FSA740发动机综合分析仪对初级点火系统进行全面测试得到的波形。

测试车辆为长安面包（化油器型）（二）单缸点火初级波形（电子点火）相对于常规点火，电子点火系统的初级波形，触点闭合部分、以及燃烧线比较干净。

见图8-3电子点火初级波形。

通过观察单缸点火初级波形，可以对单一气缸的初级电路进行分析。

（三）初级点火（平列波）图8-2 初级波形图8-3 电子点火初级波形在屏幕上从左至右按点火次序将各缸点火波形首尾相连排成一字形，称为多缸平列波。

见图8-4。

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8-4 多缸平列波形（四）初级点火（并列波）在屏幕上从上到下按点火次序将各缸点火波形之首对齐并分别放置，称为多缸并列波。

如图8-5。

在并列波形图中，可以看到各缸并列波的全貌，便于分析各缸闭合角和开启角及各缸火花塞的工作状态。

从初级并列波上也很容易地测出各缸间的重叠角。

对于传统点火系统，发动机触点闭合角的标准值为：四缸发动机：40°—45°；六缸发动机：38°—42°；八缸发动机：29°—32°。

3．点火波形分析无论是传统点火系统还是电子点火系统或计算机控制的点火系统，都是由点火线圈通过互感作用把低压电转变为高压电，通过火花塞跳火点燃混合气做功的。

点火系统低压、高压的变化过程是有规律的，它可通过其点火波形予以反映。

点火系统正常工作时的点火线圈初、次级的电压波形，称为标准点火波形，它是点火系统的诊断标准。

(1)传统点火波形图3-17所示是传统点火系统单缸初、次级电压标准波形。

图中张开时间是初级线圈断电时间，它对应于次级线圈的点火、放电及振荡阶段；闭合时间是初级线圈通电时间，它对应于点火线圈的储能阶段，这两个阶段组成了一个完整的点火循环。

图中波形反映了从断电器触点张开、闭合、再张开的整个点火过程中，初、次级电压随时间变化的规律。

1)初级电压波形。

图3-17a是单缸初级电压标准波形。

当断电器触点张开时，初级电压迅速提高（约为100~300V），从而导致次级电压急剧上升击穿火花塞间隙。

当火花塞两极火花放电时，由于初、次级间的变压器效应，初级电压下降且出现高频振荡。

火花放电完毕后，由于点火线圈和电容器中残余能量的释放，又出现低频振荡波，其波幅迅速衰减直至初级电压趋向于蓄电池电压。

当断电器触点闭合后，初级电压几乎为零，成一直线一直延续到触点的下一次张开。

当下一缸点火时，点火循环又将复现。

示波器上张开时间、闭合时问，通常用毫秒(ms)表示，也可用分电器凸轮轴转角表示，此时其张开时间、闭合时间则分别用张开角和闭合角表示。

2)次级电压波形。

因点火线圈初、次级间的变压器效应，其次级电压波形与初级电压波形具有一定的对应关系，图3-17b是单缸次级电压标准波形。

有关次级电压波形点线的含义说明如下。

①A点：断电器触点张开，点火线圈初级绕组突然断电，导致次级电压急剧上升。

②AB线：称为点火线，其幅值为火花塞击穿电压即点火电压。

击穿电压约为8~20kV，不同的车型或点火系统，其击穿电压可能不一样。

③BC线：在火花塞间隙被击穿时，两电极之间出现火花放电，同时次级电压骤然下降，BC为电压下降的幅值。

３．点火波形分析无论就是传统点火系统还就是电子点火系统或计算机控制得点火系统，都就是由点火线圈通过互感作用把低压电转变为高压电,通过火花塞跳火点燃混合气做功得。

点火系统低压、高压得变化过程就是有规律得,它可通过其点火波形予以反映。

点火系统正常工作时得点火线圈初、次级得电压波形,称为标准点火波形,它就是点火系统得诊断标准。

(1)传统点火波形图3—17所示就是传统点火系统单缸初、次级电压标准波形。

图中张开时间就是初级线圈断电时间，它对应于次级线圈得点火、放电及振荡阶段；闭合时间就是初级线圈通电时间,它对应于点火线圈得储能阶段，这两个阶段组成了一个完整得点火循环。

图中波形反映了从断电器触点张开、闭合、再张开得整个点火过程中，初、次级电压随时间变化得规律.１)初级电压波形.图3-17a就是单缸初级电压标准波形。

当断电器触点张开时，初级电压迅速提高(约为100~３０0V），从而导致次级电压急剧上升击穿火花塞间隙。

当火花塞两极火花放电时,由于初、次级间得变压器效应,初级电压下降且出现高频振荡。

火花放电完毕后,由于点火线圈与电容器中残余能量得释放,又出现低频振荡波,其波幅迅速衰减直至初级电压趋向于蓄电池电压。

当断电器触点闭合后,初级电压几乎为零,成一直线一直延续到触点得下一次张开.当下一缸点火时,点火循环又将复现.示波器上张开时间、闭合时问，通常用毫秒(mｓ)表示，也可用分电器凸轮轴转角表示，此时其张开时间、闭合时间则分别用张开角与闭合角表示。

2)次级电压波形。

因点火线圈初、次级间得变压器效应,其次级电压波形与初级电压波形具有一定得对应关系，图3－1７ｂ就是单缸次级电压标准波形.有关次级电压波形点线得含义说明如下。

①A点：断电器触点张开，点火线圈初级绕组突然断电，导致次级电压急剧上升。

②AB线：称为点火线,其幅值为火花塞击穿电压即点火电压。

击穿电压约为８～20kV，不同得车型或点火系统,其击穿电压可能不一样。

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。

汽车点火系统分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。

特别是在直接点火系统的检查中,常规的断缸测试已经无法精确判断系统是否正常,而示波器由于其具有实时性、不间断性、直观性,越来越得到广泛的应用。

由于点火次级波形受到各种不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响,所以示波器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局部还能够分别指明在汽缸中的哪个部件或哪个系统有故障。

点火次级单缸波形测试主要用途有: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.查出造成汽缸断火的原因(燃烧线分析,如污染或破裂的火花塞)。

分电器点火次级标准波形如图1所示。

通过观察该波形,可以得到击穿电压、燃烧电压、燃烧时间以及点火闭合角等信息。

由于点火次级波形受到发动机、燃油系统和点火条件的影响,所以它对检测发动机机械局部和燃油系统部件及点火系统相关部件的故障非常有用。

同时每个点火波形的不同局部还能分别说明其相应汽缸点火系统的相应部件和系统的故障。

对应于每一局部,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。

一、分电器点火次级波形分析1.充磁开始:点火线圈在开始充电时,应保持相对一致的波形下降沿,这说明各缸闭合角相同而且点火正时准确。

2.点火线:观察击穿电压高度的一致性,如果击穿电压太高(甚至超过了示波器的显示屏),说明在点火次级电压电路中电阻值过高(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,说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;跳火或燃烧电压的相应一致性,它说明火花塞工作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。

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。