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点火波形分析(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
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。
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。
汽油机点火系检测实验一、实验内容测量发动机的点火波形及点火提前角。
二、实验目的1、了解点火示波器的测量原理。
2、掌握点火示波器检测点火波形的方法。
3、根据电压波形的变化分析点火系统各组成部件的故障。
4、掌握点火正时的仪器检测方法。
三、实验仪器设备汽车解码仪、正时灯、实验车辆、数字万用表、维修工具、示波器等。
四、实验步骤A.检测点火波形（一）检测前发动机的测试仪准备1、检测前调整好实验车的各个系统，使其处于完好技术状态。
起动发动机并预热到正常的规定温度（80～90℃）。
2、对测试仪进行使用前的检查、自校与调整。
（二）检测步骤1、打开仪器电源自检。
2、进入点火系检测项目。
3、进入点火高压检测程序。
4、与标准波形比较。
B.点火正时检查与调整（一）准备工作1、将闪光正时检测仪的两个电源夹夹到蓄电池（12V）的正、负电极上，红正、黑负。
2、将正时仪的外卡式传感器卡在1缸或最末一缸的高压线上。
3、如果使用的是可调延迟闪光点火正时灯，则将正时仪的电位器退回到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位。
4、事先擦拭飞轮或曲轴传动带盘上1缸压缩终了上止点标记，最好用粉笔或颜料将标记描白，以便在闪光照耀下看清。
5、发动机运转至正常工作温度。
C.测量方法发动机在怠速下稳定运转，打开正时灯并对准飞轮或曲轴传动盘上的标记，对非延迟式正时灯，飞轮上或曲轴传动带盘上的活动标记和飞轮壳上的固定指针标记之间的角度差即为发动机的点火提前角。
对延迟式正时灯，调正时仪上的电位器，使飞轮或曲轴传动带盘上的活动标记逐渐与飞轮壳上的固定指针标记对齐，此时正时仪装置的读数即为发动机怠速运转时的点火提前角。
用同样的方法，分别测出发动机不同工况时的点火提前角。
五、注意事项1、使用检测仪前请仔细阅读使用说明。
2、使用点火正时灯或点火正时仪时，应按规定方式连接仪器，按规程操作。
3、检查分缸线顺序时，应按点火次序、顺着分火头转动方向检查。
六、结果整理与分析2．点火波形根据检测结果，回答下列问题。
汽车点火系统故障案例分析详解（帕萨特汽车为例）本文中描述了帕萨特汽车关于点火故障的维修过程及分析。
通过案例的故障现象，对汽车点火系统进行了多方位的检测，将之归纳为为两个方面机械及电路。
本次主要侧重对电路的检修，其中包括控制线路、传感器以及点火模块的检修。
对电路的检查不仅有单元件的测试更有对汽车点火波形的综合分析，最终找出了故障的真在所在。
一、故障描述及初步解决方案一辆2002款帕萨特，行驶27万km后，出现了低温难启动、高温启动正常。
怠速不稳，有缺缸的迹象，高速正常。
该车在别的汽修厂已相继更换过空气流量计、点火控制模块及相关的附件，但效果不佳。
1、故障诊断询问用户故障出现时的工况、时间、地点等因素。
在做了初步的分析后首先用尾气分析仪检测尾气，发现发动机排放的尾气大幅超标，对测量结果进行分析，初步判定故障点应在点火系统。
首先是用电脑读取发动机的故障码，发现没有故障码，接着读取数据流及点火波形发现点火线圈的高压偏低。
再者根据车主描述，刚刚换过了火花塞及分缸高压线，于是分析可能的原因在于点火模块及其控制线路。
因为该车的点火方式属于双头同时点火，利用万用表、示波器进行如下拆检与分析，电路如下图1所示。
首先是拆下火花塞，发现火花塞表面有少许的白点。
火花塞间隙符合该车型的技术标准。
再者用万用表的欧姆档检查分缸高压线的阻值，均不超过25 千欧姆，亦符合技术要求。
此时，常规检查没有问题后，可能原因进行如下分析：某缸不点火、气缸压缩压力不足、火花塞自身不跳火、分缸高压线漏电等等。
二、故障检测与分析此时考虑产生此类的故障的可能原因是机械、控制电路等原因。
2.1、机械故障：（1）气缸压力检测由于测量气缸压力比较容易实现，于是对汽车的逐缸进行了压力测试，发现压力基本一致，并没有发现个别气缸压力偏低的现象。
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。
实训项目四点火波形的检测一、实训目的1、掌握汽车专用示波器的使用方法；2、掌握汽车点火波形的观测方法。
3、正确的对检测结果进行分析。
二、实训课时2学时三、实训设备及器材1、常用工具1套2、发动机综合检测仪一台3、技术正常的发动机一台四、实训内容及步骤1、准备工作①按点火示波器使用说明书要求，对仪器通电预热、检查校正，待符合要求后再投人使用。
②起动发动机，预热到正常工作温度。
2、点火示波器与发动机联机主要是点火示波器点火传感器（包括夹持器等）与发动机点火系有关部位的连接。
传统点火系一次点火信号是从断电器触点两端采集的，二次点火信号是从点火线圈高压总线上采集的，具体连接方法请见点火示波器使用说明书。
元征EA一 1 ( Xj0 型发动机综合性能检测仪（带有点火示波器功能）的联机方法如下。
①传统点火系元征EA一1000 型发动机综合性能检测仪（以下简称为“检测仪”）的电源夹持器夹持在蓄电池正、负极上，红正、黑负；一次信号红、黑小鳄鱼夹分别夹在点火线圈的一次接线柱上，红正、黑负；1 缸信号传感器（外卡式感应钳）卡在第1 缸高压线上；二次信号传感器（外卡式电容感应钳）卡在点火线圈中心高压线上，如图2 一31 所示。
通过二次信号传感器的信号可获得二次点火波形，通过 1 缸信号传感器信号的触发，可获得按点火顺序排列的各缸波形。
②无分电器点火系对于单缸独立点火线圈式点火系，须采用检测仪的金属片式二次信号传感器，连接方法如图 2 一32 所示。
对于双缸独立点火线圈式点火系，在检测任一缸点火波形时，须将 1 缸信号传感器和二次信号传感器共同卡在该缸高压线上，如图 2 一33 所示。
3、使用方法以元征EA一1000 型发动机综合性能检测仪为例，在联机结束后，按下列方法操作。
①在检测仪主菜单上选择“汽油机”，在副菜单上选择“点火系统”，在点火系统的下级菜单中选择“次级点火信号”，于是检测仪屏幕显示点火系次级检测界面。
②点击界面下端的波形切换软按钮，可分别观测到二次多缸平列波、二次多缸并列波（三维波形）和二次多缸重叠波，如图 2 一34 、图2 一35 和图 2 一36 所示。
需要指出的是，显示屏幕上击穿电压的坐标刻度具有智能性，当击穿电压值大于20 kv 时，量程会自动更换为40 kv 。
③在点火系统的下级菜单中选择“初级点火信号”，于是检测仪屏幕显示点火系初级检测界面，如图 2 一37 所示。
④点击界面下端的其他软按钮，可实现数据存储、图形存储、故障诊断、图形打印和返回主菜单等功能。
4、点火波形观测、分析方法l ）二次多缸平列波也称为高压多缸平列波。
利用该波形可完成下列参数测量和故障诊断。
①各缸点火高压值测量可从示波器屏幕的kV 刻度尺上直接读出各缸击穿电压值或屏幕上直接用文字显示出各缸击穿电压值。
击穿电压值应符合原厂规定。
国产货车击穿电压值一般为 6 一8 kv 或8 一10 kv ，进口及国产轿车击穿电压值一般为10 ? 20 kV 。
各缸击穿电压值应一致，相差不大于 2 kV。
某国产货车的二次平列波如图 2 一38 所示。
下面分为四种情况进行故障分析与判断： a ．如果各缸点火电压均过高，超过规定值上限，则可能是混合气过稀、分电器中央高压线端部未插到底或分电器盖插孔脏污严重、分火头与分电器盖插孔电极间隙太大或各缸火花塞间隙均偏大等原因造成的口 b ．如果个别缸点火电压过高，则可能是该缸高压分线端部未插到底、分电器盖插孔脏污严重或分电器盖插孔电极与分火头不同心，造成分火头与该缸高压分线插孔电极间隙太大或该缸火花塞间隙太大等原因造成的。
C ．若各缸点火电压均过低，低于规定值下限，则可能是混合气过浓、各缸火花塞间隙过小、火花塞电极油污、蓄电池电压不足或电容器容量不足等原因造成的。
d ．如果个别缸点火电压过低，则可能是该缸火花塞间隙太小、火花塞电极油污或火花塞绝缘性能差等原因造成的。
②单缸短路高压值测量将某缸火花塞上的高压分线拔下对机体短路，该缸点火电压应小于规定值（国产货车应小于 5 kV ）。
否则，说明分火头与分电器盖插孔电极间隙过大或该缸高压分线与分电器盖插孔接触不良。
某国产货车第 2 缸高压分线短路的二次平列波如图 2 一39 所示。
③单缸开路高压值测量将某缸高压线从火花塞上拔下而不短路，该缸点火高压值应达到20 一30kV ，即达到点火系的最大电压值。
否则，说明高压线、分电器盖绝缘不良或点火线圈、电容器性能不良。
某国产货车 2 缸高压线开路测量时击穿电压上升的情况如图 2 一40 所示。
④火花塞加速特性测量使发动机转速稳定在800 r / min 左右，突然开大节气门使发动机加速运转。
此时，各缸点火电压相应增大，但增大部分不应超过3 kV ，否则应更换火花塞。
加速时的最高点火电压值，一定要在加速的瞬间读出。
这是因为，当转速稳定下来后点火峰值仍会回到原来状态。
此试验主要是检查火花塞在加速工况下的工作性能。
当火花塞电极间隙偏大或电极烧蚀时，点火电压会超过 3 kv 。
2 ）二次多缸并列波也称为高压多缸并列波。
该波形的最大优点是，既能观察到点火系整体（所有各缸的点火）波形，又能观察到点火系个别（每个单缸的点火）波形。
正常的二次多缸并列波，各缸的火花线长度应相等，各缸的低频振荡波和闭合段波形应上下对齐，振幅应一致。
与标准波形对照，实测波形上异常之处即反映点火系有故障。
利用二次多缸并列波，可获得单缸选缸波，并能进行下列参数测量和故障诊断。
以元征EA一1000 型发动机综合性能检测仪为例，介绍如下。
①可观测到单缸选缸波按F3 热键或按图2 一35 下方从左向右第3 个软键，可按点火次序分别得到各缸点火波形，其他缸波形消失，以便于单独观测。
②可进行下列参数测量 a ．可测得各缸断电器触点闭合角值参见图 2 一35 ，被测发动机的断电器触点闭合角（以下简称“闭合角”）已显示在检测界面上，按F3 热键，可显示出各缸的闭合角值。
测得的闭合角值要与标准值对照。
在点火系技术状况良好的情况下，各缸闭合角应占点火间隔的百分比和对应的分电器凸轮轴转角如下： 4 缸发动机45 ％一50 % ( 40 “一45 。
分电器凸轮轴转角）; 6 缸发动机63 ％一70 % ( 380 一42 。
分电器凸轮轴转角）; 8 缸发动机64 ％一71 % ( 29 “一犯。
分电器凸轮轴转角）。
有些点火示波器显示的是百分比，有些点火示波器显示的是分电器凸轮轴转角值。
如果测出的闭合角太小，说明断电器触点间隙太大。
这不仅有可能使点火时间提前，而且造成高速时点火高压不足。
若测出的闭合角太大，则说明断电器触点间隙太小。
这不仅有可能使点火时间推迟，而且造成某些缸由于断电器触点张不开而缺火。
因此，应调整断电器触点间隙为0 . 35 ? 0 .45 mm ，使闭合角符合要求。
但调整断电器触点间隙后，点火提前角也随之改变，因而还应重新校正点火正时，以保证发动机的动力性、燃油经济性和排气净化性符合要求。
b ．可测得各缸的击穿电压值、火花电压值和火花持续时间按下F4 热键或图2 一35 检测界面下方的“SHOW DA TA”软键，可动态显示出各缸的击穿电压值、火花电压值和火花持续时间( ms ）。
当各缸的这些数值不一致时，可对照相关缸波形异常，找出点火系故障。
③可进行下列常见故障诊断由于资料来源的关系，以下二次多缸并列波是以单缸波形的形式出现的。
需要注意的是，不少故障是出现在二次多缸并列波上每一缸波形上的，也有些故障是出现在某一单缸波形上的，要具体故障具体分析。
a ．如果二次并列波反置（每一缸波形均如此），如图 2 一41 所示，说明点火系一次线路接反。
b ．如果二次并列波触点闭合处有杂波（每一缸波形均如此），如图 2 一42 所示，说明断电器触点电阻太大（烧蚀）。
C ．如果二次并列波在断电器触点断开处出现小平台（每一缸波形均如此），如图2 一43 所示，说明电容器漏电。
d ．如果二次并列波击穿电压过高，且没有良好的放电过程，火花的持续阶段较为陡峭，如图 2 一44 所示，说明次级线路电阻太大，可能系次级线路开路、接触不良或火花塞间隙、分火头与分电器盖间隙太大等原因造成。
这一故障可能出现在每一缸波形上，也可能出现在某一缸波形上。
e ．如果二次并列波火花电压有波动现象，如图 2 一45 所示，说明电喷系统喷油器工作不良，引起可燃混合气浓度波动。
这一故障可能出现在每一缸波形上，也可能出现在某一缸波形上。
f ．如果二次并列波火花电压较低，如图 2 一46 所示，可能是可燃混合气过浓或火花塞漏电造成的。
当可燃混合气过浓时，虽然点火初期的离子电离程度小，击穿电压高，但在火花持续阶段离子电离程度提高，火花电压有所降低（每一缸波形均如此）。
当火花塞漏电时，火花电压也降低（某一缸波形如此）。
9 ．如果二次并列波火花电压较低（每一缸波形均如此），如图 2 一47 所示，也可能是气缸压力较低造成的。
这是因为气缸压力较低时，致使可燃混合气密度降低，无须多高电压就可将火花塞间隙击穿，故火花电压有所下降。
h ．如果二次并列波火花电压较低，如图2 一48 所示，也可能是火花塞积炭或间隙太小造成的。
由于积炭是具有电阻的导体，消耗了一部分电能，引起火花电压降低。
火花塞间隙太小，也会引起火花电压降低。
这一故障可能出现在每一缸波形上，也可能出现在某一缸波形上。
i ．如果二次并列波不时有上下跳动现象（每一缸波形均如此），如图 2 一49 所示，说明次级线路有间歇性断电现象。
j ．如果二次并列波击穿电压不足 5 kV （每一缸波形均如此），如图 2 一50 所示，说明次级线圈漏电。
除上述分析、判断故障的10 个例子外。
用二次多缸并列波能观测到的故障波形还有许多，要靠在实践中积累经验，本节不再赘述。
3 ）二次多缸重叠波该波形由于是各缸点火波形的叠加，因而可评价各缸工作的一致性。
各缸工作一致的重叠波就像一个单缸波形，只要其中任一缸工作不佳，其波形就会偏离重叠波，届时通过逐缸单缸断火，可立即找出工作不佳的气缸来。
点火示波器显示出被测发动机二次多缸重叠波后，可进行下列参数测量。
①各缸波形间的重叠角如果各缸点火波形的长度不一致，表明各缸点火间隔不一致。
此时，最短波形与最长波形之间的重叠区所占分电器凸轮轴转角称为各缸波形间的重叠角。
重叠角应不大于点火间隔的 5 % ，以接近零为好。
根据这一原则，重叠角的标准值（分电器凸轮轴转角）应为： 4 缸发动机不大于4 . 50 ; 6 缸发动机不大于3 . 00 ; 8 缸发动机不大于 2 . 25 “。
重叠角的大小可以表明多缸发动机点火间隔的一致程度。
重叠角越大，越说明点火间隔不均匀。
重叠角太大，是由于分电器凸轮制造不准、磨损不均或分电器凸轮轴磨损松旷、弯曲变形等原因造成的。
