点火系统波形测试

【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。

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。

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。

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。

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。