点火波形的查看和分析方法(图形)

2023-04-03 14:14:23 作者:蔡金盛
通过观察波形,可以直观、快速地分析判断点火系统的技术状况。对于不同功能和形式的点火示波器,通过按键、输入操作码和菜单选择,在示波器屏幕上显示待测发动机的一次或二次多缸平行波、多缸平行波、多缸叠加波和单缸选择波,并观察波形。如果对速度有要求,请以规定的速度运行发动机。

显示被测发动机的点火波形后,请先与标准波形进行比较。实测点火波形与标准波形完全一致,说明点火系统技术状况良好。如果测得的波形异常,说明点火系统有故障。根据点火波形的四个故障反射区,观察异常波形在哪个反射区,就可以诊断出故障。

图2-34次级多圆柱平行波观测

图2-35次级多圆柱平行波的观测

1)次级多圆柱平行波

也称高压多缸平行波。使用该波形,可以测量以下参数并进行故障排除。

测量每个气缸的点火高压值。

可以直接从示波器屏幕上的kV刻度读出各缸的击穿电压值,也可以直接在屏幕上用文字显示各缸的击穿电压值。击穿电压值必须满足工厂的要求。国产货车击穿电压一般为6~8kV或8~10kV,进口和国产轿车一般为10~20kV。各缸击穿电压应一致,差值在2kV以下。国产卡车的二次平滑波如图2-38所示。

图2-36次级多圆柱叠加波观测

图2-37一次点火波形观察

图2-38国产卡车的二次平浪

每个气缸的波形位置根据点火顺序从左到右排列。分为以下四种情况进行故障分析判断。

A.当各缸点火电压过高超过规定值上限时,混合气过稀,分电器中心高压线末端未插到底,或分电器盖插孔污染严重,分电器头与分电器盖插孔电极间隙过大,或各缸火花塞间隙过大。

b个别气缸点火电压过高时,气缸的分支头和高压分支线插入孔内,是因为气缸的高压分支线端部没有插到底,分支盖插入孔被严重污染,或者分支盖插入孔的电极与分支头不同。

C.当各缸点火电压低于规定值下限时,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造成的。

D.个别气缸点火电压过低时,可能是该气缸火花塞间隙过小、火花塞电极油腻或火花塞绝缘性能差的原因。

测量单缸短路的高压值。

当某个气缸的火花塞高压支线拔出并与发动机机体短路时,该气缸的点火电压应小于规定值(国产卡车应小于5kV)。否则说明分电器头与分电器盖插孔之间的电极间隙过大,或者气缸高压支线与分电器盖插孔接触不良。国产货车第二缸高压支线短路二次平波如图2-39所示。

图2-39第二缸高压线短路的二次平行波

测量单缸开启高压值

不要从火花塞短路气缸的高压线,使气缸的点火高压值达到20~30kV,即点火系统的最大电压值。否则,这意味着绝缘的高

列车波也叫高压多缸平行波。这种波形最大的优点是既可以观察到点火系统的整体波形(所有气缸的点火),也可以观察到点火系统。

(每缸点火)不要波动。对于正常的二次多缸平行波,各缸火花线长度相等,各缸低频振动波与封闭截面波形一致,振幅相同。与标准波形相比,测量波形的异常反映了点火系统的故障。利用二次多缸平行波,可以得到单缸选缸波,可以进行以下参数的测量和故障诊断:以EA-1000发动机综合性能测试仪为例,介绍如下。

可以观察到单缸选择波。

按F3热键或图2-35中从下到左到右的第三个软键,按点火顺序分别得到各缸的点火波形,其他缸的波形消失,便于独立观察。

可以测量以下参数

A.可以测量每个气缸断路器的触点闭合角度。

参见图2-35,被测发动机断路器触点的闭合角度(以下简称“闭合角度”)已显示在检测屏幕上。按F3热键显示每个气缸的闭合角度值。测得的闭合角值必须与标准值进行比较。当点火系统处于良好的技术状态时,每个气缸的关闭角度占点火间隔的百分比,相应的分电器凸轮轴旋转角度如下:

4缸发动机45% ~ 50%(40 ~ 45分电器凸轮轴转角);

6缸发动机63% ~ 70%(38 ~ 42分电器凸轮轴转角);

8缸发动机的64% ~ 71%(29 ~ 32分电器凸轮轴转角)。

有的点火示波器显示百分比,有的点火示波器显示分流器凸轮轴的旋转角度值。如果检测到的闭合角度太小,则断路器触点之间的间隙太大。这不仅会提前点火时间,还会导致高速时点火高压不足。如果检测到的闭合角度太大,则断路器触点的间隙太小。这不仅会延迟点火时间,还会导致火力不足,因为一些气缸断路器触点没有打开。因此,请将断路器触头间隙调整到0.35~0.45mm,使合闸角符合要求。但如果调整断路器触头间隙,点火提前角也会发生变化,因此需要再次修正点火正时,使发动机的动力性、油耗和排气净化满足要求。

可以测量每个气缸的击穿电压、火花电压和火花持续时间。

在图2-35所示的检测界面中,按下F4热键或“显示数据”软键,可动态显示每个气缸的击穿电压、火花电压和火花持续时间(ms)。如果每个气缸的这些数值不一致,可以通过比较相关气缸的波形异常来发现点火系统的故障。

图2-41一次接线反接图2-42断路器接触电阻过高

可以诊断以下常见故障。

因为震源的原因,下面的二次多柱平行波是以单柱波形的形式出现的。需要注意的是,很多故障出现在二次多缸平行波上每个缸的波形上,也有一些故障出现在单个缸的波形上,具体故障需要具体分析。

A.当二次平行波反转时(各缸波形相同),如图2-41所示,表示点火系统一次回路反转。

B.当二次平行波触头闭合时有响声(各缸波形相同),说明断路器的接触电阻过大),如图2-42所示。

C.二次平行波在断路器触头的断开点有一个小平台,说明电容器在漏电,如图2-43所示。

D.当二次平行波击穿电压过高,没有良好的放电过程时,火花持续时间较陡。如图2-44所示,可能是由于二次回路电阻过大、二次回路开路、火花塞与分电器头及分电器之间接触不良或间隙过大造成的

F.当二次平行波的火花电压较低时,可燃混合气可能过浓或火花塞漏气,如图2-46所示。可燃混合气过浓时,点火初期离子电离度小,击穿电压高,但火花连续阶段离子电离度高,火花电压降低。当火花塞泄漏时,火花电压也会降低。

)圆柱的波形是这样的。

图2-43电容器泄漏图2-44二次回路电阻过大。

图2-45电喷系统喷油器工作不正常图2-46可燃混合气过浓或火花塞泄漏。

G.当二次平行波火花电压低时(各缸波形相同),也可能是缸压低造成的,如图2-47所示。这是因为当气缸压力较低时,可燃混合气的密度降低,不施加这么高的电压也能破坏火花塞间隙,所以火花电压降低。

H.二次平行波火花电压低时,也可能是火花塞积碳或间隙过小造成的,如图2-48所示。积碳是有电阻的导体,所以会消耗一部分电能,导致火花电压降低。火花间隙太小,也可能导致火花电压降低。故障可能发生在每个气缸波形或每个气缸波形上。

图2-47气缸压力低图2-48火花塞积碳或间隙过小。

一、当二次平行波偶尔上下脉动时,说明二次线有间歇性停电,如图2-49所示。

J.当二次平行波击穿电压小于5kV时(各缸波形相同),如图2-50所示,表示二次线圈漏电。

图2-49次级电路中存在间歇性电源故障图2-50次级线圈泄漏

除了分析判断上述故障的10个例外。二次多缸平行波可以观测到的故障波形有很多,但经验需要在实践中积累,本节不做解释。3)二次多缸叠加波该波形是各缸点火波形的叠加,因此可以评价各缸的一致性。每个圆柱体动作相同的重叠波就像单个圆柱体的波形。如果其中一个气缸动作不好,波形就会偏离重叠波。此时,通过关闭每个单个气缸,可以立即找到动作不良的气缸。示波器显示被测发动机的二次多缸叠加波后,可以测得以下参数:

当各缸波形的重叠角与各缸点火波形的长度不一致时,说明各缸点火间隔不一致。此时,最短波形和最长波形之间的重叠区域所占据的分开式凸轮轴的旋转角度被称为每个气缸的波形之间的重叠角度。重叠角优选小于点火间隔的5%并且接近于零。根据此原则,重叠角(分配器凸轮轴角度)的参考值如下

4.5以下4缸发动机。

3.0以下6缸发动机

2.25以下8缸发动机。

重叠角的大小可以表示多缸发动机点火间隔的一致性。重叠角越大,点火间隔越不均匀。重叠角过大是由于分电器凸轮制造不准确和磨损不均匀,或分电器凸轮轴磨损缓慢和弯曲变形。

断路器触点闭合时,每个气缸触点闭合角度的平均值分电器凸轮轴的旋转角度称为触点闭合角度。在重叠波中,由于各缸波形重叠,无法测出各缸触点的闭合角,只能测出各缸触点的平均闭合角。

在测得的二次叠加波上,如果波形异常,可以对照标准波形进行一些故障分析判断。方法同上述二次多圆柱平行波。

4)平行波

标准波形如图2-51所示。这种波形并不常见,在单缸选择速度下降的测量中有时用于短路指示。

5)平行波和叠加波。

这两种波形的测量项目和反映故障为c

或者选择单缸的缸波。

(6)无触点电子点火系统的点火波形特征

以上以传统点火系统为例,介绍了标准波形、波形排列、波形上的故障反映区域、波形观察方法等。随着电子技术在汽车上的应用,非接触式电子点火系统应运而生,它在发动机动力性、燃油消耗和降低排气污染方面显示出优势,并得到广泛应用。无触点电子点火波形与传统点火波形相比,有以下异同点。

1)相似性

无触点电子点火波形的排列形式和波形观察方法与传统点火系统相同。

无触点电子点火系统的一次点火波形和二次点火波形与传统点火系统基本相同。波形还包括高频振动波(点火线和火花线)、低频振动波和二次闭合振动波,以及开放段和闭合段。点火线和火花线的解释与传统点火系统相同。

2)差异

当无触点电子点火波形上的低频振荡波异常时,由于电子点火系统没有电容,与电容无关,只能说明点火线圈的技术状况不良。

无触点电子点火波形上闭合极和开路极的波形与传统点火系统非常相似,但它们不是由断路器触点的闭合或断开引起的,而是由晶体管和晶闸管的通断电流引起的。

无触点电子点火波形上封闭段的长度和形状与传统点火波形完全不同,车型之间也有一定差异。主要现象是发动机高转速时闭合段变长,二次点火波形闭合段有波纹或凸起。这些现象都是正常的。

在无触点电子点火系统中,波形闭合间隔结束后,首先产生锯齿斜坡,然后导出点火线。点火线不会像以前点火系统的点火波形一样,随着触点的打开而急剧上升,这是正常的。

无分电器点火系统具有两个气缸共用一个点火线圈的点火系统。在这种点火系统中,一个气缸被点火两次。主点火发生在压缩冲程结束之前,这是一种有效的点火。另一次点火发生在排气冲程结束之前,这是一次无效点火。在有效点火波形中,缸内可燃混合气的电离度低,因此击穿电压和火花电压高。在反应点火波形中,气缸内废气的电离度高,因此击穿电压和火花电压低。这些都是正常现象。

摘要

用示波器观察点火波形是实现快速检测和诊断的重要方法之一,在国外非常普遍。其中,尤其是观察二次波形被认为是非常有效的综合检测。这是因为,如果被检查发动机的二次波形没有问题,那么点火系统、供油系统、气缸密封都没有问题。

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