点火系统波形分析.docx
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点火系统波形分析.docx
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点火系统波形分析
点火系统波形分析-下
(2009-08-1620:
44:
02)
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汽车
点火模块
控制电脑
波形
点火线圈
亚洲
杂谈
分类:
汽车知识
③分电器点火初级阵列波形,参见图16。
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,点火线圈初级信号一直是一个有价值的诊断项目。
对于行驶性能故障,这个信号的应用是最有效诊断的一部分。
例如,不能起动、怠速熄火或行驶中熄火、点火不良、喘抖等。
当行驶性能故障仅仅发生在行驶或是间歇性出现时,由于便捷式汽车示波器能够随车进行路试,所以它对点火初级信号就特别有用。
几十年来,初级点火阵列波形一直是有效的对行驶性能故障的诊断内容。
由于点火次级燃烧的过程,可以通过初级和次级线圈的互感返回到初级电路,所以从点火级上显示的波形是非常有用的。
点火初级阵列波主要用于查出火花塞、高压线的短路或断路故障,或是查出污损的火花塞,它是造成点火不良的主要原因,当点火级不易测试时(例如,无火花塞高压线的汽车),测试点火初级波形就比较容易了。
这个试验可以提供关于各缸燃烧质量非常有价值的资料,因为点火初级波形受不同发动机、燃油系统和点火条件的影响,所以用它检测发动机机械部分和燃油系统部件及点火系统部件的故障是有用的。
波形的不同部分指示出任一气缸相应部件或系统的故障。
参照波形图中相关部件相对应的波形特定段。
气车示波器在显示屏上可以用数字的方式显示出波形的特征值。
试验方法:
让发动机怠速运转,按照行驶性能故障或点火不良发生的需要来加速或驾驶汽车。
确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性。
波形结果:
跳火电压线:
观察跳火峰值电压高度各缸是否相对一致。
任何与其它信号相比高度发生实际改变的信号都意味着故障。
一个比其它气缸低下很多峰值可能说明这个气缸点火次级电路中存在着高电阻,这可能意味着开路或火花塞高压线电阻太高;一个比其它气缸低很多的峰值可能说明气缸火花塞高压线短路、火花塞间隙小、火花塞破裂或污浊。
第一缸点火峰值显示在最左侧,其它各缸按点火顺序从左至右排列。
④分电器初级阵列波形(调整时基和触发),参见图17。
这个波形的测试内容,项目和方法与前面的分电器次级阵列波形完全相同,只是在测试时要确认闭合角随发动机的负荷及转速的变化而改变,还要根据缸数(4,6,8缸)来调整时基(水平轴比例)使得所有气缸峰值都能同时显示在屏幕上。
⑤分电器初级单缸波形,参见图18。
三十年来,点火初级单缸波形测试一直是行驶性能检查的有效手段,由于点火次级燃烧的过程可以通过初级和次级点火线圈的互感返回到初级电路,所以点火初级波形是非常有用的。
这个波形的测试的内容、项目和方法与前面分电器次级单缸波形完全相同,只是测试时要确认闭合角随发动机的负荷和转速变化而改变。
⑥电子点火初级单缸波形,参见图19。
电子点火初级波形测试对查出对应电子点火线圈的点火故障是有效的测试。
由于点火次级燃烧的过程可以通过初级和次级点火线圈的互感返回到初级电路,所以点火初级是非常有用的,电子点火初级单缸波形的测试内容、项目和方法与前面分电器初级单缸波形完全相同,只是在测试时要确认闭合角随发动机的转速和负荷变化而改变的情况,另外还需要这个测试每个点火线圈。
3.点火正时及参考信号
波形点火系统需要几个输入信号才能正常工作,它需要知道什么时候点火、点火线圈通电的多长以及点火正时提前多少。
在早期点火装置中这些信息则是由分电器,真空提前前点装置和白金来提供,因此检测部件的物理手段是最主要诊断方法之一。
现在真空提前点火装置,分电器和白金几乎不复存在了,这当然是件好事,点火系统仍然可以通过示波器的“眼睛”来检查,电子点火正时(EST)从设计上讲是一个复杂系统,但它并不是难以诊断的。
发动机控制电脑发出一个(EST)信号给点火模块或直接给点火线圈,这个EST信号含有老式真空提前点火装置,分电器和白金所提供的全部信息,发动机控制电脑(PDM)只是收集并传送不同的信息。
电子点火正时(ECT)信号的频率代替了老式的分电器和白金装置--它告诉点火线圈什么时候点火,电子点火正时信号的导通时间或脉冲宽度包含着闭合角的信息,这决定了每次点火时点火线圈充电时间的长短。
点火提前角信息(像老式的真空提前点火装置)也由一个新的方法,即信号的导通时间或脉冲宽度来提供。
发动机控制电脑用来自点火模块的点火参号信号和其它输入信号(例如:
MAP,TPS,ECT等信号)产生了电子点火正时信号。
电子点火正时信号是返送给点火模块中另一个一开关晶体管的信号。
这个开关晶体管用于控制点火线圈初级电路,随着发动机转速的增减,电子点火正时信号频率与点火参号信号频率同步变化。
发动机控制电脑主动不断地控制电子点火正时信号的脉宽,而这个脉宽又提供了初级点火闭合角和点火正时提前角的信息。
点火模块根据曲轴位置传感器信号产生数字信号就是点火参考信号。
点火模块向发动机控制电脑发送点火参考信号,发动机控制电脑用这个信号正确的控制喷油时间和电子点火正时输出信号。
点火参考信号是频率调制数字信号,这个信号的频率随发动转速变化而变化。
试验方法:
起动或运转发动机,使发动机怠速运转,加速发动机或按行驶性能故障发生时所需要的条件驾驶汽车。
在加减速时,电子点火正时信号的脉冲宽度将发生改变,脉冲宽度实际的改变量影响点火闭合角(点火线圈通电时间)和确定点火提前量。
波形结果:
确认脉冲和脉冲之间幅值、频率和形状等判定性尺度的一致性,这就要求数字脉冲幅值足够高,脉冲间隔时间和形状是一致的,同时也要注意下列因素:
观察波形的一致性,注意波形底部和顶部的直角,观察波形幅值的一致性,所有的波形都应该是等高的,这是因为供电电压不变的缘故。
这些就是所一致性的关键所在,确认波形对地电压不会过高,因为电压过高可能表明电阻或点火模块、控制电脑的接地不良。
观察波形随发动机异响及行驶故障的异常变化,这是为了证实信号出现的问题与顾客反映情况和行驶故障是否有关系。
如果出现在示波器上的波形异常,先检查线路、接头及示波器的连接。
当故障出现在示波器上的时候,摇动线束,这可以进一步确认电子点火正时信号电路是否是问题的根源。
当起动发动机时看到一条平直的波形,也就是说没有起动,这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,如果看到不好的或平直线信号,按顺序找到信号起源处--曲轴位置传感器,用示波器测试曲轴位置传感器的信号,并从点火初级电路到点火模块,如果所有的地方都是好的,那么就检查点火模块和控制电脑之间的信号,然后再检查控制电脑返回点火模块的信号,最后检查从点火模块到点火线圈的初级信号。
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)。
①电子点火正时信号波形,参见图20。
这个测试波形是用来诊断电子点火正时电路,许多通用汽车,欧洲汽车,甚至亚洲生产的汽车都有相似的点火电路设计,当确定发动机失速或点火不良的原因是怀疑在点火模块、曲轴位置传感器和控制电脑时,可以按照前面测试方法进行诊断。
确认波形的频率与发动机转速同步,只有当点火正时需要改变时,电子点火正时信号(EST)的占空比才发生改变。
电子点火正时信号的幅值通常路小于5V。
②点火(DIST)参考信号波形,参见图21。
用下列测试程序可以诊断点火参考电路,这个电路有时又称为分电器参考电路。
许多通用(GM)汽车、欧洲甚至亚洲生产的汽车都使用相似的点火电路设计。
当怀疑点火模块、曲轴转角传感器或控制电脑是造成发动机失速或点火不良的根本原因时,使用这个示波器测试程序就很有用。
根据点火模块的型式或曲轴位置传感器传送给点火模块的信号类型,点火参考信号波形的幅值可能取略小于5V或8V左右电压这两种情况。
可以按照前部分中的测试方法进行诊断,不同的地方是要确认点火(DIST)参考信号波形的频率不仅与发动机转速同步,而且在任何情况下占空比都保持不变。
③点火(DIST)参考信号和电子点火正时(EST)双踪波形,参见图22。
这是双通道示波器测试程序,两个波形来自两条电路,它把有着重要联系的两个波形同时显示在示波器上,它可以同时诊断点火参考电路和电子点火正时电路或检查它们两者之间的关系进而诊断控制电脑(PCM)的可能故障。
双踪波形的测试可以按照前面所述的测试步骤进行。
④福特分析型点火传感器PIP和点火输出信号SPOUT双踪波形。
参见图23。
这是用于福特林肯和水星汽车点火系统的双踪示波器测试图,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和点火输出信号电路或检查它们之间联系,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,但福特PIP/SPOUT设计确有其独特之处,当确定发动机失速或点火不良的根本原因,并怀疑可能是点火模块、霍尔效应传感器或发动机控制电脑时,用这个测试步骤是很有效的。
分布型点火传感器PIP信号是数字信号,它是由厚膜集成电路点火模块TFI根据霍尔效应传感器送入信号产生的。
霍尔效应传感器安装在分电器或曲轴上、厚膜集成电路点火模块TFI发出PIP信号给发动机控制电脑,发动机控制电脑用这个信号正确发出燃油喷油时间、电子点火正时信号。
PIP信号主要是频率调制信号,也就是说频率随发动机转速而变化,而厚膜集成电路TEI模块则根据SPOUT信号产生一个脉冲宽度的调制成分。
发动机控制电脑用来自点火模块的PIP信号和一些其它信号例如MAP、TPS等产生SPOUT信号,然后发动机控制电脑将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,发动机控制电脑经常不断地控制SPOUT信号脉冲宽调制成分(在波形上角的缺口),发动机控制电脑频繁的改变SPOUT信号脉冲宽度,这个宽度提供初级点火闭合角和点火提前角的资料。
随发动机转速的变化SPOUT信号的频率跟着PIP信号频率而变化。
可以按照前面测试步骤进行分析,但要注意每一个PIP脉冲都会对应一个SPOUT脉冲,在示波器是显示脉冲并不是直接地在相互的顶部的位置,这意味着它们不是同时发生的。
在SPOUT脉冲上的缺口脉宽将随着节气门开启而变化,在计算机控制闭合角CCD系统中缺口宽度的改变量确定点火正时提前角和点火闭合角。
当SPOUT(设定正时)接头插上时,造成PIP信号的直角顶部和底部的小缺口,显示出从控制电脑到厚膜集成电路点火模块,然后再返回控制电脑的监视环是完整的。
当拔下SPOUT接头,缺口就消失了,这是因为它破坏了厚膜集成电路TFI点火模块将PIP信号编成SPOUT信息的能力。
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