丰田车系发动机点火系波形分析(汽车论文)

丰田车系发动机点火系波形分析(汽车论文)

丰田车系发动机点火系波形分析(汽车论文)

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2021年
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丰田车系发动机点火系波形分析(汽车论文)

         丰田车系发动机点火系波形分析(汽车论文)
用点火示波器可以对发动机初级点火波形、次级点火波形、点火提前角信号进行分析。
4.1初级点火波形分析
4.1.1初级低压点火波形分析
(1)点火初级闭合角波形,参见图01。
 
   图 01 初级点火(分电器闭合角)
自从点火系统发明以来,点火初级闭合角测试是必不可少的调整步骤,现在,有了先进的便携式汽车示波器技术,能够在示波器屏幕上观察波形的同时看到点火初级闭角的数字显示,所有的一切操作都在的手掌中,如果必要,甚至可以在路试之中进行操作。
然而,电子点火控制系统的出现,使闭合角调整已不存在了,它改由发动机控制电脑来控制。现代发动机控制电脑含有最优化的点火控制图,它对点火正时、闭合角等其它因素的控制比传统的白金--电容系统要精确的多,这对发动机性能和尾气排放都很有益。
但发动机控制电脑以及它们的线路系统和点火控制模块都可能出故障,所以初级点火闭合角测试仍然是有用的,由于点火初级和次级线圈的互感作用,在点火次级发生跳火状态会反馈给初级电路,因此点火初级波形显示就平常有用。初级点火闭合角显示主要用来:
a.分析单个气缸的点火闭合角(点火线圈充电时间);
b.确定平均闭合角的度数或毫秒数;
c.分析点火线圈和初级电路性能(从点火高压线);
d.分析电容性能(白金或点火系统)。
这个试验能提供关于发动机控制电脑(或白金)的闭合角控制和精确等方面的有用资料,如果有必要,甚至在行驶条件也可以提供。由于点火初级波形非常容易受到不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响,因此它对控制发动机和燃油系统部件以及点火系统的部件的问题分析是有价值的。波形的不用部分能表明任一特定气缸中确定的部件或系统的故障,参见波形图中对波形特定部分和相关元件运行的说明框,汽车示波器在显示屏上可以用数字显示出波形的特征值。
试验方法:
使发动机怠速运转,再加速发动机或按照行驶性能出现故障或点火不良发生的条件来起动发动机或驾驶汽车。
确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性,观察对应特定部件的波形部分的问题,核实初级点火闭合角是否在厂家资料规定的范围内。
波形结果:
总体来说,应该密切注意当发动机负荷和转速变化的闭合角(脉冲宽度)的变化情况。
动态峰值检测显示方式对发现各缸点火过程中的间歇性故障非常有效。
(2)点火初级线圈,参见图02。
 
图 02 初级点火线圈通过电流
如果怀疑点火线圈短路或点火模块开关晶体管(或白金)有故障,可以用几种方法进行诊断。制造厂商规范可提供点火初级线圈的电阻范围,这是对初级点火线圈静态测量。
对点火初级线圈更精确的动态测量包括:用分析电流波形的方式在工作状态下测试电流值(安培),另外,在点火初级线圈电流测试中,可以对点火模块开关晶体管的工作状态进行检查,点火模块电流级限的测试能够确认在点火模块的开关晶体管中的电路运行级限电流是否合适。
进行这个试验需要示波器的附件--电流钳,汽车示波器的内部设置可以不做任何的改动就能直接插上电流钳,只需要做初始设置就可以使用了,在任何时候,这种电流钳都可以用来检查任何电磁阀线圈(喷油器等)、点火线圈或开关电路。汽车示波器还在显示波形的同时用数字的方式显示最大电流值。
试验方法:
起动发动机并怠速运转,在使故障重复的条件下,加速发动机或驾驶汽车。如果发动机不能起动,就打起动机让发动机转动,然后观察示波器显示。
波形结果:
当电流开始流入点火初级线圈时,由于线圈特定的电阻和电感特性,引起波形以一定的斜率上升,波形上升的斜率是关键所在,通常点火初级线圈电流波形会以60度角升(在10毫升/格时基下),大多数新式点火初级电路先提供5-6安培电流给点火线圈,当到达允许最大电流的(5-6安培),在点火模块中的限流电路就开始起作用。这使得波形顶部变平,在点火初级线圈的“导通时间”(或闭合角)内电流波形的顶部保持平直。当点火模块关断电流时,电流波形几乎是垂直下降,点火线圈的电流将下降至0。在每一个点火循环中,这个过程在重复着。
重要的是,当电流开始流入点火线圈时,观察点火线圈的电流波形,如果在其左侧几乎是垂直上升的,这就说明点火线圈的电阻大小了(短路),这可能造成行驶性能故障,并损坏点火模块中开关晶体管。
这个电流波形的初始上升相当于达到峰值的时间通常是不变的,这是由于充满一个好的点火线圈的电流所用的时间是保持不变的(随温度有轻微变化)。发动机控制电脑(逼迫点火模块)增加或减少点火线圈的导通时间。
4.1.2分电器点火初级阵列波形
分电器点火初级阵列波形参见图03
 
图 03 分电器初级点火波形显示
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。
4.1.3分电器初级阵列波形(调整时基和触发)
分电器初级阵列波形,参见图04

 
   图 04 分电器点火调整阵列波形
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。

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