利用高壓點火波形快速判斷車輛故障技師考評論文（已處理）

1、利用高壓點火波形快速判斷車輛故障技師考評論文 目 錄摘要 4 關(guān)鍵詞 4 緒論 5 1)汽車點火系統(tǒng) 62)高壓點火波形各段的具體特征 73)高壓擊穿點火時究竟發(fā)生了什么 74)故障案例 85)示波器的局限性 10結(jié)論11參考文獻12摘 要 本論文講述的是汽車高壓點火波形的產(chǎn)生原理,以及利用檢測汽車高壓點火波形,來快速查找汽車故障的方法。關(guān)鍵詞:點火波形、燃燒線、高壓擊穿、電離緒 論 如何利用先進高效檢測設(shè)備,進行不解體的快速診斷發(fā)動機故障,對汽車維修企業(yè)來說顯得尤為重要。很多時候客戶等不急,拆解既費功夫還不一定取得好的效果。所以利用先進的設(shè)備進行不解體的檢測尤為重要。1)汽車點火系統(tǒng) 汽車的

2、點火方式較多,常見的有傳統(tǒng)點火、雙缸同時點火以及獨立點火方式。但對于示波器檢測來說僅僅區(qū)分有沒有高壓阻尼線。傳統(tǒng)點火方式的高壓點火波形如圖1所示;雙缸同時點火方式的高壓點火波形分正高壓點火波形和負高壓點火波形,其正高壓點火波形仍如圖1所示,但負點火波形如圖2所示(個別示波器可通過對調(diào)示波器探頭正負極性進行反相,以方便觀察);獨立方式的高壓點火波形中有的也可到達圖1所示的波形,但大多呈圖3所示波形。 在實踐中發(fā)現(xiàn)用示波器檢測汽車高壓點火波形,可以快速判斷故障性質(zhì)。 由于示波器不能直接檢測發(fā)動機的火花塞電極電壓,所以目前汽車示波器大多采用感應(yīng)的方式來檢測點火高壓波形。然而示波器所顯示電壓的準確性,

3、也會因感應(yīng)夾的部位、距離、材料等不同而受到影響,所以在分析高壓點火波形時,只對時間進行定量分析,電壓只做定性分析起參考和比擬用。 圖1 正常的高壓點火波形圖2 正常的負點火高壓波形 圖3 獨立點火高壓波形2)高壓點火波形各段的具體特征 故障分析前為了便于大家理解,現(xiàn)將圖1、圖2、圖3中的正常高壓點火波形,進行逐一解釋。各圖中A點是點火線圈一次線圈通電起始點、B段是點火線圈一次線圈接受電能的續(xù)時間、C點是點火線圈一次線圈接受電能到達飽和狀態(tài)點(各車型點火控制不同此處波形略有區(qū)別)、D點是火花塞電極高壓擊穿時刻、E段是火花塞火花持續(xù)時間、F段是點火線圈剩余能量衰減震蕩釋放期。3)高壓擊穿點火時究竟

4、發(fā)生了什么 當(dāng)電腦控制點火線圈點火時,線圈次級產(chǎn)生高壓,電子運動到火花塞電極的開口處,顯然次級線圈回路是一個開路電路。當(dāng)高壓電試圖推動電子穿越開路電路時,會首先在火花塞的兩個電極之間建立電暈或者說低能量場。這種電暈一旦建立,電離就會開始。電離開始時,所需的電壓很高。為了釋放電子,電位差必須對原子施加足夠的壓力。失去電子的原子就成了正離子(離子就是帶正電或負電的原子,是原子失去或得到一個或多個電子的結(jié)果)。這就是擊穿電壓或者是推動電子克服電阻所需的電壓。在次級線圈回路中,電阻就是火花塞電極間的間隙?；鸹ㄈ碾姌O間隙越大,電阻就越大,因而所需的擊穿電壓就越高。擊穿電壓的讀數(shù)單位為千伏(kV),它是

5、克服次級線路中全部的電阻所需的能量。電子開始穿越火花塞的兩電極時,電離就完成了。 請注意:隨著電子流動的開始所出現(xiàn)的振蕩波,這個振蕩是在擊穿電壓出現(xiàn)后開始的(圖1中的F局部)。這個振蕩或脈動是由線圈或繞組間的電容現(xiàn)象引起的。電能與磁能間的轉(zhuǎn)換在變壓器中很容易出現(xiàn)。擊穿電壓所產(chǎn)生的電弧速度非常快,大約為2 ns。這個高速的能量脈沖使得能量在電與磁之間互相轉(zhuǎn)換。電弧的能量脈沖越強,振蕩波出現(xiàn)得就越多。 高壓擊穿后,電子一旦在火花塞的電極之間開始流動就會持續(xù)下去,直到次級線圈的能量耗盡。當(dāng)燃燒時間接近終了、點火線圈的能量將盡時,電壓在電火花熄滅前會略有上升(圖1中C局部)。這種現(xiàn)象是等離子體的消失所

6、造成的。點火線圈所產(chǎn)生的電子數(shù)量減少,使得正離子和電子的數(shù)量不等,因而等離子體便消失。由于等離子體所構(gòu)成的電流通道電阻較小,所以等離子體的消失會使電阻升高,這就使得在燃燒時間接近終了時電壓有所升高。點火線圈次級繞組產(chǎn)生電能的電感作用是有限的。飽和充電的點火線圈就像盛滿水的水桶一樣,如果用水泵通過壓力將桶里的水抽出并規(guī)定水管的直徑,那么壓力越大,水被抽光的時間就越短。水被抽光后,壓力也隨之消失。對于次級線圈來說,推動電子穿越線路中電阻所需的電壓或壓力越高,電子耗盡的速度就越快。電子流過火花塞電極間這一階段叫做燃燒時間(圖1中E局部)。推動電子在線路中流動所需的電壓不同,燃燒時間也不同。電壓越低,

7、燃燒時間就越長。反之,電壓越高,燃燒時間就越短。4)故障案例:例1 一輛奇瑞風(fēng)云轎車,行駛中加速有連續(xù)的頓挫感。汽車修理廠認為點火系統(tǒng)有問題,更換了火花塞、高壓阻尼線和點火線圈,但是故障仍沒有解決。試車后也認為故障出在點火系統(tǒng),使用示波器進行檢測時發(fā)現(xiàn)4個氣缸的E段均只有0.5 ms,正常的E段必須為1.0 ms以上。 再看圖1中E這段火花塞火花持續(xù)時間俗稱燃燒線,其持續(xù)時間長短直接反映了點火能量的大小。由此看來4個氣缸的點火能量均缺乏,換上的點火線圈品質(zhì)一定有問題。于是重新更換點火線圈隨后試車外表故障已排除,此時測得燃燒時間為1.0 ms。例2一輛富豪S80轎車,發(fā)動機總成大修后,怠速不穩(wěn)且

8、轉(zhuǎn)速略偏高100 r/min。用示波器檢查發(fā)現(xiàn)E段線條異常(圖4),呈上下起伏較大的線條。經(jīng)仔細檢查后發(fā)現(xiàn)是發(fā)動機左右2個前氧傳感器的連接器插反了,造成混合氣電腦調(diào)節(jié)錯誤。裝復(fù)后發(fā)動機怠速平穩(wěn)且E段燃燒線正常。圖4 混合氣故障波形例3 一輛捷達轎車怠速不平穩(wěn),明顯感到發(fā)動機缺缸,判斷缺缸的便捷方法是,用手掌感覺排氣管的尾氣噴射氣團節(jié)奏來分辨是否缺缸。用示波器進行逐缸檢查,發(fā)現(xiàn)第4缸的燃燒線如圖5呈現(xiàn)“實心狀態(tài)。(高壓阻尼線嚴重故障時呈“實心狀態(tài),不嚴重那么呈來回震蕩線條)更換第4缸點火高壓阻尼線后恢復(fù)正常。圖5 點火高壓阻尼線故障波形例4 一輛邁騰1.8T轎車駕駛?cè)朔从嘲l(fā)動機怠速不好,要求清洗

9、進氣道積炭。修理廠在清洗進氣道積炭清洗后發(fā)現(xiàn)發(fā)動機怠速不穩(wěn)。發(fā)動機怠速時使用VAS5052未檢測到故障代碼,缺缸數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)正常,為0。用示波器檢測時發(fā)現(xiàn)第2缸高壓點火波形為圖6所示的異常波形。重新用VAS5052檢測,發(fā)現(xiàn)只有在做發(fā)動機加速試驗時,第2缸才出現(xiàn)缺缸計數(shù)數(shù)據(jù),怠速時很正常。更換第2缸點火線圈后故障排除,高壓點火波形恢復(fù)正常。圖6 第2缸的故障高壓點火波形5)示波器的局限性 一輛新寶來轎車行駛約5000 km,車主反映車輛燃油消耗量偏大。以前一箱油能行駛600 km700 km,現(xiàn)在只能行駛500 km。用VAS5052檢查發(fā)動機ECU,沒有存儲故障代碼,數(shù)據(jù)也無異常。用示波器檢查

10、點火波形也正常。再用VAS5052檢查缺缸數(shù)據(jù),用怠速、加速、急加速的方法進行試驗后發(fā)現(xiàn)第1缸和第4缸分別有2個6個缺缸數(shù)據(jù)被記錄下來。更換點火線圈、高壓阻尼線、火花塞均沒有效果,最后發(fā)現(xiàn)點火線圈的左前照燈后的搭鐵點有油漆,處理好后再進行同樣的試驗,缺缸數(shù)據(jù)呈現(xiàn)正常。 說明:示波器波形分析的方法,并不能將故障信號完全反映出來,原因在于示波器的設(shè)計原理,由于示波器的屏幕大小和人眼觀察速度的限制,示波器并不是簡單的在屏幕上直接顯示信號電壓的及時變化,如果那樣的話波形變化太快,根本無法用肉眼觀察和分析。通常是設(shè)計觸發(fā)電壓,當(dāng)信號電壓突破這個觸發(fā)電壓后,示波器便開始記錄并顯示這一幀波形,然后等待下一輪觸發(fā)。這其中尤其只是發(fā)生在瞬間的某些故障,往往很難捕捉或者很難被觀察到。如果示波器具有較強的記錄回放功能,就可以選擇記錄后回放檢查分析整段時間內(nèi)的波形以防止遺漏。結(jié)論: 點火波形是一扇窗,透過這扇窗,技師們可以看見燃燒室所發(fā)生的情況。一旦學(xué)會了怎樣看波形中代表擊穿電