汽油机点火波形及点火正时检测课件

汽油机在不同的工况下工作时，不仅需要供给各个气缸浓度适当的可燃混合气，还必须由发动机点火系统按点火次序适时供给电火花，以点燃混合气。在点火系的故障中，主要的故障有无火、缺火、乱火、火弱及点火正时失准等。这些故障将会造成发动机不能起动或工作不正常。点火系统是汽油发动机各个系统、机构中故障率最高的系统，因此是发动机检测诊断的重点。12.3 2.3 汽油机点火波形观测汽油机点火波形观测（1）火花要具有足够高的击穿电压。（2）火花要有足够的能量保证可靠点火。（3）火花时刻要能够适应发动机工况的变化。2点火系统的点火系统的一般要一般要求是求是功能：发动机点火系统的基本功能是在适当的时 刻为发动机的各个气缸提供足够能量的电火花。类型：目前点火系统的类型有三种：（1）传统点火系统（蓄电池、机械触电式点火系）（2）电子点火系统（3）计算机控制点火系统32.3.1 2.3.1 点火系统的功能和类型点火系统的功能和类型42.3.1 2.3.1 点火系的工作原理点火系的工作原理传统点火系传统点火系触点闭合时，触点闭合时，一次电流经点火线圈一次一次电流经点火线圈一次绕组后搭铁，同时产生磁绕组后搭铁，同时产生磁场；触点断开时，一次电场；触点断开时，一次电流突然中断，由于经过点流突然中断，由于经过点火线圈一次绕组的电流所火线圈一次绕组的电流所产生的磁场骤然产生的磁场骤然衰减衰减。由于由于互感互感，次级绕组，次级绕组上产生很高的感应电压（上产生很高的感应电压（1500020000V1500020000V）；该）；该感应电压产生时，分电器火花分火头正对应于某缸点火高压线，从而感应电压产生时，分电器火花分火头正对应于某缸点火高压线，从而在高压作用下，火花塞间隙被击穿，产生电火花点燃气缸内经过压缩在高压作用下，火花塞间隙被击穿，产生电火花点燃气缸内经过压缩的可燃混合气。的可燃混合气。初级接通，次级断开；初级断开，次级接通。初级接通，次级断开；初级断开，次级接通。该种点火系的触点容易烧蚀该种点火系的触点容易烧蚀电子点火系统 指利用半导体元器件（晶体管）作为开关以代替传统点火系统中的断电器，接通与断开一次电流并在二次线圈中感应出高电压，通过火花塞产生电火花的点火系统。52.3.1 2.3.1 点火系统的工作原理点火系统的工作原理电子点火装置工作原理2.3.1 2.3.1 点火系统的工作原理点火系统的工作原理无触点电子点火系统采用了传感器和点火模块，虽然解决了触点问题，但仍然依靠分电器的机械装置来提前或推迟点火时间，久而久之会导致点火提前角度不准确。6计算机控制点火系统计算机控制点火系统 指把燃油供给、废气排放、点火控指把燃油供给、废气排放、点火控制等集成为一体的发动机控制点火系统。发动机工作时通制等集成为一体的发动机控制点火系统。发动机工作时通过各种传感器监测发动机的各种运行参数并输入计算机；过各种传感器监测发动机的各种运行参数并输入计算机；计算机对输入的各种信息进行处理后，向点火模块发出指计算机对输入的各种信息进行处理后，向点火模块发出指令，迅速切断一次电路，使二次电路产生高压，经火花塞令，迅速切断一次电路，使二次电路产生高压，经火花塞放电点燃混合气。放电点燃混合气。该系统取消了离心点火提前装置和真空该系统取消了离心点火提前装置和真空点火提前装置，点火正时由计算机控制，以保证汽油机在点火提前装置，点火正时由计算机控制，以保证汽油机在任何工况下均在最佳时刻点火任何工况下均在最佳时刻点火；新型计算机控制点火系统；新型计算机控制点火系统已去掉了分电器，成为无分电器点火系统。已去掉了分电器，成为无分电器点火系统。72.3.1 2.3.1 点火系统的工作原理点火系统的工作原理传统点火系统由于其机构简单，工作可靠，长期以来在汽车上得到传统点火系统由于其机构简单，工作可靠，长期以来在汽车上得到广泛应用。但存在以下缺点：广泛应用。但存在以下缺点：发动机转速提高时，触点闭合时间缩短，所能达到的一次电流值发动机转速提高时，触点闭合时间缩短，所能达到的一次电流值降低。因此，高速时降低。因此，高速时不能提供足够的点火能量不能提供足够的点火能量。白金触点所限制的一次电流最大值为白金触点所限制的一次电流最大值为3.5-4A,3.5-4A,不能产生较高的二次不能产生较高的二次电压以点燃稀混合气。电压以点燃稀混合气。触点闭合、断开过程中，容易产生电火花，白金触点易于烧蚀。触点闭合、断开过程中，容易产生电火花，白金触点易于烧蚀。因此，随着现代汽油机性能和转速的不断提高，传统触点式点火因此，随着现代汽油机性能和转速的不断提高，传统触点式点火系统已不能满足现代汽油机点火的要求，已逐步被电子点火系统系统已不能满足现代汽油机点火的要求，已逐步被电子点火系统所取代。所取代。8传统点火系统特点传统点火系统特点无触点电子点火系统利用晶体管的导通和截止代替传统点火系统中白金触无触点电子点火系统利用晶体管的导通和截止代替传统点火系统中白金触点的闭合与打开点的闭合与打开，以控制一次电流的接通与切断；控制晶体管导通和截止，以控制一次电流的接通与切断；控制晶体管导通和截止的触发信号来自分电器中的点火信号发生器，或由计算机按照传感器发来的触发信号来自分电器中的点火信号发生器，或由计算机按照传感器发来得信息进行控制。电子点火系统还具有以下功能：得信息进行控制。电子点火系统还具有以下功能：初级电流恒流控制初级电流恒流控制（桑塔纳汽车的一次电流控制在（桑塔纳汽车的一次电流控制在5.00.5A5.00.5A；解放；解放CA1092CA1092型汽车的一次电流控制在型汽车的一次电流控制在6.00.5A6.00.5A）。）。点火闭合角控制点火闭合角控制。点火闭合角可随转速的变化而变化，低速时减小闭合。点火闭合角可随转速的变化而变化，低速时减小闭合角，高速时增大闭合角，以保证发动机在高转速下也有足够的点火能量。角，高速时增大闭合角，以保证发动机在高转速下也有足够的点火能量。桑塔纳桑塔纳193193（800r/min800r/min）62 3 62 3。停车保护功能停车保护功能。发动机熄火后，能自动切断点火线圈的一次电路，对系。发动机熄火后，能自动切断点火线圈的一次电路，对系统其保护作用。统其保护作用。9电子点火系统特点电子点火系统特点无论是传统触点式点火系统还是无触点电子点火或计算机控制的点火系统，都是有点火线圈通过互感作用把低压电转变为高压电，通过火花塞跳火点燃混合气作功的，点火系统低压部分与高压部分的变化过程是有规律的。因此，把实际测得的点火系统点火电压波形与正常工作情况下得点火电压波形进行比较分析，可判断点火系统的技术状况好坏及故障所在。10点火波形的检测原理点火波形的检测原理第三节第三节 发动机点火系统检测发动机点火系统检测 二、点火电压波形检测与分析 1点火电压波形的形成 发动机工作时，点火系的初级电路周期性闭合或切断。导通时，初级绕组开始有电流通过并增强：U蓄电池电压（V）；e1初级绕组的自感电动势（V）；R初级电路中的电阻（）；t导通时间（s）；L初级绕组电感（H）。次级绕组因互感产生逆电动势，在点火电压波形上表现为向下的振荡。11第三节第三节 发动机点火系统检测发动机点火系统检测 初级电路切断的时刻，初级电流所能达到的值Ik为：tb触点闭合时间（s）；b相对闭合时间，即闭合时间比例；z气缸数；n发动机转速（r/min）。初级线圈流过电流Ik时，线圈及铁心中的磁场能量E1：12第三节第三节 发动机点火系统检测发动机点火系统检测 初级电路切断后，初级电流及磁场迅速消失，初级电压迅速升高。感生次级电压的最大值U2max为：C1电容器电容量（F）；C2分布电容（F）；N1初级绕组匝数；N2次级绕组匝数：热耗系数，0.750.85。次级电压的最大值 一般可达1500020000V。13第三节第三节 发动机点火系统检测发动机点火系统检测 次级电压在小于U2max的某一数值时，即可把火花塞的电极击穿，此时的电压值称为击穿电压。电极击穿后，初级、次级电压均迅速下降，电极间形成火花放电并延续一段时间，在次级电压波形上表示为火花线。当储存在点火线圈中的能量消耗到不足以继续维持放电时，火花终了，次级电压略有上升后又剧烈下降。此后，点火线圈和电容器中的残余能量以阻尼振荡的形式耗尽，次级电压波形上出现低频振荡波形。由于初级、次级线圈的互感作用，上述高频振荡和低频振荡波形也出现在初级电压波形中。通过放电和阻尼振荡消耗尽点火线圈的能量后，在初级电路接通之前，初级电压稳定于蓄电池的电压值，而次级电压降至零，直至初级电路接通后下一点火循环开始。14第三节第三节 发动机点火系统检测发动机点火系统检测 把实际测得的点火系点火电压波形与正常工作情况下的点火电压波形进行比较并分析，可判断点火系技术状况好坏及故障所在。a)初级电流 b）初级电压 c)次级电压15（1 1）a a点：断点：断电器触点断开，或器触点断开，或电子点火器子点火器输出断开，点火出断开，点火线圈圈初初级突然断突然断电，导致次致次级电压急急剧上升。上升。（2 2）abab段：段：为火花塞火花塞击穿穿电压。传统点火系点火系统的的击穿穿电压约为1520KV1520KV，电子点火系子点火系统可达可达1830KV1830KV。（3 3）cdcd段：段：为火花塞火花塞电极极间的混合气被的混合气被击穿之后，穿之后，维持火花放持火花放电所需所需电压，一般，一般为几几KVKV。这段波形通常也叫段波形通常也叫“火花火花线”。火花。火花线应具有一定的高度和具有一定的高度和宽度，它反映了点火能量的大小，也是保度，它反映了点火能量的大小，也是保证可靠点火的重要条件。可靠点火的重要条件。（4 4）dede段：火花消失，点火段：火花消失，点火线圈中剩余磁圈中剩余磁场能量在能量在线路中路中维持一持一段衰减振段衰减振荡。这段也叫第一次振段也叫第一次振荡。振。振荡结束后，束后，电压降到零。降到零。16（5 5）f f点：断点：断电器触点器触点闭合，或合，或电子点火器子点火器输出出导通使点火通使点火线圈圈初初级突然突然闭合，初合，初级电流开始增加，引起次流开始增加，引起次级电压突然增大。需突然增大。需要注意的是：在要注意的是：在a a点，初点，初级电流是急流是急剧减少的，而在减少的，而在f f点，点，电流是流是逐逐渐增加的，所以增加的，所以这两点感两点感应次次级电压的方向相反，而且大小也的方向相反，而且大小也不相同。不相同。（6 6）fafa段：因初段：因初级电流接通而引起回路流接通而引起回路电压出出现衰减振衰减振荡。这段段称称为第二次振第二次振荡。振。振荡消失后，消失后，电压恢复到零。恢复到零。（7 7）整个波形中，从）整个波形中，从a a点到点到f f点点对应初初级电流不流不导通，次通，次级线圈放圈放电阶段，也就是段，也就是传统点火系点火系统中断中断电器触点断开器触点断开阶段；从段；从f f点到点到a a点点对应初初级电流流导通，通，线圈圈储能能阶段，也就是段，也就是传统点火系点火系统断断电器触点器触点闭合合阶段。段。172.3.12.3.1点火波形的检测点火波形的检测汽油机点火波形常用汽车专用示波器来检测。仪器的组成图212所示的发动机综合检测仪是一种多功能汽车专用示波器。它主要由检测探头、外接线、电控系统和显示器等组成。181显示器 2波形控制按钮 3电源开关 4波形选择按钮 5外接线6、12探头（感应夹）7火花塞8分电器 9中央高压线 10点火线圈11蓄电池 13选缸测量按钮 14断火按钮图212 汽车专用示波器及其连接阴极射线管显示器示波原理阴极射线管显示器示波原理阴极射线管显示器示波原理阴极射线管显示器示波原理1）阴极射线管显示器原理。阴极射线管显示器主要由电子枪、偏转板和荧光屏等组成。如图213所示。电子枪向荧光屏发射电子束撞击，激发荧光屏内表面磷层产生光亮点。偏转板有两组：水平放置的两块称为垂直偏转板，垂直放置的两块有电荷时，偏转板间便形成电场，电子枪发射的电子束经过这些电场时，其方向就会偏转。在水平偏转板电场的作用下，电子束在荧光屏上的光亮点由屏幕的左端移向右端，扫出一条亮线，然后再从右至左变暗回扫，因其扫描速度很快，所以屏幕上能看到的是一条光亮的直线。当示波器接受被测信号时，垂真偏转板便从示波器电路接受到与被测信号电压变化成比例的电荷，于是电子束在从左到右扫描的同时，又在垂直偏转板电场作用下上下移动，从而在荧光屏上扫出一条信号电压随时间而变化的波形曲线。191电子枪 2电子束 3荧光屏 4光亮点 5垂直偏转板 6水平偏转板图213 阴极射线管液晶显示器的示波原理液晶显示器的示波原理2）液晶显示器原理。液晶显示器屏幕为双玻璃夹层结构，夹层间填充液晶。当在液晶上加电场时，液晶分子重新排列，从而改变液晶的透光特性，使光线能按照控制的方式通过并显示其检测信号波形。20点火波形检测方法点火波形检测方法点火波形检测方法点火波形检测方法机械点火系初级点火波形信号是从断电器触点两端采集到的，因此又称为白金触点；次级点火波形是从点火线圈高压线上采集到的。无触点电子点火装置中，初级电流流经点火线圈初级绕组后，不流经分电器，而是经过点火控制器搭铁。21点火波形检测方法点火波形检测方法点火波形检测方法点火波形检测方法检测步骤：点火波形的检测是汽车不解体检测的一个重要项目，它通常由汽车专用示波器测得，其检测方法如图214所示。（1）检测时，起动发动机，将示波器探针分别连接点线圈的“”接柱和接地，可测得初级电压波形；（2）将示波器的一个探针接地，另一根外接线用感应夹连接高压线，可测次级电压波形。（3）通过按键或输入操作码可分别测得发动机的重叠波、并列波、平列波和单缸选缸波221初级线圈 2次级线圈 3铁芯 4点火开关5火花塞 6示波器 7晶体管点火器 8分电器图214 点火波形的检测点火波形类别点火波形类别点火波形类别点火波形类别23a）初级电压平列波 b）次级电压平列波图2-16 多缸平列波容易比较各容易比较各缸发火线的缸发火线的高低以及点火状况是否正常高低以及点火状况是否正常点火波形类别点火波形类别点火波形类别点火波形类别24a）初级并列波 b)次级并列波图217 多缸并列波并列波：按点火顺序，从下至上分别排列，可并列波：按点火顺序，从下至上分别排列，可以比较火花线长度和初级电路闭合区间的长度。以比较火花线长度和初级电路闭合区间的长度。点火波形类别点火波形类别点火波形类别点火波形类别25a a）初级重叠波初级重叠波 b b）次级重叠波）次级重叠波图图218 218 多缸重叠波多缸重叠波把各缸波形之首对其重叠在一起排列，用于比较各缸点火周期、把各缸波形之首对其重叠在一起排列，用于比较各缸点火周期、闭合区间及断开区间的差异，闭合区间及断开区间的差异，可以评价各缸工作的一致性可以评价各缸工作的一致性单缸选择波：按点火顺序逐个单选出一个缸的波形进行显示，把横坐标拉长，以看清点火波形个阶段的变化，也可看清火花线的长度和高度，单缸选择波的显示对火花线和低频震荡阶段的显示和分析非常有利。2.3.22.3.2点火波形分析点火波形分析传统点火系统故障在波形（以二次波形为例）上有四个主要反应区，如下图所示：26DCBAC区域为点火区：当一次电路切断时，点火线圈一次绕组内电流迅速下降，所产生的磁场迅速衰减，在二次绕组中产生高压电（1520KV），火花塞间隙被击穿。击穿电压一般为48KV。火花塞电极间被击穿放电后，二次点火电压随之下降。电容、断电器触点故障反映区2.3.22.3.2点火波形分析点火波形分析27DCBAD区域为燃烧区：当火花塞电极间隙被击穿后，电极间形成电弧使混合气点燃。火花放电过程一般持续0.61.5ms，在二次点火电压波形上形成火花线。配电器、火花塞故障反映区,还与可燃混合气有关。B区域为震荡区：在火花塞放电终了，点火线圈中的能量不能维持火花放电时，残余能量以阻尼震荡的形式消耗。此时，点火电压波形上出现具有可视脉冲的低频震荡。电容器、点火线圈故障反映区。A区域为闭合区：一次电流再次闭合后，二次电路感应出15002000V与蓄电池电压相反的感应电压。在点火波形上出现迅速下降的垂直线，然后上升过度为水平线。断电器故障反映区。28示波器上可以观察哪些波形示波器上可以观察哪些波形示波器上可以观察哪些波形示波器上可以观察哪些波形1.断电器触点闭合角（触点闭合时，凸轮轴转过的角度）2.各缸波形重叠角3.点火提前角（曲轴转过的角度）4.断电器触点是否烧蚀5.断电器活动触点B弹簧弹力是否正常6.各缸火花塞是否“淹死”（浓混合气）7.各缸点火高压值8.火花塞加速特性9.分火头跳火间隙（分火头和高压线间隙）10.点火线圈次级绕组是否断路11.电容器性能是否良好12.示波器与发动机之间的联机29点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（1 1 1 1）发火线分析）发火线分析）发火线分析）发火线分析发火线分析：当转速稳定时显示出各缸平列波，若点火电压高于标准值，说明高压路有高电阻：若各缸都高（大于10KV）：说明高电阻发生在点火线圈插孔及分火头之间，如高压断线、接触不良、分火头脏污、混合气过稀、各缸火花塞间隙过大等、可燃混合气过稀。个别缸电压高：说明该缸火花塞间隙过大，高压线接触不良或分火头与该高压线接触不良。若全部缸或个别缸电压过低（小于6KV）：原因为火花塞脏污、间隙太小或高压短路、可燃混合气过浓。发火线下端出现多余波形：一般为白金触点烧蚀或接触不良。3031点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（1 1 1 1）发火线分析）发火线分析）发火线分析）发火线分析当显示各缸平列波拔下除第一缸意外的任一缸的高压线（第一缸高压线上包夹着示波器的传感器），使其距搭铁部位距离逐渐增大，该缸发火线应明显上升，其电压值应是点火线圈的最高输出电压。对传统的点火系统，此电压（开路电压）应高于20KV，电子点火系统，该值应高于30KV，否则说明分电器盖、点火线圈、电容器有故障。若拔下的高压线搭铁（短路电压），发火线应明显缩短，其值应低于5KV，否则说明分火头或分电器盖插孔电机间隙大，或分缸高压线与插孔接触不良。32点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（1 1 1 1）发火线分析）发火线分析）发火线分析）发火线分析当荧光屏上显示二次点火平列波时，如果突然使发动机转速升高，所有缸的发火线均匀升高，说明各缸火花塞工作正常。若一个缸或几个缸的发火线不能升高，说明火花塞有积碳。若某缸高压峰值上升很高，说明该缸火花塞电极间隙过大或电极烧蚀。33点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（2 2 2 2）火花线分析）火花线分析）火花线分析）火花线分析利用单缸选择波可较容易观察该缸火花线，在具有毫秒扫描装置的示波器上，可以从刻度上读出火花延续时间和点火电压值。对于装有电子点火系统的大多数汽车而言，火花延续时间在转速为1000r/min时约为1.5ms。火花延续时间小于0.8ms时，就不能保证混合气完全燃烧，同时排气污染增大、动力性下降；若火花持续时间超过2ms，火花塞电极寿命会明显缩短。传统点火系统火花线长度一般为0.60.8ms，燃烧区电压一般为12KV.若火花线过短，其原因一般为：火花塞间隙过大；分火头和分电器盖侧电极烧蚀或二者间隙过大；高压线电阻过高；混合气过稀。34点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（2 2 2 2）火花线分析）火花线分析）火花线分析）火花线分析若火花线过长，原因一般为：火花塞脏污（容易短路）；火花塞间隙过小；高压线或火花塞短路。35点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（3 3 3 3）低频震荡区分析）低频震荡区分析）低频震荡区分析）低频震荡区分析发动机点火系统良好时，低频震荡区应有5个以上可见脉冲；高功率线圈所产生的脉冲将多余8个，震荡脉冲数少，且振幅也小的原因是：点火线圈短路（高压值下降）电容器漏电点火线圈一次电路接头或线路连接不良，阻值过大。若震荡脉冲数过多，则表明电容器容量过大。由于电子点火系统无电容器，若电子点火系统的次级点火波形低频震荡区异常时，仅表示点火线圈技术状况不良。36点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（4 4 4 4）闭合区分析）闭合区分析）闭合区分析）闭合区分析对传统点火系统，在触点闭合时，点火波形上产生垂直向下的直线，在此处有杂波说明白金触点烧蚀、接触不良或触点弹簧弹力不足，同理，在闭合区末端发火线前若有杂波，也说明白金触点技术状况不良。对于电子点火系统而言，闭合区的波形虽与传统点火系统相似，但反向电压和击穿电压是由于晶体管导通和切断一次电流而产生的。因此，该两处波形异常时由于晶体管技术状况不良造成的。电子点火系统闭合区波形的长度、形状与传统点火系统不同，主要表现在：闭合区在高转速时拉长，闭合段内有波纹或凸起；有的电子点火系统在闭合区结束前，先产生一条锯齿状的上升斜线，而后出现点火线，以上均属于正常情况。37点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（5 5 5 5）波形倒置）波形倒置）波形倒置）波形倒置点火线圈正负极接反时，发动机也能起动，但点火消耗的能量增加。因为火花塞工作时，中心电极的温度较旁电极的温度高，电子从中心电极向旁电极运动较容易；反之则稍难。点火线圈正负极接正确时，发火线向上，极性接反时，发火线向下。38点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（6 6 6 6）闭合角的检测）闭合角的检测）闭合角的检测）闭合角的检测汽油机点火过程中，一次电路导通阶段所对应的凸轮轴转角称为闭合角。对于传统点火系统，闭合角为白金触点闭合时期所占的凸轮轴转角；对于电子点火系统，则是三极管导通所占的凸轮轴转角。利用一次并列波，可方便地观测各缸的闭合角，闭合角的大小应在以下范围内：3缸发动机：6066；4缸发动机：50 54；6缸发动机：38 42；8缸发动机：29 32。39点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（6 6 6 6）闭合角的检测）闭合角的检测）闭合角的检测）闭合角的检测对于传统有触点点火系统而言，测出的闭合角小，说明触点间(0.350.45mm)隙过大，触点闭合时间短，一次电流增长不到需要的数值，会使点火能量不足；若闭合角太大，说明触点间隙小，会使触点间发生电弧放电，反而削弱了点火能量，不利于正常点火。发动机转速高则闭合角时间短，转速低则闭合角时间长（电子点火系可对此调整）。40点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断点火波形的故障诊断（7 7 7 7）重叠角的检测）重叠角的检测）重叠角的检测）重叠角的检测各缸波形首端对齐，最长波形与最短波形之差所占的分电器轴转角称为点火重叠角。重叠角不应大于点火间隔的5%，即：4缸发动机：4.5；6缸发动机：3；8缸发动机：2.5。重叠角的大小反映多缸发动机点火间隔的一致程度，重叠角越大，则点火间隔越不均匀。这不仅会影响发动机的动力性、经济性，还影响发动机运转的稳定性。重叠角太大是由分电器凸轮磨损不均匀或分电器磨损松旷、弯曲变形等原因造成的。初级电压的故障波形分析初级电压的故障波形分析（1）在断电器触点开启时出现大量杂波，显然是因触点严重烧蚀而造成的。（2）初级电压波形在火花后期的衰减振荡次数明显减少，幅度变低，这一般是与触点并联的电容漏电造成的。（3）在触点闭合阶段出现少量多余杂波，一般是由于触点弹簧弹力不足引起触点闭合时产生的意外跳动而造成。（4）在触点闭合阶段出现少量杂波，一般是由于触点接地接触不良引起的。（5）电子点火系统在通电储能阶段电压没有上升，说明电子点火器电路的限流作用失效。41图222 初级电压的故障波形二、无触点电子点火系波形特点1）相同点 波形排列形式、波形观测方法相同。初级、次级点火波形基本与机械点火系波形相同。2）不同点 电子点火系波形低频振荡波异常，仅表示点火线圈不佳。闭合点处和张开点处的波形，是晶体管导通与截止造成。闭合段的长度、形状与机械点火系波形不同。在高转速运转时加长，次级点火波形闭合段内有波纹或凸起。闭合段结束时，产生锯齿状上升斜线，然后导出点火线。两缸共用点火线圈的点火系在一个气缸中发生两次点火。42二、电子点火系波形特点在无分电器点火系统中，两缸共用点火线圈的点火系统。该种点火系统在一个气缸中发生两次点火：一次点火发生在压缩行程终了，称为有效点火；另一次点火是发生在排气行程终了，称为无效点火。在有效点火波形上，因气缸内可燃混合气电离程度低，所以击穿电压和火花电压都较高。在无效点火波形上，因气缸内废弃电离程度高，所以击穿电压和火花电压都较低。43442.3.52.3.5无触点点火系波形和无分电器点火系统无触点点火系波形和无分电器点火系统图223 电子点火系统的正常波形图224 无分电器点火系统的两次点火452 25 5 汽油机点火正时检测汽油机点火正时检测点火正时是指正确的点火时刻，一般用曲轴转角来表示。在压缩行程中从点火开始到活塞到达上止点，曲轴所转过的角度称为点火提前角。发动机的最佳点火提前角应随转速、负荷及汽油的抗爆性和使用环境等因素变化。462 25 5 汽油机点火正时检测汽油机点火正时检测转速一定时，随发动机负荷增加（节气门开度增大）进入气缸的可燃混合气增多，压缩行程终了的温度和压力升高，燃烧速度加快，此时应缩小点火提前角。节气门开度一定，发动机转速升高，曲轴转过同样角度所需要的时间变短，此时应加大点火提前角，否则燃烧会延续到做功行程，使传热损失增加，排气温度升高，造成发动机功率和燃料经济性下降。转速高、提前角增大；负荷大、提前角减小472 25 5 汽油机点火正时检测汽油机点火正时检测传统点火系统，在分电器上装有离心点火提前机构和真空点火提前机构，以实现点火提前角的转速和负荷变化的调节。在计算机控制电子点火系统中，各种传感器将关于发动机工作情况的信息传输至ECU，ECU计算出正确的点火时间，以控制晶体管的导通或截至，控制点火线圈初级电流的接通与切断，实现点火时刻的调节。计算机控制点火时刻，除了根据转速和负荷外，还受温度、海拔高度、爆燃倾向等因素有关。l频闪法l缸压法点火提前角的检测方法点火提前角的检测方法2.5.1 2.5.1 频闪法频闪法检测仪器 频闪法点火正时检测仪主要由闪光灯、传感器、整形装置、延时触发装置和显示装置构成。其基本工作原理建立在频闪原理的基础上。即：如果在精确的确定时刻，相对转动零件的转角，照射一束短暂（约1/5000s）的频率与旋转零件转动频率相同的光脉冲，由于人们视力的生理惯性，似乎觉得零件是不转动的。492.5.1 2.5.1 频闪法频闪法检测原理 在发动机飞轮或曲轴带轮上，一般都刻有正时标记，在与之相邻的壳体上也刻有标记。曲轴旋转至活动标记与固定标记对齐时，第一缸活塞刚好达到上止点。如果用第一缸的点火信号触发闪光灯，并使之发出短暂光脉冲，当用闪光灯照射刻有活动定时标记的飞轮或曲轴带轮时，若发动机转速稳定，则活动标记与闪光灯在光学上是相对静止的，活动标记似乎不动。当闪光灯在第一缸点火信号发生的同时闪光时，一缸活塞尚未到达上止点，活动标记与固定标记尚未对齐，此时两标记之间所对应的曲轴转角即为点火提前角。502.5.1 2.5.1 频闪法频闪法延时原理 为了测出点火提前角的大小，点火正时仪具有延时触发电路，并可用电位计来改变延时常数，使闪光灯滞后于一缸点火一定的时间发生。此时闪光照射于活动标记时，发现随延时常数增加，活动标记距固定标记转过的角度越来越小，当两标记对齐时，延时常数所对应的发动机曲轴转角即为点火提前角。512.5.1 2.5.1 频闪法频闪法延时原理 测试时，把点火脉冲传感夹在第一缸的高压线上，传感器输出 的第一缸点火信号电脉冲经过整形后，进入延时装置电路。如果此时延时电路处于非延时状态，即延时常数为零，则延时电路即刻输出一极窄的矩形脉冲，直接使闪光灯触发装置工作，闪光灯闪光。此时，一缸点火脉冲、延时电路脉冲和闪光灯触发信号处于同一时刻，如在闪光灯下，活动标记与固定标记重合，说明提前角为零。若点火提前角不为零，则活动标记位于固定标记之前某个曲轴转角。522.5.1 2.5.1 频闪法频闪法检测方法 检测时，先接上正时闪光灯，然后将感应传感器夹持在第1缸高压线上，并擦拭飞轮或曲轴带轮上的正时标记使之清晰露出。置发动机于怠速工况下运转，打开闪光灯并使之对准正时标记，调整电位计旋钮，使活动标记与固定标记对齐，延时越多，点火提前角就越大。此时显示装置显示的读数即为怠速工况下的点火提前角。532.5.1 2.5.1 频闪法频闪法发动机怠速运转时，离心式和真空式点火提前装置未其作用，或作用很小，此时测得的点火提前角为基本点火提前角。542.5.2 2.5.2 缸压法缸压法（1）检测原理 当某缸活塞到达压缩行程上止点时，气缸内压缩压力最高。用缸压传感器检测出这一时刻，同时用点火传感器检测出同一缸的点火时刻，二者间所对应的曲轴转角即为点火提前角。55图241 缸压法检测点火提前角波形2.5.2 2.5.2 缸压法缸压法（1）检测仪器 缸压法点火正时检测仪主要由缸压传感器、点火感应传感器、处理电路和指示装置等构成。若检测仪还带有油压传感器，则说明该仪器还可检测柴油机的供油提前角。很多类型的发动机综合检测仪都具有用缸压法检测发动机点火提前角的功能。56（2）检测方法 发动机点火提前角的检测步骤如下：1）运转发动机，使其达到正常工作温度后停机。2）拆下某一缸火花塞，把缸压传感器装在火花塞孔内，接上缸压传感器连接线。3）将拆下的火花塞固定在机体上使旁电极搭铁，将该缸高压线连接在火花塞上，把点火感应传感器夹在该缸高压线上。4）运转发动机，被测缸缸外点火，缸内不燃烧，因而缸压传感器输出的信号反映了气缸压缩压力的大小，其最大值产生于活塞压缩终了上止点。5）按仪器使用说明书的要求操作，可测得被测缸点火波形信号和缸压波形信号（图2-31），并从指示装置上获得该缸从点火信号开始至最高缸压信号出现所对应的点火提前角。6）根据需要变换发动机转速，可测得怠速、规定转速或任一转速下的点火提前角，并打印检测结果。缸压法与频闪法一样，可测得初始点火提前角和不同工况下的总点火提前角、离心点火提前角、真空点火提前角以及电控燃烧油喷射发动机的点火提前角。57