汽车发动机技术状况检测与故障诊断实用版课件

n发动机气缸密封性与发动机气缸活塞发动机气缸密封性与发动机气缸活塞组组(气缸、活塞、活塞环、气门、气缸气缸、活塞、活塞环、气门、气缸盖和气缸垫等包围发动机工作介质的盖和气缸垫等包围发动机工作介质的零部件零部件)的技术状况直接相关，因而气的技术状况直接相关，因而气缸密封性的检测参数可作为气缸活塞缸密封性的检测参数可作为气缸活塞组技术状况的评价指标。组技术状况的评价指标。n评价气缸密封性的主要参数有：气缸评价气缸密封性的主要参数有：气缸压缩压力、气缸漏气量压缩压力、气缸漏气量(率率)、曲轴箱窜、曲轴箱窜气量等。气量等。汽缸活塞组 汽缸活塞组汽缸活塞组1一、气缸压缩压力检测一、气缸压缩压力检测1.1.利用气缸压力表检测法利用气缸压力表检测法1)1)气缸压力表气缸压力表气缸压力表是一种专用压力表，一气缸压力表是一种专用压力表，一般由表头、导管、单向阀和接头等般由表头、导管、单向阀和接头等组成。组成。汽缸压力表一、气缸压缩压力检测一、气缸压缩压力检测1.利用气缸压力表检测法利用气缸压力表检测法1)气缸压力气缸压力22)2)检测方法检测方法(1)(1)发动机应运转至正常工作温度，水冷发动机冷却液温度发动机应运转至正常工作温度，水冷发动机冷却液温度7575，风冷发动机机油温度，风冷发动机机油温度8080。(2)(2)拆除全部火花塞或喷油器拆除全部火花塞或喷油器(柴油机柴油机)。(3)(3)把节气门和阻风门置于全开位置。把节气门和阻风门置于全开位置。(4)(4)把气缸压力表的锥形橡胶接头压紧在被测缸的火花塞孔内，把气缸压力表的锥形橡胶接头压紧在被测缸的火花塞孔内，或把螺纹管接头拧在火花塞孔上。或把螺纹管接头拧在火花塞孔上。(5)(5)用起动机带动曲轴旋转用起动机带动曲轴旋转3 35s5s，指针稳定后读取读数，然后按，指针稳定后读取读数，然后按下单向阀使指针回零。下单向阀使指针回零。(6)(6)按上述方法依次检测各个气缸。按上述方法依次检测各个气缸。2)检测方法检测方法33)3)检测结果的影响因素检测结果的影响因素用气缸压力表测得的气缸压用气缸压力表测得的气缸压缩压力，不仅与气缸密封性缩压力，不仅与气缸密封性有关，还受发动机转速的影有关，还受发动机转速的影响，即与活塞在缸内压缩行响，即与活塞在缸内压缩行程所持续的时间密切相关。程所持续的时间密切相关。气缸压缩压力与曲轴转速的关系气缸压缩压力与曲轴转速的关系3)检测结果的影响因素气缸压缩压力与曲轴转速的关系检测结果的影响因素气缸压缩压力与曲轴转速的关系4常用汽车发动机气缸压缩压力常用汽车发动机气缸压缩压力常用汽车发动机气缸压缩压力常用汽车发动机气缸压缩压力5一、气缸压缩压力检测4)4)检测结果分析检测结果分析当气缸压缩压力的检测值低于标准值时，常根据润滑油具有密封当气缸压缩压力的检测值低于标准值时，常根据润滑油具有密封作用的特点，以下述方法确定导致气缸密封性不良的原因所在。作用的特点，以下述方法确定导致气缸密封性不良的原因所在。第二次检测结果比第一次高，并接近标准值，表明气缸密封性第二次检测结果比第一次高，并接近标准值，表明气缸密封性不良是由于气缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死、不良是由于气缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤等原因而引起。断裂及缸壁拉伤等原因而引起。第二次检测结果与第一次近似，表明气缸密封性不良的原因为第二次检测结果与第一次近似，表明气缸密封性不良的原因为进、排气门或气缸衬垫不密封进、排气门或气缸衬垫不密封(滴入的润滑油难以达到这些部位滴入的润滑油难以达到这些部位)。两次检测结果均表明某相邻两缸压缩压力低，其原因可能是两两次检测结果均表明某相邻两缸压缩压力低，其原因可能是两缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气。缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气。一、气缸压缩压力检测一、气缸压缩压力检测4)检测结果分析检测结果分析6一、气缸压缩压力检测2.2.利用气缸压力测试仪检测法利用气缸压力测试仪检测法1)1)用气缸压力传感器式气缸压力测试仪检测用气缸压力传感器式气缸压力测试仪检测用压力传感器式测试仪测试气缸压力时，需先拆下被测气缸的火用压力传感器式测试仪测试气缸压力时，需先拆下被测气缸的火花塞或喷油器，旋上仪器配置的压力传感器，使节气门和阻风门花塞或喷油器，旋上仪器配置的压力传感器，使节气门和阻风门位于全开位置，用起动机转动曲轴位于全开位置，用起动机转动曲轴3 35s5s，由传感器输出的关于，由传感器输出的关于气缸压力的信号经放大后送入气缸压力的信号经放大后送入A/DA/D转换器进行数模转换，输入显转换器进行数模转换，输入显示装置即可指示出所测气缸的压缩压力。示装置即可指示出所测气缸的压缩压力。一、气缸压缩压力检测一、气缸压缩压力检测2.利用气缸压力测试仪检测法利用气缸压力测试仪检测法1)用用7无触点电子点火系中，有的点火系当波形闭合段结束时，先产生一条锯齿状的上升斜线，然后导出点火线。54A，不能产生较高次级电压以点燃稀混合气。点火线圈正负极接线正确时，发火线向上；点火工作过程波形图a)初级电流ib)初级电压c)次级电压把拆下的火花塞固定在机体上使之搭铁(注意：中心电极不能与机体相碰)，并把点火传感器插接在火花塞上，连接好该缸的高压线。55kPa间摆动，表示气门粘滞或点火系统有故障。重叠角检测：各缸点火波形首端对齐，最长波形与最短波形长度之差所占的凸轮轴转角称为重叠角。低频振荡区分析：发动机点火系统技术状况良好时，其低频振荡区应有5个以上可见脉冲；二、点火电压波形检测与分析另一次点火发生在排气行程终了，为无效点火。第四节发动机点火系统检测与诊断点火工作过程波形图a)初级电流ib)初级电压c)次级电压(3)检测方法1)传感器的连接方法。(2)检测仪器示波器示波器是可以将点火系统电压随曲轴转角或凸轮轴转角的变化关系用波形直观表示出来，以便于观察和分析的测试仪器。电子点火系统的次级点火波形与机械点火系统点火波形的主要区别在于，其闭合段后部电压略有上升。常用汽车发动机气缸压缩压力无触点电子点火系波形上闭合点处和张开点处的波形，虽然与机械点火系极为相似，但不是断电器触点闭合和张开造成的，而是晶体管或晶闸管的导通与截止电流造成的。重叠角检测：各缸点火波形首端对齐，最长波形与最短波形长度之差所占的凸轮轴转角称为重叠角。二、点火电压波形检测与分析一、气缸压缩压力检测2)2)用起动电流或起动电压降式气缸压力测试仪检测用起动电流或起动电压降式气缸压力测试仪检测 (1)(1)检测原理检测原理：发动机起动时，起动机驱动曲轴的转矩：发动机起动时，起动机驱动曲轴的转矩M M和起动工作电流和起动工作电流I Is s之间存在一定函数关系。之间存在一定函数关系。起动电流与缸压波形图起动电流与缸压波形图a)a)起动电流波形起动电流波形b)b)缸压波形缸压波形缸压传感器缸压传感器无触点电子点火系中，有的点火系当波形闭合段结束时，先产生一无触点电子点火系中，有的点火系当波形闭合段结束时，先产生一8一、气缸压缩压力检测2)2)检测方法：检测方法：用气缸压力测试仪检测气缸压力时，发动机亦应首用气缸压力测试仪检测气缸压力时，发动机亦应首先运转至正常工作温度，并把节气门和阻风门置于先运转至正常工作温度，并把节气门和阻风门置于全开位置。全开位置。拆下任一缸火花塞，把缸压传感器安装在火花塞拆下任一缸火花塞，把缸压传感器安装在火花塞孔中。孔中。把电流传感器夹在蓄电池的搭铁线上，传感器上把电流传感器夹在蓄电池的搭铁线上，传感器上箭头指向蓄电池负极，两爪对正、密合。箭头指向蓄电池负极，两爪对正、密合。用起动机带动发动机运转用起动机带动发动机运转4 46s6s，仪器将会自动，仪器将会自动打印出各缸的压缩压力值。缸压传感器所在缸为标打印出各缸的压缩压力值。缸压传感器所在缸为标准缸，其余各缸的压缩压力值从标准缸以下按点火准缸，其余各缸的压缩压力值从标准缸以下按点火次序排列。次序排列。电流传感器电流传感器一、气缸压缩压力检测一、气缸压缩压力检测2)检测方法：电流传感器检测方法：电流传感器9二、气缸漏气量二、气缸漏气量(率率)检测检测1.1.检测原理检测原理气缸漏气量检测仪a)仪器外形图b)工作原理图1调压阀2进气压力表3测量表4橡胶软管5快换接头6充气嘴7校正孔板二、气缸漏气量二、气缸漏气量(率率)检测检测1.检测原理气缸漏气量检测仪检测原理气缸漏气量检测仪a10一、点火系统的功能和类型低频振荡区分析：发动机点火系统技术状况良好时，其低频振荡区应有5个以上可见脉冲；在无效点火波形上，因气缸内废气电离程度高，所以击穿电压和火花电压都较低。解放CA1091型汽车，1000r/min时窜气量40L/min。怠速时，指针在40.(1)发动机应运转至正常工作温度，水冷发动机冷却液温度75，风冷发动机机油温度80。检测时，先把正时灯的两个电源夹，接到蓄电池的正、负电极上，再把点火脉冲传感器串接在一缸火花塞与高压线间或外卡在一缸高压线上(感应式传感器)；发动机气缸密封性与发动机气缸活塞组(气缸、活塞、活塞环、气门、气缸盖和气缸垫等包围发动机工作介质的零部件)的技术状况直接相关，因而气缸密封性的检测参数可作为气缸活塞组技术状况的评价指标。不像机械点火系点火波形那样，随着触点打开产生一条急剧上升的点火线，但这属于正常现象。把拆下的火花塞固定在机体上使之搭铁(注意：中心电极不能与机体相碰)，并把点火传感器插接在火花塞上，连接好该缸的高压线。拆下任一缸火花塞，把缸压传感器安装在火花塞孔中。(1)发动机应运转至正常工作温度，水冷发动机冷却液温度75，风冷发动机机油温度80。8ms，燃烧区电压一般为12kV。1）电子点火系统的检查气缸压力表是一种专用压力表，一般由表头、导管、单向阀和接头等组成。检测方法发动机预热至正常工作温度。重叠角检测：各缸点火波形首端对齐，最长波形与最短波形长度之差所占的凸轮轴转角称为重叠角。气缸漏气量检测仪a)仪器外形图b)工作原理图1调压阀2进气压力表3测量表4橡胶软管5快换接头6充气嘴7校正孔板二、点火电压波形检测与分析示波器原理图1电子枪2水平偏转板3垂直偏转板4电子束5荧光屏6亮点如桑塔纳汽车的闭合角可在193(800r/min)623(3500r/min)之间变化。按以上方法和点火次序检测其余各缸的漏气量，为使检测结果可靠，各缸应重复检测一次。二、气缸漏气量(率)检测2.2.检测方法检测方法发动机预热至正常工作温度。发动机预热至正常工作温度。用压缩空气吹净火花塞周围，清除脏物，而后拧下所有气缸的用压缩空气吹净火花塞周围，清除脏物，而后拧下所有气缸的火花塞，并在火花塞孔上装好充气嘴。火花塞，并在火花塞孔上装好充气嘴。接好压缩空气源，在检测仪出气口堵塞的情况下，用调压阀调接好压缩空气源，在检测仪出气口堵塞的情况下，用调压阀调节进气压力，使测量表指针指示节进气压力，使测量表指针指示0.4MPa0.4MPa。卸下分电器盖，安装好活塞定位盘，使分火头旋转至第一缸跳卸下分电器盖，安装好活塞定位盘，使分火头旋转至第一缸跳火位置火位置(此时此时缸活塞到达上止点，缸活塞到达上止点，缸进、排气门均处于关闭缸进、排气门均处于关闭位置位置)，然后转动定位盘使刻度，然后转动定位盘使刻度1 1对准分火头尖端对准分火头尖端(分火头也可用分火头也可用专用指针代替专用指针代替)。为防止压缩空气推动活塞使曲轴转动，变速器挂高速档，拉紧为防止压缩空气推动活塞使曲轴转动，变速器挂高速档，拉紧手制动。手制动。一、点火系统的功能和类型二、气缸漏气量一、点火系统的功能和类型二、气缸漏气量(率率)检测检测2.检测方检测方11二、气缸漏气量(率)检测把把缸充气嘴接上快换管接头，向缸充气嘴接上快换管接头，向缸充气，缸充气，此时测量表上的压力读数便反映了该缸的漏气量。此时测量表上的压力读数便反映了该缸的漏气量。活塞定位盘二、气缸漏气量二、气缸漏气量(率率)检测检测把把缸充气嘴接上快换管接头，向缸充气嘴接上快换管接头，向缸缸12二、气缸漏气量(率)检测摇转曲轴，使分火头摇转曲轴，使分火头(或指针或指针)对准活塞定位盘上下一缸刻度线对准活塞定位盘上下一缸刻度线，按以上方法检测下一缸的漏气量。，按以上方法检测下一缸的漏气量。按以上方法和点火次序检测其余各缸的漏气量，为使检测结果按以上方法和点火次序检测其余各缸的漏气量，为使检测结果可靠，各缸应重复检测一次。可靠，各缸应重复检测一次。表3-2气缸漏气率参考值3.检测标准检测标准二、气缸漏气量二、气缸漏气量(率率)检测检测摇转曲轴，使分火头摇转曲轴，使分火头(或指针或指针)对准活对准活13三、进气管真空度检测三、进气管真空度检测1.1.检测原理检测原理2.2.检测方法检测方法发动机预热至正常工作温度。发动机预热至正常工作温度。把真空表软管与进气歧管上的检测孔连接。把真空表软管与进气歧管上的检测孔连接。变速器置于空档，发动机怠速稳定运转。变速器置于空档，发动机怠速稳定运转。在真空表上读取真空度读数。在真空表上读取真空度读数。三、进气管真空度检测三、进气管真空度检测1.检测原理检测原理2.检测方法检测方法发动机预热发动机预热143.3.检测结果分析检测结果分析在海平面高度发动机怠速运转时，若真空表指针稳定在在海平面高度发动机怠速运转时，若真空表指针稳定在575770kPa70kPa之间，表明气缸密封性正常，海拔高度每升高之间，表明气缸密封性正常，海拔高度每升高500m500m，真，真空度应相应降低空度应相应降低4 45kPa5kPa；当迅速开启、关闭节气门时，指针；当迅速开启、关闭节气门时，指针应能随之在应能随之在6.76.784.5kPa84.5kPa范围内摆动。范围内摆动。怠速时，指针在怠速时，指针在50.6650.6667.55kPa67.55kPa间摆动，表示气门粘滞或间摆动，表示气门粘滞或点火系统有故障。点火系统有故障。怠速时，指针低于正常值，主要是由于活塞环、进气管或化怠速时，指针低于正常值，主要是由于活塞环、进气管或化油器衬垫漏气造成；若指针在油器衬垫漏气造成；若指针在20kPa20kPa以下，主要是由于进气管以下，主要是由于进气管漏气。此时若突然加大并关闭节气门，指针指示值降至零且回漏气。此时若突然加大并关闭节气门，指针指示值降至零且回跳不到跳不到84.5kPa84.5kPa。3.检测结果分析检测结果分析在海平面高度发动机怠速运转时，若真空表指在海平面高度发动机怠速运转时，若真空表指15怠速时，指针在怠速时，指针在40.5340.5360.80kPa60.80kPa间缓慢摆动，表示化油器间缓慢摆动，表示化油器调整不良。调整不良。怠速时，指针在怠速时，指针在33.7833.7874.31kPa74.31kPa间缓慢摆动，且随转速升间缓慢摆动，且随转速升高而加剧摆动，表示气门弹簧弹力不足、气门导管磨损或气缸高而加剧摆动，表示气门弹簧弹力不足、气门导管磨损或气缸垫泄漏。垫泄漏。怠速时，若指针指示值有规律地下跌几千帕或十几千帕，表怠速时，若指针指示值有规律地下跌几千帕或十几千帕，表明气门密封不严、气门烧蚀或有结胶。明气门密封不严、气门烧蚀或有结胶。怠速时，指针指示值逐渐下降至零，表示排气消声器或排气怠速时，指针指示值逐渐下降至零，表示排气消声器或排气系统堵塞。系统堵塞。怠速时，指针快速摆动；升速时，指针反而稳定，这表示进怠速时，指针快速摆动；升速时，指针反而稳定，这表示进气门、气门导管磨损松旷。气门、气门导管磨损松旷。怠速时，指针在怠速时，指针在40.5360.80kPa间缓慢摆动，表示间缓慢摆动，表示16四、曲轴箱窜气量检测四、曲轴箱窜气量检测1.1.检测原理检测原理四、曲轴箱窜气量检测四、曲轴箱窜气量检测1.检测原理检测原理17四、曲轴箱窜气量检测四、曲轴箱窜气量检测四、曲轴箱窜气量检测18四、曲轴箱窜气量检测曲轴箱窜气量检测仪曲轴箱窜气量检测仪1 1指示仪表指示仪表2 2预测按钮预测按钮3 3预调旋钮预调旋钮4 4档位开关档位开关5 5调零旋钮调零旋钮6 6电源开关电源开关四、曲轴箱窜气量检测曲轴箱窜气量检测仪四、曲轴箱窜气量检测曲轴箱窜气量检测仪1指示仪表指示仪表219四、曲轴箱窜气量检测2.2.检测方法检测方法打开电源开关，按仪器使用说明书的要求对检测仪进行预调。打开电源开关，按仪器使用说明书的要求对检测仪进行预调。密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，将取样密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，将取样探头插入机油加注口内。探头插入机油加注口内。起动发动机，待其预热至正常工作温度且运转平稳后，仪表箱起动发动机，待其预热至正常工作温度且运转平稳后，仪表箱仪表的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。仪表的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。解放解放CA1091CA1091型汽车，型汽车，1000r/min1000r/min时窜气量时窜气量40L/min40L/min。四、曲轴箱窜气量检测四、曲轴箱窜气量检测2.检测方法检测方法打开电源开关，按仪器使用打开电源开关，按仪器使用20第四节第四节发动机点火系统检测与诊断发动机点火系统检测与诊断一、点火系统的功能和类型二、点火电压波形检测与分析三、点火正时的检测第四节第四节发动机点火系统检测与诊断一、点火系统的功能和类型发动机点火系统检测与诊断一、点火系统的功能和类型21擦拭飞轮或曲轴带轮使之清晰显露出正时标记；54A，不能产生较高次级电压以点燃稀混合气。把正时灯的电位计调到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位；气缸漏气量检测仪a)仪器外形图b)工作原理图1调压阀2进气压力表3测量表4橡胶软管5快换接头6充气嘴7校正孔板这是因为火花塞工作时，中心电极的温度较旁电极高，电子从中心电极向旁电极运动较容易；在无效点火波形上，因气缸内废气电离程度高，所以击穿电压和火花电压都较低。二、点火电压波形检测与分析把正时灯的电位计调到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位；利用气缸压力表检测法1)气缸压力表按以上方法和点火次序检测其余各缸的漏气量，为使检测结果可靠，各缸应重复检测一次。重叠波a)标准初级重叠波b)标准次级重叠波起动发动机并预热至正常工作温度。在无效点火波形上，因气缸内废气电离程度高，所以击穿电压和火花电压都较低。一、点火系统的功能和类型另一次点火发生在排气行程终了，为无效点火。发动机气缸密封性与发动机气缸活塞组(气缸、活塞、活塞环、气门、气缸盖和气缸垫等包围发动机工作介质的零部件)的技术状况直接相关，因而气缸密封性的检测参数可作为气缸活塞组技术状况的评价指标。按要求正确联机，即把各类传感器连接在发动机有关部位。把正时灯的电位计调到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位；二、点火电压波形检测与分析重叠波a)标准初级重叠波b)标准次级重叠波低频振荡区分析：发动机点火系统技术状况良好时，其低频振荡区应有5个以上可见脉冲；点火线圈正负极接线正确时，发火线向上；触点式点火装置工作原理图1火花塞2点火线圈3分电器一、点火系统的功能和类型一、点火系统的功能和类型(1)机械点火系统机械点火系统 机械触点式点火系统的工作原理见图。机械触点式点火系统的工作原理见图。擦拭飞轮或曲轴带轮使之清晰显露出正时标记；触点式点火装置工擦拭飞轮或曲轴带轮使之清晰显露出正时标记；触点式点火装置工22一、点火系统的功能和类型机械式点火系统存在的缺点机械式点火系统存在的缺点发动机转速提高时，触点闭合时间缩短，所能达到的初级电流发动机转速提高时，触点闭合时间缩短，所能达到的初级电流强度值降低。因此，发动机高速旋转时不能提供足够的点火能量强度值降低。因此，发动机高速旋转时不能提供足够的点火能量。白金触点所限制的初级电流最大值为白金触点所限制的初级电流最大值为3.53.54A4A，不能产生较高，不能产生较高次级电压以点燃稀混合气。次级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。一、点火系统的功能和类型机械式点火系统存在的缺点一、点火系统的功能和类型机械式点火系统存在的缺点23一、点火系统的功能和类型(2)(2)电子点火系统电子点火系统电子点火系统指利用半导体元器电子点火系统指利用半导体元器件件(如晶体管如晶体管)作为开关以代替传作为开关以代替传统点火系统中的断电器，接通与统点火系统中的断电器，接通与断开初级电流并在次级线圈中感断开初级电流并在次级线圈中感应出高电压，通过火花塞产生电应出高电压，通过火花塞产生电火花的点火系统，见图。火花的点火系统，见图。电子点火装置工作原理图1分电器中的点火信号发生器2点火控制器 3高能点火线圈一、点火系统的功能和类型一、点火系统的功能和类型(2)电子点火系统电子点火装置工作电子点火系统电子点火装置工作24一、点火系统的功能和类型电子式点火系统的优点：电子式点火系统的优点：初级电流恒流控制初级电流恒流控制(如桑塔纳汽车的初级电流控制在如桑塔纳汽车的初级电流控制在5.0A0.55.0A0.5A A；解放；解放CA1092CA1092型汽车的初级电流控制在型汽车的初级电流控制在6.0A0.5A)6.0A0.5A)。点火闭合角控制。点火闭合角可随转速变化而变化，低速时减点火闭合角控制。点火闭合角可随转速变化而变化，低速时减小闭合，以保证发动机在高转速下也有足够的点火能量。如桑塔小闭合，以保证发动机在高转速下也有足够的点火能量。如桑塔纳汽车的闭合角可在纳汽车的闭合角可在193(800r/min)193(800r/min)623(3500r/m623(3500r/min)in)之间变化。之间变化。停车保护功能。发动机熄火后，能自动切断点火线圈的初级电停车保护功能。发动机熄火后，能自动切断点火线圈的初级电路，对系统起保护作用。路，对系统起保护作用。一、点火系统的功能和类型电子式点火系统的优点：一、点火系统的功能和类型电子式点火系统的优点：25一、点火系统的功能和类型(3)(3)计算机控制点火系统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、点火控制等集成计算机控制点火系统指把燃油供给、废气排放、点火控制等集成为一体的发动机控制点火系统。为一体的发动机控制点火系统。一、点火系统的功能和类型一、点火系统的功能和类型(3)计算机控制点火系统计算机控制点火系统26二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析1.1.点火电压波形测量原理点火电压波形测量原理(1)(1)点火波形点火波形发动机工作时，点火系统的发动机工作时，点火系统的初级电路周期性闭合或切断初级电路周期性闭合或切断。点火工作过程波形图a)初级电流ib)初级电压c)次级电压二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析1.点火电压波形测量原理点火电压波形测量原理(1)27二、点火电压波形检测与分析示波器原理图1电子枪2水平偏转板3垂直偏转板4电子束5荧光屏6亮点n(2)(2)检测仪器检测仪器示波器示波器示波器是可以将点火系统电示波器是可以将点火系统电压随曲轴转角或凸轮轴转角的变化关系用波形直观表示压随曲轴转角或凸轮轴转角的变化关系用波形直观表示出来，以便于观察和分析的测试仪器。出来，以便于观察和分析的测试仪器。二、点火电压波形检测与分析示波器原理图二、点火电压波形检测与分析示波器原理图1电子枪电子枪2水平水平28二、点火电压波形检测与分析(3)检测方法检测方法1)传感器的连接方法。传感器的连接方法。2)检测步骤检测步骤按发动机点火示波器或发动机综合检测仪使用说明书的要求，按发动机点火示波器或发动机综合检测仪使用说明书的要求，对仪器通电预热，检查校正。对仪器通电预热，检查校正。起动发动机并预热至正常工作温度。起动发动机并预热至正常工作温度。按要求正确联机，即把各类传感器连接在发动机有关部位。按要求正确联机，即把各类传感器连接在发动机有关部位。通过选择可分别测得发动机的重叠波、并列波、平列波和单缸通过选择可分别测得发动机的重叠波、并列波、平列波和单缸选缸波。调节检测仪上的选缸波。调节检测仪上的“亮度亮度”、“对比度对比度”、“水平位置水平位置”、“水平幅度水平幅度”、“垂直位置垂直位置”、“垂直幅度垂直幅度”、“示波同步示波同步”等旋钮，可使荧光屏上的亮度、对比度、波形位置、波形幅度等等旋钮，可使荧光屏上的亮度、对比度、波形位置、波形幅度等符合观测要求。同时，观测波形时，应使发动机在规定转速下运符合观测要求。同时，观测波形时，应使发动机在规定转速下运转。转。二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析(3)检测方法检测方法1)传感器的连传感器的连29二、点火电压波形检测与分析平列波a)标准初级平列波b)标准次级平列波二、点火电压波形检测与分析平列波二、点火电压波形检测与分析平列波a)标准初级平列波标准初级平列波b)30二、点火电压波形检测与分析并列波a)标准初级并列波b)标准次级并列波二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析并列波并列波a)标准初级并列波标准初级并列波b31重叠波a)标准初级重叠波b)标准次级重叠波重叠波重叠波a)标准初级重叠波标准初级重叠波b)标准次级重叠波标准次级重叠波32二、点火电压波形检测与分析(1)标准波形传统触点式初级、次级标准点火电压波形见图；电子点火系统的次级点火波形与机械点火系统点火波形的主要区别在于，其闭合段后部电压略有上升。电子点火波形2.波形分析二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析(1)标准波形传统触点式初级、标准波形传统触点式初级、33如桑塔纳汽车的闭合角可在193(800r/min)623(3500r/min)之间变化。3)检测结果的影响因素起动电流与缸压波形图a)起动电流波形b)缸压波形重叠波a)标准初级重叠波b)标准次级重叠波起动发动机并预热至正常工作温度。(3)计算机控制点火系统怠速时，指针在40.常用汽车发动机气缸压缩压力气缸压力表是一种专用压力表，一般由表头、导管、单向阀和接头等组成。二、点火电压波形检测与分析电子点火系统主要部件检测与诊断发动机熄火后，能自动切断点火线圈的初级电路，对系统起保护作用。怠速时，指针在50.把缸充气嘴接上快换管接头，向缸充气，此时测量表上的压力读数便反映了该缸的漏气量。一、点火系统的功能和类型1）电子点火系统的检查把正时灯的电位计调到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位；重叠波a)标准初级重叠波b)标准次级重叠波按仪器使用说明书的要求操作可从指示装置上测得怠速、规定转速或任一转速下的点火提前角。点火线圈正负极接线正确时，发火线向上；起动发动机并预热至正常工作温度。2)用起动电流或起动电压降式气缸压力测试仪检测二、点火电压波形检测与分析(2)(2)波形分析波形分析1)1)波形上的故障反映区：如果用示波器测得的发动机的实际次级点火电波形上的故障反映区：如果用示波器测得的发动机的实际次级点火电压波形与标准波形比较有差异，说明点火系统有故障。压波形与标准波形比较有差异，说明点火系统有故障。次级波形故障反映区如桑塔纳汽车的闭合角可在如桑塔纳汽车的闭合角可在193(800r/min)634二、点火电压波形检测与分析2)2)典型故障波形典型故障波形发火线分析：转速稳定时，选择显示出各缸平列波，若点火电发火线分析：转速稳定时，选择显示出各缸平列波，若点火电压高于标准值，说明高压电路有高电阻：压高于标准值，说明高压电路有高电阻：拔下任一缸高压线，发火线升高二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析2)典型故障波形典型故障波形发火线分析：发火线分析：35二、点火电压波形检测与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：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线延续时间有毫秒扫描装置的示波器上，可以从刻度上读出火花线延续时间和点火电压值和点火电压值(如美国如美国BEAR-BEAR-200200型发动机检测仪可显示出火花线延续时间的毫秒数型发动机检测仪可显示出火花线延续时间的毫秒数)。对于装。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10001000r/minr/min时约为时约为1.5ms1.5ms。火花延续时间小于。火花延续时间小于0.8ms0.8ms时，就不能保证混时，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间超过2ms2ms，火花塞电极寿命会明显缩短。机械点火系统火花线，火花塞电极寿命会明显缩短。机械点火系统火花线长度一般为长度一般为0.60.60.8ms0.8ms，燃烧区电压一般为，燃烧区电压一般为1 12kV2kV。二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析火花线分析：利用单缸选择波可较容火花线分析：利用单缸选择波可较容36二、点火电压波形检测与分析低频振荡区分析：低频振荡区分析：发动机点火系统技术状况良好时，其低频振发动机点火系统技术状况良好时，其低频振荡区应有荡区应有5 5个以上可见脉冲；高功率线圈所产生的脉冲将多于个以上可见脉冲；高功率线圈所产生的脉冲将多于8 8个个。振荡脉冲数少，且振幅也小的原因是：。振荡脉冲数少，且振幅也小的原因是：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、生垂直向下的直线，在此处有杂波说明白金触点烧蚀、触点烧蚀故障波形二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析低频振荡区分析：发动机点火系统技低频振荡区分析：发动机点火系统技37二、点火电压波形检测与分析波形倒置波形倒置：点火线圈正负极接反时，发动机也能起动，但点火：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。这是因为火花塞工作时，中心电极的温度较旁消耗的能量增加。这是因为火花塞工作时，中心电极的温度较旁电极高，电子从中心电极向旁电极运动较容易；反之则稍难。点电极高，电子从中心电极向旁电极运动较容易；反之则稍难。点火线圈正负极接线正确时，发火线向上；极性接反时，则发火线火线圈正负极接线正确时，发火线向上；极性接反时，则发火线向下，见图。向下，见图。点火线圈极性接反的故障波形二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析波形倒置：点火线圈正负极接反时，波形倒置：点火线圈正负极接反时，38二、点火电压波形检测与分析闭合角检测：闭合角检测：汽油机点火过程中，初级电路导通阶段所对应的汽油机点火过程中，初级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，则是晶体管导闭合时期所占的凸轮轴转角；对于电子点火系统，则是晶体管导通所占的凸轮轴转角。通所占的凸轮轴转角。重叠角检测：重叠角检测：各缸点火波形首端对齐，最长波形与最短波形长各缸点火波形首端对齐，最长波形与最短波形长度之差所占的凸轮轴转角称为重叠角。度之差所占的凸轮轴转角称为重叠角。二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析闭合角检测：汽油机点火过程中，初闭合角检测：汽油机点火过程中，初39二、点火电压波形检测与分析3.3.无触点电子点火系点火波形的特点无触点电子点火系点火波形的特点(1)(1)相同点相同点无触点电子点火系波形的排列形式、波形观测方法与机械点火无触点电子点火系波形的排列形式、波形观测方法与机械点火系相同。系相同。无触点电子点火系的初级点火波形、次级点火波形基本上与机无触点电子点火系的初级点火波形、次级点火波形基本上与机械点火系的点火波形相同。波形上也有高频振荡波械点火系的点火波形相同。波形上也有高频振荡波(点火线、火点火线、火花线花线)、低频振荡波和次级闭合振荡波，也有张开段和闭合段，、低频振荡波和次级闭合振荡波，也有张开段和闭合段，点火线和火花线的解释也同于机械点火。点火线和火花线的解释也同于机械点火。二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析3.无触点电子点火系点火波形的特点无触点电子点火系点火波形的特点40对具有打印功能的检测仪，在按下打印键后，还可打印出检测结果。如桑塔纳汽车的闭合角可在193(800r/min)623(3500r/min)之间变化。(2)拆除全部火花塞或喷油器(柴油机)。2)检测步骤按发动机点火示波器或发动机综合检测仪使用说明书的要求，对仪器通电预热，检查校正。二、气缸漏气量(率)检测二、点火电压波形检测与分析拆下任一缸火花塞，把缸压传感器安装在火花塞孔中。解放CA1091型汽车，1000r/min时窜气量40L/min。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；2)典型故障波形发火线分析：转速稳定时，选择显示出各缸平列波，若点火电压高于标准值，说明高压电路有高电阻：重叠波a)标准初级重叠波b)标准次级重叠波(1)发动机应运转至正常工作温度，水冷发动机冷却液温度75，风冷发动机机油温度80。拆下任一缸火花塞，把缸压传感器安装在火花塞孔中。把电流传感器夹在蓄电池的搭铁线上，传感器上箭头指向蓄电池负极，两爪对正、密合。另一次点火发生在排气行程终了，为无效点火。按以上方法和点火次序检测其余各缸的漏气量，为使检测结果可靠，各缸应重复检测一次。把正时灯的电位计调到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位；卸下分电器盖，安装好活塞定位盘，使分火头旋转至第一缸跳火位置(此时缸活塞到达上止点，缸进、排气门均处于关闭位置)，然后转动定位盘使刻度1对准分火头尖端(分火头也可用专用指针代替)。点火正时检测仪工作原理框图接好压缩空气源，在检测仪出气口堵塞的情况下，用调压阀调节进气压力，使测量表指针指示0.点火线圈正负极接线正确时，发火线向上；检测时，先把正时灯的两个电源夹，接到蓄电池的正、负电极上，再把点火脉冲传感器串接在一缸火花塞与高压线间或外卡在一缸高压线上(感应式传感器)；二、点火电压波形检测与分析(2)(2)不同点不同点无触点电子点火系波形上低频振荡波异常时，仅表示点火线圈无触点电子点火系波形上低频振荡波异常时，仅表示点火线圈的技术状况不佳，而与电容器无关，这是因为电子点火系无电容的技术状况不佳，而与电容器无关，这是因为电子点火系无电容器的缘故。器的缘故。无触点电子点火系波形上闭合点处和张开点处的波形，虽然与无触点电子点火系波形上闭合点处和张开点处的波形，虽然与机械点火系极为相似，但不是断电器触点闭合和张开造成的，而机械点火系极为相似，但不是断电器触点闭合和张开造成的，而是晶体管或晶闸管的导通与截止电流造成的。是晶体管或晶闸管的导通与截止电流造成的。无触点电子点火系波形上闭合段的长度、形状，与机械点火系无触点电子点火系波形上闭合段的长度、形状，与机械点火系波形不完全相同，甚至车型之间也略有差异。主要表现在：有的波形不完全相同，甚至车型之间也略有差异。主要表现在：有的车型闭合段在发动机高转速时加长，次级点火波形闭合段内有波车型闭合段在发动机高转速时加长，次级点火波形闭合段内有波纹或凸起，这些现象均属正常。纹或凸起，这些现象均属正常。对具有打印功能的检测仪，在按下打印键后，还可打印出检测结果。对具有打印功能的检测仪，在按下打印键后，还可打印出检测结果。41二、点火电压波形检测与分析无触点电子点火系中，有的点火系当波形闭合段结束时，先产无触点电子点火系中，有的点火系当波形闭合段结束时，先产生一条锯齿状的上升斜线，然后导出点火线。不像机械点火系点生一条锯齿状的上升斜线，然后导出点火线。不像机械点火系点火波形那样，随着触点打开产生一条急剧上升的点火线，但这属火波形那样，随着触点打开产生一条急剧上升的点火线，但这属于正常现象。于正常现象。在无分电器点火系统中，有两缸共用一个点火线圈的点火系统在无分电器点火系统中，有两缸共用一个点火线圈的点火系统。该种点火系统在一个气缸中会发生两次点火：一次点火发生在。该种点火系统在一个气缸中会发生两次点火：一次点火发生在压缩行程终了，为有效点火；另一次点火发生在排气行程终了，压缩行程终了，为有效点火；另一次点火发生在排气行程终了，为无效点火。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，因气缸内废气电离电压和火花电压都较高。在无效点火波形上，因气缸内废气电离程度高，所以击穿电压和火花电压都较低。这些，均属正常现象程度高，所以击穿电压和火花电压都较低。这些，均属正常现象。二、点火电压波形检测与分析二、点火电压波形检测与分析无触点电子点火系中，有的点火系当无触点电子点火系中，有的点火系当42正时灯1闪光灯2点火脉冲传感器3电源夹4电位计旋钮三、点火正时的检测三、点火正时的检测1.1.点火提前角的检测点火提前角的检测频闪法频闪法正时灯正时灯1闪光灯闪光灯2点火脉冲传感器点火脉冲传感器3电源夹电源夹4电电43三、点火正时的检测(1)(1)点火正时仪工作原理点火正时仪工作原理 在发动机飞轮或曲轴带轮上，一般在发动机飞轮或曲轴带轮上，一般都刻有正时标记，在与之相邻的固都刻有正时标记，在与之相邻的固定机壳上也刻有标记。定机壳上也刻有标记。飞轮及壳上的标记和点火提前角三、点火正时的检测点火正时仪工作原理三、点火正时的检测点火正时仪工作原理44三、点火正时的检测点火正时检测仪工作原理框图三、点火正时的检测三、点火正时的检测45三、点火正时的检测图3-27点火、延时、闪光信号示意图三、点火正时的检测图三、点火正时的检测图3-27点火、延时、闪光信号示意图点火、延时、闪光信号示意图46三、点火正时的检测(2)(2)检测方法检测方法检测时，先把正时灯的两个电源夹，接到蓄电池的正、负电极上检测时，先把正时灯的两个电源夹，接到蓄电池的正、负电极上，再把点火脉冲传感器串接在一缸火花塞与高压线间或外卡在一，再把点火脉冲传感器串接在一缸火花塞与高压线间或外卡在一缸高压线上缸高压线上(感应式传感器感应式传感器)；把正时灯的电位计调到初始位置，；把正时灯的电位计调到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位；擦拭飞轮或曲打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位；擦拭飞轮或曲轴带轮使之清晰显露出正时标记；置发动机于怠速工况下运转，轴带轮使之清晰显露出正时标记；置发动机于怠速工况下运转，打开正时灯并使之对准正时标记；调整电位计旋钮，使活动标记打开正时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，此时所显示的读数即为怠速工况下的点火提前与固定标记对齐，此时所显示的读数即为怠速工况下的点火提前角。角。点火提前角及标记位置三、点火正时的检测三、点火正时的检测(2)检测方法点火提前角及标记位置检测方法点火提前角及标记位置47三、点火正时的检测2.2.点火提前角的检测点火提前角的检测缸压法缸压法运转发动机使其达到正常工作温度后停机。运转发动机使其达到正常工作温度后停机。拆下某一缸的火花塞，把缸压传感器装在火花塞孔内。拆下某一缸的火花塞，把缸压传感器装在火花塞孔内。把拆下的火花塞固定在机体上使之搭铁把拆下的火花塞固定在机体上使之搭铁(注意：中心电极不能注意：中心电极不能与机体相碰与机体相碰)，并把点火传感器插接在火花塞上，连接好该缸的，并把点火传感器插接在火花塞上，连接好该缸的高压线。此时，该缸火花塞可缸外点火。高压线。此时，该缸火花塞可缸外点火。起动发动机运转，由于被测缸不工作，因而缸压传感器输出的起动发动机运转，由于被测缸不工作，因而缸压传感器输出的缸压信号反映气缸压缩压力缸压信号反映气缸压缩压力按仪器使用说明书的要求操作可从指示装置上测得怠速、规定按仪器使用说明书的要求操作可从指示装置上测得怠速、规定转速或任一转速下的点火提前角。对具有打印功能的检测仪，在转速或任一转速下的点火提前角。对具有打印功能的检测仪，在按下打印键后，还可打印出检测结果。按下打印键后，还可打印出检测结果。三、点火正时的检测三、点火正时的检测2.点火提前角的检测点火提前角的检测缸压法缸压法运转发动运转发动48三、点火正时的检测缸压法检测点火、供油提前角原理图三、点火正时的检测缸压法检测点火、供油提前角原理图三、点火正时的检测缸压法检测点火、供油提前角原理图49触点式点火装置工作原理图1火花塞2点火线圈3分电器四、电子点火系统故障诊断四、电子点火系统故障诊断1.电子点火系统主要部件检测与诊断电子点火系统主要部件检测与诊断 1）电子点火系统的检查）电子点火系统的检查 触点式点火装置工作原理图触点式点火装置工作原理图1火花塞火花塞2点火线圈点火线圈3分分50