示波器测试次级和初级电压及故障分析

标准的示波器有四条测试引线，它们分别和点火系统的连接，如图7-5所示。

示波器显示的典型的次级电压波形如图7-6所示。出现在初级电路波形中的大多数问题在次级电路波形中也可以看见。

如图7-7所示，可以将次级电压波形分为四个阶段。

（1）点火线即点火电压 位于左侧的垂直线表示点火电压。称为点火线。点火线圈的电压要能克服次级电路中的所有电阻，并达到点火电压，一般需要7～13kV，各缸相差不得超过3kV。

（2）火花线长度即火花实际持续的时间 一旦克服了次级电路的电阻，火花就会跳过火花塞间隙形成电流。火花线从点火线开始，向右侧延伸，一直到点火电压降到使电流流过火花塞间隙所需的电压值以下为止。此过程中火花一直在泄放点次级火线圈中积聚的电压。

火花线的斜度越陡，则克服次级电路电阻的所需要的电压越高，火花线的长度就越短。换句话说，如果点火电压比正常需要的电压高，则燃烧时间将缩短。如果点火电压比正常需要的电压低，则燃烧时间将增加。

图7-5 示波器的拾波器与点火系统的典型接法

1—初级拾波器 2—地线夹 3—次级拾波器 4—某缸点火拾波器 5—某缸火花塞

图7-6 典型的次级电压波形

点火系统的阻力因素通常来自次级电路。比如火花塞，火花塞导线，分电器盖，分火头，点火线圈。火花塞间隙大和火花塞导线损坏，分电器盖和分火头之间的间隙不当都将使所需的点火电压成比例增加。但是气缸内部阻力因素，包括压缩情况，混合气浓度以及温度等，也会导致点火电压和火花持续的时间的改变。

大多数汽车的火花持续时间大约是1.5ms。火花持续时间太短，如小于等于0.8ms则不能使混合气完全燃烧，使污染和功率损失增加。这表明火花塞脏污，缸内压缩压力低，或者火花塞电极的间隙太小；火花持续时间太长，如大于等于2ms，则火花塞的电极会永久损坏。火花持续时间一般被测量两次，一次在发动机起动期间，一次在发动机运转期间。

（3）振荡区域 当点火线圈的电压降到维持火花所需的电压以下，便进入了点火线圈振荡区域。此过程中点火线圈将释放完剩余电压。

常用测试用火花塞来测试点火系统的点火能力，正常情况下，点火线应该超过35kV，并且始终如此。否则可能是由于初级电路电压低于正常可用电压、点火模块的内阻可能较高，点火线圈或其导线也可能有故障，需要进一步测试以找出具体问题。点火线后面的波动越大说明点火线圈储存的能量越大，一般分电器点火系统波动3次以上，无分电器点火系统应波动2次以上。

（4）闭合角区域 当点火模块接通初级电路时，波形稍向下弯，随后是几个小幅的振荡，表明点火线圈内开始建立磁场了。直到初级电流再次被切断，闭合角区域结束。(www.xing528.com)

某些电子点火系统使用固定闭合角。大多数电子点火系统有可变闭合角功能。如果发动机工况变化时，这些闭合角没有变化，则必须更换ECU。

和次级波形类似，正常的初级电压波形也可以分为四个阶段，如图7-8所示。

图7-7 次级电路单缸电压波形的详解

图7-8 典型的初级电压波形

图7-9 晶体管接通信号不稳定

在正常的闭合角阶段，当点火模块接通初级线圈时，波形应该有一个明显的急剧转折。如果信号在这里存在斜坡或噪声，则说明某些因素正在阻止电路瞬时接通；如果有不稳定的脉动（图7-9），则可能是：

1)分电器轴套、驱动齿轮磨损，点火传感器触发轮安装不牢靠。

2)凸轮轴轴向间隙过大，其传动链轮磨损。

3)正时链条或同步带被拉长。

这些情况将使点火能量变得不稳定，造成发动机工作粗暴不稳定，动力下降，加速性能不良并发生回火。

一些先进的点火系统，可以通过改变闭合角区域（改变右边的转折点）来改变初级电流，实现对闭合角的动态控制。即只有在需要的时候才允许点火线圈达到完全饱和状态，其作用是减少点火线圈的发热量，以延长其使用寿命。还有一些点火系统直接通过控制电流来改善点火性能。初级电路接通瞬间电流很大，使线圈很快饱和，此后以小电流维持饱和。