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汽车电喷发动机点火波形的检查与分析方法

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:检查点火波形时,必须连接第1缸的高压阻尼线。点火波形检测的范围:有效地检测点火系、燃油系以及与此相关的发动机机械部件。波形检测对那些间歇性故障的诊断十分有用。③通过波形的变化分析点火线圈和初级电路的工作性能。初级电压点火波形主要包括初级线圈充电时间、击穿电压和燃烧过程3个部分。

汽车电喷发动机点火波形的检查与分析方法

检查点火波形时,必须连接第1缸的高压阻尼线。

1.电喷发动机点火波形的检测方法、范围和内容

电喷发动机点火波形的检测包括怠速检测和行驶中各种工况的检测。尽管发动机综合分析仪也可以进行波形检测,但综合分析仪体积大,不适合行驶中检测,且价格昂贵。

点火波形检测的范围:有效地检测点火系、燃油系以及与此相关的发动机机械部件。有故障的发动机可通过异常的波形,发现故障是在哪一个缸,是点火系、燃油系还是哪种机械部件。波形检测对那些间歇性故障的诊断十分有用。

如何分析点火波形:从波形的峰值、频率、形状、脉冲宽度和各缸的一致性等方面进行分析。任何理想峰值与实际峰值的明显差异都表明有故障。次级点火波形的检测,通常使用双通道显示方法,将作功点火波形和排气点火波形及数字显示的燃烧电压同时显示在示波器上。

检查点火波形是否和正常时的波形相同,如不相同,会造成发动机工作不稳。

2.检查点火波形的电压

电喷发动机燃烧电压应在25000V以上,实际使用需要燃烧电压10000V,余下为储备电压,以保证大负荷和恶劣道路条件下的可靠工作。如发动机燃烧电压明显低于10000V,就会因点火无保证,造成发动机工作不稳。

(1)工作正常时的点火波形 点火系波形分为击穿电压(实际燃烧电压)和燃烧电压(实际使用需要燃烧电压)。两种波形形成明显的高度差,波形的高度差,就是保证大负荷和恶劣道路条件下使用的储备电压,工作正常时的点火波形见图3-31。

(2)工作不正常时的点火波形 不正常时的点火波形表现为击穿电压和燃烧电压波形高度一致。如点火模块接地线接头松动或点火线圈内部短路等故障造成燃烧电压过低,使击穿电压和燃烧电压波形高度一致,没有储备电压,严重时甚至低于正常的燃烧电压,如燃烧电压只有6000~8000V,就会因燃烧不好而造成怠速抖动。

3.大负荷动力不足和急加速不良故障的检测

在正常情况下无论是怠速、正常行驶还是大负荷和急加速,发动机各缸的峰值、频率、形状、脉冲宽度应是一致的。如某缸波形不同,表明该缸有故障。

(1)某缸实际峰值明显大于其他缸的峰值 在进行波形检测急加速时,由于气缸压力的增加,各个缸的击穿电压应同步均匀提高。如哪个缸峰值过高,说明该缸点火系的高压系统方面存在很高的电阻,见图3-32。如高压阻尼线由于使用时间过久,电路导通性不佳,用万用表复查,电阻值明显大于20k赘,或火花塞电极发生烧蚀,使点火系电阻过大。

无论是高压阻尼线导通性问题,还是火花塞电极发生烧蚀,导致电极间隙过大,在汽车中低速行驶中均正常,但汽车高速行驶中会出现失火,导致汽车没有高速。

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图3-31 正常点火波形

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图3-32 急加速时某缸出现过高波形

(2)某缸实际峰值明显小于其他缸的峰值 在进行波形检测急加速时各个缸的击穿电压应同步均匀提高。如哪个缸峰值过低,说明该缸点火系的高压系统方面存在短路故障。如高压阻尼线漏电、火花塞绝缘瓷体破裂、火花塞电极间隙过小、电极被污染都会使实际峰值明显小于理想峰值,见图3-33。高压阻尼线漏电容易造成对爆燃传感器的电磁干扰,点火系的高压系统方面的短路故障和火花塞电极间隙过小会影响发动机怠速和中低速运转的平稳性。

无分电器的点火系统,特别是每个缸一个点火线圈的发动机,某缸峰值过低,也可能是负责该缸的点火线圈性能差。

4.次级点火波形的组成

观察点火波形可了解各缸点火的闭合角、点火正时、点火电路有无短路或断路、混合气浓度、点火线圈和电容器的工作状况。完整的点火波形是由点火线、燃烧电压、燃烧线和燃烧后的振荡4个部分组成,见图3-34。次级点火波形检测条件:示波器与第一缸高压阻尼线相连,发动机正常工作温度,急加速时的波形。

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图3-33 急加速时某缸出现过低波形(www.xing528.com)

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图3-34 点火波形中的点火线、燃烧电压、燃烧线和燃烧后的振荡

1)点火线显示的是点火线圈开始充电到实际点火的时间(点火闭合角)。

2)击穿电压和燃烧电压。击穿电压是火花塞的实际点火电压。

击穿电压与火花塞电极间隙、混合气浓度、发动机气缸的压缩比及发动机的负荷等有关。在两个缸公用一个点火线圈的双火花塞系统中,在排气行程时(混合气稀)火花塞峰值电压要比作功行程时(混合气浓)火花塞峰值电压低5000V。

燃烧电压是点燃混合气实际需要的电压,在理想空燃比时为10000V,混合气过稀,燃烧电压就相对低些。混合气过浓,燃烧电压就相对高些。

击穿电压超过燃烧电压的部分为储备电压,正常的储备电压可以保证发动机在各种复杂的工况下都能工作稳定。但并不是储备电压越多,发动机工作稳定性就越好。

击穿电压过低,低于正常的燃烧电压,就会出现下列故障。

①怠速时如击穿电压只有6000~8000V,会造成燃烧不彻底,导致怠速时抖动。

②怠速时如击穿电压低于5000V,会因高压火弱而出现起动困难。

③点火线圈热稳定性不好,容易造成热车行驶中突然熄火,熄火后立即起动,无法起动,停10min后可正常起动。

3)燃烧线,击穿电压和燃烧电压之间的过渡线为燃烧线。燃烧线越平滑,长度越合理说明燃烧的越好。燃烧线上有过多的杂波表明气缸点火不良,应重点检查点火是否过早,喷油器是否存在滴油或堵塞的故障,火花塞是否被污染。燃烧线超过正常值2ms说明混合气过浓,少于正常值0.75ms说明混合气过稀。

4)燃烧后的振荡。燃烧后波形至少应有两次振荡,最好是多于三次振荡,振荡表明点火线圈和电容器是好的。燃烧后振荡波形少于两次振荡,说明点火线圈或电容器工作不良。如点火线圈热稳定性不好,不仅燃烧后波形振荡少,而且容易出现热车行驶中突然熄火,熄火后无法立即起动。电容器工作不良会造成点火线圈工作温度过高和击穿电压过低。

5.初级点火波形的组成

检测发动机点火系初级点火波形的条件:发动机正常的工作温度,怠速或行驶状态下重现故障时的波形。如发动机无法起动就用起动机带动旋转,同时检查波形。

初级电压点火波形的检测范围:

①检测单缸点火闭合角(点火线圈充电时间)。

②确定平均闭合角。

③通过波形的变化分析点火线圈和初级电路的工作性能。

④通过波形的变化分析电容器的工作性能。

初级电压点火波形主要包括初级线圈充电时间、击穿电压和燃烧过程3个部分。充电时间过长,燃烧过程的时间就短了。各缸的击穿电压高度应一致,否则说明点火系统有故障。第一缸点火峰值在最左侧,其他各缸按点火顺序从左至右排列。

在发动机存在不能起动、怠速熄火、点火不良、喘振和行驶中熄火故障时,需要检测初级电压点火波形。初级电压点火波形主要检测是否由于高压阻尼线和火花塞发生短路或火花塞电极被污染等原因而导致点火不良的故障。

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