点火系统故障波形检测与诊断方法

2023-08-26 理论教育版权反馈

【摘要】：2缸点火线中段和火花线上有杂讯，点火系统明显有故障，可能3缸高压线开路或损坏，2缸火花塞、喷油嘴积炭严重。

1.一次点火波形分析

（1）闭合角

每一次白金触点断开或晶体管断路时，点火线圈的二次线圈释放出高压到火花塞。当闭合时，白金触点或晶体管使点火线圈达到磁饱和状态。闭合角就是末级大功率晶体管导通期间（或白金触点闭合期间）分电器转过的角度。闭合角可用“度”或“ms”来表示。

（2）测试闭合角的作用

一次点火闭合角主要用来：

1）分析单缸的点火闭合角（点火线圈闭合时间）；

2）确定平静闭合角的度数或毫秒数；

3）分析点火线圈和一次电路性能（从点火高压线）；

4）分析电容性能。

（3）闭合角波形的测试

1）将示波器的测试头插入点火线圈负极线束中；

2）起动发动机，在不带负荷及速度下测试点火系统以及检查闭合角的大小。

故障波形之一：触点烧蚀（见图6-34）

波形特征：在触点开启点出现大量杂波，显然是触点严重烧蚀而造成的，打磨触点或更换断电器即可证实。

故障波形之二：电容漏电（见图6-35）

波形特征：一次电压波形在火花期间的衰减周期数明显减少，幅值也变低，这明显是电容漏电造成的。

故障波形之三：触点弹簧力不足（见图6-36）

波形特征：在触点闭合阶段有意外的跳动，造成这种现象是触点因弹簧力不足引起的触点不规则跳动所致。

图6-34 触点烧蚀

图6-35 电容漏电

故障波形之四：闭合角过小（见图6-37）

图6-36 触点弹簧力不足

图6-37 闭合角过小

波形特征：触点闭合角太小，一般是由触点间隙太大造成的。

故障波形之五：接地不良（见图6-38）

波形特征：如果触点接地不良，就会引起低压波水平部分的大面积杂波。

故障波形之六：低压故障（见图6-39）

图6-38 接地不良

图6-39 低压故障

波形特征：电子点火系统低压故障波形，在充磁阶段电压没有上升，说明电路的限流作用失效，无分电器点火系统无元件可调整，当这一波形严重失常时，只能逐个更换，诸如点火线圈、点火器、信号发生器。

2.二次点火波形分析

（1）分析二次点火波形的作用

二次点火波形能够提供有关各个汽缸点火和燃烧情况的非常有价值的资料。二次点火波形受不同发动机、燃油系统和点火状况的影响，所测波形形状的正确与否，线条的粗细长短，数据的大小以及是否稳定都与发动机机械部件、燃烧系统部件及点火系统部件有特定的相关关系，因此二次点火波形能够帮助有效而正确地检测出发动机燃烧系统及点火系统的故障。学会二次点火波形的观察、分析方法，对诊断点火系统相关的故障是非常有用的。

（2）二次点火波形的分析要点

1）一看闭合部分（见图6-40）：观察点火线圈在开始充电时是否保持相对一致的波形下降沿，下降沿一致表明各缸闭合角一致，点火正时正确。

2）二看点火线（见图6-41）：观察各缸点火电压高度是否一致，是否符合该车技术参数，点火线的中、后段是否有杂讯。怠速时，二次点火电压通常为10～15kV。点火电压太高，表明在二次线圈中存在着高电阻，例如火花塞、高压线开路或损坏，火花塞空气间隙过大。点火电压太低，表明点火二次电路电阻低于正常值，例如火花塞污浊或破裂，火花塞高压线漏电等。点火线的中段或后段线条特别粗，称为杂讯，如果点火线的中段或后段有杂讯，表明可能喷油嘴或进气阀上积炭严重。

图6-40 看闭合部分

图6-41 看点火线

3）三看火花线（见图6-42）：看点火部分的火花线是否近似水平，火花线的起点是否和燃烧电压一致、稳定，火花线上是否有杂波。火花线近似水平，火花线的起点和燃烧电压一致且稳定，表明各缸的空燃比一致，火花塞是正常的。如果混合比太稀，燃烧电压就比正常低一些。如果火花塞油污浊或积炭，火花线的起点就会上下跳动，火花线明显会倾斜。火花线上有过多的杂波，表明汽缸点火不良，由于点火过早，喷油器损坏，火花塞污浊或其他原因。

4）四看燃烧时间（见图6-43）：看点火部分的燃烧时间是否符合该车的技术参数，燃烧时间的长短表明汽缸内的混合气的浓与稀。燃烧时间过长（通常超过2ms）表示混合气过浓；燃烧时间过短（通常少于0.75ms）表示混合气过稀。

图6-42 看火花线

图6-43 看燃烧时间

（3）故障波形分析

1）故障波形之一：两缸点火电压相差太大（见图6-44）。

从这个波形上可以清楚地看到各缸的不同情况。3缸点火电压最高，约16kV，4缸点火电压最低，约10.2kV，两者相差5.8kV之多。2缸点火线中段和火花线上有杂讯，点火系统明显有故障，可能3缸高压线开路或损坏，2缸火花塞、喷油嘴积炭严重。

2）故障波形之二：各缸点火电压最高值高于正常值4kV以上（见图6-45）。

图6-44 两缸点火电压相关太大

图6-45 各缸点火电压最高值高于正常值4kV以上

切诺基车的正常点火电压为18kV，现测得电压为24～25kV，电压明显过高。故障原因：

①可能所有火花塞间隙过大；

②可能点火线圈导线安装不好；

③可能点火线圈的电阻值过大；

④可能喷油嘴和进气阀有积炭。

3）故障波形之三：各缸点火电压参差不一，差值大于4kV（见图6-46）。

故障原因：

①高于平均值的汽缸，可能火花塞间隙过大或电极磨损；

②低于平均值的汽缸，可能火花塞有漏电或点火线圈故障。

4）故障波形之四：1个或多个缸点火电压过高（见图6-47）。

图6-46 各缸点火电压参差不一

图6-47 1个或多个缸点火电压过高

故障原因：

①可能火花塞间隙过大；

②可能火花塞导线断路。

5）故障波形之五：1个或多个缸点火电压过低（见图6-48）。

故障原因：

①可能火花塞脏污；

②可能火花塞间隙太小；

③可能火花塞导线搭接在发动机上；

④可能点火线圈故障。

6）故障波形之六：绝缘体漏火（见图6-49）。

图6-48 1个或多个缸点火电压过低

图6-49 绝缘体漏火

绝缘体失效能通过低的点火电压和低放电故障来发现。

7）故障波形之七：分火头漏电（见图6-50）。

8）故障波形之八：火花塞不良（见图6-51）。

图6-50 分火头漏电

图6-51 火花塞不良

故障波形特征：

①该车怠速时点火电压应在10kV左右，现在达到26.8kV，明显过高；

②该车燃烧时间应在1.5ms左右，现在是0.72ms，小于1ms，有失火现象；

③该车燃烧电压应在2kV左右，现在达到10.4kV，超过了几倍；

④火花线倾斜。高而短，火花熄灭过早，振荡消失。

9）故障波形之九：两个缸点火电压过高（见图6-52）。

从图上可看到1缸和3缸比较正常，4缸和2缸点火电压明显高出很多，故障原因：

①分电盘的触点阻值过大；

②2、4缸高压线失效。

10）故障波形之十：所有缸火花线倾斜（见图6-53）。

图6-52 两个缸点火电压过高

图6-53 所有缸火花线倾斜

所有汽缸火花线倾斜（下降较快），或燃烧电压太高。故障原因：可能为点火线圈与分电盘间的中央高压线问题或电阻失效（传统点火系统）。

11）故障波形之十一：单个缸火花线倾斜（见图6-54）。

单个汽缸的火花线倾斜（下降较快）且峰值很高，这一点从叠加的汽缸波形上可以看得很清楚。故障原因：可能是分电盘与一根高压线间的电阻器或电阻线圈失效，由于电阻器失效，导致电阻增大，产生完全隔断，起到一个生压间隙的作用，波形图上就会出现一个很高的点火电压峰值。

12）故障波形之十二：第三缸火花线倾斜（见图6-55）。

图6-54 单个缸火花线倾斜

图6-55 第三个缸火花线倾斜

故障波形特征：该波形图第3缸火花线倾斜，起点很高，且点火电压峰值很高，达到25kV，而其他缸的电压峰值都很高，而且基本一致。

故障原因：

①可能中央高压线和分电盘问题造成的断路；

②也可能是点火线圈的电阻值过大。

13）故障波形之十三：火花线倾斜且不稳定（见图6-56）。

故障波形特征：火花线倾斜且不稳定，有时还叠加着一些细小的波形，火花线的起点上下跳动。

故障原因：火花塞上有较多的积炭或油污，清洁并检查火花塞。

14）故障波形之十四：无线圈振荡波形（见图6-57）。

图6-56 火花线倾斜且不稳定

图6-57 无线圈振荡波形

故障波形特征：

①在所有汽缸波形的衰减区间和闭合区间中几乎没有波形（即几乎看不到线圈振荡波形和点火线圈充电起始点变化的波形）；

②二次点火电压峰值很高。

故障原因：在二次线圈上发生断路，用万用表检查点火线圈二次线圈电阻值，断路线圈的电阻值为无穷大。

15）故障波形之十五：衰减区、闭合区波形严重损失（见图6-58）。

图6-58 衰减区、闭合区波形严重损失

故障波形特征：

①在所有汽缸波形的衰减区间和闭合区间中的波形严重损失甚至消失；

②二次点火电压峰值很高。

故障原因：点火线圈的一次线圈内部短路，用万用表检查一次线圈电阻值，与对应的设定值相比较电阻值偏低。

16）故障波形之十六：波形颠倒（见图6-59）。

图6-59 波形颠倒

故障波形特征：通常故障波形图是自上往下衰减，点火电压峰值降低。故障原因：点火线圈的一次线圈极性接反。点火线圈的一次线圈极性接反会导致发动机起动困难或点火不正确。

点火系统故障波形检测与诊断方法

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