汽车维修中示波器的运用技巧及优势

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：示波器的原理是利用高速电子束打在涂有荧光物质的荧屏上，进而产生细小的光点。因此，示波器在电控汽车的检测中应用越来越广泛，尤其在排除电磁干扰故障时具有独特的优越性。因此，除了读取数据流外，利用示波器检测轮速传感器的信号，是值得推荐的方法。在汽油发动机起动的同时，用示波器监测喷油波形和点火次级波形，可以判断喷油器滴漏、火花塞积炭等故障。

有的汽修技师说，诊断电控系统故障就是“三板斧”——读代码读数据、测尾气测真空、查电路查波形，此话有一定道理。

示波器的原理是利用高速电子束打在涂有荧光物质的荧屏上，进而产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束好像一支笔的笔尖，在荧屏上描绘出被测信号瞬时值的变化曲线，把肉眼看不见的电信号变换成图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。通过分析示波器的波形，能够观察各种信号幅度随时间变化的曲线；可以检测各种参数，如电压、电流、速度、频率、相位差、调幅度、持续时间和占空比等；能对有价值数据进行动态测量；能判断器件与ECU之间的通信情况等。因此，示波器在电控汽车的检测中应用越来越广泛，尤其在排除电磁干扰故障时具有独特的优越性。

1）对于发动机无法起动的故障，采用示波器检测点火波形和喷油器驱动波形，能摸准故障的大方向，并能判断点火时刻是否准确。也可以将示波器的2个探头连接在曲轴位置传感器的两个输出端，然后起动发动机，再分析曲轴位置传感器信号的波形是否正常。

由于结构的原因，安装迈腾2.0 TSI发动机的正时机构容易出错。一个比较好的解决办法是利用示波器观察曲轴位置传感器G28和凸轮轴位置传感器G40的信号，分析它们的相对位置，通过波形图可以看出曲轴与进气凸轮轴错位多少度，这样比通过观察传动链条的标记来判断更加直接。

2）判断点火能量是否充足，有效手段是检测点火波形（见图1⁃28）。

图1-28 正常的次级点火波形图

①在怠速时，如果点火线圈次级的点火电压（击穿电压）低于8kV（正常为12kV），判断为点火能量不足。如果点火电压在8～10kV之间，说明存在轻微的漏电；如果点火电压降至6kV，说明严重漏电。导致点火电压过低的原因，可能是高压电路的电阻过小，需要检查高压线是否短路、火花塞电极间隙是否过小、电极是否被污染、火花塞绝缘瓷柱是否破裂等。其原理是：在高压线漏电的情况下，次级回路的电阻值降低，造成点火电压和燃烧电压都降低，多余的能量引起燃烧持续时间延长。由于电流总是寻找电阻较小的部位通过，所以造成火花塞无法正常工作，严重时火花塞电极间没有火花产生。

②在急加速时，最大的点火电压不应超过怠速时正常点火电压的1倍，也不应当超过点火线圈最高点火电压的75%。如果某气缸出现上述情况，加载时会出现断火现象。

③观察燃烧电压的最大值，如果某一气缸的燃烧电压过高，可能是缺火所致。

④观察燃烧时间，急加速时的燃烧时间应当比怠速时短。因为急加速时吸进的混合气比较少。

有的维修人员认为，对于独立式点火系统（如COP），由于点火线圈与火花塞直接相连，中间没有高压线，无法使用示波器检测它的次级点火波形。其实，许多示波器中有一个类似高压线的附件，只要拆下点火线圈，然后将该附件的一端连接点火线圈，另一端连接火花塞，就可以利用示波器按照传统方法检测独立式点火系统的次级点火波形。也可以在点火线圈和火花塞之间串联一根无电阻的高压线，然后从该高压线上提取信号。

不同点火电压、燃烧电压、燃烧时间及其故障原因的关系如表1-7所示。

表1-7 不同点火电压、燃烧电压、燃烧时间及其故障原因一览表

3）检测发动机是否爆燃。点火时刻过早、废气再循环不良、燃油标号过低等原因，都可能引起发动机爆燃，进而造成零件损坏。

可以连接示波器测量非共振型爆燃传感器压电元件（频率为6～13kHz）产生的电压值，以此判断是否存在爆燃现象。当爆燃传感器监测到发动机爆燃时，会产生一个交流信号（见图1-29），ECU判断可能是一次敲缸，然后推迟点火时间，直到爆燃消失。爆燃传感器扮演了类似氧传感器的角色。

从图1-29可以看出，爆燃传感器信号的每个波形都有些差异，从一个脉冲至下一个脉冲的峰值电压有所变化，说明爆燃的振幅和频率都在变化。

4）对于ABS指示灯点亮的故障，可以采用示波器检测轮速传感器输出信号的波形。在正常情况下，应该是连续而均匀的方波。如果存在明显的方波缺失，说明信号发生部分磁体被消磁。

虽然利用万用表可以测出电磁感应式轮速传感器的交变电压，也可以利用数字式万用表测出霍尔式轮速传感器和磁阻式轮速传感器的信号频率，但是在准确性和直观性上示波器更胜一筹。因此，除了读取数据流外，利用示波器检测轮速传感器的信号，是值得推荐的方法。

5）用示波器观察柴油机高压油管中压力与喷油泵凸轮轴转角之间的变化关系，以及喷油器针阀升程与喷油泵凸轮轴转角之间的变化关系，可以判断柴油机燃油系统的技术状态是否良好。

在汽油发动机起动的同时，用示波器监测喷油波形和点火次级波形，可以判断喷油器滴漏、火花塞积炭等故障。因为喷油器滴漏和火花塞故障在点火次级波形上均有反映，而且反映的区域和特征完全不一样。

6）对于门控灯不能关闭的故障，如果按照常规方法，对每一个车门的门锁系统进行逐一检查，需要拆卸很多零件，必然费时费力。如果利用数据流中的波形显示部分，将不容易观察到的开关信号用波形显示出来，通过开、关车门时信号电压的变化，可以方便地找到故障所在部位。

7）检测导线是否虚接。以利用大众诊断仪VAS 5051B的示波器功能为例，其检测方法是：将示波器的黑色表笔接触蓄电池的负极，红色表笔通过探针接触端子，然后在发动机怠速运转的情况下晃动并轻微拉扯线束，如果波形图上出现异常波动，说明导线存在虚接现象。

图1-29 爆燃传感器的波形检测图

8）对于数据总线系统的故障，可以采用多通道示波器，检查两条网线上的波形是否为0～5V的方波。CAN高位数据线（CAN-H）和低位数据线（CAN-L）波形的电位应当是相反的，即当一个为高电位（5V）时，另一个为低电位（0V），两条网线电压之和等于5V。如果某一条网线的电位为0，说明该线断路或者接地短路；如果某一条网线的电位为12V，说明该网线与正极短路。

汽车维修中示波器的运用技巧及优势

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