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发动机点火系统故障检测与波形分析 |
初级发动机点火系统故障波形必将在次级波形上有所反映，另外，二次波形还受火花塞、燃烧过程、混合气成分、发动机热状态、点火线圈等的影响，情况较为复杂。康明斯公司以下文章中列举出大量实测的二次发动机点火系统故障波形，因此，可以确定导致发动机点火系统故障的因素是多方面的。
一、点火系检测
1、由电磁、红外或霍尔元器件构成的非接触式断电器组成的点火系统称为无触点点火器，其放大电路又分晶体管电路和电容放电电路两种。
2、ECU控制的点火系由ECU中的微处理器根据曲轴转角传感器的信号确定点火时刻，因而它没有断电器，只有分电器，根据ECU送来的信号直接控制点火线圈初级电路的通断。
3、曲轴传感器送来的不仅有点火时刻信号而且还有气缸识别信号，从而使点火系统能向指定的气缸在指定的时刻送去点火信号。要求每缸配有独立的点火线圈或两个气缸配一个点火线圈。
传统点火系的主要检测参数有点火提前角、各缸波形重叠角，断电器触点闭合角、点火电压值和最大电压值等。无分电器点火系统是将高压通过独立式点火线圈直接送向火花塞，当高压感应夹难以找到可夹持的位置时，可用一种专用感应夹具夹持于独式点火线圈上以感应出高压信号，或用低压感应夹夹持在一缸的点火信号线(IGf)上。
二、点火波形分析
1、传统式点火系波形
在发动机综合性能分析仪的操作面板上按菜单选择和确认按钮，使采控系统进人波形显示状态，即可得到点火波形(具体的操作步骤需按所用仪器的使用说明书进行。
（1）单缸波形
（2）多缸重叠波形
（3）多缸平列波形和多缸并列波形
为比较各缸点火情况，可将各缸点火波形平列和并列在荧光屏上。多缸平列波，即在屏幕上从左至右按点火次序将所有各缸点火波形首尾相连的一种排列方式。
（4）波形上的发动机点火系统故障反映区
如果实波形与标准波形相比有差异，说明点火系有发动机点火系统故障。传统点火系的发动机点火系统故障在波形上有四个主要反映区。
2、点火波形的观测分析
通过观测分析波形可直观、快速地诊断点火系的技术状况。分析波形时，凡是有转速求的，应使发动机在规定转速下运转。以六缸发动机为例介绍波形观测方法。
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发动机单缸点火波形图 |
发动机多缸二次并列波形图 |
三、无触点点火系波形
1、相同点
波形类别、波形观测方法同于传统点火系;一次、二次点火波形基本上同于传统点火系，也有高频振荡波(点火线、火花线)、低频振荡波和二次闭合振荡波，也分张开段和闭合段，点火线和火花线的解释也同于传统点火系。
2、不同点
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，这是因为晶体管点火系无电容器的缘故。闭合点处的波形虽然与传统点火系极为相似，但不是什么触点闭合造成的，而是在传感器电压信号作用下使连通点火线圈的三极管导通电流造成的。同样，击穿电压的产生是在传感器电压信号作用下使连通点火线圈的三极管截止电流造成的。
四、无分电器点火系统波形
无分电器点火系统中两缸共用一个点火线圈将会发生一个缸在循环中点火两次，一次在压缩过程末期，是有效点火，该工况下因气缸的充量为新鲜可燃混合气，电离程度低，因此击穿电压和火花电压较高;另一次是在排气过程末期，是无效点火，该工况下因气缸内为燃烧废气，电离程度高，因而击穿电压及火花电压较低，检测时应加以区分。
五、点火系统故障波形分析
造成发动机点火系统故障波形的原因很多，现场测得的发动机点火系统故障波形也十分复杂，以下只就一些常见的典型发动机点火系统故障波形进行简略分析。
1、一次电压波形分析
根据发动机综合分析仪所采集到的各类发动机点火系统故障初级电压波形，可以分析点火系断电电路有关电气元件和机械装置的状态，为断电电路的调整和维修提供可靠依据以避免盲目拆卸。
2、二次波形分析
在测试所示的平列波时，正常情况下各缸击穿电压约为l0~20kV，各缸差别应不超过2kV。为了初步检测高压线路，简单易行的方法是首先逐个将各缸火花塞搭铁。正常情况下第三缸击穿电压应不小于5kV，否则说明该缸高压系统搭铁或绝缘不良。如果将第三缸的高压线取下使之开路，正常情况下各缸击穿电压应超过10kV，如果明显高于这一值则表明高压系统元件如高压线、点火线圈有开路现象，有时低压系统电容器严重漏电也会出现这一情况。
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