使用【摩托车数据分析仪】进行点火系统的波形识别——有图有真相[长篇连载]

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-4 19:01

在实际的维修中，还曾经遇到过电瓶电源线干扰触发信号电压，如图28。触发线接触不良偶尔中断失去触发信号电压，如图29。这些异常的触发电压对发动机点火造成了影响，影响到正常行驶。
图28

图29

将触发电压信号波形同点火初级或者次级波形结合起来同步分析，可以初步判断熄火故障是否属于点火电路部分所引起的。

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-4 19:05

阿肯纳德发表于 2012-9-4 16:00
看到一篇好贴子，难得哦

不管看不看得懂，我还是分享给大家，有兴趣的朋友慢慢研究。

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-6 20:08

图30是发动机断火熄火的最后显示，可以看到点火初级次级信号电压消失，但触发信号任然存在，受熄火后转速下降至停止运转的影响，电压幅度每次变小。
图30

图31为非点火电路故障熄火发动机的信号电压波形显示，触发信号电压和点火信号电压同时消失，说明发动机熄火停转时点火持续到最后一圈。
图31

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-8 19:49

在第一期中我们已经认识了电容点火的初级电压波形，是个简单的瞬间放电波形。因为点火器内部电容放电的影响，电容点火的初级和次级波形上存在震荡波形，无法进行分析。分析仪配置了针对电容放电波形的处理装置，过滤掉了电容放电后期的震荡波，图32为没有波形处理过的电容点火初级次级波形。
图32

在电容点火初级波形中，因为各种情况会出现干扰杂波，如图33，这种干扰杂波是来自于直流点火器内部的线路中没有设置滤波功能，使得点火器内部升压电路中的干扰波进入了初级波形，此种情况属于正常的电容点火初级波形。
图33

图34的电容点火初级波形上出现大幅度的反向高电压波形，初级波形的电压幅度值正常，这种情况是高压次级线路对初级波形的干扰。
图34

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-10 19:05

电容点火的初级波形在初级线路短路时，初级电压直接对搭铁地线放电，波形消失为一条接近零点电位的直线。图35为电容点火初级对地短路时的波形，触发电压正常，但初级波形消失，说明这个断火问题来源于输入高压包的点火初级电压。
图35

初级电压断路，不能进入高压包初级线圈时，经常出现的是一个方波的放电波形，完全不同于正常的放电波形，图36就是我们测试到的某些直流点火器初级偶尔断路引起行驶发冲时的信号电压波形。
图36

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-13 20:22

在电容点火中，初级信号波形上不会出现次级信号波形的反馈，这点和电感点火不同。
图37

图37为电感点火的初级波形，A点的电压下降沿部分是点火器内部晶体管导通开始对初级线圈充电的开始点，电路突然接通，在波形上就出现一个突然下降至零点电位的压降，充电开始。A点到B点的时间是初级线圈充电的时间，这个时间每款点火器都并不相同。电感点火中的导通时间，导通角，闭合角就是指的此段时间，此时间一般以毫秒级计算。到B点位置晶体管突然切断初级电流，初级线圈内的磁通量瞬间发生变化，初级线圈中自感出一个高电压，B点电压为初级线圈的自感电压，在我们测试到过的电感点火初级电压中，一般电压幅度在四百伏左右。C点段电压是次级线圈高压对初级线圈的反馈电压，这段电压是次级的燃烧电压。D点的震荡段波形也同样是次级波形震荡对初级线圈的反馈感应电压。电感点火的初级波形判定是看A，B点的导通时间是否符合该车型的设计导通时间，B点电压幅度值是否满足正常要求。C，D点是次级波形对初级的反馈，在不能直接测量到次级波形时，这段反馈波形可以用来观察次级的燃烧时间和分析后段震荡来排除次级上的部分故障。

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-15 09:23

在初级波形中，是无法反馈次级击穿电压的，要知道次级的击穿电压，还是必须检测高压次级信号波形。图38为电感点火的初级和次级信号电压波形，可以看到初级电压保持一致，次级的击穿电压因为击穿时的冲程不同而高低变化。次级燃烧电压时间和后段波形震荡在初级中被反馈出来。
图38

项奇 · 发表于 2012-9-15 12:17

内容详实图文并茂学习欣赏

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-16 11:32

图39是次级短路时的初级电压波形，可以看到原来的C，D点电压消失，因为次级直接对搭铁地线短路，没有了高压击穿跳火，后期的燃烧时间和波形震荡反馈在初级波形中消失。
图39

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-18 19:44

电感点火的初级信号电压波形中，B点自感电压的高低显示了初级线圈的性能，初级线圈存在问题时，这个自感电压会降低。在电感初级波形中，也会出现高压次级线路对初级波形的干扰杂波。如图40中的电感点火初级波形上出现的反向高电压波形，这种反向电压波形是使用无电阻火花塞时偶尔出现的干扰波。
图40

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-19 20:36

使用分析仪配置的小电流信号采集器，可以同步的看到初级电压和电流波形。这样容易理解电感点火初级设置导通时间的原因。
图41

图41是正常情况下电感点火高压包的初级电压电流波形，紫色为初级电压波形，黄色为初级电流波形。A点为点火器内部晶体管导通，开始对高压包初级线圈进行充电的时间点。可以看到电流不是直接上升，而是呈一定弧度角开始逐渐上升。到B点位置后上升弧度变缓，再后面的时间段内电流的大小接近于保持这个稳定趋势不变，直到C点电流被点火器晶体管切断。同样对应于初级电压波形，在A点位置开始了电压降，初级线圈通电开始建立磁场，C点位置时电流突然切断，在初级线圈中自感出一个高电压。
这个电流波形是只存在于线圈用电器中特有的波形，这是因为线圈自身的电感现象造成的，也就是线圈的感抗。在直流线路中线圈电路刚接通的瞬间，电流从零开始变化到某一定值，线圈会产生短暂的感应电动势来阻止电流的增加通过，当电流达到一定值后，电感对电路就完全没有作用。在电压为定值的时候，电流的大小主要决定于线圈具有的电阻。
这也就是电感点火需要设置导通角时间的原因，从图41中可以看到，在A，B点时间段内，电流开始逐渐增加，到达B点后，电流上升变得缓慢接近稳定，说明线圈已经充磁接近饱和，再往后的多余时间对初级磁场没有太大提高，过长的充磁导通时间只是损耗电流使初级线圈发热。如果在B点前的某个时间位置就结束通电，那么初级线圈的磁场没有建立足够饱满，断开电路时对次级线圈的互感高压能量下降。所以设置导通时间，是为了控制初级线圈即能有足够的通电时间来建立磁场，又不会因为通电时间过长消耗电能使初级线圈发热过度损坏。
很多维修书籍中提到电流测试时看上升斜率来确定故障，这个斜率就是图41中的A，C段上升时间，测量时间比看斜率判断的准确度更高。因为每款高压包的电阻值不相同，其电感量也不同，很难给出个统一的标准数据值答案。

住帐篷 · 发表于 2012-9-20 14:10

好贴，没接触过这技术，看到后真是眼前一亮，感谢楼主无私奉献！

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-20 19:24

现在的数字点火器都对电感点火的初级导通时间进行了控制，但单凸台发动机在转速偏低或者转速突变的时候，对导通角的控制并不理想。
图42

图42为怠速情况下数字点火器的初级导通电流波形和触发信号波形，数字点火器是依靠前一次触发波形来计算后一次点火时的提前导通角，怠速状态时单缸发动机每圈转速并不平稳，波动幅度大，所以数字点火器计算出来的导通角高低不停的变化，在转速上升到一定时候，每圈速度波动减小，导通角的计算也能基本稳定。现在发动机使用多凸台的触发方式，每圈有多个触发信号出现，信号的间隔不会产生过大的时间差波动，对点火角度和导通角的控制也就远远比单凸台发动机优越。

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-23 16:57

高压次级波形在电容点火和电感点火中，都是一样的波形表现。但是它们的高压包工作方式并不相同，高压次级的电压形成时刻也不相同。
电容点火工作方式为点火器内部的电容电压对高压包初级线圈放电，在初级线圈内电压升高，线圈磁通量开始改变的同时，在次级线圈中互感出次级高压。
电感点火的工作方式为在切断高压包的初级电流时刻，电流断开瞬间初级线圈的磁通量发生变化，初级线圈自感出一个几百伏的电压，这个自感电压同步的在次级线圈中互感出次级高压。
图43

图43为电容点火次级波形的开始时间，可以看到次级波形在初级电压开始上升的同时形成。初级电压上升到最大值后，次级电压也达到了最大值，整个电容点火的次级波形电压上升时间是4.02us。因为电容放电的速度关系，电容点火的次级波形电压上升时间在各种电容点火器线路中的差距很微小。

天之蛟龙 · 发表于 2012-9-24 21:54

图44

图44为电感点火次级波形的开始时间，在初级线圈自感电压开始上升，线圈磁通量发生改变的时候，次级线圈的互感电压同步开始上升，在9.03us时间达到最大次级电压值。电感点火的高压次级电压上升时间因为高压包的不同而有很大的时间差距，如图45的次级电压波形中，这个上升时间是42.66us。
图45

		自动登录	找回密码
密码			立即注册