1、第第 二二 章章 发动机综合技术状况检测发动机综合技术状况检测 概述概述 项目一项目一 发动机功率的检测发动机功率的检测 项目二项目二 汽油车点火系统检测汽油车点火系统检测 一、一、概述概述v发动机是汽车中最重要发动机是汽车中最重要的部件之一。发动机不的部件之一。发动机不仅结构复杂,而且运行仅结构复杂,而且运行时内部零部件要在时内部零部件要在高温、高温、高压的苛刻条件下工作,高压的苛刻条件下工作,加上转速和负荷经常变加上转速和负荷经常变化,化,所以发动机的故障所以发动机的故障率比较高,常因故障而率比较高,常因故障而导致其性能下降以至不导致其性能下降以至不能工作。能工作。v汽油发动机汽油发动机燃
2、烧室最高温度:燃烧室最高温度:2200-2800K燃烧室最高压力:燃烧室最高压力:3-5MPa发动机最高转速:发动机最高转速:6000r/min最大扭矩最大扭矩(Nm/rpm):330/3250 (奥迪(奥迪A6)v我们一般从发动机的我们一般从发动机的动力性、动力性、经济性经济性和和机械磨损机械磨损等几方面来评价发动机的技术状况。等几方面来评价发动机的技术状况。v具体检查项目包括:具体检查项目包括:发动机的功率、发动机的功率、燃油消耗燃油消耗、点火系统工作状况、点火系统工作状况、气缸密封性、气缸密封性、机油质量、机油质量、发发动机温度动机温度以及运行时的以及运行时的异响、振动等。异响、振动等。
3、v本次重点介绍有关发动机功率检测、点火系统工本次重点介绍有关发动机功率检测、点火系统工作状况等问题。作状况等问题。GB72852004对在用车发动机技术状况规定对在用车发动机技术状况规定v发动机应动力性能良好,运转平稳,怠速稳定,无发动机应动力性能良好,运转平稳,怠速稳定,无异响机油压力正常,功率不允许小于标明的异响机油压力正常,功率不允许小于标明的75%;v发动机应有良好的启动性能,汽车(三轮汽车和装发动机应有良好的启动性能,汽车(三轮汽车和装用单缸柴油机的低速货车除外)发动机应能由驾驶用单缸柴油机的低速货车除外)发动机应能由驾驶员在座位上启动;员在座位上启动;v柴油机停机装置必须灵活有效;
4、柴油机停机装置必须灵活有效;v发动机点火、燃料供给、润滑、冷却和排气等系统发动机点火、燃料供给、润滑、冷却和排气等系统的机件应齐全,性能良好。的机件应齐全,性能良好。第第 二二 章章 发动机综合技术状况检测发动机综合技术状况检测 一、一、概述概述 二、二、发动机功率的检测发动机功率的检测 三、汽油车点火系统检测三、汽油车点火系统检测 二、发动机功率的检测二、发动机功率的检测 1、概述、概述v 我们一般所说发动机的额定功率,就是指发动机携我们一般所说发动机的额定功率,就是指发动机携带必要的部件运转时所发出的最大功率;带必要的部件运转时所发出的最大功率;v发动机在使用一段时间后,所能够输出的最大功
5、率会发动机在使用一段时间后,所能够输出的最大功率会比刚出厂时要小,其动力性能逐渐变差。比刚出厂时要小,其动力性能逐渐变差。因此,测量因此,测量发动机最大功率的下降程度,可以作为衡量发动机使发动机最大功率的下降程度,可以作为衡量发动机使用前后或维修前后技术状况变化的一个重要指标;用前后或维修前后技术状况变化的一个重要指标;v测量发动机功率的试验通常也叫测功试验:测量发动机功率的试验通常也叫测功试验:有稳态测有稳态测功和动态测功两种。功和动态测功两种。v1)稳态测功)稳态测功(有负荷测功)简介(有负荷测功)简介:是指在发动机是指在发动机节气门开度一定、节气门开度一定、转转速一定速一定和和其他参数不
6、变的稳定状况其他参数不变的稳定状况下,下,通过给发动机加一定的模拟负通过给发动机加一定的模拟负载,载,来测量发动机的转速、扭矩和来测量发动机的转速、扭矩和功率的方法。功率的方法。v这种方法测试结果准确,但需要在这种方法测试结果准确,但需要在专门的试验台架上进行,所以也比专门的试验台架上进行,所以也比较费时费力。较费时费力。v通常在发动机设计制造企业、高等通常在发动机设计制造企业、高等院校和科研部门进行性能试验使用。院校和科研部门进行性能试验使用。Pe=Ten/9550 电涡流测功机电涡流测功机水力测功机水力测功机发动机台架试验发动机台架试验需要将发动机从整车上拆下来需要将发动机从整车上拆下来v
7、2)动态测功()动态测功(亦称无负荷测功或无外载测功):是指发动机在不带负荷的情况下,突然开大节气是指发动机在不带负荷的情况下,突然开大节气门,使发动机克服惯性和摩擦阻力而加速运转,门,使发动机克服惯性和摩擦阻力而加速运转,通过测量发动机的加速性能来测量所发出瞬时功通过测量发动机的加速性能来测量所发出瞬时功率的方法。率的方法。v这种方法操作简单,不需将发动机从车上拆下来,这种方法操作简单,不需将发动机从车上拆下来,所用的仪器设备也比较轻便,不过测量精度不高。所用的仪器设备也比较轻便,不过测量精度不高。v交通管理部门和维修厂家较多使用这种方法。交通管理部门和维修厂家较多使用这种方法。在用车发动机
8、功率检测在用车发动机功率检测无需拆下发动机无需拆下发动机动态测功基本原理动态测功基本原理v将发动机自身的以及将发动机自身的以及所带的所有运动部件所带的所有运动部件等效地看等效地看作是一个绕曲轴中心转动的简单回转体。作是一个绕曲轴中心转动的简单回转体。v当发动机在低速情况下突然加大油门时,它所发出当发动机在低速情况下突然加大油门时,它所发出的扭矩除了克服各种机械阻力外,的扭矩除了克服各种机械阻力外,其有效扭矩将使其有效扭矩将使发动机加速运转。发动机加速运转。v通过测量发动机的角加速度,通过测量发动机的角加速度,或者或者测量从低速到高速所用的时间,测量从低速到高速所用的时间,就可就可以计算出发动机
9、所发出的功率。以计算出发动机所发出的功率。1)通过测量速度和加速度计算发动机的瞬时功率)通过测量速度和加速度计算发动机的瞬时功率 v功率计算公式如下:功率计算公式如下:Pe:发动机在加速过程中所发出发动机在加速过程中所发出的瞬时功率的瞬时功率;J:发动机转动系统的当量转动惯发动机转动系统的当量转动惯量;量;n:发动机转速;发动机转速;dn/dt:发动机转速变化率;发动机转速变化率;v例如,要测量右图升速曲线中例如,要测量右图升速曲线中A点的瞬时功率,只要知道点的瞬时功率,只要知道A点点瞬时速度瞬时速度n1和该点速度的变化和该点速度的变化率率(曲线的斜率曲线的斜率)即可。即可。dtdnJnPe3
10、210)602(2、无外载测功原理、无外载测功原理2)通过测量加速时间来计算发动机的平均功率)通过测量加速时间来计算发动机的平均功率v在实际工作中,通常不是测量在实际工作中,通常不是测量某一转速下的瞬时功率,而往某一转速下的瞬时功率,而往往是测量加速过程中某段时间往是测量加速过程中某段时间内的平均功率。内的平均功率。如右图所示,如右图所示,我们要计算转速从我们要计算转速从n1到到n2的平均的平均功率。功率。v由上式可知,发动机发出的平由上式可知,发动机发出的平均功率均功率Pav与从与从n1到到n2所需时间所需时间成反比。成反比。实际测量时实际测量时n1和和n2是给是给定的,所以只要测量时间定的
11、,所以只要测量时间,就可以算出平均功率。就可以算出平均功率。TnnJPav21223210)602(这种试验方法在准确度要求不高的情这种试验方法在准确度要求不高的情况下,例如作为同一台发动机维修调况下,例如作为同一台发动机维修调整前后的质量判断,或一般的车况分整前后的质量判断,或一般的车况分析,常常是十分有效的方法。析,常常是十分有效的方法。测量方法测量方法 一种是将电磁感应式传感器装在离合器壳体上的一种是将电磁感应式传感器装在离合器壳体上的一个特制的加工孔内,与飞轮齿圈的齿顶保持一定一个特制的加工孔内,与飞轮齿圈的齿顶保持一定距离,飞轮旋转,传感器产生脉冲信号。距离,飞轮旋转,传感器产生脉冲
12、信号。另一种是利用天线收取发动机另一种是利用天线收取发动机运转时的点火脉冲信号,而与发运转时的点火脉冲信号,而与发动机没有任何有线连接。动机没有任何有线连接。设备简介设备简介v专用表:专用表:QFL-2A型、型、QCG-2GJ型汽车无负型汽车无负载测功表;载测功表;v综合检测仪:综合检测仪:QFC-5型、型、EA3000型和型和WFJ-1型型发动机综合检测仪发动机综合检测仪3、各气缸功率均衡性检测、各气缸功率均衡性检测v发动机所发出的功率,应该是各气缸发出功率的发动机所发出的功率,应该是各气缸发出功率的总和,从理论上讲,正常运行时,发动机各气缸总和,从理论上讲,正常运行时,发动机各气缸所发出的
13、功率应是相同的。所发出的功率应是相同的。v但由于结构、供油系统以及点火系统方面的差异,但由于结构、供油系统以及点火系统方面的差异,各气缸实际发出的功率还是会有所不同;各气缸实际发出的功率还是会有所不同;特别是特别是当某气缸有故障时,这种差别就更加明显。当某气缸有故障时,这种差别就更加明显。v例如,当发动机以某一转速运行时,若某气缸火例如,当发动机以某一转速运行时,若某气缸火花塞突然断火,该气缸就不能作功,发动机总功花塞突然断火,该气缸就不能作功,发动机总功率就会下降。率就会下降。v依据这种分析,我们就可以采用轮流将各缸断火依据这种分析,我们就可以采用轮流将各缸断火的办法,来判断某缸技术状况是否
14、完好。的办法,来判断某缸技术状况是否完好。“单缸单缸断火断火”的具体测试方法有两种:一种是测试功率的具体测试方法有两种:一种是测试功率的变化,另一种是测试转速的变化。的变化,另一种是测试转速的变化。1)单缸功率的检测)单缸功率的检测v利用前面介绍的无外载测功原理,我们可以测量某单个利用前面介绍的无外载测功原理,我们可以测量某单个气缸的功率。气缸的功率。v方法是:方法是:首先测量整个发动机的总功率,然后在某缸断首先测量整个发动机的总功率,然后在某缸断火条件下,再测量发动机的功率。两次测量功率之差,火条件下,再测量发动机的功率。两次测量功率之差,就应是断火气缸所发出的功率。就应是断火气缸所发出的功
15、率。用这样的方法,依次将用这样的方法,依次将各缸断火,分别测量各次断火后的功率,并得出各单缸各缸断火,分别测量各次断火后的功率,并得出各单缸功率。功率。v比较各单缸功率,即可判断各缸工作情况。正常时,各比较各单缸功率,即可判断各缸工作情况。正常时,各单缸功率应是基本相同的,单缸断火后的功率也应该是单缸功率应是基本相同的,单缸断火后的功率也应该是相近的,若某缸断火后,测得的功率没有变化,则可以相近的,若某缸断火后,测得的功率没有变化,则可以认为这个气缸本来就未参与做功。认为这个气缸本来就未参与做功。2)单缸断火后转速的变化)单缸断火后转速的变化v发动机在一定转速下运行时,若某缸突然断火,发动机在
16、一定转速下运行时,若某缸突然断火,则发动机输出功率将减少,因而转速也会降低,则发动机输出功率将减少,因而转速也会降低,以寻求与负载和摩擦功率新的平衡。若各缸的功以寻求与负载和摩擦功率新的平衡。若各缸的功率是均衡的,则当各缸轮换地断火时,转速下降率是均衡的,则当各缸轮换地断火时,转速下降的幅度应基本相同。反之,若转速下降的幅度差的幅度应基本相同。反之,若转速下降的幅度差别很大,则说明有的气缸工作不正常。别很大,则说明有的气缸工作不正常。v因而我们可以利用单缸断火情况下的转速下降数因而我们可以利用单缸断火情况下的转速下降数值,来评价各缸的工作状况。正常时转速下降的值,来评价各缸的工作状况。正常时转
17、速下降的平均值与气缸数有关。平均值与气缸数有关。v一般要求转速下降的最高、最低值之差,不应大一般要求转速下降的最高、最低值之差,不应大于平均值的于平均值的30。若某缸断火后,转速下降值远。若某缸断火后,转速下降值远小于平均值,则说明该缸工作不良。当然,转速小于平均值,则说明该缸工作不良。当然,转速下降越小,说明该缸发出的功率也越小;若转速下降越小,说明该缸发出的功率也越小;若转速下降为零,证明该气缸不工作。下降为零,证明该气缸不工作。v应该指出,发动机气缸数越多,应该指出,发动机气缸数越多,每个气缸对发动机总功率的贡每个气缸对发动机总功率的贡 献率就越低,单缸断火后转速献率就越低,单缸断火后转
18、速 下降值就越小,测量的误差以下降值就越小,测量的误差以 及判断故障的难度也就越大。及判断故障的难度也就越大。第三章第三章 发动机综合技术状况检测发动机综合技术状况检测 一、一、概述概述 二、二、发动机功率的检测发动机功率的检测 三、汽油车点火系统检测三、汽油车点火系统检测 三、汽油车点火系统检测三、汽油车点火系统检测v我们都知道,汽油发动机工作时,我们都知道,汽油发动机工作时,不仅需要一定空不仅需要一定空燃比的混合气,燃比的混合气,还需要按一定的顺序及时为各气缸还需要按一定的顺序及时为各气缸提供电火花以点燃混合气。提供电火花以点燃混合气。对点火系统一般的要求对点火系统一般的要求是:是:火花要
19、具有足够高的击穿电压;火花要具有足够高的击穿电压;火花要有足够高的能量以保证可靠点火;火花要有足够高的能量以保证可靠点火;点火时刻要能够适应发动机工况的变化。点火时刻要能够适应发动机工况的变化。v由于点火系统元件较多、由于点火系统元件较多、工作条件又往往比较恶劣,工作条件又往往比较恶劣,使用久了,性能会下降,还可能出现故障,使用久了,性能会下降,还可能出现故障,这些都这些都会影响发动机的动力性和经济性,严重时还会造成会影响发动机的动力性和经济性,严重时还会造成发动机熄火或不能起动。发动机熄火或不能起动。因此,点火系统的故障,因此,点火系统的故障,往往是发动机不能正常工作的重要原因之一。往往是发
20、动机不能正常工作的重要原因之一。v目前,对点火系统进行检查的方法,主要是利用仪目前,对点火系统进行检查的方法,主要是利用仪器分析点火线圈初、次级电压波形器分析点火线圈初、次级电压波形(主要是次级电压主要是次级电压波形波形),进而判断点火系统的工作情况,以及测试点进而判断点火系统的工作情况,以及测试点火提前角等。火提前角等。第一节第一节 点火系的基础知识点火系的基础知识点火系的分类:点火系的分类:v(1)传统点火系统)传统点火系统v(2)电子点火系)电子点火系v(3)电控点火系)电控点火系v(一)传统点火系(一)传统点火系v主要包括:蓄电池、断电器、点火线圈、分电器、附件电阻、电容器和火花塞v(
21、二)电子点火系(二)电子点火系v包括蓄电池、点火信号发生器、点火器、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关等。v点火信号发生器一般有磁感应式、霍尔式、光电式、电磁振荡式。v(三)电控点火系(计算机控制点火系)(三)电控点火系(计算机控制点火系)v包括传感器、电子控制单元(ECU)、点火器、点火线圈、分电器、火花塞。微机控制点火系统微机控制点火系统点火控制模块受ECU控制分类分类:有分电器式有分电器式无分电器式无分电器式:微机控制点火系统微机控制点火系统-有分电器式微机控制点火系统微机控制点火系统-无分电器无分电器(分组式分组式)微机控制点火系统微机控制点火系统-无分电器无分电器(独立式独立式)仪器
22、设备仪器设备v发动机综合分析仪发动机综合分析仪v专用于测试汽车信号的示波器、专用于测试汽车信号的示波器、示波表示波表1.1.次级电压标准波形分析次级电压标准波形分析v 点火线圈完全相当于一个变点火线圈完全相当于一个变压器。压器。在初级线圈周期性通电在初级线圈周期性通电和断电的过程中,和断电的过程中,初、次级线初、次级线圈都因电流变化而感应电动势,圈都因电流变化而感应电动势,初、次级电压随时间变化的规初、次级电压随时间变化的规律是相似的。律是相似的。v因次级电压对发动机正常工作因次级电压对发动机正常工作至关重要,下面我们重点分析至关重要,下面我们重点分析次级电压的波形。次级电压的波形。初级电流:
23、初级电流:6.97.7A 次级电压:次级电压:29kV va a点:点:断电器触点断断电器触点断开,或电子点火器输出开,或电子点火器输出断开,点火线圈初级断开,点火线圈初级突突然断电然断电,导致次级电压,导致次级电压急剧上升。急剧上升。vabab段:段:为火花塞击穿为火花塞击穿电压。传统点火系统的电压。传统点火系统的击穿电压约为击穿电压约为151520kV20kV,电子点火系统可达电子点火系统可达181830kV30kV。ab段段a点点vcdcd段:段:为火花塞电极间为火花塞电极间的混合气被击穿之后,维的混合气被击穿之后,维持火花放电所需电压,一持火花放电所需电压,一般为几千伏。这段波形通般为
24、几千伏。这段波形通常也叫常也叫“火花线火花线”。火花火花线应具有一定的高度和宽线应具有一定的高度和宽度,它反映了点火能量的度,它反映了点火能量的大小大小,也是保证可靠点火的也是保证可靠点火的重要条件。重要条件。vdede段:段:火花消失,点火火花消失,点火线圈中剩余磁场能量在线线圈中剩余磁场能量在线路中维持一段衰减振荡。路中维持一段衰减振荡。这段也叫第一次振荡。振这段也叫第一次振荡。振荡结束后,电压降到零。荡结束后,电压降到零。vf f点:点:断电器触点闭合,断电器触点闭合,或电子点火器输出导通使或电子点火器输出导通使点火线圈初级突然闭合,点火线圈初级突然闭合,初级电流开始增加,引起初级电流开
25、始增加,引起次级电压突然增大。次级电压突然增大。需要需要注意的是:在注意的是:在a a点,初级点,初级电流是急剧减小的,而在电流是急剧减小的,而在f f点电流是逐渐增加的,点电流是逐渐增加的,所以这两点感应次级电压所以这两点感应次级电压的方向相反,而且大小也的方向相反,而且大小也不相同。不相同。vfgfg段:段:因初级电流接通而因初级电流接通而引起回路电压出现衰减振荡。引起回路电压出现衰减振荡。这段称为第二次振荡。振荡这段称为第二次振荡。振荡消失后,电压恢复到零。消失后,电压恢复到零。v整个波形中,从整个波形中,从a a到到f f段对段对应于初级电流不导通、次级应于初级电流不导通、次级线圈放电
26、阶段,对于传统点线圈放电阶段,对于传统点火系统,也就是断电器触点火系统,也就是断电器触点断开阶段;断开阶段;从从f f到到a a段对应于段对应于初级电流导通、线圈储能阶初级电流导通、线圈储能阶段,也是传统点火系统中断段,也是传统点火系统中断电器触点闭合阶段。电器触点闭合阶段。第二节第二节 次级电压的故障波形分析次级电压的故障波形分析1 1)单缸次级电压的故障波形分析)单缸次级电压的故障波形分析v若点火系统出现故障,次级电压的波形也会发生若点火系统出现故障,次级电压的波形也会发生相应的变化。所以我们可以通过分析次级电压的相应的变化。所以我们可以通过分析次级电压的波形来判断点火系统可能的故障。波形
27、来判断点火系统可能的故障。下面给出了较常见的一些故障波形:下面给出了较常见的一些故障波形:断电高压产生之前出现小的多余波形,说断电高压产生之前出现小的多余波形,说明断电器触点接触面不平,在完全断开之前有瞬明断电器触点接触面不平,在完全断开之前有瞬间分离现象,引起电压抖动。间分离现象,引起电压抖动。火花线变短,很快熄灭,说明点火系统储火花线变短,很快熄灭,说明点火系统储能不足。可能是供电电压偏低,或初级电路导线能不足。可能是供电电压偏低,或初级电路导线接触不良造成的。接触不良造成的。第二次振荡波形之前出现小的杂波,可能第二次振荡波形之前出现小的杂波,可能是由断电器触点接触面不平,在完全闭合之前有
28、是由断电器触点接触面不平,在完全闭合之前有不良接触所致。不良接触所致。在触点闭合阶段,存在多余的小的杂波,在触点闭合阶段,存在多余的小的杂波,可能是初级电路断电器触点搭铁不良,或各接点可能是初级电路断电器触点搭铁不良,或各接点接触不良,引起了小的电压波动。接触不良,引起了小的电压波动。第二次振荡波形存在严重的杂波,这一般是第二次振荡波形存在严重的杂波,这一般是由于断电器触点臂弹簧弹力太弱,使触点闭合瞬间由于断电器触点臂弹簧弹力太弱,使触点闭合瞬间引起弹跳所致。引起弹跳所致。击穿电压过高,且火花线较为陡峭,这可能击穿电压过高,且火花线较为陡峭,这可能是火花塞间隙太大,或次级电路开路等所引起。火是
29、火花塞间隙太大,或次级电路开路等所引起。火花间隙越大,所需击穿电压越高,而且往往没有良花间隙越大,所需击穿电压越高,而且往往没有良好的放电过程。好的放电过程。击穿电压和火花线都太低,且火花线变长,这击穿电压和火花线都太低,且火花线变长,这可能是火花塞间隙太小或积炭较严重。在这种情况可能是火花塞间隙太小或积炭较严重。在这种情况下,击穿电压就会很低,而火花放电时间则较长。下,击穿电压就会很低,而火花放电时间则较长。火花线中出现干扰火花线中出现干扰“毛刺毛刺”,可能是分电器盖或,可能是分电器盖或分火头松动。这样,在发动机高速运转时,因分电器分火头松动。这样,在发动机高速运转时,因分电器的振动会使火花
30、塞上的电压不稳定而出现抖动。的振动会使火花塞上的电压不稳定而出现抖动。完全没有高压击穿和火花线波形,说明火完全没有高压击穿和火花线波形,说明火花塞未被击穿,也就没有火花放电过程。产生的原花塞未被击穿,也就没有火花放电过程。产生的原因可能是次级高压线接触不良或断路,或者火花塞因可能是次级高压线接触不良或断路,或者火花塞间隙过大。间隙过大。第一次振荡次数明显减少,可能的原因是第一次振荡次数明显减少,可能的原因是断电器触点并联的电容器漏电、电容器容量不够或断电器触点并联的电容器漏电、电容器容量不够或初级线路接触不良,导致线路上电阻增大、耗能增初级线路接触不良,导致线路上电阻增大、耗能增加,火花熄灭后
31、剩余能量小,振荡衰减加快。加,火花熄灭后剩余能量小,振荡衰减加快。整个次级电压波形上下颠倒,说明点火线圈整个次级电压波形上下颠倒,说明点火线圈初初级两端接反或将电源极性接反了。从而初级电流、级两端接反或将电源极性接反了。从而初级电流、以至次级电压都改变了方向。以至次级电压都改变了方向。与正常时相比,触点闭合阶段变短,说明断与正常时相比,触点闭合阶段变短,说明断电电器触点间隙过大了。器触点间隙过大了。v实际上,次级电压波形不仅与点火系统的状况实际上,次级电压波形不仅与点火系统的状况有关,还要受发动机内部工作状况有关,还要受发动机内部工作状况(温度、压力、温度、压力、燃气成分等燃气成分等)的影响,
32、情况较为复杂。的影响,情况较为复杂。v所以在实践中还可能会遇到很多不同形状的故所以在实践中还可能会遇到很多不同形状的故障波形。只要我们掌握了点火系统的基本工作障波形。只要我们掌握了点火系统的基本工作原理,就不难根据故障波形作出相应的分析判原理,就不难根据故障波形作出相应的分析判断。断。2 2)不同气缸次级点火电压波形的对比分析)不同气缸次级点火电压波形的对比分析v若将不同气缸次级点火电压波形排列在一起,通若将不同气缸次级点火电压波形排列在一起,通过对比观察分析,常常可以发现某些气缸点火方过对比观察分析,常常可以发现某些气缸点火方面的故障现象。常用的方法是将波形重叠起来面的故障现象。常用的方法是
33、将波形重叠起来(重重叠波叠波)或左右排列或左右排列(平列波平列波)。(1)(1)重叠波:重叠波:在正常情况下,在正常情况下,各气缸次级点火电压波形是各气缸次级点火电压波形是非常相似的。利用重叠波,非常相似的。利用重叠波,主要是检查传统点火系统中主要是检查传统点火系统中断电器触点闭合角的大小断电器触点闭合角的大小,以及以及各气缸对应触点闭合时各气缸对应触点闭合时刻的分散程度,刻的分散程度,从而间接判从而间接判断分电器凸轮磨损情况。断分电器凸轮磨损情况。v(2)(2)平列波:平列波:将各气缸的次级电压波形按点火顺序依次将各气缸的次级电压波形按点火顺序依次排列显示,如下图所示。通过各缸的波形对比,很
34、容易排列显示,如下图所示。通过各缸的波形对比,很容易观察到某气缸点火状况是否正常。观察到某气缸点火状况是否正常。例如,图中第例如,图中第3 3缸击缸击穿电压太低,说明该气缸火花塞间隙太小,或绝缘体有穿电压太低,说明该气缸火花塞间隙太小,或绝缘体有裂纹。另外,当取下某缸的高压分线后,该缸击穿电压裂纹。另外,当取下某缸的高压分线后,该缸击穿电压应立即升至应立即升至20kV20kV以上才正常。否则说明点火线圈性能不以上才正常。否则说明点火线圈性能不好,或分电器、高压线有漏电。好,或分电器、高压线有漏电。火花塞无火:火花塞无火:汽缸不做工,发动机不起动汽缸不做工,发动机不起动。点火时刻:点火时刻:发动
35、机不易起动,怠速不稳;发动机发动机不易起动,怠速不稳;发动机动力不足,易过热,易爆燃等。动力不足,易过热,易爆燃等。火花塞火弱:火花塞火弱:高压火花弱,发动机起动困难,怠高压火花弱,发动机起动困难,怠速不稳,排气冒黑烟,加速性差。速不稳,排气冒黑烟,加速性差。点火性能不稳定:点火性能不稳定:发动机在不同状态时,工作性发动机在不同状态时,工作性能不同,常表现为:发动机低速正常,高速失速;能不同,常表现为:发动机低速正常,高速失速;低温正常,高温不正常;起动时正常,工作一段低温正常,高温不正常;起动时正常,工作一段时间后不正常等时间后不正常等。第三节第三节 常见故障常见故障火花塞无火火花塞无火点火
36、时刻点火时刻火花塞火弱火花塞火弱点点火火系系故故障障低压电路无低压电路无IGT信号:信号:曲轴位置传感器曲轴位置传感器、ECU、点火器点火器高压电路电阻过大和漏电高压电路电阻过大和漏电低压电路断开电流小:传感器、低压电路断开电流小:传感器、ECU、点、点火器、火器、点火线圈点火线圈高压电路高压电路电阻过大和漏电电阻过大和漏电低压电路低压电路IGT信号:信号:传感器传感器、ECU、点火器、点火器高压电路安装:分电器、高压线高压电路安装:分电器、高压线低压电路低压电路信号不稳定:传感器松动、线路信号不稳定:传感器松动、线路连接不良、点火器热稳定性差等连接不良、点火器热稳定性差等 点火性能点火性能不
37、稳定不稳定高压电路电阻过大和漏电高压电路电阻过大和漏电点火系故障原因分析点火系故障原因分析火花塞跳火检查火花塞跳火检查中央高压线跳火检查中央高压线跳火检查检查点火线圈电源电路、控制电路检查点火线圈电源电路、控制电路检查点火器电路及检查点火器电路及IGT信号信号传感器:曲轴位置传感器传感器:曲轴位置传感器检查电脑检查电脑点火时刻点火时刻分电器、分缸线分电器、分缸线检查点火线圈检查点火线圈点火器点火器更换更换检查低压电路,检查低压电路,传感器传感器分缸高压线跳火检查分缸高压线跳火检查火花塞火花塞更换更换检查高压电路,检查高压电路,点火正时点火正时点火系常规检查点火系常规检查点火系的维护点火系的维护
38、v包括:包括:v火花塞的检查与维护火花塞的检查与维护v点火正时的检查与维护点火正时的检查与维护v分电器维护分电器维护v点火线路的检查点火线路的检查第四节第四节 火花塞的检查与维护火花塞的检查与维护v1.火花塞的清洁与调整v(1)调整v火花塞的电极间隙一般为0.60.7mm,电子点火系统间隙可以适当增加为1.01.2mm,火花塞的使用寿命一般为2000030000Km。v火花塞电极间隙过小,击穿电压降低,削弱火花强度。v电极间隙过大,提高击穿电压,火花强度大,可能破坏绝缘性能v(2)清洁v火花塞上面有积碳可能造成火花塞工作不良。v火花塞上有积碳、积油等时,可用汽油或煤油灯浸泡,软化后,用非金属刷
39、净积碳,用吹风机吹干。不可以用刀刮、砂纸打磨等,以防损坏电极。v2、火花塞的拆装注意事项、火花塞的拆装注意事项v3 3、火花塞故障诊断(观色查故障)、火花塞故障诊断(观色查故障)v(1)瓷芯呈褐黑色,电极附近有块状积碳v原因一、烧机油;原因二、火花塞裂或电极断(采用跳火的方式进行)v(2)瓷芯呈惨白色:火花塞过热v(3)瓷芯呈微黑色,有碳粉覆盖v原因:长时间冷车、低速运转后出现,正常行驶后,会消失。第五节第五节 点火正时检查与调整点火正时检查与调整v1、点火正时的静态检测与调整v2、点火正时的动态检测与调整v3、电控点火系统的点火正时检测与调整第六节第六节 点火系常见故障诊断点火系常见故障诊断
40、v点火系常见故障为发动机不能发动或发动困难、个别缸不点火、点火时间不当、点火错乱等v点火系故障常见部位为火花塞、分电器、电子点火器、点火线圈等。第七节第七节 常见故障常见故障v发动机不能起动或起动困难发动机不能起动或起动困难v1、故障现象v发动机在行驶中突然熄火;起动机带动曲轴运转正常,但是不能起动或起动困难;火花塞湿润。v2、故障原因:根本原因是无高压火或火弱。初级电路故障(无初级电路故障(无高压火)高压火)开路开路配送故障配送故障次级电路故障次级电路故障火花塞故火花塞故障障点火线圈故点火线圈故障障高压总线、分电器盖、高压总线、分电器盖、分火头、分缸线分火头、分缸线个别缸不点火个别缸不点火v
41、1、故障现象v发动机运转不稳,在怠速下机体抖动;排气管冒黑烟或白烟,并发出有节奏的“突突”或放炮声v2、故障原因v(1)个别气缸的火花塞绝缘体破裂、电极间隙不当、油污、积碳,检修或更换损坏的火花塞。v(2)分缸高压线脱落或漏电,间隙或更换分缸高压线v(3)分电器盖破裂漏电,更换分电器盖v(4)点火线圈存在间歇性断火故障更换点火线圈v(5)电控点火系统的信号拾取和指令发出故障点火错乱点火错乱v1、故障现象v发动机启动困难,启动后工作不稳定,伴有进气管回火,排气管放炮和爆燃等现象v2、故障原因v分缸高压线的相对位置搞错或分电器盖绝缘不良漏电。5.3.4 点火波形测试与诊断点火波形测试与诊断v主要设
42、备是点火示波器v用以检测和诊断点火系统的点火波形,并与系统内部存储的波形相对比,从而判断故障原因,解决故障。波形分析就是把实际波形与标准波形比较以判断点火系的故障。波形分析就是把实际波形与标准波形比较以判断点火系的故障。1.52.5KV平列波平列波并列波并列波重叠波重叠波单缸选择波单缸选择波 点火系波形分析点火系波形分析单缸选择波:按点火顺序逐个单选出一个缸的波形进行显示,单缸选择波:按点火顺序逐个单选出一个缸的波形进行显示,把横坐标拉长,以看清点火波形各阶段的变化,也可看清火把横坐标拉长,以看清点火波形各阶段的变化,也可看清火花线的长度和高度花线的长度和高度点火系波形分析点火系波形分析平列波
43、:各缸点火波形按点火顺序从左至右首尾相连排列,平列波:各缸点火波形按点火顺序从左至右首尾相连排列,1缸右侧。易于比较各缸发火线的高度、击穿电压。缸右侧。易于比较各缸发火线的高度、击穿电压。点火系波形分析点火系波形分析并列波:各缸点火波形并列波:各缸点火波形按点火顺序从下至上排按点火顺序从下至上排列,可以比较火花线长列,可以比较火花线长度和一次电路闭合区的度和一次电路闭合区的长度。长度。比较比较火花线火花线长度长度比较各缸闭合时间,比较各缸闭合时间,导通时刻,点火时导通时刻,点火时刻。应一致。刻。应一致。点火系波形分析点火系波形分析重叠波:各缸点火波形之首对齐重叠在一起排列,可以重叠波:各缸点火
44、波形之首对齐重叠在一起排列,可以比较各缸点火周期、闭合区和断开段的差异。比较各缸点火周期、闭合区和断开段的差异。比较比较火花火花线高度和线高度和长度长度比较断开时间比较断开时间比较闭合时间比较闭合时间,导通时,导通时刻,点火时刻刻,点火时刻。各缸一。各缸一致。致。点火系波形分析点火系波形分析特点:有分电器,特点:有分电器,ECU控制点火器,点火器控制点火线圈控制点火器,点火器控制点火线圈1.丰田皇冠丰田皇冠3.0 2JZ-GE发动机点火系检修发动机点火系检修典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断v检修:检修:v高压线:用欧姆表测量每根高压线电阻,应小于
45、高压线:用欧姆表测量每根高压线电阻,应小于25千欧。千欧。v检查分电器盖、分火头、分电器的接触情况和绝缘情况。检查分电器盖、分火头、分电器的接触情况和绝缘情况。典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断v检查检查ECU:测量输出的:测量输出的IGT信号,拔下点火器连接器,用万用表测量信号,拔下点火器连接器,用万用表测量IGT端端的信号电压,起动发动机,万用表读数应为的信号电压,起动发动机,万用表读数应为0.51V。(示波器、试灯)。(示波器、试灯)典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断检查点火器检查点火器v电源线:电源线:12Vv搭铁线:搭铁线:0欧姆欧姆v信号线:将二极管试灯接于点火器与点火
46、线圈(或搭铁)直间,起动发信号线:将二极管试灯接于点火器与点火线圈(或搭铁)直间,起动发动机试灯应闪亮。动机试灯应闪亮。典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断v特点:无分电器同时点火系,点火顺序特点:无分电器同时点火系,点火顺序1342,点火线圈与点火器制,点火线圈与点火器制成一体。成一体。2.时代超人时代超人AJR发动机点火系检修发动机点火系检修典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断4k6k传感器:曲轴传感器:曲轴位置传感器位置传感器波波/灯灯V12V0 IGT信号:拔下点火模组连接器,二极管信号:拔下点火模组连接器,二极管试灯接在连接器插头的试灯接在连接器插头的1脚(脚(3脚)与搭脚)
47、与搭铁之间,起动发动机,试灯应闪亮。铁之间,起动发动机,试灯应闪亮。V典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断特点:直接点火,特点:直接点火,点火顺序点火顺序1342,点火器、点火线点火器、点火线圈一体,无高压圈一体,无高压线,与点火线圈线,与点火线圈装配在一起。装配在一起。3.广本雅阁点火系故障诊断广本雅阁点火系故障诊断典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断v检修v点火器v电源线:12Vv搭铁线:0 v信号线:脉冲信号信号线:脉冲信号v火花塞电极间隙:火花塞电极间隙:1.0-1.1mm1.0-1.1mm典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断案例案例1:曲轴位置传感器故障。:曲轴位置传感器
48、故障。案例分析案例分析案例分析案例分析案例案例2:点火模块工作不良故障:点火模块工作不良故障。D、检查气路:考虑大众系列轿车节流阀体脏污对怠速及加、检查气路:考虑大众系列轿车节流阀体脏污对怠速及加速工况均有影响,因此将其清洗后进行基本设置,但仍速工况均有影响,因此将其清洗后进行基本设置,但仍不见成效。接着检查并清洗空气流量计,更换氧传感器不见成效。接着检查并清洗空气流量计,更换氧传感器后故障依旧。后故障依旧。E、检查点火系统:火花塞、缸线都正常。、检查点火系统:火花塞、缸线都正常。修复修复:l、4缸火花塞火花较弱。考虑到此车缸火花塞火花较弱。考虑到此车1、4缸共用同缸共用同一点火线圈,更换点火
49、线圈一点火线圈,更换点火线圈N152后,故障彻底排除。后,故障彻底排除。分析分析:点火模块工作不良造成:点火模块工作不良造成1、4缸点火能量不足,导致缸点火能量不足,导致混合气燃烧状况变差是该故障的根本原因。混合气燃烧状况变差是该故障的根本原因。案例分析案例分析案例案例2:点火模块工作不良故障:点火模块工作不良故障。4、点火提前角的测试、点火提前角的测试 1)有关基本概念)有关基本概念v发动机内可燃混合气的燃烧是需要一定时间的。发动机内可燃混合气的燃烧是需要一定时间的。从火花塞开始点火,到燃气烧完,大约需要从火花塞开始点火,到燃气烧完,大约需要23ms。为了使活塞到达上止点时,混合气已经充为了
50、使活塞到达上止点时,混合气已经充分燃烧,以便发出最大功率,显然应使火花塞到分燃烧,以便发出最大功率,显然应使火花塞到达上止点之前点火。达上止点之前点火。v从点火开始到活塞到达上止点的这段时间,曲轴从点火开始到活塞到达上止点的这段时间,曲轴转过的角度就是点火提前角。转过的角度就是点火提前角。v调整正确的点火时刻也叫调整正确的点火时刻也叫“点火正时点火正时”。点点火正时对于发动机的动力性和经济性有很大火正时对于发动机的动力性和经济性有很大影响。影响。v最佳点火提前角并非定值,而是应随转速、最佳点火提前角并非定值,而是应随转速、负荷和汽油辛烷值的改变而变化。负荷和汽油辛烷值的改变而变化。v在传统点火