汽车发动机点火系统波形检测

1.点火次级电压波形检测

（1）点火次级电压多缸陈列波形检测

1）点火次级电压多缸陈列波形检测目的。检查高压线的点火高压、能量、短路或断路情况，或判定引起点火不良的火花塞。

2）检测前提条件。起动发动机，怠速运行，检测多缸陈列波形。

3）检测工具器材。发动机综合分析仪（示波器）。

4）利用陈列波形分析判断故障的方法。比较各缸高压值，各缸的点火峰值电压（击穿电压）应该相对一致，基本相等；观察各缸的点火波形的幅值、频率、形状和脉冲宽度等是否一致，相互之间任何的差别都表明可能有故障。

如图9-30所示是分电器式电子点火系统次级多缸陈列波形，示波器显示屏按照点火顺序从左到右依次显示每个缸的点火波形。

如图9-31所示是六缸发动机的标准陈列高压波形和常见故障波形。

图9-30 分电器式电子点火系统次级多缸陈列波形

5）在发动机故障条件下的检测步骤。如果发动机有故障，进一步确诊故障原因，可进行下列试验。

①任意取下某缸火花塞上的高压线，该缸次级高压峰值电压应立即升高至20kV以上。如取下某缸高压线后，点火高压峰值电压低于20kV，说明点火能量太小，故障原因是点火线圈不良、分电器、高压线或分火头有漏电。

图9-31 六缸发动机的标准陈列高压波形和常见故障波形

②将发动机转速升至2500r/min，如各缸点火高压峰值电压一致减少，但可保持在5kV以上，说明点火系统可在高速时正常工作。如各缸高压峰值都减少至5kV以下，说明点火线圈不良。如发动机转速升高后，个别缸点火高压峰值电压高于其他各缸时，说明该缸火花塞间隙过大；如发动机转速升高后，个别缸点火高压峰值电压低于5kV，说明该缸火花塞间隙过小、脏污或绝缘体有细微裂纹。

（2）点火次级电压单缸波形检测

1）点火次级电压单缸波形检测目的。分析单缸的点火闭合角（即点火线圈初级电路的通电时间）；分析点火线圈和次级电路性能（观察点火高压击穿电压值、燃烧电压值、点火时间等）；查出单缸混合气空燃比是否正常（从击穿电压和燃烧线看）；分析电容性能；查出造成气缸缺火的火花塞（从燃烧线看）。

图9-32为实测的点火次级单缸波形（图中FIRE为击穿电压，BURN为燃烧电压，DUR为闭合时间，RPM为转速）。

由于点火次级电压波形受发动机、燃油系统和点火条件的影响较大，所以对检测发动机机械部分、燃油系统及点火系统部件的故障是很有用的。通过观察波形的特定点及特定段相应的变化，可判定该缸点火系统相应部件和系统的故障。显示屏上显示了波形各部分的判定参数。

点火次级高压单缸波形常见的故障波形如图9-33所示。

2）检测前提条件。在发动机怠速工况下测试。

3）检测工具器材。发动机综合分析仪（示波器）。

4）利用点火次级电压单缸波形分析判断故障的方法。

图9-32 实测的点火次级单缸波形

①点火线圈初级绕组通电。点火线圈初级绕组开始通电，此时在次级绕组会产生少许的振荡。各缸应保持相对一致的波形下降沿，这表明各缸闭合角相同以及点火正时正确。

②点火线。如果击穿电压太高，表明该缸高压电路中存在着高电阻，常见的故障原因是分缸高压线未插好或火花塞间隙过大；如果击穿电压过低，表明该缸高压电路电阻低于正常值，常见的故障原因是高压线漏电或火花塞污蚀、破裂或间隙过小。

③燃烧电压。即火花塞产生的火花燃烧混合气时的电压，各缸燃烧电压保持相对一致，说明火花塞工作和各缸空燃比一致。如果混合气太稀，燃烧电压值就会降低。

④燃烧线。燃烧线应十分“干净”，即燃烧线上应没有过多的杂波。过多的杂波表明该缸点火不良，其原因是点火过早、喷油器损坏、火花塞脏污以及其他原因。燃烧线的持续时间与气缸内混合气浓度有关。燃烧线太长（超过2ms）表示混合气浓；燃烧线太短（少于0.75ms）表示混合气稀。

⑤点火线圈振荡。燃烧线后面最少有2个，最好3～5个的振荡波，振荡波过多或过少表明点火线圈或电容器有故障。

5）检测步骤

①将点火开关置于“OFF”位，按发动机综合分析仪（示波器）点火次级电压单缸信号波形接线。

②起动发动机，怠速运行，读取点火次级电压单缸信号波形。

2.点火初级电压波形检测

由于点火初级和次级绕组有互感作用，在次级绕组产生高压时还会反馈给初级电路。点火初级电压波形如图9-34所示。

（1）点火初级电压波形检测目的

(www.xing528.com)

图9-33 点火次级高压（单缸）常见故障波形

1）低压电路断路 2）高压线圈电阻太大 3）低压电路接头松动 4）电容器微漏电 5）电子点火器限流电路不良 6）电容器电阻太大或线路电阻太大 7）发动机积炭 8）火花塞间隙过大或混合比太稀或漏气 9）低压电路正负极接反 10）分电盘盖或分火头不良 11）气缸压力太低或混合气太稀 12）火花塞积炭或间隙过小 13）次级线圈或中央高压间歇性断路 14）电容器或次级线圈漏电 15）次级线圈漏电 16）初级或次级线圈接点断路 17）高压线电阻太大 18）火花塞电阻太大 19）混合比调整不当或喷油器不良 20）火花塞过热或气门漏气 21）高压电路断路 22）高压电路电阻太大

图9-34 点火初级电压波形

1）点火初级电压陈列波形检测目的。检查火花塞、高压线的短路或断路故障，及火花塞是否污损。当点火次级电压不易测试时（例如，无火花塞高压线的汽车），就需测试点火初级电压波形。

2）初级点火闭合角测试目的。是初级低压波形中的一个重要数据，初级点火闭合角显示主要用于分析单个气缸的点火闭合角（初级绕组通电时间）；确定平均闭合角的度数或毫秒数；分析点火线圈初级电路性能；分析电容性能。闭合角测试波形如图9-35所示。

（2）检测前提条件 先使发动机怠速运转，再加速发动机或按照行驶性能出现故障或点火不良发生的条件工况下测试。

（3）检测工具器材 发动机综合分析仪（示波器）。

（4）利用点火初级电压波形分析判断故障的方法

图9-35 闭合角测试波形

①如果一个缸的点火峰值电压明显比其他缸高出很多，则说明这个气缸的点火次级线路中电阻过高，如点火高压线开路或阻值太高。

②如果一个缸的点火峰值电压比其他缸低，则说明点火高压线短路或火花塞间隙过小、火花塞绝缘体破裂或污浊。

（5）检测步骤

①检测点火初级低压波形，先使发动机怠速运转。

②再加速发动机或按照行驶性能出现故障或点火不良发生的条件来起动发动机或驾驶汽车，密切注意当发动机负荷和转速变化时闭合角的变化情况，核实初级点火闭合角是否在标准范围内。

③确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等是否一致。观察各缸点火击穿峰值电压高度是否相对一致。

3.点火正时信号波形检测

由ECU给点火器（点火模块）或直接给点火线圈的点火正时信号含有初级点火闭合角和点火正时提前角的信息。

在加减速时，点火正时信号的脉冲将发生改变。点火正时信号波形如图9-36所示。

（1）点火正时信号波形检测目的 确定脉冲和脉冲之间幅值、频率和形状等的一致性。

（2）检测前提条件 在发动机怠速工况下测试。

（3）点火正时信号波形技术标准

①要求脉冲幅值足够高，脉冲间隔时间和形状一致。注意波形底部和顶部的直角以及幅值的一致性。

②供电电压不变时，所有波形都应是等高的。

（4）检测工具器材 发动机综合分析仪（示波器）。

（5）利用点火正时信号波形分析判断故障的方法

①波形底部电压过高，表明搭铁电阻过大或点火模块、ECU的搭铁不良。

图9-36 点火正时信号波形

②如果波形异常，应先检查线路、接线端子及示波器的连接。

③若发动机没有起动，则只能看到一条平直的波形。

（6）检测步骤

①将点火开关置于“OFF”位，按发动机综合分析仪（示波器）点火正时信号波形接线。

②起动发动机，怠速运行，读取点火正时信号波形。