汽車波形分析課件

1、28 七月 2022汽車波形分析點火波形基礎知識(1)點火波形基礎知識(2)點火波形1=斷電器觸點打開時刻 斷電器觸點打開，初級線圈的脈沖自感電壓很大，產生瞬間電壓很快消失。 2=初級峰值電壓cC=斷電器閉合部分 由于觸點閉合，電流通過觸點直接搭鐵，所以電壓信號為零。使用FSA560的單波顯示，通過高精度示波器水平坐標可以測出閉合角。bb=衰減過程1.初極的點火波形是次級的感應波形，它的波形可反映點火線圈的好壞，及初極電容、白金或點火器的好壞。2.通過電壓變化波形，可以看到點火線圈得初級電流得導通時間，及導通時的電路壓降，發(fā)現(xiàn)點火線圈，點火器的損壞及電路短路、斷路、接觸不良等故障FSA560初

2、級（primary)-）次級(secondary)點火波形1、斷電器觸點打開時刻2、點火峰值: 是點火之前我們所見的最高電壓，它的高度受到許多因素影響。例如：火花塞間隙、汽缸壓力、混和氣濃度、點火系工作情況等。5、火花線當峰值電壓能擊穿火花塞間隙時，火花塞便跳火，會出現(xiàn)一個保持電壓的跳火電壓， ，出現(xiàn)一個水平線，火花線。bc12火花保持期衰減過程斷電器閉合期FSA5604、擊穿電壓: (4.017.0 kV) 指電火花穿越火花塞兩個電極所需要的電壓。3、燃燒電壓: (0.55.0 kV) 維持電火花穿越火花塞兩個電極所需的電壓。它所維持的時間叫燃燒時間 (圖中a段 0.42.4 ms)。 KT

3、S系列MOT系列點火線圈可以產生35kV左右的電壓，正常的點火只需4-17kv的電壓，多余的能量用來延長燃燒時間。如果儲備電壓不足或消耗在其它方面（如高壓線電阻過大），燃燒時間減少，混合氣不完全燃燒，發(fā)動機工作不良。1、點火電壓過高 （高于30kV） ?2、燃燒電壓過高 ?3、燃燒電壓過低 ?4、燃燒時間短 ?5、燃燒時間過長 ?a. 火花塞間隙過大; b. 混合氣過稀; c. 點火時間過早; d. 高壓線電阻過大。a. 高壓線開路; b. 火花塞電極間隙過大; c. 高壓線接頭過臟或銹蝕。a. 高壓線或火花塞短路; b. 火花塞電極間隙小; c. 火花塞積碳過多。a. 混合氣過濃; b. 火

4、花塞間隙過小; c. 火花塞被積碳短路。a. 高壓電阻過大或開路; b. 火花塞電極間隙過大; c. 分火頭與分電器蓋間隙過大; d. 混氣過稀。次級點火波形分析(1)點火次級波形是技術人員的確診器(在燃料反饋系統(tǒng)出現(xiàn)之前) Fault cause remedy 沒有振蕩 點火線圈次級開路 更換點火線圈 火花線有斜坡， 并不穩(wěn)定(單缸) 火花塞過臟，分缸 線電阻失效 清洗或更換火花塞 火花線有斜坡 (4 缸) 中央高壓線電阻失效， 分火頭失效 更換 擊穿電壓低，點火線傾斜 次級低阻(高壓絕緣失效) 更換高壓線 一缸擊穿電壓過高 火花塞間隙大，壓縮比過大，次級開路次級點火波形分析(2) 觀察點火

5、電壓的最大值，急加速時最大的點火電壓不應超過怠速時正常點火電壓的1倍，也不應該超過點火線圈最高點火電壓的75%。如果某缸出現(xiàn)上述情況，加載時就會出現(xiàn)“斷火”現(xiàn)象。 觀察燃燒電壓的最大值，若某一缸的燃燒電壓高，則可能是缺火所致。 觀察燃燒時間，急加速時的燃燒時間應該比怠速時短（因為急加速時進的混合氣要比正常時少），對于COP式點火系統(tǒng)（點火線圈直接裝在火花塞上），測度的方法是拆下點火線圈，在點火線圈和火花塞之間串聯(lián)一根無電阻的高壓線，然后再從高壓線上取信號。點火電壓燃燒電壓燃燒時間測試部位故障原因4.017kV0.5 5.0kV0.8 2.4ms高壓線正常4.0 6.0 kV0.2 2.0 kV

6、1.5-5.0 ms高壓線火花塞短路火花塞積碳過多（有缺火現(xiàn)象）35.0-50.0 kV5.0-15.0 kV0.0-1.0 ms高壓線開路前端高壓線開路（有缺火現(xiàn)象）0.0-2.0 kV0.0-1.0 kV0.0-1.0 ms高壓線開路后端高壓線開路（有缺火現(xiàn)象）5.0-15.0 kV1.0-5.0 kV0.8-2.4 ms高壓線短路前端高壓線短路火花塞積碳過多（有缺火現(xiàn)象）0.0-2.0 kV0.0-2.0 kV0.0-1.0 ms高壓線短路后端高壓線短路火花塞積碳過多（有缺火現(xiàn)象）次級點火波形分析(3)氧傳感器位置氧傳感器結構KTS系列FSA560標準波形圖博世設備上的波形圖檢測傳感器控

7、制傳感器氧傳感器波形圖(1)氧傳感器波形圖（2）氧傳感器（二氧化鋯）UtUst 1Us =0-1vt1 =1/s傳感器1傳感器21 V0 V氧傳感器波形圖(3)氧傳感器中通常含有鋯元素，在受熱時產生電壓。電壓的變化依據(jù)尾氣排放中的氧元素的變化而變化。氧化鈦型的傳感器的電阻值隨其周圍氧含量的變化而變化。發(fā)動機電腦為讀取這個可變電阻兩端的電壓降，通常提供一個工作電壓（一般1V，也有5V）。氧傳感器分類：按構成分為 氧化鋯式（ZrO2）; 氧化鈦式（TiO2）按線數(shù)分為: 兩線型（非加熱型）; 三線型（加熱型）氧傳感器作為電噴發(fā)動機混合氣質量的反饋元件，它的作用不可忽視。如果氧傳感器出現(xiàn)了故障，將導

8、致空燃比失調，燃油經濟性變差，動力性和加速性下降的后果。氧傳感器工作在極端的環(huán)境下，它的時效都會慢慢的失去。最終產生不了信號。氧傳感器失效的原因： a. 首要原因是發(fā)動機在較濃的混合比下運行時所造成的碳阻塞; b. 燃油壓力過高，噴油嘴損壞，電腦傳感器損壞，操作不當， c. 使用年限及行駛里程導致它正常失效; d. 汽油中含鉛，冷卻液中的硅膠腐蝕。氧傳感器的原理氧傳感器的分類氧傳感器重要作用氧傳感器失效原因氧傳感器好壞斷定氧傳感器反饋電壓測量引線法：從傳感器線束插頭引線。b. 檢測端子測量法：有些車型在汽車檢測插座內有氧傳感器反饋電壓測量端子。反饋電壓在0-1V內有變化（=過濃）(2500r/

9、min)。10s內的波形變化不小于8次。 （2500r/min）? 氧傳感器工作在極端的環(huán)境下，它的時效都會慢慢的失去。最終產生不了信號。 氧傳感器失效的原因： a. 首要原因是發(fā)動機在較濃的混合比下運行時所造成的碳阻塞; b. 燃油壓力過高，噴油嘴損壞，電腦傳 感器損壞，操作不當， c. 使用年限及行駛里程導致它正常失效; d. 汽油中含鉛，冷卻液中的硅膠腐蝕。氧傳感器中通常含有鋯元素，在受熱時產生電壓。電壓的變化依據(jù)尾氣排放中的氧元素的變化而變化。氧傳感器（二氧化鋯）UUst 10 V 氧傳感器作為電噴發(fā)動機混合氣質量的反饋元件，它的作用 不可忽視。如果氣傳感器出現(xiàn)了故障，將導致空燃比失調

10、， 燃油經濟性變差，動力性和加速性下降的后果。 氧傳感器分類： 按構成分為 氧化鋯式（ZrO2） 氧化鈦式（TiO2） 按線數(shù)分為 兩線型（非加熱型） 三線型（加熱型）氧傳感器波形圖(4)空氣流量計 UGassto信號電壓 空氣流量計(MAF)按結構原理： 翼板式、熱絲式、卡門渦旋式、及電位計式。 按信號類型： 數(shù)字式、摸擬式。因為控制電腦依據(jù)這個信號來計算發(fā)動機負荷，點火正時，排氣再循環(huán)控制及發(fā)動機怠速控制和其它參數(shù)，不良的空氣流量計會造成喘振和怠速不良，以及發(fā)動機性能和排放問題空氣流量計的分類：空氣流量計的重要性控制了空氣就控制了發(fā)動機轉速空氣流量計(MAF) 波形MAF與MAPMAF空氣

11、流量傳感器； MAP進氣(歧管絕對)壓力傳感器；空氣流量計測量發(fā)動機吸入空氣量，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。進氣壓力傳感器空氣質量流量及進氣壓力傳感器 翼板式空氣流量計: 工作原理：它的核心是一個可變電阻(電位計)， 它與空氣翼板同 軸連接，當空氣流動時翼板也 隨之開啟，隨著翼板的開啟角度 變化，可變電 阻器(電位計)也隨之轉動。 正常的翼板式空氣流量計怠速時的電壓約為1V ，油門全開時應 超過4V，空氣流量的輸出電壓 隨空氣流量的增加而升高，波形的幅值在氣流不 變時應保持穩(wěn)定，一定的空氣流量應有相對的 電壓輸出，當輸出電壓同空氣流量不符時，發(fā)動 機的工作狀況 將受

12、到明顯的影響?？諝饬髁坑?MAF)-翼板式 熱絲式空氣流量計: 工作原理：當空氣流過熱絲時使熱絲保持一個特 定溫度的電流量：即 流過的空氣越多(從熱絲帶 走的熱量越多)熱絲就越冷需要保持這個溫 度的 電流就越大。 熱絲式空氣流量計輸出電壓：怠 速0.2V-油門全開時超載4V，全減 速時輸出電 壓比怠速時的電壓稍低。 好壞的判斷：其怠速時的輸出電壓是否為0.25V ；燃油混合氣是否昌 黑煙；油門全開時電壓是否達到4V。空氣流量計(MAF)-熱絲式 卡門式渦旋式空氣流量計： 工作原理：根據(jù)注入發(fā)動機的空氣量而產生一個 頻率和占空比變 化的信號。 它的輸出方式是數(shù)字式的，大多數(shù)數(shù)字空氣流量 計隨空氣

13、的流量 改變，輸出的頻率隨之改變， 而 卡門式渦旋式空氣流量計不僅 頻率改變，同 時其脈寬也發(fā)生改變。 它的波形圖不是一個電壓波形而是一個頻率波形?？諝饬髁坑?MAF)-卡門式 電位計式的空氣流量計： 工作原理：空氣流量板與電位計同軸轉動，將 位置的變化變成電 位計轉動的傳感器。 當?shù)∷贂r電壓輸出電壓不越過0.5V，當油門全工時輸出電壓不 超過5V，全減速時又回到怠速 時的電壓?？諝饬髁坑?MAF)-電位計式進氣管壓力傳感器（直線的） UtUs = 0,5 - 4,5V進氣壓力傳感器(MAP) 模擬式輸出進氣壓力傳感器： 工作原理：利用一塊變形片來測量發(fā)動機的真 空度，當真空度增大時，變形片撓

14、度減小電壓 信號下降，當 真空度下降時電壓信號上升。 大多數(shù)進氣壓力傳感器在真空時(全減速)產 生的電壓信號接近0V，在怠速時為1.25V，而 當 節(jié)氣門全開時 輸出的電壓略低于5V。進氣壓力傳感器(MAP)模擬輸出 數(shù)字式進氣壓力傳感器： 當發(fā)動機真空度改變時，它的信號頻率隨之變 化。但不管發(fā)動機的真空度如何變化，從傳感器 輸出的電壓信號都將保持不變。 當沒有真空時，它的輸出信號為160Hz。在怠 速時它的輸出信號約為105Hz。波形的幅值應該 是滿5V。進氣壓力傳感器(MAP) 數(shù)字輸出溫度傳感器（NTC 電阻）電源電壓 大約 5伏 UT溫度傳感器溫度傳感器(1)水溫(ECT)溫度(C)

15、用來檢測發(fā)動機的冷卻水溫度，并將水溫 信號輸送給ECU，以使其根據(jù)水溫狀態(tài)調節(jié)噴 油量。在發(fā)動機的冷卻水溫較低的狀態(tài)下，如 果ECU沒有接到低溫信號，則ECU按正常溫度 狀態(tài)調控噴油量，因而將造成混合所濃度較稀 ；在發(fā)動機的冷卻水溫較高的狀態(tài)下，如果 ECU沒有接到高溫信號，將造成混合氣較濃， 從而影響發(fā)動機工作穩(wěn)定。PCM控制電腦溫度傳感器(2) 進氣溫度(IAT) 進氣溫度傳感器用于檢測進氣管中的空氣 溫度 。 進氣溫度低時，傳感器電阻及電壓就高 。進 氣溫度高時傳感器的電阻和電壓降就低。 通常傳感器的電壓應在3V5V(完全冷車狀 態(tài)) 之間，在運行溫度范圍內電壓降在1V2V 左右。 進氣

16、溫度傳感器為NTC(負溫度系數(shù))型熱敏 電阻型，是用來檢測發(fā)動機進氣溫度，安裝于 進氣流量傳感器或空氣濾清器或調壓室內。 ECU根據(jù)它的信號修正燃油噴射量，點火正時，以保持最佳空燃比。溫度傳感器(3) 燃油溫度(FT)UDKUs = 0,5 - 4,5V節(jié)氣門電位計 安裝位置 安裝在節(jié)氣門軸上的用來檢測節(jié)氣門開度的 傳感器。分類 模擬式、 開關式節(jié)氣門位置傳感器作用 檢測節(jié)氣門的開度狀態(tài)，電腦用它的信號來 計算發(fā)動機負荷、點火時間、排氣再循環(huán)、怠速控制和像變速器換擋待等其它參數(shù)。它會引起加速滯后和怠速問題、駕駛性能問題、排放問題。完好判斷 怠速時(節(jié)氣門全閉)電壓應低于1V，油門全開時低于5V。波形上下不應有任何斷裂。節(jié)氣門電位計模擬式TPS節(jié)氣門電位計開關式爆震傳感器 當爆震傳感器感知到發(fā)動機的爆震時，它將產生一個 交流信號，EST電路判定可能是