学习任务4：点火系统故障诊断

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（1）传统点火系：元征 EA-1000型发动机综合性能 分析仪（以下简称为分析仪 ）的电源夹持器夹持在蓄电 池正、负极上，红正、黑负 ；一次信号红、黑小鳄鱼夹 分别夹在点火线圈的一次接 线柱上，红正、黑负；1缸信 号传感器（外卡式感应钳） 卡在第1缸高压线上；二次信 号传感器（外卡式电容感应 钳）卡在点火线圈中心高压 线上，如图4-60所示。
图4-69 第2缸高压线开路的二次平列波
三、次级电压的故障波形分析
• （一）单缸次级电压的故障波形分析
（a）
(c)
(b) 图3-3 几种次级电压故障波形
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（2）单缸短路高压值测 量：将某缸火花塞上的高压 分线拔下对机体短路，该缸 点火电压应小于规定值（国 产货车应小于5kV）。 • 否则，说明分火头与分电 器盖插孔电极间隙过大或该 缸高压分线与分电器盖插孔 接触不良。 • 某国产货车第2缸高压分 线短路的二次平列波，如图 4-68所示。
图4-57 标准二次并列波
2.4.3 点火系波形分析 并列波：各缸点火波形 按点火顺序从下至上排 列，可以比较火花线长 度和一次电路闭合区的 长度。
比较各缸闭合时间， 导通时刻，点火时 刻。应一致。
比较火花线长度
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3）多缸重叠波 在示波器屏幕上，将 所有各缸点火波形之首 对齐并重叠在一起的排 列形式，称为多缸重叠 波。 6缸发动机的标准二次 重叠波，如图4-58所示 。
学 习 内 容
2.4.1 点火系故障原因分析 2.4.2 点火系常规检查★ 2.4.3 点火系波形分析 2.4.4 典型点火系统故障诊断
点火系典型故障
1. 2. 3. 4. 5. 发动机不能启动 个别缸不工作 发动机动力不足 高速缺火 启动时曲轴反转加速爆震
传统点火系的检测与诊断
发动机点火故障
2.4.3 点火系波形分析 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。 平列波 并列波 重叠波 单缸选择波
15KV-30KV过 大：高压电路间 隙大
1.5~2.5KV
各缸一致。
3个以上 过少：电路电阻大
过短：高压电路 间隙大、电阻大
2.4.3 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， 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
3．点火波形上的故障反映 区 • 当示波器与发动机联机后 ，在发动机运转中如果实测的 点火波形与标准波形相比有差 异，说明点火系有故障。 • 传统点火系在点火波形上 有4个故障反映区，如图4-59 所示。
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图4-59 波形上的故障反映区
• 图中： • A区为断电器触点故障反映区； • B区为电容器、点火线圈故障反映区； • C区为电容器、断电器触点故障反映区； • D区为配电器、火花塞故障反映区。
高压电路电阻过大和漏电
点火时刻
低压电路IGT信号：传感器、ECU、点火器
高压电路安装：分电器、高压线
低压电路信号不稳定：传感器松动、线路连接不良、 点火器热稳定性差等 高压电路电阻过大和漏电
点火性能不稳定
在深刻理解点火系统组成、工作过程的基础上，由点火系统的功能（正时、 能量）出发，进行故障原因的分析。
图4-69 第2缸高压线开路的二次平列波
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2）二次多缸并列波 也称为高压多缸并列波。 该波形的最大优点是，既能观 察到点火系整体（所有各缸的 点火波形），又能观察到点火 系个别（每个单缸的点火波形 ）。 正常的二次多缸并列波， 各缸的火花线长度应相等，各 缸的低频振荡波和闭合段波形 应上下对齐，振幅应一致。
图4-61 分析仪信号传感器与单缸独立点火线 圈式点火系的联机方法
图4-62 分析仪信号传感器与双缸独立点火线圈 式点火系的联机方法
二、次级电压标准波形分析
图3-2 次级点火电压的标准波形
图3-2 次级点火电压的标准波形
• 1．ab段：为火花塞击穿电压(点火电压)，传统点火系统 击穿电压为一般在15～20KV之间，电子点火系统击穿电 压为18～30KV。 • 2．cd段：为火花塞电极间混合气被击穿之后，维持火花 放电所需电压，一般为必千伏，这段波形称为“火花线”。 火花线具有一定的高度和宽度。它反映了点火能量的大小， 也是保证可靠点火的重要条件。 • 3．de段：火花消失，点火线圈中剩余磁场能量在线路中 维持一段衰减振荡。此段称为第一次振荡波。振荡结束后， 电压降到零。 • 4．fg段：因初级电流接通而引起回路电压出现衰减振荡， 这段称为第二次振荡波。振荡结束后，电压降到零。 • 5．fa′段：初级电流导通，线圈储能阶段，即断电器触点 闭合的全部时间
图4-58 标准二次重叠波
Hale Waihona Puke Baidu
2.4.3 点火系波形分析
比较闭合时间，导通时刻， 点火时刻。各缸一致。
比较火花线
高度和长度
比较断开时间
重叠波：各缸点火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。
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4）单缸选缸波 在示波器屏幕上，根据需要选出的任何一缸 的单缸点火波形，称之为单缸选缸波形。 由于点火系有一次线路和二次线路之分，因 此上述四种波形排列形式又有一次多缸平列波 、一次多缸并列波、一次多缸重叠波、一次单 缸选缸波和二次多缸平列波、二次多缸并列波 、二次多缸重叠波、二次单缸选缸波之分。
图4-67 某国产货车的二次平列波
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②如果个别缸点火电压过高，则可能是该缸高 压分线端部在分电器盖插孔内未插到底、分电器 盖插孔脏污严重、分火头与分电器盖该缸高压分 线插孔电极间隙太大或该缸火花塞间隙太大等原 因造成的。
图4-67 某国产货车的二次平列波
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③若各缸点火电压均过低，低于规定值下限， 则可能是混合气过浓、各缸火花塞间隙过小、各 缸火花塞电极油污、蓄电池电压不足或电容器容 量不足等原因造成的。 • ④如果个别缸点火电压过低，则可能是该缸火 花塞间隙太小、火花塞电极油污或火花塞绝缘性 能差等原因造成的。
图4-56 标准二次平列波
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2）多缸并列波 在示波器屏幕上，从下 至上按点火次序将所有各缸 点火波形之首对齐并分别放 置的一种排列形式，称为多 缸并列波。 6缸发动机的标准二次并 列波，如图4-57所示。有的 点火示波器，将各缸点火波 形按点火次序以三维的排列 形式显示出来，可称之为三 维多缸并列波。
图4-60 分析仪传感器与传统点火系 联机方法
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（2）无分电器点火系 对 于单缸独立点火线圈式，须 采用分析仪的金属片式二次 信号传感器，连接方法如图 4-61所示。 • 对于双缸独立点火线圈式 ，在检测任一缸点火波形时 ，须将1缸信号传感器和二 次信号传感器共同卡在该缸 高压线上，如图4-62所示。
图4-59 波形上的故障反映区
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1）二次多缸平列波 也称为高压多缸平列波 。利用该波形可完成下列 参数测量和故障诊断。 （1）各缸点火高压值 测量：可从kV刻度尺上直 接读出各缸击穿电压值， 如图4-63所示。
图4-63 观测二次多缸平列波
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击穿电压值应符合原厂规定。 国产货车击穿电压值一般为6kV ~8kV或8kV ~10kV，进口及国产轿车击穿电压值一般为10kV ~20kV。 • 各缸击穿电压值应一致，相差不大于2kV。某 国产货车的二次平列波如图4-67所示。
逆着信号流的方向，由结果-----原因。
项目4.1 点火波形的检测
• 一、点火示波器 • （一）点火示波器简介 • （二）点火示波器测试线的连接
• 示波器与发动机联机 • 示波器与发动机联机，是指示波器点火传感器 （包括夹持器等）与发动机点火系有关部位的连 接。 • 传统点火系一次点火信号是从断电器触点两端 采集的，二次点火信号是从点火线圈高压总线上 采集的，具体连接方法请见点火示波器使用说明 书。 • 元征EA-1000型发动机综合性能分析仪（带有 点火示波器功能）的联机方法如下。
图4-67 某国产货车的二次平列波
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各波形位置按点火次序从左至右排列。下面分为 四种情况进行故障分析、判断： • ①如果各缸点火电压均过高，超过规定值上限， 则可能是混合气过稀、分电器中央高压线两端部未 插到底、分电器盖插孔和高压线圈插孔脏污严重、 分火头与分电器盖插孔电极间隙太大或各缸火花塞 间隙均偏大等原因造成的。
发动机微机控制点火系统故障
低压电路故障 高压电路故障
诊断仪、示波器、万用表 高压试火、示波器、万用表
2.4.1 点火系故障原因分析 常见故障 火花塞无火：汽缸不做工，发动机不起动。 火花塞火弱：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。
点火时刻：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。
图4-68 第2缸高压线短路的二次平列波
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（3）单缸开路高压值测 量：将某缸高压线从火花塞 上拔下而不短路，该缸点火 高压值应达到20~30kV，即 达到点火系的最大电压值。 • 否则，说明高压线、分电 器盖绝缘不良或点火线圈、 电容器性能不良。 • 某国产货车2缸高压线开 路测量时击穿电压上升的情 况，如图4-69所示。
2.4.2 点火系常规检查
V
V
V
波/灯
逆着信号流的方向，由结果-----原因。
波/灯
2.4.2 点火系常规检查
火花塞跳火检查
分缸高压线跳火检查
中央高压线跳火检查 检查点火线圈电源电路、控制电路 检查点火器电路及IGT信号 传感器：曲轴位置传感器 检查电脑 更换
火花塞
分电器、分缸线 检查点火线圈 点火器 更换
学 习 导 航
1 2
任务载体
学习要求
学习内容 案例分析 自主学习
3
4
5
• 【任务描述】
• 一辆桑塔纳2000，底盘号：WVWZZZ33ZXW052150， 该车已行驶了16万公里。据车主描述，下了高速交完费后 感觉提速费劲,后来越来越严重。用电脑检查没有故障码， 读数据流，发现空气进气流量和喷油脉宽数值明显偏大， 所以首先将节气门和喷油嘴进行了清洗，并更换了空气流 量计，提速有了明显好转，正巧车主也有急事要办，所以 就把车开走了。可没过几天车主又找了回来，抱怨还是加 不上油，连接油压表打油压正常。根据发动机的系统的工 作原理进行分析，分析故障产生原因可能在点火系统，要 排除此故障，需要进行完成二个工作任务：点火波形的检 测和点火正时的检测。
学习任务4 汽油机点火系统的检测、诊断与排除
• 【任务目标】 • 1.了解：汽油机点火系的检测项目和内容。 • 2.熟悉：利用相关的检测诊断仪器和设备对点火 线圈的初、次级电压波形进行检测以及点火系点 火提前角的检测。 • 3.掌握：相关检测设备的使用方法和步骤。 • 4.学会：波形的读取方法，并查阅标准波形，对 所读取的波形进行分析，判断出检测车辆的点火 系统的工作情况；点火正时的故障分析。
2.4.3 点火系波形分析
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。
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1）多缸平列波 在示波器屏幕上，从 左至右按点火次序将所 有各缸点火波形首尾相 连的一种排列形式，称 为多缸平列波。 6缸发动机的标准二 次平列波，如图4-56所 示。
任 务 载 体
冷车不易起动， 怠速不稳，热车 加速犯闯，车速 超过120km／h后 提速困难。
桑塔纳时代超人轿车
点火模块工作不良， 更换点火线圈和点火 模块组件N152，故障 排除。
如何检修发动机微机控制点火系统？
学 习 要 求
1.能够正确分析故障原因。 2.掌握微机控制点火系统的故障诊断方法。
图4-67 某国产货车的二次平列波
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（3）单缸开路高压值测 量：将某缸高压线从火花塞 上拔下而不短路，该缸点火 高压值应达到20~30kV，即 达到点火系的最大电压值。 • 否则，说明高压线、分电 器盖绝缘不良或点火线圈、 电容器性能不良。 • 某国产货车2缸高压线开 路测量时击穿电压上升的情 况，如图4-69所示。
点火性能不稳定：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；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。
2.4.1 点火系故障原因分析 火花塞无火
低压电路无IGT信号：曲轴位置传感器、 ECU、点火器
高压电路电阻过大和漏电
点 火 系 故 障
火花塞火弱
低压电路断开电流小：传感器、ECU、点火器、 点火线圈