汽修示波器波形分析法案例
汽车维修经典案例分享
汽车维修经典案例分享【案例一】现象：某轿车出现行驶无力、加速不良的故障，调取故障码显示混合气过稀诊断：经测试，怠速时汽油压力为260Kpa，加速时可达310Kpa，说明油压正常。
读取数据流，怠速时空气质量流量为2.2g/s，低于正常值（2~4g/s)，怀疑空气流量计故障，更换后故障依旧。
然后用真空表检测真空度，显示真空值为16（正常为60~70Kpa），证明进气系统漏气，经对进气管路外部以肥皂水检漏方式检查未发现漏气部位。
思维一转，于是将与活性炭罐电磁阀相连接的真空管路拔下并用手指堵住后，发现真空值突然上升至65Kpa，仔细检查发现活性炭罐电磁阀高位卡死，更换后故障消失。
【案例二】踩制动踏板时出现发动机熄火故障现象：当踩下制动踏板时，减速效果不是很好，同时出现发动机剧烈抖动几下后随即熄火的现象，车辆失控继续向前滑行。
分析：1、如为手动挡车型出现制动熄火，则考虑是否是带档刹车熄火的正常现象。
2、制动从某种意义上讲与松开加速踏板等效，考虑怠速马达在低位卡死。
3、真空助力器在制动时出现真空漏气现象诊断：1、因该车是自动挡，带档刹车熄火不考虑2、检测无故障码3、经查，发动机怠速平稳，且稳定在850转左右，符合正常要求。
说明非怠速电动机在低位卡死造成4、在怠速状态踩制动踏板，发动机剧烈抖动几下后随即熄火，同时出现踏板变硬的感觉，这只能是真空漏气造成。
但由于怠速及正常行车发动机运转正常，所以不考虑真空助力器与进气歧管相连的真空管路，故师傅将故障锁定在真空助力器上。
5、将真空表接在进气歧管上检测，怠速时真空度为64Kpa，在踩下制动踏板瞬间（发动机开始抖动，但没有熄火），真空度下降为15Kpa，由于变化幅度大，在进气系统中能有这么大的漏气量也只有助力器了（真空管很粗），更换后故障排除。
解惑：真空助力器内部左右气室在制动过程中不能良好密封，导致在刹车时，空气大量进入左气室，继而通过单向阀及真空管路进入燃烧室，由于该车采用空气流量计，故无法感知节气门后方的进气量，导致混合气过稀而熄火。
典型故障的波形分析(一)
发动机 ；Ｓ １ 一 Ｔ Ｉ Ｒ ８ ＧＥ Ｂ 单点喷射 故障症状 ：油耗过 高 ，有时 一黑烟
案例 １ ：喷油器 电阻过大
车 型 ：１ ９ ９ ３年 日产 公 爵 轿 车
及 其 线路 进 行 测 量 ， 现 ５ 喷 油 器 电 阻 ， 发 缸
从 图４ 以看 出 喷 油器 的喷 油 时 间 大 可
达 ， 气 门位 置 传 感 器 进 行 检 查 ， 果 正 节 结
常 。 用 故 障诊 断仪 读 取 故 障 码 显 示 系 统 再
正 常 ，读 取 数 据 流 观 察 与 怠速 相 关 的数 据 ， 没有 发 现 问题 。 来 问题 出在 其他 也 看 方面 ， 根据 以往 的经 验 ， 有 征 兆 的 突 然 没 熄火 ， 一般 是 点火 系统 有 问题 。 用示 波 器 检 查 次 级 点 火 ，波形 显 示 点 火 系统 正 常 ， 如 图 ６ 示 ， 在 发 动 机 突 然 熄 火 时 点 火 所 但 波形 同 时 消 失 ， 说 明发 动 机 熄 火 和 点 火 这 系统 有 关系 。 根 据次 级 波形 来 看点火 系 统本 身 不会
流 过 喷油 器 励磁 线 圈 的 电流 太小 而磁 力 下 降， 导致 喷油 器 针 阀打 开 速 度 变 慢 喷 油 量 减 小 ，由此 导致 发动 机 动 力 不 足 ， 速 无 加 力 的故 障 ，对 供 电 电 路修 理 后故 障排 除 。
仪难 以发 现 的故 障 。 者 在 日常 工 作 中 采 笔
制到主 、 动安全 系统 ， 被 都实现了电子智
能化控制 ， 这对 汽 修 行 业 的诊 断 技 术 和 诊 断手 段 提 出 了更 高 的要 求 。使 用 示 波 器 ， 可 以快速 准 确地 诊 断 出万 用 表和 故 障诊 断
汽车维修工必须具备的知识——电喷发动机示波器波形分析讲座(连载三)
明显看 出
： 正 常 工 能
度 ， 并 观 察 示 波 器 的 波 形 显
。 福 特 汽 Βιβλιοθήκη 公 司使 用 的 是 一 起 动 发 动 机 在 不 同转 速 下 试 车 ， 在 有
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口 角 的
持 续 约 秒 钟 ；
ｌ 至 值 变 具
Ｊ 刀 信 感 器 № 加 小 日 土 勺真 至
动 机 性
・ 再 急加速 至油 门 全开 ， 然后再 回到怠运 ；
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异 步 加 浓 或 额 外 喷 射 脉 冲 信 号 ， 用 以 改 善 动 机 的 空 气 量 而 产 生 一 个 频 率 和 占空 比
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汽 维 工 须 备 知 车 修 必 具 的 识
电 喷 发 动 机 示 波 器 波 形 分 析 讲 座 （载 ） 连 三
高 频 数 字 式 空 气 流 量 计 ，例 如 通 用 公 司的 日立 传 感 器 ，安 装 在 别 克 Ｖ 型 发 动 ６
字 式 空 气 流 量 计 不 同之 处 在 于 它 不 但 频 率
系 统 当 中 ，通 常 ，老 的 空 气 流 量 计 会 产 生 增 加 ，同 时 它 的 脉 冲 宽 度 也 改 变 。因 为 大
低频的 频率信号 。
多 数 卡 门 涡 旋 式 空 气 流 量 计 提 供 与 空 气 流 量 对 应 的 频 率 参 数 ， 所 以 测 试 卡 门 涡 旋 式
汽车维修工必须具备的知识—电喷发动机示波器波形分析讲座(连载四)
２ 进气 温 度传 感 器 ： ．
进 气 温 度 传 感 器 通 常 用 于 检测 进 气 管 中 的 空 气 温 度 ， 当用 示 波 器 测 试 日 ， 读 出 寸
小 。此 种 传 感 器 一 般 为 两 线 ， 其 中 一 根 搭 铁 ，一 根 信 号 ，也 有 少 数 的 传感 器 利 用 外 壳 搭 铁 ，它 只 有 一 根 信 号 线 引 出 。
首 先 来 看 一 下 温 度 传 感 器 在 电 喷 发 动 机 中 都 用 在 哪 些 方 面 ，按 其 使 用 功 能 来 分 有 ： 冷却 水 温 度传 感 器 ，进 气温 度 传感 器 ，
燃 油温 度 传 感 器 ，废 气 再循 环 （Ｇ ）温 度 ＥＲ
传 感 器 ，机 油 温 度 传感 器 等 。它 们 均 以相 同 的 方 式 工 作 ，测 量 方法 也 相 同 ，一 般 都 由一 个 负 温 度 系数 的 热 敏 电 阻构 成 ， 也 就
上个 世 纪 八 十 年 代 后 期 以后 生 产 的 大 多 数 电喷 发 动 机 上 的 各 种 不 同功 用 的温 度
进气温 度传 感器
汽车 的铡试 数据
传 感 器 其 工 作 原 理 及 方 式 是 一样 的 ， 所 以
它们的试验步 骤相类似 。
匝习 黧 嚣 啦 度ｉ ｌ代６ № 堪ｆ Ｉ温 ｃ ｎ冼 晦 ９ 刹斛 々 ８ 进 ７ 气
的 是 传 感 器 热 敏 电阻 两 端 电压 降 ， 进 气 温
度 低 时 ，传 感 器 电 阻 值 及 电压 降 就 高 ．进 气 温 度 高 时 传 感 器 的 电 阻 值 和 电 压 降 就
【图文并茂】汽车点火系统结构原理及波形分析
【图文并茂】汽车点火系统结构原理及波形分析很多朋友都在微信问这个示波器点火波形该怎么来测量怎么来通过一段波形来判别各个电器部件的好坏，所以就这个问题我们分别从点火系统的结构原理及初级次级点火波形来和朋友们来入手。
下图为一个老外用电锯锯开的一个点火线圈的横截面图片，从上面我们能清楚的看到两个线圈绕组。
外面一层为初级线圈，里面一层为次级线。
次级线圈的绕组线要比初级线圈的绕组线要密很多，但没有初级线圈绕组粗。
我们都知道发动机点火系统的分类分为三种：第一种是发动机所有气缸共用一个点火线圈，点火线圈产生的高压电通过分电器分配给各缸的火花塞。
早期化油器时均采用此方式，在电控发动机也有采用此种点火系统的，如桑塔纳（采用M1.5.4电控系统）夏利面包车。
第二种是两缸共用一个点火线圈，像伊兰特别克凯越。
对于常见的四缸发动机，一缸和四缸共用一个点火线圈，二缸和三缸共用一个点火线圈。
第三种被称为独立点火，即每缸火花塞上一个点火线圈，这种点火系统有3大优点：1.点火的能量强2.密封性好抗干扰能力强3.使用寿命长, 现在的车基本上都是这种点火系统.我们知道初级点火的波形是由初级线圈产生的，次级点火波形是由次级线圈产生的。
初级点火产生的相对是低压，次级点火产生的是上万伏的高压。
注意这里的高压只是一个瞬间击穿火花塞电极点燃缸内混合气的脉冲信号，原理可以理解为打火机点火一样，这个上万伏的高压不会对人身造成伤害。
无论是初级点火的电压还是次级点火的电压，其能量都是由12V或24V的电瓶电压经过初级线圈产生的初级电压，经过次级线圈产生的次级高压，这一过程是一个升压的过程。
而我们的手机充电器给手机充电是将220v的电压变成5v的电压是一个降压的过程，都是通过线圈作用下实现的。
（火花塞装的时候注意一点装错了会抖动无力甚至发生爆震现象）由于点火系统是与火花塞工作情况联系十分密切，所以我们顺带讲一下关于火花塞的热值和电阻。
火花塞自身所受热量的散发量称为热值。
汽车LIN总线信号测量及波形分析-示波器
示波器测量汽⻋LIN总线信号及波形分析汽⻋⽹络通信中除了CAN的通信⽅式外，还有另外⼀种低成本通信⽅式——LIN系统。
它的英⽂是“Local Interconnect Network”，LIN总线基于UART/SCI（通⽤异步收发器/串⾏接⼝）的串⾏通信协议，主要⽤于智能传感器和执⾏器的串⾏通信，⻋上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据总线实现的。
LIN特点是⽤作主从控制系统，⼀个主控系统可以带最多16个⼦系统，并且⼦系统只具备与主系统通信的功能，各个⼦系统之间⽆法通信，也不能与LIN⽹络之外的系统模块进⾏通信。
LIN⼀般应⽤于⻋⻔控制系统，⽐如福特蒙迪欧致胜和克鲁兹的⻋⻔电动玻璃控制系统就采⽤LIN控制。
我们这⾥以测量奥迪汽⻋LIN总线控制的⾬刷电机为例。
连接⼀条BNC转⾹蕉头线到示波器的通道⼀上。
连接⼀根刺针到红⾊⾹蕉头，刺⼊到⻋辆上的插头⾥⾯的LIN总线数据信号端⼦上。
⾹蕉头的⿊⾊接头接⼀个鳄⻥夹到蓄电池负极或良好的底盘接地上。
由于LIN总线⼀般最⼤值在12V左右，因此可以设置示波器的垂直档位为2V/div，时基可以设置为500μs左右。
然后打开示波器的解码菜单，进⾏LIN总线配置，选择与被测信号相匹配的波特率。
调节总线阈值电平到波形显示范围内，就可以看到解码数据了。
可以将触发⽅式改为总线解码触发，设置合适的帧ID来稳定波形。
如下图就是奥迪汽⻋⾬刷电机LIN总线控制信号。
LIN总线波形是⼀个⽅波，代表着串⾏数据流⾥的⼆进制状态。
所⻅的波形应该没有明显的变形和噪⾳⽑刺。
解码数据包以⼗六进制显示总线活动时的实时数据内容。
“帧ID”显示颜⾊为⻩⾊，上图中即是23，“数据”显示颜⾊为⽩⾊，“校验和”显示颜⾊为绿⾊，如果校验和错误，以红⾊“E”显示。
如果⽆信息发送到LIN数据总线上（总线空闲）或者发送到LIN数据总线上的是⼀个隐性位，LIN总线信号上的最⼤值即隐性电平。
当传输显性位时，发送控制单元内的收发器将LIN数据总线接地。
利用示波器检测次级点火波形（上）
维修技巧Maintenance Skill栏目编辑：彭蓉霞 ******************54·October-CHINA 利用示波器检测次级点火波形(上)电子部件在现代汽车中的大量使用，让汽修从业人员对电子器件的检修提出了更高的要求。
以往常规的检测方式已无法适应现代车辆的要求，特别是在直接点火系统的检查中，常规的断缸测试已经无法精确判断系统是否正常，而示波器由于其所具备的实时性、不间断性和直观性等特点，被广泛地应用于车辆检测。
本文将从电子次级点火波形测试的主要用途出发，结合具体的汽车故障，具体分析如何利用示波器检测次级点火波形。
◆文/山东 焦建刚利用示波器检测次级点火波形，可以有效地检查车辆行驶性能及排放问题产生的原因。
由于次级点火波形明显地受到发动机的性能、燃油系统的配置和点火条件不同等因素的影响，所以它能够有效地检测出发动机机械部件和燃油系统部件以及点火系统部件的故障，一个波形的不同部分还能够分别指明在汽缸中的哪个部件或哪个系统有故障。
一、次级点火波形1.次级点火单缸波形测试主要用途①分析单缸的点火闭合角；②分析点火线圈和次级高压电路性能；③检查单缸混合汽空燃比是否正常；④分析电容性能；⑤查出造成汽缸断火的原因。
图1为次级点火波形，通过观察该波形，可以得到击穿电压、燃烧电压、燃烧时间以及点火闭合角。
情况出现的要求来启动发动机或驾驶汽车，确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等，检查对应部件的波形部分的故障。
2.电子次级点火波形分析(1)充磁开始：点火线圈在开始充电时，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准确。
(2)点火线：观察击穿电压高度的一致性，如果击穿电压太高，甚至超过了示波器的显示屏，表明在次级点火电压电路中电阻值过高，譬如断路、高压线损坏或是火花塞间隙过大；如果击穿电压太低，表明次级点火电路电阻低于正常值。
(3)跳火或燃烧电压：观察跳火或燃烧电压的相应一致性，它说明火花塞工作各缸空燃比是否正常与否，如果混合汽过稀，燃烧电压就比正常值低一些。
曲轴位置传感器的波形,凸轮轴位置传感器的波形在故障诊断中的应用
曲轴位置传感器的波形,凸轮轴位置传感器的波形在故障诊断中的应用1 示波器的介绍示波器是用来对电路中电压或电流的波动情况进行测量的工具，它能实时地反应器件的工作情况。
在电路分析中通．是用它来测量输入与输出的波形，并由观察者经过分析研究，得出此电路性能的优良状况或问题所在。
2 汽车故障诊断中传感器波形分析的重要性随着现代汽车技术的发展，在汽车中使用了大量的传感器，传感器在其工作环境中感受物理量的变化时，并以电流或电压的方式向汽车ECU传送所感觉到的变化，汽￣EZCU 接收到传感器送来的信号后，做出相应的判断，驱动相关设备进行工作，调整汽车的工作状态。
在现代汽车上用的传感器可分为：温度、速度、压力、氧含量、振动及位置传感器，它们产生各种各样的电压或电流信号，用示波器能将这些信号的变化以波形的方式反映出来。
当所感知的物理量发生正常或非正常变化时，都能通过波形的变动反应出来，通过与正常波形的比较，就能判断出故障的部位。
这里所说的并不是说示波器能解决汽车维修中所有的问题，只是提供了一个判断故障的方法，一个处理问题的手段，就象医生用的听诊器一样。
3 案例分析故障现象一辆大众帕萨特1.8T小轿车，出现不易起动的故障现象，每次都要多次点火才有可能起动，最后一次在行驶中死火，就打不起火了，只能拖到4S店维修。
故障诊断到店后也是时而能起动时而不能起动，用1552诊断仪显示故障为曲轴位置传感器损坏。
于是更换，再起动，故障现象依旧。
于是再换凸轮轴位置传感器，再试，故障现象还在，维修陷入僵局。
故障分析与测试采用双踪示波器同时测量故障车上曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的波形如图1所示，在同类型的正常车上测得的凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器波形如图2所示。
通过比较图1和图2，发现曲轴位置传感器波形有区别。
为什么会有这样的区别，是正常的还是不正常的？经过对曲轴位置传感器的结构进行分析研究，从图3曲轴位置传感器的结构可知，它是一圈缺口齿的环，对比图2中曲轴位置传感器的波形，就能得出此环共有60个缺口齿，其中有1个缺口占2个齿的位置，在图2中曲轴位置传感器的波形中能算出59个正弦波，与曲轴位置传感器环有59个缺口齿对应，图2中凸轮轴位置传感器波形中间距较大的位置对应缺口齿环2个缺齿的位置。
典型故障的波形分析(二)
MA X A
。
故 障现 象
挡 行 驶 时 出现 频 繁 换 挡 首先试车
发动机在
，
故障诊断
发现 升入 2 挡后
130 0
～
．
1500 2
r m
／ in 时
1
变速
，
箱突然从
挡降到
挡
然
后 再 从 1 挡升 到2 挡 来 回 反
复
，
如 果 高于 这 个 转 速 就 不
。
出现
读取 故 障码 和 数据流
。
没 发 现 问题
在工 作
一
、
机 械三 方 面
段 时 间后 出现 频 繁 的 开 关 现 象
更 换 了 继 电器
，
考
后 故障排 除
。
段 时 间后 才 出 现 故 障 的
，
所 以机 械 部 分 应
案例 6
车型 ：
：
节气 门 位 置 传 感器接 触 不 良
年广州本 田 变 速箱 ：
2
：
19 9 8
发动 机 ：
F 23 A 3
，
所 测波形 如 图 15 所 示
一
从 波 形 中可
一
这 说 明 E C U 输 出 的 点火 正 时 信 号 有 问 题
E C U正
那 么 是 什 么 原 因影 响 了
。
以看 出 火 花 线 上 有 严 重 的 杂 波 直 干 净 的线
，
。
个 正 常 的波 形 火 花线 是
条平
常 工 作 昵 ? 对 E C U 影 响 最大 的 是 分 电 器 中 的霍 尔 传 感 器
号
。
是 霍 尔传 感 器 本 身有 问题?
示波器检测全电视视频信号的波形图解
示波器检测全电视视频信号的波形图解彩电维修更是示波器用武之地，图①②③是全电视视频信号的波形，这种波形贯穿图像通道的全过程。
对有光栅有伴音而无图像的故障此波形的有无处就是故障所在点。
图④是场输出波形，当光栅出现异常是此波形将有明显变形。
最下边是三幅波形图和对应的电视屏幕图像场畸形⑤是行输出变形，一般情况下不要测行管集电极，以免击穿探头。
可测低压绕组的输出端，也可在1比10衰减探头后再接一个9M的电阻去测试。
图⑩是行振荡电路输出的行激励波形。
当行输出波形变成图11波形时多是行激励不足，行管发热温升快，易烧坏。
图12是高压包局部短路的波形。
图⑥是晶体振动器的波形，在示波器频率指标不够时看到的是一条亮带。
它是判断CPU是否工作的主要依据。
图⑦是开关电源开关管集电极的波形，是判断电源是否振荡的基本条件。
如波形上沿有毛刺将导致开关变压器支支响和开关管损坏。
图⑧是沙堡脉冲波形，它是由三个作用不同的脉冲组合而成，在场频时将观察不到它的全貌。
它的有无将影响视频信号的色彩和亮度处理。
图⑨是视放尾板上三个电子枪阴极的波形，与一些图纸上所标波形不一样，因图纸所标是彩条信号的波形，这是电视图像的信号波形。
笔者最近将ET521A及健伍CS-4035模拟(40M)示波器进行了实际波形测试，并拍下了一些彩电波形供大家参考。
健伍CS-4035为带宽40MHz的实时模拟示波器，属典型的手动调节（无CRT读出功能）测试示波器，其所有测试均需手动调节，需对水平扫描速度、垂直灵敏度、同步电平等控制功能进行适当调节方能获得稳定合适的波形显示，由于其采用屏幕为8*10cm内刻度高亮度示波管进行波形显示，故而扫描线亮度清晰度高，内设有电视行场同步触发滤波通道，能方便观察到稳定的行场同步电视信号波形，是比较适合的常用模拟示波器。
ET521A波形测量采用数字取样、液晶显示，显示采用几秒刷新一次，方便人眼观察，当波形变化较多时，其显示的波形在显示一种波形后，下一次显示的波形又会有所不同，初次接触到的该类显示方式的朋友会不习惯，感觉到波形老是一跳一跳的，实际上是示波表在捕捉动态波形，进行静态显示，此时更能观察到波形的各个细节；当测量的波形为稳定而变化很小的信号时，则显示波形的稳定性与CRT模拟示波器显示无多大差别的，以上是笔者对数字示波表测量显示的粗浅理解，请大家多多指教。
示波器点火波形在汽车故障诊断中的开发与应用
电压 为 ９ Ｖ，击 穿 电压超过 １ Ｋ Ｋ ５ Ｖ，火 花 时 间超 过 Ｏ８ 。如 果波 形 或数 值 不正 常时 ，则 说 明 系统 需 ．ｍｓ
要 进行调 整或 已经 有故障 存在 。 针对 专业 术语 的故障 诊断 方法 归纳 ：
收稿 日期 ：２ １－ ６ ０ ０２ ０－ １ 作者简介：庞成立 （ ９ ８ １７ 一），男，汽车 维修高级技师 ，讲师 ，硕士 ，研 究方向为汽车 运用工程 ，汽车 电子智 能控 制 ， 汽车检测与维修。 ［５ ］ 第３ 卷 １ ０ ４ 第８ 期 ２１－ （ ０ ２ ８ 上）
８所 示之 正 常 波形 ，在 充磁 阶段 电压 没 有上升 ，说 明电 路的 限流作 用失 效 ，无 分 电器点火 系统 没有元 件可 以调 整 ，如果波 形很 不正 常时 只能 采取 替换法
逐个 更换 点火 器 、点火线 圈 、点火信 号发生排 查 出故 障所在 。
务１ 匐 似
１ 点 火 线 ：观 察跳 火 电压 高 度 是 否一 致 ，一 ）
个 非 常 高 的 跳 火 电压 表 明在 点 火 次 级 电路 中存 在
着 高 电 阻 ，一 个 过 短 的 跳 火 电压 线 ，表 明 点 火 次 级 电路 电 阻 比正 常值 低 。
２ ）流 入 点火 线 圈 电流 ：观 测 点火 线 圈起 初 充
Ｄｏ： ０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ ９ １ ４ ２ １ ．（Ｉ ．６ ｉ１ ．９ ９ Ｊ ｉ ｎ １０ －０ ３ ． ０ ２８ － ４ ｓ ）
０ 引言
环 保 、节 能 以及 安 全 是 未 来 汽 车 发 展 的方 向 和课 题 ，现 代 汽 车 发 动 机 采 用 了高 压 缩 比和 稀 薄
为 燃 烧 过 短 了 ，此 时 混 合 气 的 浓 度 表 明 是 比 较 稀
示波器在汽车电控系统故障诊断中的应用
３ 利用示波器故 障分 析实例
案例一 ： 桑塔 纳 轿 车 其 怠 速 不 稳 ， 加 速 时 有 进 气 回火 、 排 气放 炮 的现 象 ， 而 且 高 速 行 驶 时 性 能 不 良。
３ ． １故 障分析 利 用 解 码 器 读 取 故障 为 发 动 机 的 霍 尔 传 感 器故 障 ， 首 先 考 虑 换件 ， 换 件 后 故 障 依 旧。 起动发动机 ， 拆下该霍 尔传感器 ， 发 动
工业技术
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ ０ Ｇ Ｙ 一 ２ ０ １ ４ Ｎ Ｏ ． ２ ３ 墨圆
示波 器 在汽 车 电控 系统 故 障 诊 断 中 的应 用 ①
王 伟 （ 天津 机 电职 业技术学 院 天津 ３ ０ ０ １ ３ ０ ） 摘 要： 汽车技 术 的 飞速发展 ， 使 得其 电子 化程度越 来越 高， 本文介 绍 了如何 利 用示波 器对 汽车 电控 系统元件 进行波 形分析及 故障诊 断。 关键 词 ： 示波器 故障诊 断 波 形分析 中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ ｌ ４ ） ０ ８ （ ｂ ） 一 ０ １ １ １ —０ ２
方 向盘转矩 、发动机爆震 、蓄 电池 电压 、蓄电池容量
其 他传感器
Ｓ Ｖ １ ，空 ｌ 强 映 ＝矗慨
５ ０ ０ｍ ｓ ／ ｄ ｌ ， ， 空． ． ‘ 醴ｌ ， Ｊ 、 ＝低 电压
图１ 空气流 量传感 器标准 波形
图 ２ 采 集的空气 流量传 感器波
‘ ￣ ’ 。 ’ 。 ０ 。 。 （ ’ ＝ 。 。 ４ 。 。 ． ３ 。 。 ６ Ｖ 。 ‘ 。 — Ｉ
利用示波器进行点火系统波形分析
６ ４
丌 ＤＲ． Ｎ ． ｃ ｍｂ ｒ ｃＨＩＡ Ｄｅ ｅ ｅ
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，
分电器 点火次级 波形分 析
１ 磁 开 始 ：点 充 火 线 圈 在 开 始 充 电 时 ． 保 持 相 对 一 致 应 的 波 形 下 降 沿 ， 表 这 明 各 缸 闭合 角 相 同而
且点火正时准确。
二 、电子 点火 次级单 缸急加 速波
形
电子点火攻级单缸 急加速波形测试 用 于 确 定最 大 击 穿 电压 或 指定 汽 缸 燃 烧峰 值 电压 与 其 他 缸 峰 值 电 压 的 关 系 这 个 测 试 是 用 来诊 断 当 大 负荷 或 急加 速 时 是 否 出
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［
● 文 焦建刚 李明
进行点火系统波形分析
析） ．
现 代 汽 车 采 用 了 大 量 的 电 子 控 制 系 统． 以往 常 规 的 检 测 方式 已无 法 适 应 现 代 汽 车 的 要 求 ． 别 是在 直接 点火 系统 的 检 ． 特 查 中 ． 规 的 断 缸 测试 已经 无法 精 确 判断 常 系 统 是 否 正 常 ． 示 浊 器 由 于其 具 有 实 时 而 性 、 问断性 、 观性． 来越得到广泛 不 直 越
现 断火 现 象
２点 火 线 ：观 察 击 穿 电压 高 度 的一 致
性， 如果 击 穿 电压 太
１试验 方法 在 加 速 或 高 负 荷 下 检查 对 应 特 定 部 件 的 波 形 部 分 的 故 障 ２波形 分柝 观 察 各 缸 击 穿 电 压 高 度 是 否一 致 。在 急加 速 或 高 负荷 时 ， 于燃 由 烧 压 力 的增 加 ，其 峰 值 电 压 将 随 之 增 高 ． ： 当 与其 他 缸 信 号 峰 值 高 度 出 现 偏 差 时 ， 意
示波器在汽车发动机点火系统波形分析中的应用
图1 微机控制点⽕系统的组成图
p
图2 普通和专⽤⽰波器图图4 标准四缸次级电压的平列波
就可检测出故障所发⽣的部位。
当点⽕次序按各缸点⽕波形⾸尾连接排成⼀字开中存在⾼电阻；
明点⽕次级电路电阻低于正常值；⽕线的中段或后段线条特别粗，
图5 标准四缸次级电压的重叠波
图6 点⽕次级单缸波形图
汽⻋点⽕系统组成图
冲间隔只在同步脉冲出现时才会改变。
执⾏器- 喷油器控制信号波形图分析对喷油器控制信号波形图进⾏分析可知：
喷油器的电压应是蓄电池的电压，通过驱动三极管使喷油器中的针阀开始喷油；
从图中可知喷油器的打开时间以及驱动三极管。
示波器的使用与波形分析
示波器的使用与波形分析系列讲座（一）有示波观察仪什么疑难都不怕（示波观察仪使用方法及波形分析方法） 现在，可以说汽车已进入电子控制时代。
传统的故障诊断方法应该说还是有效的，但是也是远远不够的。
就电子控制系统而言，传统上一进使用万用表诊断，时至今日有许多大小不一的维修厂仍旧依赖万用表进行诊断，但是万用表毕竟是简单仪表，其使用范围是有局限性的，例如许多故障必须进行波形分析才能彻底弄清楚，但是万用表：无法输出眼睛也呵以观察的信号电压波形。
为此汽车制造商都为自己的产品开发专用的诊断仪表。
这对专业的维修服务站和代销商是再适用不过了，但是对于面向社会的通用维修厂来说确有两个问题，一是汽车制造商这么多。
将所有制造商的专用诊断仪器都购置齐备，从财力上说不够现实，维修上样样都学会使用不但精力上有问题．而且兴趣上也很难说有没有。
还有一个附加的问题，这么多珍断仪器怎么保管呀。
有鉴于此，市面上又出现了各种各样的通用诊断仪，这些通用的诊断仪器通常都以商品名出现，什么诊断王呀、电眼睛呀……，追根溯源。
实质上就是示波器。
本质上虽然就是示波器，但是经过适用于汽车故障诊断开发，与一般意义上的示波器有很多不同之处。
因此又叫发动机示波器、示波观察仪、电子示波仪之类的名称，本文将详细介绍两通道示波观察仪的使用方法和信号电压波形的分析方法，对通用示波观察仪原理等一概不问。
具体结合机型是日本岩崎通信生产的两通道示波观察仪，请读者流意，其他公司的示波观察仪，发动机示波仪等与此大同小异，使用时要先看一看使用说明书。
图１ 日产ＥＣＣＳ系统及传感器、激励器信号电压波形1、使用示波观察仪的必要性 前面已经说过，使用万能表进行故障诊断有其局限性，对于各种交流信号以及数字信号，期望通过万能表进行确切诊断的确是不可能的。
图1所示是日产ECCS（电子发动机集中控制系统）电路及其各种传感器、激励器信号电压波形，涉及交流信号及数字信号的传感器和激励器有发动机旋转信号、点火信号、燃料系信号、氧传感器信号、爆震传感器信号、AAC阀（辅助空气控制阀）信号等，这些都是脉冲信号。
汽车维修技师培训《案例分析》
动机控制单元ECU之间的导线连接状况正常，由此判定为发动机 控制单元ECU中的A/D转换器出现错误。
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故障原因分析
可能是缺火造成的。点火线路接触不良； 凸轮轴位置传感器及其线路；曲轴位置 传感器及其线路；另外：高压线不良等。
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诊断仪器和设备
故障诊断仪、示波器、燃油压 力表、万用表等
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诊断步骤
（1）用示波器检查曲轴位置传感器输出波形； （2）检查凸轮轴位置传感器信号； （3）检查点火线路、高压线等；
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诊断步骤 用诊断仪读故障码，如无码应读数据流。
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维修案例8
案例陈述 桑塔纳2000（GSI）时代超人急加速时“突
突”，正常行驶减速至40~60Km/h,再提速时感觉提 速很慢,且有时在油门不动的情况下,车子会突然打顿。
故障电脑诊断仪读取故障码时，显示该车电 脑无故障码记忆。
读取动态数据流，λ 传感器电压为0.8V 左右（怠速时）， λ调节值为―20%（正常值为― 10% ~ +10%之间）
标准范围之内。
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检查其关键元件-活性碳罐电磁阀的工作情况，先进行 执行元件诊断，让该元件被触发动作，发出“咔嗒” 的响声，说明电磁阀能正常工作。然后再进行其机械 部分的检查，将其两端的软管都拔掉，用嘴吹阀的一 端以检查其导通状况，结果发现活性碳罐电磁阀在未 被触发时也能导通（电磁阀内部有卡滞），使得燃油 蒸气一直对混合气进行加浓，因此λ控制系统处于偏 浓状态。随着温度升高，汽油蒸发速度加快，当混合 气被加浓超过一定程度之后，就会出现热车怠速自动 熄火，且熄火后难以起动的故障现象。
电控汽车波形分析——节气门位置传感器波形分析
和 可预测的。也就是说测得波形峰值的幅度应该 足 够高，两脉冲时间间隔(频率)应一致(除同步 脉 冲外)，形状一致并可预测。
• 6.波形的频率应同发动机的转速同步变化，两个脉冲 间隔只是在同步脉冲出现时才改变。能使两脉冲间隔时
间改变的唯一理由，是触发轮上的齿轮数缺少或特殊齿 经过传感器，任何其他改变脉冲间隔时间的波形出现都 可能意味着传感器有故障。
波形分析
发动机冷却 液温度传感 器信号波形 的起动暖机 过程检测结 果如图所示。
发动机冷却液温度传感器信号波 形
的起动暖机过程检测结果
• 检查车型的规范手册以得到精确的电压范围， 通常冷车时传感器的电压应在3V～5V(全 冷 态)之间，然后随着发动机运转减少至运行 正 常温度时的1V左右。
• 直流信号的判定性度量是幅度。 • 在任何给定温度下，好的传感器必须产生 稳定的反馈信号。
• 特别应注意达到2.8V处的波形，这是传感器的 碳膜容易损坏或断裂的部分。
• 在传感器中磨损或断裂的碳膜不能向发动机 EC提U 供正确的节气门位置信息，所以发动机ECU
不 能为发动机计算正确的混合气命令，从而引起 汽 车驾驶性能问题。
• 如果波形异常，则更换线性输出型节气门位置 传感器。
开关量输出型节气门位置传感器
上角可能出现圆角。
• 3.光电式传感器有一个弱点，它们对污物 和油所产生的对通过转盘的光传输干扰问题
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示波器波形分析法——案例剖析
摘要：介绍了利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号波形分析，检修大修后大众捷达王发动机起动困难、无怠速故障的过程和方法。
前言:现在，汽车维修技术的科技含量已越来越高，从最开始的专用点火示波器和美国进口的福禄克98(约2万左右人民币）到现在的平板解码仪和功能更加完善的汽车专用示波器及红外测温仪、发动机内窥镜……处处体现着现代汽车维修对诊断设备和电子测量仪器的依赖程度越来越高。
汽车维修已不再是简单的零件修复，而是需要通过对发动机传感器、执行器的数据流以及波形的分析，准确无误地诊断出故障所在。
本文以一款大众捷达王轿车在大修后发动机起动困难的故障为例，介绍利用示波器波形法检修故障的过程和方法，供维修朋友们参考。
故障现象描述：一辆大众捷达王轿车因发动机烧机油进厂大修，完工后，起动困难，但发动机无故障代码。
基本分析与检测：发动机起动困难，说明发动机电路、油路、气路和机械装配基本正常；无故障代码，说明电脑控制单元没有故障代码存储，即各主要传感器、执行器和ECU工作基本正常。
本着先易后难的维修原则，做以下基本参数测试：
1、发动机基本工作条件检查
(1)高压“跳火”试验。
分别拔出1、2缸高压线，进行高压“跳火”试验，观察到火花呈蓝白色，基本正常；
(2)触摸各喷油器，都有震动感，基本正常(由于冷车起动过程中喷油脉宽变化达50mS-3mS，因此，不宜以喷油脉宽判别此类故障)；
（3）用解码仪读取点火提前角，显示点火提前角在8°左右，属正常范围；
（4）检测各缸缸压，缸压接近0.9Mpa，正常；
(5）读取起动过程中的空气流量数据流，空气流量值为3．19/s，属正常范围；
(6)检测燃油压力，约270Kpa，正常。
基本分析：由以上检测可见，发动机的基本工作条件已经具备，但为什么会出现发动机起动困难、无怠速故障呢?我们都知道电控发动机ECU是利用曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器等来检测曲轴和凸轮轴的位置，以确定正确的喷油时刻和点火时刻。
曲轴位置传感器信号和凸轮轴位置传感器信号，对于发动机的
正常运行至关重要！电控发动机的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器都是通过正时皮带或链条连接的，曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号具有严格的相位关系。
当这两个信号的相位关系不正确时，轻则引起发动机燃油效率和输出功率减低，并报凸轮轴位置传感器故障(如：奥迪、红旗等车型)；重则出现发动机起动困难故障。
在一般情况下，此类故障维修厂都是通过直接解体发动机进行检修的。
但这样的检修策略具有较大的盲目性，且发动机解体工作量大，工作效率较低。
由于发动机数据流中，没有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号的相位参数。
因此，尝试采取先通过波形检测对故障进行定位，再实施维修的维修策略。
波形检测与分析：波形检测采用金涵电子ADO102(104)汽车专用示波器。
金涵ado102(104)汽车专用示波器有长时间录制波形的功能。
因此，非常适合汽车波形检测与分析。
使用金涵ado102(104)进行曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号测试
的步骤如下：
(1)在破线完成过后（灰色探头勾住由信号线引出的破线针，黑色小夹子搭铁），将曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号分别输入金涵ch1、ch2通道；
(2)在初始界面上选择传感器；
（3）再进入曲轴和凸轮轴位置传感器界面，最后选择磁电式或霍尔式；
(4)分别调整两个通道的波形的位置，使CH1和CH2的位置均位于上下
屏幕的中间位置；
(5)点火开关。
利用起动机带动发动机运转10秒钟左右，为了使曲轴位
置传感器的波形可以看的更清楚一点，可以使用金涵ado102（104）示波器的波形录制功能；
(6)对测量的波形的“时基（时间）”和“垂直伏格（电压）”单位进
行调整，得到波形既不能超过屏幕也不要相互重叠；
(7)下图是正常的状态时的波形：
（8）曲轴和凸轮轴信号波形。
正常的状态时，在凸轮轴信号的下降沿(红线)后，将会出现2个曲轴(信号齿)信号波形，然后接着出现曲轴1缸上止点(2个缺齿)信号。
从下图可见当凸轮轴信号的下降沿(红线)后，在出现了1个曲轴信号波形，然后接着出现曲轴1缸上止点(2个缺齿)信号。
这表明凸轮轴或曲轴的正时安装位置有误。
维修过程：先检查曲轴正时同步带安装，发现安装正确；解体发动机，检查凸轮轴正时链安装，发现两个标记之间只有15个链辊。
查维修手册，正常的为16个，将两个标记之间调整为16个链辊(如图4)，装复试车，发动机恢复正常。
总结：现代电控汽车是机电一体化产品，通过示波器对传感器、执行器波形的检测，是准确判断故障的重要的辅助手段，具有工作效率高、劳动强度小的特点。
特别是在曲轴和凸轮轴正时进行检查时，具有极高的效率。