汽车波形分析

氧传感器中通常含有锆元素，在受热时产生电压。电压的变化依据尾气排放中的氧元素的变化而变化
氧传感器（二氧化锆） U t1
氧传感器作为电喷发动机混合气质量的反馈元件，它的作用 不可忽视。如果气传感器出现了故障，将导致空燃比失调， 燃油经济性变差，动力性和加速性下降的后果。
氧传感器分类： 按构成分为 氧化锆式（ZrO2）
点火过早，排气再循环 不良，低标号燃油等原因 引起发动机爆震造成发动 机损坏。爆震传感器向电 脑提供爆震信号，使得电 脑重新调整点火正时以阻 止进一步爆震。它们实际 上是充当点火正时时反馈 控制循环的”氧传感器”角 色。
观察燃烧电压的最大值，若某一缸的燃烧电压高，则可能是缺火所致。 观察燃烧时间，急加速时的燃烧时间应该比怠速时短（因为急加速时进的混合气要比正常时少），对于COP式 火系统（点火线圈直接装在火花塞上），测度的方法是拆下点火线圈，在点火线圈和火花塞之间串联一根无电阻的 压线，然后再从高压线上取信号。
点火电压 4.0―17kV 4.0 ― 6.0 kV
氧传感器结构
氧传感器位置
氧传感器波形图(1)
控制传感器 检测传感器
FSA560
KTS系列
氧传感器波形图（2） 氧传感器（二氧化锆）
U t1
பைடு நூலகம்1V
0V
Us =0-1v t1 =1/s
Us
t
传感器1
传感器2
氧传感器波形图(3)
氧传感器的分类 ?
氧传感器的原理 ?
氧传感器重要作用 ?
氧传感器失效原因 ?
空气流量计(MAF)---- 电位计式
电位计式的空气流量计：
工作原理：空气流量板与电位计同轴转动，将 位置的变化变成电 位计转动的传感器。 当怠速时电压输出电压不越过0.5V，当油门全 工时输出电压不 超过5V，全减速时又回到怠速 时的电压。
⊙进气压力传感器(MAP) 进气管压力传感器（直线的）
3、燃烧电压过低 ? 4、燃烧时间短 ?
5、燃烧时间过长 ?
a. 高压线或火花塞短路; b. 火花塞电极间隙小; c. 火花塞积碳过多。
a. 高压电阻过大或开路; b. 火花塞电极间隙过大; c. 分火头与分电器盖间 过大; d. 混气过稀。 点火线圈可以产生35kV左右的电压，正常的点火只需4-17kv的电压，多余 的能量用来延长燃烧时间。如果储备电压不足或消耗在其它方面（如高压 线电阻过大），燃烧时间减少，混合气不完全燃烧，发动机工作不良。
汽车波形分析
2020年7月18日星期六
点火波形基础知识(1)
点火波形基础知识(2)
初级（primary)-）
点火波形
b
c
1.初极的点火波形是次级的感应波形，它的波形可反映 火线圈的好坏，及初极电容、白金或点火器的好坏。
2.通过电压变化波形，可以看到点火线圈得初级电流得 通时间，及导通时的电路压降，发现点火线圈，点火器 的损坏及电路短路、断路、接触不良等故障
2
1
b
火花保持期 衰减过程
c
断电器闭合期
1、断电器触点打开时刻 2、点火峰值:
是点火之前我们所见的最高电压，它的高度受到许多因素影响 例如：火花塞间隙、汽缸压力、混和气浓度、点火系工作情况等。 3、燃烧电压: (0.5—5.0 kV)
维持电火花穿越火花塞两个电极所需的电压。它所维持的时间 烧时间 (图中a段 0.4—2.4 ms)。 4、击穿电压: (4.0—17.0 kV)
氧传感器反馈电压
测量
?
氧传感器分类：按构成分为 氧化锆式（ZrO2）; 氧化钛式（TiO2） 按线数分为: 两线型（非加热型）; 三线型（加热型）
氧传感器中通常含有锆元素，在受热时产生电压。电压的变化依据尾气排放 的氧元素的变化而变化。 氧化钛型的传感器的电阻值随其周围氧含量的变化而变化。发动机电脑为读 这个可变电阻两端的电压降，通常提供一个工作电压（一般1V，也有5V）
氧传感器作为电喷发动机混合气质量的反馈元件，它的作用不可忽视。如果氧传感器 现了故障，将导致空燃比失调，燃油经济性变差，动力性和加速性下降的后果。
氧传感器工作在极端的环境下，它的时效都会慢慢的失去。最终产生不了信号。 氧传感器失效的原因： a. 首要原因是发动机在较浓的混合比下运行时所造成的碳阻 b. 燃油压力过高，喷油嘴损坏，电脑传感器损坏，操作不当， c. 使用年限及行驶里 导致它正常失效; d. 汽油中含铅，冷却液中的硅胶腐蚀。
空气流量计(MAF)----卡门式
卡门式涡旋式空气流量计： 工作原理：根据注入发动机的空气量而产生一 频率和占空比变 化的信号。 它的输出方式是数字式的，大多数数字空气流 计随空气的流量 改变，输出的频率随之改变 而 卡门式涡旋式空气流量计不仅 频率改变， 时其脉宽也发生改变。 它的波形图不是一个电压波形而是一个频率波 。
U
T
温度传感器(1)—水温(ECT)
用来检测发动机的冷却水温度，并将水 信号输送给ECU，以使其根据水温状态调节 油量。在发动机的冷却水温较低的状态下， 果ECU没有接到低温信号，则ECU按正常温 状态调控喷油量，因而将造成混合所浓度较 ；在发动机的冷却水温较高的状态下，如果 ECU没有接到高温信号，将造成混合气较浓 从而影响发动机工作稳定。
空气流量计(MAF)---- 热丝式
热丝式空气流量计: 工作原理：当空气流过热丝时使热丝保持一个 定温度的电流量：即 流过的空气越多(从热丝 走的热量越多)热丝就越冷需要保持这个温 度 电流就越大。 热丝式空气流量计输出电压： 速0.2V----油门全开时超载4V，全减 速时输出 压比怠速时的电压稍低。 好坏的判断：其怠速时的输出电压是否为0.2 ；燃油混合气是否昌 黑烟；油门全开时电压 否达到4V。
指电火花穿越火花塞两个电极所需要的电压。
5、火花线 当峰值电压能击穿火花塞间隙时，火花塞便跳火，会出现一个保持 压的跳火电压， ，出现一个水平线，火花线。
FSA560
MOT系列
KTS系列
次级点火波形分析(1)
1、点火电压过高
（高于30kV） ?
2、燃烧电压过高 ?
a. 火花塞间隙过大; b. 混合气过稀; c. 点火时间过早; d. 高压线电阻过大 a. 高压线开路; b. 火花塞电极间隙过大; c. 高压线接头过脏或锈蚀。
燃烧电压 0.5 ― 5.0kV 0.2 ― 2.0 kV
燃烧时间 0.8 ― 2.4ms 1.5-5.0 ms
测试部位 高压线 高压线
故障原因
正常
火花塞短路火花塞积碳过多（ 缺火现象）
35.0-50.0 kV
5.0-15.0 kV
0.0-1.0 ms
高压线开路前端
高压线开路（有缺火现象）
0.0-2.0 kV
缸)
效， 分火头失效
击穿电压低，点 次级低阻(高压绝缘 更换高压
火线倾斜
失效)
一缸击穿电压过 火花塞间隙大，压
高
缩比过大，次级开路
次级点火波形分析(3)
观察点火电压的最大值，急加速时最大的点火电压不应超过怠速时正常点火电压的1倍，也不应该超过点火线 最高点火电压的75%。如果某缸出现上述情况，加载时就会出现“断火”现象。
0.0-1.0 kV
0.0-1.0 ms
高压线开路后端
高压线开路（有缺火现象）
5.0-15.0 kV 0.0-2.0 kV
1.0-5.0 kV 0.0-2.0 kV
0.8-2.4 ms 0.0-1.0 ms
高压线短路前端 高压线短路后端
高压线短路火花塞积碳过多（ 缺火现象）
高压线短路 火花塞积碳过多（有缺火现象
进气压力传感器(MAP)— 数字输出
数字式进气压力传感器：
当发动机真空度改变时，它的信号频率随之 化。但不管发动机的真空度如何变化，从传感 输出的电压信号都将保持不变。
当没有真空时，它的输出信号为160Hz。在 速时它的输出信号约为105Hz。波形的幅值应 是满5V。
⊙温度传感器 温度传感器（NTC 电阻）电源电压 大约 5伏
U
t Us = 0,5 - 4,5V
进气压力传感器(MAP)— 模拟输出
模拟式输出进气压力传感器：
工作原理：利用一块变形片来测量发动机的 空度，当真空度增大时，变形片挠度减小电 信号下降，当 真空度下降时电压信号上升。
大多数进气压力传感器在真空时(全减速 生的电压信号接近0V，在怠速时为1.25V，而 当 节气门全开时 输出的电压略低于5V。
通常传感器的电压应在3V—5V(完全冷车 态) 之间，在运行温度范围内电压降在1V—2 左右。
温度传感器(3)—燃油温度(FT)
⊙节气门电位计
安装位置
安装在节气门轴上的用来检测节气门开度的
传感器。
分类
模拟式、 开关式节气门位置传感器
作用
检测节气门的开度状态，电脑用它的信号来 计算发动机负荷、点火时间、排气再循环、怠速 控制和像变速器换挡待等其它参数。它会引起加 速滞后和怠速问题、驾驶性能问题、排放问题。
PCM—控制电脑
温度(C°)
温度传感器(2)— 进气温度(IAT)
进气温度传感器为NTC(负温度系数)型热 电阻型，是用来检测发动机进气温度，安装 进气流量传感器或空气滤清器或调压室内。 ECU根据它的信号修正燃油喷射量，点火正 ，以保持最佳空燃比。
进气温度传感器用于检测进气管中的空气 温度 。 进气温度低时，传感器电阻及电压就 。进 气温度高时传感器的电阻和电压降就低
1=断电器触点打开时刻 断电器触点打开，初级线圈的脉冲自感电压很大
，产生瞬间电压很快消失。 2=初级峰值电压
b=衰减过程
C=断电器闭合部分 由于触点闭合，电流通过触点直接搭铁，所以电压
信号为零。使用FSA560的单波显示，通过高精度示波 器水平坐标可以测出闭合角。
FSA560
次级(secondary)点火波形
完好判断 怠速时(节气门全闭)电压应低于1V，油门全
开时低于5V。波形上下不应有任何断裂。
U
DK
Us = 0,5 - 4,5V
节气门电位计— 模拟式TPS
节气门电位计— 开关式
⊙爆震传感器
当爆震传感器感知到发动机的爆震时，它将产生一 交流信号，EST电路判定可能是一次敲缸，然后推 点火正时，直到爆震信号消失。
a. 引线法：从传感器线束插头引线。 b. 检测端子测量法：有些车型在汽车检测插座内有氧传感器反馈电压测量端子。
氧传感器好坏断定 ?
a. 反馈电压在0-1V内有变化（<0.45V=过稀 0.45V>=过浓）(2500r/min)。 b. 10s内的波形变化不小于8次。 （2500r/min）
氧传感器波形图(4)
⊙空气流量计(MAF) 空气流量计
信号电压
U
Gasstoß
空气流量计(MAF) 波形
空气流量计的分类： 按结构原理： 翼板式、热丝式、卡门涡旋式、及电位计式。 按信号类型： 数字式、摸拟式。
空气流量计的重要性
因为控制电脑依据这个信号来计算发动机负荷，点火正时，排气再循环控制及发动机怠速 控制和其它参数，不良的空气流量计会造成喘振和怠速不良，以及发动机性能和排放问题
控制了空气就控制了发动机转速
空气流量计测量发动机吸入空气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控 信号。
MAF与MAP
MAF—空气流量传感器； MAP—进气(歧管绝对)压力传感器；
进气压力传感器
空气质量流量 进气压力传感
空气流量计(MAF)----翼板式
翼板式空气流量计:
工作原理：它的核心是一个可变电阻(电位计 它与空气翼板同 轴连接，当空气流动时翼板 随之开启，随着翼板的开启角度 变化，可变 阻器(电位计)也随之转动。 正常的翼板式空气流量计怠速时的电压约为 ，油门全开时应 超过4V，空气流量的输出电 随空气流量的增加而升高，波形的幅值在气流 变时应保持稳定，一定的空气流量应有相对的 电压输出，当输出电压同空气流量不符时，发 机的工作状况 将受到明显的影响。
氧化钛式（TiO2）
Us 按线数分为 两线型（非加热型）
三线型（加热型）
0V
氧传感器工作在极端的环境下，它的时效都会慢慢的失去。最终产生不了信号。 氧传感器失效的原因： a. 首要原因是发动机在较浓的混合比下运行时所造成的碳阻塞; b. 燃油压力过高，喷油嘴损坏，电脑传
感器损坏，操作不当， c. 使用年限及行驶里程导致它正常失效; d. 汽油中含铅，冷却液中的硅胶腐蚀。
a. 混合气过浓; b. 火花塞间隙过小; c. 火花塞被积碳短路。
点火次级波形是技术人员的确诊器(在燃料反馈系统出现之前)
次级点火波形分析(2)
Fault
cause
remedy
没有振荡
点火线圈次级开路 更换点火 圈
火花线有斜坡， 火花塞过脏，分缸 清洗或更
并不稳定(单缸) 线电阻失效
火花塞
火花线有斜坡 (4 中央高压线电阻失 更换