发动机点火系点火波形测试分析.docx

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1、毕业论文题目赣西科技职业学院毕 业 论 文设计题目：发动机点火系点火波形测试分析学号：056810302327姓名：宋移鸿年级：2023 级系别：汽车工程系专业：汽车检测与修理指导教师：余立祥完成日期：2023 年 10 月 18 日汽车检测与修理毕业论文课题：发动机点火系点火波形测试分析院系：汽车工程系专业：汽车检测与修理学生姓名：宋移鸿班级：09 自考汽修4班指导教师：余之祥2023 年 10 月 20 日1.绪论. - 2 -2. 点火系的构造与原理. - 3 -2.1 概述 . - 3 -2.1.1 点火系的类型. - 3 -2.1.2 对点火系统的根本要求. - 3 -2.2 点火系

2、的构造与工作原理 . - 3 -2.2.1 传统点火系统的组成构造及工作原理. - 3 -2.2.2 电控点火系统的构造及工作原理. - 4 -3. 标准波形分析及故障反映区. - 4 -3.1 单缸标准次级波形. - 4 -3.2 多缸平列波. - 5 -3.3 多缸并列波. - 5 -3.4 多缸重叠波. - 5 -3.5 波形故障反映区. - 6 -4. 试验测试分析 . - 6 -4.1 试验设备与器材. - 7 -4.2 试验操作方法步骤 . - 8 -4.3 试验波形与分析. - 10 -4.3.1 试验测得波形图 . - 10 -4.3.2 试验波形诊断分析. - 10 -5.总

3、结. - 11 -6.谢辞 -101. 绪论随着微电子技术、计算机掌握技术的迅猛进展，利用电子掌握技术来提升汽车发动机的性能、节约能源和降低废气污染已经成为汽车电子技术的进展趋势。动力性与排放是改善整车性能的核心问题之一，而发动机点火系点火掌握系统是打算排放和动力性的关键装置。假设汽油机点火系技术状况不佳，甚至消灭了故障，不但严峻影响发动机的动力性，燃油经济性，排气净化性，而且无法正常工作。实践证明点火系是故障频率最高的部位之一。过去，人们常用拔掉高压线试火等方法查找点火系统故障缘由。随着电子产品在汽车上的普及，这些传统的诊断方法不仅显得效率低，而且还可能会损坏电子元件，现已渐渐被淘汰。如今，

4、使用汽车专用示波器绘出点火系统初级电路和次级电路在点火周期内的电压随时间变化的关系曲线。通过分析了点火波形的形成过程以及波形外形，可以便利，快捷的得出结论，从而找出故障缘由并准时排解。2. 点火系的构造与原理2.1 概述点火系的根本功用是在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时，准确，牢靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使汽油发动机实现作功。2.1.1 点火系的类型发动机点火系统按其组成和产生高压电方式的不同，可分为传统蓄电池点火系统， 半导体点火系统，微机掌握点火系统和磁电机点火系统。2.1.2 对点火系统的根本要求点火系统应在发动机各种工况和使用条件下，保证牢靠而准确的点火。为此，点火装

5、置应满足以下三个根本要求(1) 能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电。(2) 火花塞应具有足够的能量及点火时间。(3) 点火时刻应适应发动机的工作状况。2.2 点火系的构造与工作原理2.2.1 传统点火系统的组成构造及工作原理传统点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、配电器、火花塞等组成。工作原理：在传统点火系统中，由蓄电池或发电机供给 12V 的低压电，是借点火线圈和断电器将其转变为高电压，再通过配电器安排到各缸火花塞，使其电极之间产生电火花。发动机工作时，断电器凸轮在配气凸轮轴的驱动下也随之旋转。凸轮旋转时，交替地将触点闭合和翻开。在点火开关接通的状况下，当触点闭合时，初级绕组中有电流流

6、过， 电流在线圈的铁芯中形成磁场，经过肯定时间后，当凸轮将触点翻开时，初级电路被切断，电流消逝，它所形成的磁场也随之快速变化，在感应出很高的电动势。击穿火花塞的电极间隙，产生火花点燃混合气。配电器轴每转一圈，各缸按点火挨次轮番点火一次。发动机工作时，上述过程周而复始的重复，假设要停顿发动机的工作，只要断开点火开关， 切断初级电路即可。2.2.2 电控点火系统的构造及工作原理电控点火系分为有分电器和无分电器点火掌握两种。 电控点火系统一般由电源、传感器、 ECU、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成。工作原理：发动机工作时， ECU 依据接收到的各传感器信号，按存储器中存储的有关程序和数据，确定

7、出最正确点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。点火器依据指令，掌握点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当时级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势 15 20KV，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。3. 标准波形分析及故障反映区3.1 单缸标准次级波形描绘了断电器触点从翻开开头，经过闭合至再次翻开为止一个完整的点火循环 的电压随时间的变化过程。反映了单缸点火的工作状况。当点火装置消灭故障时，次级电压的波形就会发生变化，因此依据波形的变化可初步推断故障所在。图 3-1单缸标准二次波形图图中波形上各点

8、的含义如下：a 为断电器触点翻开，次级电压急剧上升； ab 为击穿电压；bc 为电容放电；cd 为电感放电，称为火花线；de 为火花消逝后，剩余磁场能维持的衰减震荡； e 点为断电器触点闭合；ef 为触点闭合导致的负电压，并引起闭合震荡；ae 为触点翻开的全部时间；ea 为触点闭合的全部时间。假设时间用分电器凸轮轴转角表示，则 ae 为断电器触点张开角；ea 为断电器触点闭合角。3.2 多缸平列波多缸平列波，即在屏幕上从左至右按点火次序将全部各缸点火波形首尾相连的一种排列方式。主要用以分析次级电压的故障，各缸击穿电压是否均衡，火花电压是否均衡。4 缸发动机的标准次级平列波形如图 3-2 所示：

9、3.3 多缸并列波图 3-2标准二次平列波多缸并列波，将各缸的点火波形始点对齐而由上至下按点火次序排列而形成的波形，这一波形图可以看到各缸的全貌，分析各缸闭合角和开起角以及各缸火花塞的工作状态。4缸发动机的标准次级并列波如图3-3所示：图3-3 标准二次并列波3.4 多缸重叠波多缸重叠波，各缸的点火波形起始点对齐，全部重叠在一个水平位置上称为重叠波。假设触点式点火系统的分电器凸轮磨损不均匀或凸轮轴磨损严峻将会造成波形重叠不良，一般重叠角不能超过周期的5%。4缸发动机的标准次级重叠波如图3-4所示：图3-4标准二次重叠波形由于点火系又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与二

10、次波形之分。3.5 波形故障反映区当示波器与发动机联机后，假照实测点火波形与标准波形相比有差异，说明点火系有故障，这时依据故障反映区，我们可以快速的诊断出故障部位。传统点火系在点火波形上有 4 个故障反映区。如图 3-5 所示：图 3-5 波形图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。4. 试验测试分析以下试验以使用 ADC2023 测试仪对丰田 5A 发动机点火系进展波形测试和故障分析诊断，丰田 5A 发动机属于有分电器的电控点火系统。其电控总成如图 4-1 所示：4.1 试

11、验设备与器材图 4-1丰田 5A 发动机电控总成图ADC2023 测试仪一台如图 4-2 所示，丰田 5A 发动机总成一台，试验电源及接线， 常用工具一套。图 4-2ADC2023 测试仪注：ADC2023 是元征引进国外先进技术并不断开发完善的多功能汽车诊断电脑。具有汽车故障诊断功能、四通道示波器功能、万用表功能、点火波形测试功能、发动机动力测试功能和废气接口功能，使其成为一种便携式发动机性能检测仪。4.2 试验操作方法步骤1依据 ADC2023 使用说明书要求，对仪器检查校正，待符合要求后再投入使用。2起动丰田 5A 发动机至正常工作温度，并怠速运转。3将 ADC2023 测试仪与丰田 5

12、A 发动机联机，具体连接方法见使用说明书，连接完成后如图 4-3 所示：图 4-3ADC2023 测试仪与丰田 5A 发动机联机完成4联机完毕后 ADC2023 测试仪的操作： 在检测仪菜单上选择点火波形，然后在点火波形的下级菜单中选择次级点火信号，于是检测仪屏幕显示点火系次级检测界面。 点击界面下端的波形切换按钮，可分别测到二次多缸平列波，二次多缸并列波和二次多缸重叠波。 在点火系统的下级菜单中选择初级点火信号，于是检测仪屏幕显示点火系初级检测界面。 点击界面下端的其他按钮，可实现数据存储，图形存储，故障诊断，和返回主菜单等功能。4.3 试验波形与分析通过波形，可直观，快速地分析，推断点火系

13、的技术状况。观测波形时，但凡有转速要求的，应使发动机在规定的转速下运转。被测发动机点火波形显示后，首先应与标准波形比照，假照实测点火波形完全同于标准波形，说明点火技术状况良好。假照实测波形有特别，说明点火系有故障，应依据点火波形的4 个故障反映区，观看特别波形处在哪个反映区内，即可诊断出故障。4.3.1 试验测得波形图试验测得点火系二次平列波形如图4-4所示：图4-4试验测得点火系二次平列波形4.3.2 试验波形诊断分析与标准次级并列波形图与次级波形故障反映区比照分析，并诊断出该发动机点火系的技术状况好坏。分析及诊断结果如下：1 1 缸点击穿压过低，缺乏 5kv，则可能是该缸火花塞间隙太小，火

14、花塞电极油污，次级线圈漏电或火花塞绝缘性能差等缘由造成；波形的震荡衰减波削减，振幅变小几乎没有，则可能是火花塞的性能不良造成的；曲线的充磁期即触点闭合角太小，一般由触点间隙过大造成。22 缸工作波形正常。点火技术状况良好。33 缸燃烧区波形向下倾斜，这种波形比较常见，大局部状况是由火花塞脏污或积炭引起的。由于次级电路的电阻太大，大的电阻消耗了能量，使火花塞的有效放电能量减小。此时要留意检查火花塞的热值、混合气浓度、气门油封等状况。44 缸燃烧区波形杂乱且波动较大，这是由于火花塞断火后又再跳火造成的，任何一种点火系统都有肯定断火率，当断火率超过肯定程度，就表现为故障。这种故障是即触点闭合角太小，

15、一般由触点间隙过大造成。由火花塞积炭、分电器损坏、气门弹簧损坏、气缸压力低、混合气稀等缘由引起；波形的震荡波削减，振幅变小几乎没有，则可能是火花塞的性能不良造成的；曲线的充磁期5. 总结利用 ADC2023 测试仪观测点火波形，是实现快速检测诊断的重要通过试验，用 ADC2023 测试仪采集到丰田 5A 发动机点火信号后，以次级并列波的排列形式，分别显示出各缸点火波形。将试验测得波形与对应的标准波形比照，1 缸， 3 缸，4 缸的点火状况都不是很好，相应的消灭了一系列的问题，本文试验中已经诊断出或许故障所在。假设不准时对以上问题加以调整或修理的话，任其进展，势必会给发动机的工作性能造成严峻的影

16、响，甚至最终使发动机无法工作。以上波形是以并列波的形式对点火系的点火波形进展的分析的。固然也可以通过平列波，重叠波，单缸波的形式对其分析。其或许操作原理与方法都差不多。只是观测的角度不同而已，最终诊断出的结果都是一样的。方法之一，特别是观测二次波形，是一项格外有效的综合检测，由于，假设被测发动机的二次波形没有问题，说明点火系，供油系和气缸密闭性均无问题，反之，说明点火系点火技术状况消灭了相应的问题。参考文献6. 谢辞本次毕业论文设计已经接近尾声，作为一个大专生的毕业设计，由于阅历的匮乏， 难免有很多考虑不周全的地方，假设没有导师的指导，以及一起工作的同学们的支持， 想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的全部教师。教师平日里工作繁忙，但在我做毕业设计的每个阶段， 从外出实习到查阅资料，设计草案确实定和修改，中期检查等整个过程中都赐予了我悉心的指导。除了鄙视教师的专业水平外，他的治学严谨和科学争论的精神也是我永久学习的典范，并将乐观影响我今后的学习和工作。其次要感谢和我一起作毕业设计的其他同学，他们在设计中勤奋工作，抑制了很多困难来完成此次毕业设计，并担当了大局部的工作量。假设没有他们的努力工作，此次设计的完成将变得格外困难。然后还要感谢大学三年来全部的教师，为我打下扎实的专业学问根底；同时还要感谢所有的同学们，正是由于有了他们的支持和鼓舞，此次毕业设计才会顺当完成。