发动机点火波形的检测

任务三　AJR发动机点火波形的检测

任务目标

1．能够具有独立读懂点火波形的能力;

2．观察正常点火波形;

3．能够具有独立判断故障波形的能力。

必备知识

1．触点式点火系波形

如图8－29所示为触点式点火系统的正常点火波形，上面为次级波形，下面为初级波形。图中A为触点开启段;B为触点闭合段，为点火线圈的充磁区。

(1)触点开启点:点火线圈初级电路切断，次级电压被感应急剧上升;

(2)点火电压:次级线圈电压克服高压线阻尼、断电器间隙和火花塞间隙而释放充磁能量，1－2段为击穿电压;

(3)火花电压:为电容放电电压;

(4)点火电压脉冲:为充电、放电段;

(5)火花线:电感放电过程，即点火线圈的互感电压能维持次级电路导通;

图8－29　触点式点火系统的正常点火波形

(6)触点闭合:电流流入初级线圈，因初级线圈的互感而产生振荡。

a．在火花持续期内因电磁感应而在初级线路上产生电压振荡;

b．火花期后，剩余的磁场能量产生的衰减振荡;

c．初级线圈的闭锁段。

从这一波形图上我们可以清晰地看到断电器触点闭合角、开起角以及击穿电压和火花电压的幅值，并可以测试到火花的延迟期和两次振荡过程。对于无故障点火系统，触点闭合角为全周期的45%～50%(四缸机)或63%～70%(六缸机)，八缸机约为64%～71%，击穿电压超过15kV，火花电压在9kV左右，火花时间大于0．8ms。当这些数值或波形异常时，就意味着故障的出现或系统需要调整。

2．无触点点火系波形

如图8－30所示为无触点的电子点火系统的正常点火波形，与有触点者相比，因其初级电路的通断不是机械触点的合与开，而是晶体管的导通持续期内初级电压没有明显的振荡，而充磁过程中因限流作用电压有所升高，这一变动因点火线圈的感应引起次级电压线相应的波动，这是无触点点火波形的正常现象。

图8－30　无触点的电子点火系统的正常点火波形

3．点火波形的各种组合

当气缸点火波形采集完成后，发动机综合分析仪可将捕获的点火波形进行不同类别的排列与组合，以供检测人员快捷而准确地判断故障的成因。

1)平列波

按点火次序将各缸点火波形首尾相联排成一字形，称为平列波，如图8－31所示为一四缸发动机的平列波形，其作用主要用以分析次级电压的故障，各缸次级击穿电压是否均衡，火花电压是否有差异，在平列波形图上一目了然。

图8－31　标准四缸次级电压平列波

2)并列波

如将各缸的点火波形始点对齐而由下而上按点火次序排列就形成并列波，如图8－32所示为一个四缸发动机的初级电压并列波形。从这一波形图可以看到各缸直列波的全貌，分析各缸闭合角和开起角以及各缸火花塞的工作状态十分方便。

图8－32　标准四缸次级电压并列波

3)重叠波

将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，如图8－33所示。如果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重将会造成波形重叠不良，一般重叠角不能超过周期的5%。

图8－33　次级电压重叠波

任务实施

1．考核标准

2．相关设备

(1)AJR发动机实验台一台。

(2)金德K81解码器(带示波功能)。

(3)开口扳手一套，一字及十字起子。

3．注意事项

(1)使用金德K81解码器时，应按规定方式连接仪器，按规程操作;

(2)检查分缸线顺序时，应按各缸点火次序检查。

4．实施步骤

1)K81示波器的组成

一台完整的K81系统由K81本体、诊断测试线、各类诊断插座、波形感应夹、鳄鱼夹与电源延长线等组成，由于K81除了能作解码器使用外，还具有示波器功能，因此本次实验中，只需要使用到K81本体、波形感应夹、鳄鱼夹与电源延长线，其中需要两套波形感应夹和一缸点火信号感应夹，如图8－34所示。

图8－34　K81示波器

2)仪器连接

(1)K81电源连接

如图8－35所示，连接鳄鱼夹与电源延长线，将电源延长线的一段与K81相连，为K81提供工作电源，鳄鱼夹与蓄电池相连，连接过程中，请注意先接正极再接负极。

图8－35　K81电源连接

(2)K81与波形感应夹的连接

由于AJR发动机属于DIS系统，并且采用双缸点火的形式，故在做点火波形时，需要两套波形感应夹如图8－36所示和一套一缸点火信号感应夹如图8－37所示，将两套波形感应夹分别接至K81本体上的CH1与CH2，将一缸点火信号感应夹接至CH3，如图8－38所示。

图8－36　两套波形感应夹

图8－37　一缸点火信号感应夹

图8－38　K81示波侧接口

(3)波形感应夹与发动机高压分缸线的连接

先将一缸点火信号感应夹与一缸高压分缸线相连，在连接过程中需要注意将该感应夹有字的一面超向火花塞，然后将一套感应夹中的两个夹子分别接1、3缸，最后将另一套感应夹中的两个夹子接2、4缸，并将两套点火感应夹的衰减调至×1挡，如图8－39所示，最终连接完毕后的情况如图8－40所示。

图8－39　点火感应夹上的衰减按钮

图8－40　K81连接完毕全图

3)菜单进入以及参数设置

(1)运行发动机，使用K81进入示波器菜单，进入点火系统子菜单，进入次级点火子菜单，如图8－41所示。

图8－41　菜单进入

(2)根据发动机参数对示波器进行设置，如图8－42所示。

图8－42　示波器参数设置

(3)进入次级点火测试菜单，开始点火波形测试，如图8－43所示。

图8－43　进入点火波形测试

4)实测波形，如图8－44至图8－46所示

图8－44　并列波

图8－45　三维波图

图8－46　单缸波

任务报告

理论习题

1．简述触点式点火系波形的波形特征。

2．简述使用K81作AJR发动机点火波形的操作步骤。

实训报告

1．请根据本节所学内容将下表填写完整。

2．请画出本次实验中所测发动机点火波形的并列波形式。

3．请画出本次实验中所测发动机中任意一缸的点火波形。

任务评价

教师签名：__________学生签名：____________

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