用示波器检查点火波形方法步骤

汽油机点火示波器,可专门用来快速检测诊断汽油机点火系的技术状况 。它能将每个气缸的点火电压随时间的变化关系用波形的形式直观地表现出来,以便于观察、分析和判断 。点火示波器的广泛应用,除了操作简单和测试迅速外,另一个重要原因是能描绘出点火的全过程 。以下以传统点火系(带机械式断电器触点,下同)为例,介绍点火波形的观测、分析方法 。

(1)标准单缸点火波形
图2-26所示为点火示波器显示的传统点火系单缸一次、二次电压随时间变化的标准波形 。它描绘了从断电器触点打开开始,经过闭合至再次打开为止(一个完整的点火循环)的电压随时间变化的过程 。

1)二次标准波形
【用示波器检查点火波形方法步骤】 二次标准波形如图2-26b所示,波形各段含义如下:
图2-26单缸标准波形 (a)一次标准波形;(b)二次标准波形
AB在断电器触点打开的瞬间,由于一次电流迅速下降,点火线圈内一次线圈的磁场迅速消失,在二次线圈中感应出的高压电动势急剧上升 。当二次电压还没有达到最大值时,就将火花塞间隙击穿 。击穿火花塞间隙的电压称为击穿电压(点火电压),如图中AB线所示 。AB线也称为点火线 。B点的高度表明点火系克服火花塞间隙、分火头间隙和高压导线各电阻并将可燃混合气点燃的实际二次电压 。
BC在一举击穿火花塞间隙后,二次电压骤然下降,BC为此时的放电电压 。
CD火花塞间隙被击穿后,通过火花塞间隙的电流迅速增加,致使两电极间隙之间引起火花放电 。火花放电电压比较稳定 。在示波器屏幕上,CD的高度表示火花放电的电压,CD的宽度表示火花放电的持续时间 。据资料介绍,当发动机转速为2000r/min时,火花放电持续时间约为0.001s,即使一个完整的点火循环,对于六缸发动机来说也不过0.01s 。CD线称为火花线 。
在火花塞间隙被击穿的同时,储存在C2(指分布电容,即点火线圈匝间、火花塞中心电极与侧电极间、高压导线与机体间等所具有的电容量总和)中的能量迅速释放,故ABC段称为“电容放电” 。其特点是放电时间极短(1μs),放电电流很大(可达几十安培) 。所以,A、C两点基本上是在同一垂线上 。电容放电时,伴有迅速消失的高频振荡,其频率为106~107Hz 。但电容放电只消耗了磁场能的一部分,剩余磁场能所维持的放电称为“电感放电” 。其特点是放电电压低,放电电流小,持续时间长,但振荡频率仍然较高 。所以,整个ABCD段波形为高频振荡波形 。
DE当保持火花塞间隙持续放电的能量消耗完毕时,电火花在D点消失,点火线圈和电容器中的残余能量以低频振荡的形式耗完 。此时电压变化为一连续的减幅振荡,波峰一般在4、5个以上 。
EF断电器触点闭合,点火线圈一次电路又有电流通过,二次电路导致一个负压 。FA触点闭合后,先是产生二次闭合振荡,之后二次电压由一定负值逐渐变化到零 。当至A点时,断电器触点又打开,二次电路又产生击穿电压 。从图中可以看出,由左至右,从A点至E点为断电器触点张开时间,从E点至右端A点为断电器触点闭合时间 。张开时间加闭合时间等于一个完整的点火循环,亦即等于一个多缸发动机按点火顺序各缸间的点火间隔 。断电器触点的张开时间、闭合时间和点火间隔,一般用分电器凸轮轴转角表示 。多缸发动机按点火顺序的点火间隔,4缸发动机为90°,6缸发动机为60°,8缸发动机为45° 。所以,断电器触点的张开时间和闭合时间又可分别称之为触点张开角和触点闭合角 。上述角度如果用曲轴转角表示,对于四冲程发动机来说须乘以2 。

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