发布于 06-24 21:47:52
一、示波器检测非周期变化波形特点分析
示波器可测量呈非周期变化的传感器信号，将传感器非周期变化信号的瞬间变化或连续变化过程以电压波形的方式显示出来，提高了故障诊断的准确性。非周期变化波形有两种类型，一种是呈非周期变化的脉冲信号，例如，氧传感器和爆燃传感器的信号电压就属于非周期变化的脉冲信号；另一种是在被测对象的某个工作状态改变时产生信号瞬间变化过程，例如，进气管压力传感器和节气门位置传感器在加速、减速时的信号电压波形。
1.压敏电阻式进气压力传感器信号电压波形分析
稳定怠速下的进气管压力传感器信号电压波形应近似于一条水平直线，当突然加大节气门开度，稍稳定一会儿后又放松节气门时，进气管压力传感器的信号电压波形如图11-16所示。
1）信号电压有断点和杂波的故障分析。如果传感器信号波形出现了断点和杂波，则可能的故障有：
①传感器内部电路有接触不良。
②传感器传感元件不良。
③传感器搭铁不良。
图11-16 加减速时进气管压力传感器信号波形
2）加减速时信号电压不改变的故障分析。如果在加速和减速时，传感器信号波形始终为一直线，则可能的故障有：
①传感器电源不良。
②传感器不起作用或传感器信号线路有断路。
③传感器真空管破损或脱落。
3）信号电压稳定值过高或过低的故障分析。发动机在怠速或某个稳定转速时，传感器的信号电压过高或过低，可能的故障有：
①传感器失效。
②传感器内部电路不良。
③传感器真空管破损或脱落。
2.节气门位置传感器信号电压波形分析
在突然开关节气门时，节气门位置传感器的信号电压波形应如图11-17所示。
1）信号电压变化有断点和杂波的故障分析。如果在节气开关过程中，传感器信号波形出现了断点和杂波，可能的故障有：
①传感器内部电路有接触不良。
图11-17 突然加速的节气门位置传感器电压波形
②传感器滑片与滑片电阻接触不良。
③传感器搭铁线路接触不良。
2）在节气门开关时信号电压始终为0V的故障分析。如果节气门在任何位置或开关过程中，信号波形始终为一直线，则可能的故障有：
①传感器电源不良。
②传感器内部有断路。
③发动机ECU内部输入电路有故障。
3）信号电压稳定值过高或过低的故障分析。节气门关闭或全开时，传感器的信号电压过高或过低，可能的故障有：
①传感器电阻不良。
②传感器滑片与滑片电阻接触不良。
③传感器电源线路电阻过大或连接点接触不良。
④发动机ECU内部电路不良。
二、专用示波器非周期信号检测实例
1.量板式空气流量传感器
（1）量板式空气流量传感器的波形检测方法
关闭所有用电设备，将专用示波器测试探针连接传感器信号端子，并将搭铁线接好。起动发动机，并使其怠速运转，然后加速（节气门从怠速位置到全开），稳定2s左右，再减速（节气门开度降至关闭），稳定2s左右以后，再重复加速和减速过程。
（2）量板式空气流量传感器的标准波形
在发动机加速、减速过程中，进气管内的空气流量会较大的改变，传感器的信号电压也会随之改变，标准信号电压波形如图11-18所示。
图11-18 量板式空气流量传感器的标准信号电压波形
（3）量板式空气流量传感器故障波形分析
汽车专用示波器检测的量板式空气流量传感器实例如图11-19所示。
图11-19a为怠速、加减时，量板式空气流量传感器的正常波形，在加速、减速过程中，信号电压波形有波动，是进气流有波动造成的，并不是传感器的故障。在急加速时，信号波形有一个尖脉冲，这是由于进气量突然增加，进气流的冲击而使测量板摆动过度造成的，这也属于正常情况，ECU可根据量板式空气流量传感器的这一波形特点，判定为急加速的混合气加浓信号。但是，如果在缓慢加速、减速过程中，信号电压波动较大，就属于传感器的故障，需要更换传感器。
图11-19 量板式空气流量传感器的实测波形
a）正常波形 b）故障波形
图11-19b的信号电压波形有向下的尖脉冲，这说明传感器内部有瞬间搭铁故障，或传感器滑片与滑片电阻有瞬间断路故障。
如果传感器信号电压在怠速、稳定在高速时的电压值不正常，也说明传感器性能不良，需更换传感器。
如果传感器信号电压为0V，则需检测传感器的电源电压，若电源电压正常，则说明传感器内部有断路故障。
2.氧传感器
（1）氧传感器波形检测方法
起动发动机，并使氧传感器的温度升到315℃以上，用跨接线将示波器与氧传感器的信号端子连接好之后，开机检测氧传感器的信号电压波形。
（2）氧传感器的标准信号电压波形
对于氧化锆型氧传感器，输出高电位时表示混合气过浓，低电位时表示混合气过稀；氧化钛型氧传感器则是在其输出低电位时表示混合气过浓，输出高电位时表示混合气过稀。工作时，氧传感器在理论空燃比附近电压产生跃变，其信号电压波形呈非周期变化，且在不同的转速、不同的负荷下，其实测的标准电压波形也不相同。发动机在不同工况下的氧传感器实测信号电压波形如图11-20所示。
（3）氧传感器的故障波形分析
氧传感器的波形中包含有各种杂波的波形如图11-21所示。
图11-21a所示的氧传感器信号电压波形中含有增幅杂波。增幅杂波是指氧传感器信号电压波形中经常出现300～600mV的杂波，这种杂波由氧传感器本身的化学特性引起，并非发动机有故障，因而也称其为无关型杂波。如果杂波高于600mV和低于300mV，则属于明
图11-20 氧传感器的实测波形
显杂波。
图11-21b所示的氧传感器信号电压波形中含有中等杂波。中等杂波的波形特点是高压段部分有向下的尖峰，波幅不大于150mV。氧传感器的波形通过450mV时，杂波幅度会增至200mV。中等杂波与反馈系统的类型、发动机的运行方式、发动机的系列及氧传感器的类型等均有很大的关系。
图11-21 包含杂波的氧传感器的实测波形
a）增幅杂波 b）中等杂波 c）严重杂波
图11-21c所示的氧传感器信号电压波形中含有严重杂波。严重杂波的波形特点是幅值大于200mV，波形顶部有向下的尖脉冲，尖脉冲超过200mV，甚至达到信号电压波形的底部。在发动机运行期间，这种杂波会覆盖氧传感器的整个信号电压波形范围。在发动机稳定运转时出现严重杂波，说明发动机有故障，一般是点火不良或各缸喷油量不一致造成的。出现严重杂波时，必须找明原因，排除故障。
氧传感器的故障波形如图11-22所示。
图11-22a所示的氧传感器信号电压波形最高电压值过低。氧传感器最高电压应高于850mV，但检测波形最高电压为427mV，最低电压为130mV，响应时间为237ms，波形不符合标准。根据此故障波形分析，混合气空燃比可调节，但不能调至需要的浓度，致使发动机在混合气过稀的状态下工作，可能的原因是有真空泄漏。
图11-22b所示的氧传感器信号电压波形混合气由浓变稀的响应时间大于100ms，混合气由浓变稀时，氧传感器的正常响应时间应该小于100ms，该波形用光标测得响应时间达360mV，说明传感器已失效或已被污染。
图11-22c所示的氧传感器信号电压波形持续低压，说明混合气过稀。如果燃油供给系统正常，喷油器喷油脉宽高于规定值，则可能存在真空泄漏。
图11-22d所示的氧传感器信号电压波形持续高压，说明混合气过浓。检查喷油器喷油脉宽，如果正常或小于规定值，需检查喷油器是否漏油、喷油压力是否过高等；如果喷油器喷油脉宽超出了规定值，则可能是氧传感器的信号线或ECU有故障。
图11-22e所示的氧传感器信号电压波形有大量的混合气稀—浓过渡段。这种故障波形说明故障可能原因是火花塞短路。
图11-22f所示的氧传感器信号电压波形有大量的混合气浓—稀过渡段。这种故障波形说明故障可能原因是火花塞与高压导线的连接松脱，或高压导线有断路。
图11-22 氧传感器实测的故障波形
a）最高电压值过小 b）浓变稀的响应时间过长 c）混合气过稀 d）混合气过浓 e）火花塞短路 f）高压线断路 g）喷油器泄漏 h）个别喷油器不工作
图11-22g所示的氧传感器信号电压波形上出现明显的混合气浓—稀过渡段。这种故障波形说明故障可能原因是喷油器有泄漏。
图11-22h所示的氧传感器信号电压波形上出现大量的混合气浓—稀过渡段。这种故障波形说明故障可能原因是某喷油器不工作。
