点火波形分析

无论是传统的点火系统还是无触点电子点火或计算机控制的点火系统，都是由点火线圈通过互感作用把低压电转变为高压电，通过火花塞跳火点燃混合气做功的。点火系统低压部分、高压部分的变化过程是有规律的。因此，把实际测得的点火系统点火电压波形与正常工作情况下的点火电压波形进行比较并分析，即可判断点火系统的技术状况好坏及故障所在。

点火波形介绍

传统触点式一次、二次点火电压、一次电流波形如下图所示。



电子点火系统的波形如下图所示。


电子点火系统的二次点火波形与传统点火系统点火波形的主要区别在于其闭合段后部电压略有上升，有的波形在闭合段中间也有一个微小的电压波动，这反映了点火控制器（电子模块）中限流电路的作用。另外，电子点火波形闭合段的长度随转速变化而变化。


点火波形在示波器上可以显示如下四类波形：

01 多缸平列波

多缸平列波是按点火次序从左至右首尾相连的波形，如下图所示。它用于诊断点火系统一次、二次电路接触情况以及电容器、低压线、高压线和火花塞等元件的性能。

02 多缸并列波
多缸并列波是按点火次序从下到上排列的波形，如下图所示。它可以比较火花线长度和一次电路闭合区间的长度。

03 多缸重叠波
多缸重叠波是将多缸发动机各缸点火过程的曲线重叠到同一图形上的波形，如下图所示。它可以比较各缸点火周期、闭合区间和断开区间的差异。

04 单缸标准波形
下图为单缸标准二次电压波形，它反映了一个气缸点火工作的情况。
波形上各段的意义如下：

① 断电器触点打开，一次电流下降，而二次电压急剧上升。
② 火花通过时间。这时二次电压输送到火花塞上，一旦火花塞电极间放电，二次电压便随之下降，并保持在火花塞电极间放电所要求的电压值。
③ 第一次振荡波。当保持火花塞持续放电的能量消耗完毕，电火花消失后点火线圈中的残余能量以阻尼振荡的形式耗完。
④ 断电器触点闭合，这时点火线圈的一次电路有电流通过，而在二次电路中导致一个反向电压。
⑤ 断电器触点打开的全部时间。
⑥ 断电器触点闭合的全部时间，水平直线表示点火线圈与一次电路接通，形成磁场和积蓄能量，为下一周期的工作做准备。
⑦ 第二次振荡波，即点火线圈的磁化曲线。
如果所测波形曲线与标准波形有差异，这些差异可能出现在四个区域，如图所示。

常见二次波形异常区域

C区域为点火区：当一次电路切断时，点火线圈一次绕组内电流迅速降低，所产生的磁场迅速衰减，在二次绕组中产生高压电(15000~20000V)，火花塞间隙被击穿时，二次电压随之下降，C区域异常说明电容器或断电器触点不良。

D区域为燃烧区：当火花塞电极间隙被击穿后，电极间形成电弧使混合气点燃，火花放电过程一般持续0.6~1.5ms，在二次点火电压波形上形成火花线，D区域异常说明分电器或火花塞不良。

B区域为振荡区：在火花塞放电终了，点火线圈中的能量不能维持火花放电时，残余能量以阻尼振荡的形式消耗尽，此时点火电压波形上出现具有可视脉冲的低频振荡，B区域异常说明点火线圈不正常。

A区域为闭合区：二次电路再次闭合后，二次电路感应出1500~2000V与蓄电池电压相反的感应电压，在点火波形上出现迅速下降的垂直线，然后上升过渡为水平线，A区域异常多为分电器不正常。

典型故障波形分析

以多缸发动机各缸点火状况的平列波为例，该波形可用于比较检测。例如，某四缸发动机波形按点火次序排列为1-2-4-3，下图为该四缸发动机的正常波形和常见的几种故障波形。

四缸发动机的正常波形和常见的几种故障波形图
① 四缸发动机正常平列波形如上图（a）所示。
② 各缸点火电压均高于标准值，如上图（b）所示，说明高压回路有高阻，多为点火线圈的高压线插孔、分电器高压线插孔及分火头等有积炭，或高压线内有高阻（断线、接插不牢固）等。个别缸在点火线下端出现多余波形，为该缸火花塞故障（如第2缸），火花塞电极烧毁或间隙增大。
③ 个别缸点火电压过高，如上图（c）中第2缸，为该缸火花塞间隙偏大，或高压线接触不良，以及分火头与该缸高压线接触刷间隙过大。
④ 全部气缸点火电压低于标准，如上图（d）所示，为火花塞脏污或间隙太小。
⑤ 个别缸点火电压低，如上图（e）中第4缸，为该缸火花塞间隙小或脏污，以及该缸高压线（绝缘损坏）或火花塞（瓷芯破裂）有漏电等情况。
⑥ 为诊断点火线圈发火能力，可拔掉某缸高压线[上图（f）中第2缸]。此时，该缸点火电压应高达20kV以上，为点火线圈性能良好，而且点火电压线下端伸长应为上端的1/2左右。
⑦ 全部平列波上下颠倒[上图3-34（g）]，为点火线圈极性接反所致。


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