点火波形分析.doc

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1、3．点火波形分析无论是传统点火系统还是电子点火系统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、高压的变化过程是有规律的，它可通过其点火波形予以反映。点火系统正常工作时的点火线圈初、次级的电压波形，称为标准点火波形，它是点火系统的诊断标准。(1)传统点火波形图3-17所示是传统点火系统单缸初、次级电压标准波形。图中开时间是初级线圈断电时间，它对应于次级线圈的点火、放电及振荡阶段；闭合时间是初级线圈通电时间，它对应于点火线圈的储能阶段，这两个阶段组成了一个完整的点火循环。图中波形反映了从断电器触点开、闭合、再开的整个点火过

2、程中，初、次级电压随时间变化的规律。1)初级电压波形。图3-17a是单缸初级电压标准波形。当断电器触点开时，初级电压迅速提高（约为100~300V），从而导致次级电压急剧上升击穿火花塞间隙。当火花塞两极火花放电时，由于初、次级间的变压器效应，初级电压下降且出现高频振荡。火花放电完毕后，由于点火线圈和电容器中残余能量的释放，又出现低频振荡波，其波幅迅速衰减直至初级电压趋向于蓄电池电压。当断电器触点闭合后，初级电压几乎为零，成一直线一直延续到触点的下一次开。当下一缸点火时，点火循环又将复现。示波器上开时间、闭合时问，通常用毫秒(ms)表示，也可用分电器凸轮轴转角表示，此时其开时间、闭合时间则分别

3、用开角和闭合角表示。2)次级电压波形。因点火线圈初、次级间的变压器效应，其次级电压波形与初级电压波形具有一定的对应关系，图3-17b是单缸次级电压标准波形。有关次级电压波形点线的含义说明如下。①A点：断电器触点开，点火线圈初级绕组突然断电，导致次级电压急剧上升。②AB线：称为点火线，其幅值为火花塞击穿电压即点火电压。击穿电压约为8~20kV，不同的车型或点火系统，其击穿电压可能不一样。③BC线：在火花塞间隙被击穿时，两电极之间出现火花放电，同时次级电压骤然下降，BC为电压下降的幅值。④CD线：称为火花线或燃烧线，它是火花塞电极间混合气被击穿之后，形成的火花放电过程，是一段波幅很小的高频振荡波

4、。CD的高度是火花放电的电压，称为火花电压，约为2kV；CD的宽度是火花放电的持续时间，约为0.6~1.5ms。不同的缸数、不同的转速持续时间不同。⑤DE线：低频振荡波。当次级电路的能量不足以维持火花放电时，火花消失，电压急降，点火线圈和电容器中的残余能量在线路中维持低频振荡，形成次级电压衰减的震荡波，并最后以EF直线波形至触点闭合。⑥F点：断电器触点闭合，点火线圈初级电路有电流通过，初级电流开始增加，引起次级电压突然增大。但由于在F点初级电流的变化趋势与A点正好相反，故在F点产生一个负电压。⑦FA线：触点闭合过程的次级电压波形。当断电器触点刚闭合时，因初级电流接通而引起次级电压出现衰减振荡

5、。振荡消失后，次级电压变到零，直至下一点火循环开始。(2)电子点火波形图3-18所示是电子点火系统单缸初、次级电压标准波形，它与传统点火系统波形相似。其点火线、火花线、闭合角等意义与传统点火系统的相同。但由于电子点火系统启用大功率晶体管取代传统点火系统的断电器和电容器，因而其波形也有不同之处，主要如下。1)闭合角可变且小、电子点火系统中闭合角取决于大功率晶体管的导通时间。其初、次级电压波形中的闭合角一般随发动机转速而变，低速时闭合角减小，高速时闭合角增大。由于电子点火系统的次级点火电压高，需要点火线圈的初级电流大，为防止通电时间过长而导致线圈产生高温烧坏，通常控制其闭合角不要过大。其闭合角一

6、般比传统点火系统的小。2）火花线变宽且高。电子点火系统因点火电压高，跳火能量强，因此在火花塞间隙之间维持的火花放电电压高、持续时间长。其火花线变宽，一般比传统点火多1/4的火花持续时间，图3-18之火花线约为2ms；其火花电压约为3kV。3）衰减振荡波数略有减少。传统点火系统，因有电容器，其低频振荡波数一般应在5个以上。而电子点火系统，由于没有使用电容器，因此其低频振荡波数少些，约3个也为正常。4)电压波闭合段有凸起。有的电子点火系统，为了避免点火线圈温度过高而损坏，设有一次或多次限流控制。其闭合时的限流作用导致电压波形有起伏、有波峰，类似波纹、锯齿状或凸起（图3-18），属于正常现象。(3

7、)双缸同时点火波形在无分电器的点火系统中，不少汽车发动机采用两缸同时点火方式。即两缸共用一个点火线圈。根据发动机工作原理可知，双缸同时点火时，一个缸是有效点火，而另一个缸必然是无效点火。对于四缸发动机，在压缩行程末期点火的气缸是有效点火，由于该工况下气缸的充量为新鲜可燃混合气，电离程度低，因而其击穿电压和火花电压都较高（图3-19）而对应另一缸必然是排气行程末期点火，是无效点火，由于该工况下气缸为燃烧废气．电