點火波形分析.doc

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1、3．點火波形分析無論是傳統(tǒng)點火系統(tǒng)還是電子點火系統(tǒng)或計算機控制的點火系統(tǒng)，都是由點火線圈通過互感作用把低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，通過火花塞跳火點燃混合氣做功的。點火系統(tǒng)低壓、高壓的變化過程是有規(guī)律的，它可通過其點火波形予以反映。點火系統(tǒng)正常工作時的點火線圈初、次級的電壓波形，稱為標(biāo)準(zhǔn)點火波形，它是點火系統(tǒng)的診斷標(biāo)準(zhǔn)。(1)傳統(tǒng)點火波形圖3-17所示是傳統(tǒng)點火系統(tǒng)單缸初、次級電壓標(biāo)準(zhǔn)波形。圖中開時間是初級線圈斷電時間，它對應(yīng)于次級線圈的點火、放電及振蕩階段；閉合時間是初級線圈通電時間，它對應(yīng)于點火線圈的儲能階段，這兩個階段組成了一個完整的點火循環(huán)。圖中波形反映了從斷電器觸點開、閉合、再開的整個點火過

2、程中，初、次級電壓隨時間變化的規(guī)律。1)初級電壓波形。圖3-17a是單缸初級電壓標(biāo)準(zhǔn)波形。當(dāng)斷電器觸點開時，初級電壓迅速提高（約為100~300V），從而導(dǎo)致次級電壓急劇上升擊穿火花塞間隙。當(dāng)火花塞兩極火花放電時，由于初、次級間的變壓器效應(yīng)，初級電壓下降且出現(xiàn)高頻振蕩。火花放電完畢后，由于點火線圈和電容器中殘余能量的釋放，又出現(xiàn)低頻振蕩波，其波幅迅速衰減直至初級電壓趨向于蓄電池電壓。當(dāng)斷電器觸點閉合后，初級電壓幾乎為零，成一直線一直延續(xù)到觸點的下一次開。當(dāng)下一缸點火時，點火循環(huán)又將復(fù)現(xiàn)。示波器上開時間、閉合時問，通常用毫秒(ms)表示，也可用分電器凸輪軸轉(zhuǎn)角表示，此時其開時間、閉合時間則分別

3、用開角和閉合角表示。2)次級電壓波形。因點火線圈初、次級間的變壓器效應(yīng)，其次級電壓波形與初級電壓波形具有一定的對應(yīng)關(guān)系，圖3-17b是單缸次級電壓標(biāo)準(zhǔn)波形。有關(guān)次級電壓波形點線的含義說明如下。①A點：斷電器觸點開，點火線圈初級繞組突然斷電，導(dǎo)致次級電壓急劇上升。②AB線：稱為點火線，其幅值為火花塞擊穿電壓即點火電壓。擊穿電壓約為8~20kV，不同的車型或點火系統(tǒng)，其擊穿電壓可能不一樣。③BC線：在火花塞間隙被擊穿時，兩電極之間出現(xiàn)火花放電，同時次級電壓驟然下降，BC為電壓下降的幅值。④CD線：稱為火花線或燃燒線，它是火花塞電極間混合氣被擊穿之后，形成的火花放電過程，是一段波幅很小的高頻振蕩波

4、。CD的高度是火花放電的電壓，稱為火花電壓，約為2kV；CD的寬度是火花放電的持續(xù)時間，約為0.6~1.5ms。不同的缸數(shù)、不同的轉(zhuǎn)速持續(xù)時間不同。⑤DE線：低頻振蕩波。當(dāng)次級電路的能量不足以維持火花放電時，火花消失，電壓急降，點火線圈和電容器中的殘余能量在線路中維持低頻振蕩，形成次級電壓衰減的震蕩波，并最后以EF直線波形至觸點閉合。⑥F點：斷電器觸點閉合，點火線圈初級電路有電流通過，初級電流開始增加，引起次級電壓突然增大。但由于在F點初級電流的變化趨勢與A點正好相反，故在F點產(chǎn)生一個負(fù)電壓。⑦FA線：觸點閉合過程的次級電壓波形。當(dāng)斷電器觸點剛閉合時，因初級電流接通而引起次級電壓出現(xiàn)衰減振蕩

5、。振蕩消失后，次級電壓變到零，直至下一點火循環(huán)開始。(2)電子點火波形圖3-18所示是電子點火系統(tǒng)單缸初、次級電壓標(biāo)準(zhǔn)波形，它與傳統(tǒng)點火系統(tǒng)波形相似。其點火線、火花線、閉合角等意義與傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的相同。但由于電子點火系統(tǒng)啟用大功率晶體管取代傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的斷電器和電容器，因而其波形也有不同之處，主要如下。1)閉合角可變且小、電子點火系統(tǒng)中閉合角取決于大功率晶體管的導(dǎo)通時間。其初、次級電壓波形中的閉合角一般隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速而變，低速時閉合角減小，高速時閉合角增大。由于電子點火系統(tǒng)的次級點火電壓高，需要點火線圈的初級電流大，為防止通電時間過長而導(dǎo)致線圈產(chǎn)生高溫?zé)龎模ǔ？刂破溟]合角不要過大。其閉合角一

6、般比傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的小。2）火花線變寬且高。電子點火系統(tǒng)因點火電壓高，跳火能量強，因此在火花塞間隙之間維持的火花放電電壓高、持續(xù)時間長。其火花線變寬，一般比傳統(tǒng)點火多1/4的火花持續(xù)時間，圖3-18之火花線約為2ms；其火花電壓約為3kV。3）衰減振蕩波數(shù)略有減少。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)，因有電容器，其低頻振蕩波數(shù)一般應(yīng)在5個以上。而電子點火系統(tǒng)，由于沒有使用電容器，因此其低頻振蕩波數(shù)少些，約3個也為正常。4)電壓波閉合段有凸起。有的電子點火系統(tǒng)，為了避免點火線圈溫度過高而損壞，設(shè)有一次或多次限流控制。其閉合時的限流作用導(dǎo)致電壓波形有起伏、有波峰，類似波紋、鋸齒狀或凸起（圖3-18），屬于正?，F(xiàn)象。(3

7、)雙缸同時點火波形在無分電器的點火系統(tǒng)中，不少汽車發(fā)動機采用兩缸同時點火方式。即兩缸共用一個點火線圈。根據(jù)發(fā)動機工作原理可知，雙缸同時點火時，一個缸是有效點火，而另一個缸必然是無效點火。對于四缸發(fā)動機，在壓縮行程末期點火的氣缸是有效點火，由于該工況下氣缸的充量為新鮮可燃混合氣，電離程度低，因而其擊穿電壓和火花電壓都較高（圖3-19）而對應(yīng)另一缸必然是排氣行程末期點火，是無效點火，由于該工況下氣缸為燃燒廢氣．電