畢業(yè)論文（設(shè)計）-現(xiàn)代汽車底盤故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢

1、 現(xiàn)代汽車底盤故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析 CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：現(xiàn)代汽車發(fā)動機故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析 學生姓名：李曉東 學 號：200808010010338班 級: 汽運3班專 業(yè)：汽車運用專業(yè)指導教師：肖新華2010 年 3 月“現(xiàn)代汽車發(fā)動機故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析” 學生姓名：李曉東 學 號：200808010010338班 級：汽運3班所在院(系):長沙理工大學繼續(xù)教育學院指導教師：肖新華 完成日期:2010.5.25現(xiàn)代汽車發(fā)動機故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析摘要 目 錄1 緒

2、論1.1故障診斷的概念和任務(wù)所謂故障診斷,有兩種涵義 一種是指某些專用的儀器可以檢測出某些特定的機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)是否正常 另一種是指由計算機利用系統(tǒng)的解析冗余,完成工況分析,對生產(chǎn)是否正常和是什么原因引起故障、故障的程度有多大等問題進行分析、判斷,得出結(jié)論 。故障診斷的任務(wù)可分為四個方面的內(nèi)容 故障建模按照先驗信息和輸入輸出關(guān)系,建立系統(tǒng)故障的數(shù)學模型,作為故障檢測與診斷的依據(jù) 故障檢測從可測或不可測的估計變量中,判斷運行的系統(tǒng)是否發(fā)生故障,一旦系統(tǒng)發(fā)生意外變化,應(yīng)發(fā)出報警故障的分離與估計。若系統(tǒng)發(fā)生了故障,給出故障源的位置 ,區(qū)別出故障原因是執(zhí)行器、傳感器和被控對象等還是特大擾動 故障的分類、

3、評價與決策判斷敵障的嚴重程度,以及故障對系統(tǒng)的影響和發(fā)展趨勢,針對不同的工況采取不同的措施。1.2故障的系統(tǒng)特性通過以上對復(fù)雜系統(tǒng)的故障的分析可 以看出,復(fù)雜系統(tǒng)的故障具有以下幾個特性 層次性 是由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次性所決定的,是故障”縱向性” 。任何故障都是同系統(tǒng)的某一層次相聯(lián)系的,高層次的故障可以由低層次的故障所引起,而低層次的故障必定引起高層次的故障 相關(guān)性 這是系統(tǒng)故障的橫向性,是由系統(tǒng)各元素間的聯(lián)系所決定的。當一定元素或聯(lián)系發(fā)生故障后,勢必導致同它相關(guān)的元素或聯(lián)系的狀態(tài)也發(fā)生變化,進而導致這些元素或聯(lián)系的輸出發(fā)生變化 環(huán)確定性不確定性是復(fù)雜系統(tǒng)故障的一個重要特性,它給診斷工作帶來了很大的

4、困難,是目前診斷理論與方法的一個重要研究內(nèi)容。1.3故障的傳播機理系統(tǒng)故障的產(chǎn)生是由多個因素造成的,系統(tǒng)在工作過程中其零部件由于磨損、疲勞、老化等因素會引起結(jié)構(gòu)上 的劣化或失效,即引起其固有的特性的改變,從而使系統(tǒng)不能產(chǎn)生正常的輸出 子系統(tǒng)或零部件之間的聯(lián)系也會由于參數(shù)變化、安裝不當、相互位置改變的因素引起劣化或失效,從而導致系統(tǒng)偏離正常的狀態(tài)系統(tǒng)的異常輸人有時也會使有關(guān)的因素和聯(lián)系的狀態(tài)發(fā)生變化,這些變化如果超出一定的范圍,將引起包含這些因素或聯(lián)系的系統(tǒng)狀態(tài)改變,從而產(chǎn)生異常輸出 。1.4汽車發(fā)動機故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀 汽車發(fā)動機檢測與診斷技術(shù)是伴隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。在汽車發(fā)展的早

5、期，人們主要是通過有經(jīng)驗的維修人員發(fā)現(xiàn)汽車的故障并作有針對性的修理，即過去人們常講的“望(眼看)”、“聞(耳昕)”、。切(手摸)”方式。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的進步，特別是智能傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)的進步，汽車發(fā)動機檢測與診斷技術(shù)得到了飛速發(fā)展。1.4.1國外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 早在20世紀40、50年代，國外一些發(fā)達國家就成功研制了一些功能單一的檢測或 診斷設(shè)備，它們通過檢測電流、電壓、溫度等用簡單儀表就可獲得的參數(shù)，結(jié)合操作者的經(jīng)驗進行故障診斷，但這種方法依賴于操作者的經(jīng)驗，存在很大的局限性。60年代后 期，國外汽車發(fā)動機檢測診斷技術(shù)發(fā)展很快，出現(xiàn)了示波器、轉(zhuǎn)速表、真空表、功率表以及CO測定器等檢測

6、儀器。它們是發(fā)動機檢測與診斷設(shè)備的雛形，但由于它們依靠操作者來逐項進行，而且是邊診斷、邊記錄，因此效率較低。進入70年代后，隨著微型計算機的問世，傳感器技術(shù)飛速發(fā)展，從而為發(fā)動機性能檢測、故障診斷技術(shù)的發(fā)展提供有利的條件。這段時間，不僅單個檢測、診斷設(shè)備實現(xiàn)了微機控制，而且出現(xiàn)了檢測控制自動化、數(shù)據(jù)采集自動化、數(shù)據(jù)處理自動化、檢測診斷結(jié)果自動儲存并可打印的現(xiàn)代綜合檢測技術(shù)，檢測效率較高。進入80年代后，一些發(fā)達國家的現(xiàn)代檢測與診斷技術(shù)己達到廣泛應(yīng)用的階段。不僅在專職的汽車檢測站，而且在一般的維修企業(yè)都使用了先進的檢測與診斷設(shè)備，從而給交通安全、環(huán)境保護、節(jié)約能源、降低運輸成本等方面，帶來了明顯

7、的社會效益和經(jīng)濟效益。 當前，由于電子技術(shù)、智能傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的進一步發(fā)展，特別是人工智能技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)的日益成熟，發(fā)動機檢測與診斷技術(shù)進入了新的發(fā)展階段。目前國外的汽車發(fā)動機檢測與診斷技術(shù)正在向智能化、自動化、精密化和綜合化方向發(fā)展，應(yīng)用新技術(shù)，開拓新領(lǐng)域，研制新的檢測與診斷設(shè)備已成為國外發(fā)動機檢測與診斷技術(shù)發(fā)展的標志。 1.4.2國內(nèi)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 我國從60年代開始研究汽車發(fā)動機檢測技術(shù)，為滿足汽車維修需要，當時交通部主持進行了發(fā)動機氣缸漏氣量檢測儀、點火正時燈等檢測儀器的研究、開發(fā)。70年代，我國大力發(fā)展了汽車檢測技術(shù)，汽車不解體檢測技術(shù)及設(shè)備被列為國家科委的

8、開發(fā)應(yīng)用項目，由交通部主持研制開發(fā)了發(fā)動機綜合檢測儀、汽車性能綜合檢驗臺等檢測設(shè)備唧。進入80年代，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，科學技術(shù)在各個領(lǐng)域都有了較快的發(fā)展，汽車檢測與診斷技術(shù)也隨之得到快速發(fā)展，加之我國的汽車制造業(yè)和公路交通運輸業(yè)發(fā)展迅猛，對汽車檢測與診斷技術(shù)和設(shè)備的需求也與日俱增。同時我國機動車輛保有量迅速增加，隨之而來的是交通安全和環(huán)境保護等社會問題，如何保證車輛快速、經(jīng)濟、靈活，并盡可能不造成社會公害等問題，已逐漸被提到政府有關(guān)部門的議事日程，因而促進了汽車發(fā)動機檢測和診斷技術(shù)的發(fā)展。目前全國各類汽車發(fā)動機綜合性能檢測設(shè)備生產(chǎn)廠家已達20多個，除交通部門外，機械、電子、高等院校等部門也進

9、入汽車發(fā)動機檢測與診斷設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售領(lǐng)域，并取得了一定成績。但是由于我國汽車工業(yè)發(fā)展較晚，特別是汽車電子技術(shù)遠遠落后于發(fā)達國家，因此到目前為止，發(fā)動機檢測與診斷技術(shù)仍然比較落后。目前的汽車發(fā)動機檢測與診斷設(shè)備在測試精度、操作便捷性、界面友好性以及采用專家系統(tǒng)、智能化診斷等方面與國外相比還存在較大差距，電噴發(fā)動機綜合檢測與診斷設(shè)備還主要依靠進口。2 發(fā)動機故障診斷的傳統(tǒng)研究方法 經(jīng)過各國專家、學者以及廣大工程技術(shù)人員40多年來的共同努力，機械故障診斷學無論是在廣度還是在深度方面都得到了較大的發(fā)展，新的理論不斷產(chǎn)生，診斷技術(shù)手段也不斷完善，機械故障診斷學日趨科學化、實用化，目前，已基本形成

10、了以振動診斷技術(shù)、油液分析技術(shù)、溫度監(jiān)測技術(shù)以及無損探傷技術(shù)等為主要技術(shù)手段的局面，幾種技術(shù)各具特點。 2.1振動診斷技術(shù) 振動分析法是通過測取發(fā)動機工作過程中缸蓋或缸體的振動信號，提取故障特征并對其進行分析處理，從而判斷發(fā)動機的隱含故障。目前，研究的重點是通過缸蓋或缸體振動信號，提取故障特征，對其工作過程和磨損狀況進行診斷。通過對缸蓋或缸體振動信號進行各種分析處理，如傳統(tǒng)的譜分析、倒頻譜分析、時序模型分析以及時頻分析等，可以分離出故障特征。通過建立缸蓋振動信號和缸內(nèi)壓力之間關(guān)系的模型，可從缸蓋振動信號中重構(gòu)出缸內(nèi)壓力，進而對缸內(nèi)燃燒狀況進行診斷。這種方法由于具有理論基礎(chǔ)雄厚、分析測試設(shè)備完備

11、、診斷結(jié)果準確可靠、便于實時診斷等諸多優(yōu)點，因此具有診斷速度快、準確率高、診斷部位準確等特點，但受到環(huán)境、溫度等外部條件的影響和傳感器的安裝位置的影響。 2.2油液分析技術(shù) 油液分析法是從發(fā)動機中抽取潤滑油樣，用旋轉(zhuǎn)鐵譜儀制取鐵譜片，通過鐵譜片上包含的磨粒信息去判斷發(fā)動機的磨損狀態(tài)，這種方法的優(yōu)點是信息集成度高，即在機械設(shè)備故障診斷時，只要是油液所流過的部位其磨損故障一般都可通過對該處的油液進行取樣分析診斷出來；缺點是儀器費用高、檢測周期長、難以普及。 2.3溫度監(jiān)測技術(shù) 正如人的體溫可用于其健康檢查，溫度參數(shù)也常用于設(shè)備的故障診斷。其中，接觸式測溫多用于需要連續(xù)監(jiān)測或不可觀察的部位，如軸承的

12、溫度監(jiān)測；非接觸式測溫則多用于危險部位或不易接近的部位，如高壓電器接點的溫度監(jiān)測。溫度監(jiān)測的顯著特點是診斷過程簡單，診斷結(jié)果一目了然，特別是紅外攝像儀的出現(xiàn)，使得對物體溫度場的測 量更加直觀形象。但局限于物體溫度場中的熱故障。 2.4無損檢測技術(shù) 所謂無損檢測或無損探傷，就是利用物質(zhì)的某一物理性質(zhì)因存在缺陷而發(fā)生變化的特點，在不破壞被檢對象的前提下，對其進行檢測，以探測其中是否有缺陷存在的一門綜合性診斷技術(shù)。其顯著特點是在于其無損性。無損探傷是五六十年代在發(fā)達工業(yè)國家首先發(fā)展起來的，目前，主要包括射線探傷、超聲探傷、磁力探傷和滲透探傷等。無損探傷技術(shù)對于改進產(chǎn)品制造工藝、降低制造成本、提高設(shè)備

13、的運行可靠性等具有重要意義，是一門很有發(fā)展的學科。但無損檢測技術(shù)對工作人員的技術(shù)要求較高，設(shè)備昂貴，不利于大范圍的推廣應(yīng)用。 當然，科技在不斷發(fā)展，更新、更有前途的技術(shù)手段正不斷出現(xiàn)。 由于發(fā)動機的故障診斷中伴隨著振動信號不平穩(wěn)，激勵源復(fù)雜多樣，發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障種類繁多等特點，結(jié)合以上各種故障診斷方法的優(yōu)缺點，我們基于診斷速度快、準確率高、診斷部位敏感等原則。 2.5診斷分析 在正常工作過程中，發(fā)動機故障發(fā)生的過程就是其技術(shù)狀況變化的過程，這種變化必然會通過發(fā)動機的性能參數(shù)反映出來，有豐富經(jīng)驗的技術(shù)人員根據(jù)這些參數(shù)的變化情況可以判別出發(fā)動機技術(shù)狀況的好壞、診斷出發(fā)動機的故障。但是在實際

14、中使用人員的經(jīng)驗是參差不齊的，這就給發(fā)動機技術(shù)狀況的判斷增加了隨意性和盲目性，從而使發(fā)動機故障診斷和視情修理因缺少可靠的依據(jù)而不被人們接受。因此，檢測與診斷系統(tǒng)的基本任務(wù)就是實現(xiàn)發(fā)動機運行工況參數(shù)的自動采集和顯示、發(fā)動機綜合性能的評價以及發(fā)動機在線檢測與離線診斷相結(jié)合的檢測與診斷方法，達到提高發(fā)動機檢測與診斷的準確性、工作效率以及減輕對技術(shù)人員要求的目的351?；谏鲜銮闆r，經(jīng)過原理設(shè)計、硬件的選型、數(shù)據(jù)采集和顯示的實現(xiàn)、軟件平臺的開發(fā)以及抗干擾設(shè)計等，參與研制了桑塔納2000發(fā)動機檢測與診斷臺架系統(tǒng)。該發(fā)動機檢測與診斷臺架系統(tǒng)具有以下三大特點： 2.5.1具有動態(tài)的測試功能系統(tǒng)的信號采集模塊

15、能迅速、準確地捕獲發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中各主要參數(shù)隨時間變化的函數(shù)曲線，這些動態(tài)參數(shù)是對發(fā)動機工作性能和技術(shù)狀況進行準確判斷的科學依據(jù)；2.5.2具有普遍性和通用性由于系統(tǒng)的測試、分析過程不依據(jù)被測發(fā)動機EUC中的數(shù)據(jù)，只針對發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的實際情況進行測試，因此它的檢測結(jié)果具有良好的普遍性，其檢測方法同樣也具有廣泛的通用性； 3)具有智能診斷功能。系統(tǒng)的故障診斷專家系統(tǒng)模塊能實現(xiàn)發(fā)動機在線檢測與離線診斷的很好結(jié)合，從而使發(fā)動機的故障診斷和維修效率得到大大提高。 2.6汽車發(fā)動機檢測與診斷系統(tǒng)的組成原理 用系統(tǒng)工程的觀點，發(fā)動機檢測與診斷系統(tǒng)可分為信號獲取部分、信號處理部分、故障診斷與人

16、機接口部分以及激勵裝置。 2.6.1信號獲取部分 信號獲取部分的任務(wù)是拾取發(fā)動機被測點的參數(shù)值，得到所關(guān)注的有用信息。對于電量參數(shù)可以通過直接接觸或感應(yīng)獲得，而對于非電量參數(shù)則需要先經(jīng)過傳感器將非電量信號轉(zhuǎn)變成電量信號。傳感器作為獲取信息的主要工具和手段，在檢測與診斷系統(tǒng)中占有極為重要的地位，它能把特定的被測量信號(包括物理量、化學量等)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于運算、傳輸、儲存和進一步處理的電量信號。由于被測點參數(shù)性質(zhì)的多樣性，所以信號獲取裝置必須具有多種形式以適應(yīng)不同的測試要求。 2.6.2信號處理部分 信號處理部分的主要作用是對獲得的信號進行預(yù)處理，即進行衰減、濾波、放大、整汽車柴油發(fā)動機的典

17、型故障形、運算和數(shù)字化等處理，將采集的信號轉(zhuǎn)換成標準數(shù)字信號后送入計算機。信號處理部分是檢測系統(tǒng)的中心部分，應(yīng)該在對檢測目的、檢測對象進行了充分的研究之后再確定具體方案，有時還需要對加工處理后的信息做出初步判斷，及時修改處理的方法和參數(shù)。 2.6.3故障診斷與人機接口部分 人機接口部分即信號診斷與記錄顯示部分，是將處理后的信號通過系統(tǒng)診斷，并將判斷結(jié)果顯示出來。記錄和顯示的方式一般有模擬和數(shù)字兩種，前者是記錄一條或一組曲線，后者是記錄數(shù)字或代碼。但要從記錄的信號中找出反映被測對象的本質(zhì)規(guī)律，還必須通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法對信號進行診斷分析和模式識別，如信號強度分析、信號相關(guān)性分析等，將提取的有用

18、信號與系統(tǒng)知識庫等比較，從而得出正確結(jié)果。 2.6.4激勵裝置 激勵裝置是為了使被測對象處于預(yù)定狀態(tài)下，并將其有關(guān)方面的內(nèi)在聯(lián)系充分顯示出 來，以便于有效的測量。當測試工作所希望獲取的信息并沒有載于可檢測的信號中時，就需要激勵被測對象，使其既能表示相關(guān)信息又便于檢測，例如通過單缸斷火來進行單缸功率的檢查等。 柴油發(fā)動機系統(tǒng)是非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，激勵和響應(yīng)都具有非平穩(wěn)性，這是因為：首先在結(jié)構(gòu)上，發(fā)動機是由許多機、電、液等各種子系統(tǒng)組成的復(fù)雜機電設(shè)備，因而它是一個多層次系統(tǒng)；其次，完成不同功能的各子系統(tǒng)之問無論在結(jié)構(gòu)上。還是在功能上都存在著一定的差異：最后，同一層次的各子系統(tǒng)以及不同層次的各子系統(tǒng)之

19、間雖然可能相聯(lián)，但在結(jié)構(gòu)與功能上大多無嚴格的邏輯與定量關(guān)系。柴油機系統(tǒng)在工作過程中，其零部件由于磨損、疲勞和老化等因素都會引起系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的劣化、失效及各子系統(tǒng)問關(guān)系的變化，使系統(tǒng)故障特征在傳播過程中發(fā)生一定的扭曲，再加上傳播路徑不止一條等因素，從而造成原始故障可能表現(xiàn)為多個子系統(tǒng)故障。因此故障與故障源之間的關(guān)系十分復(fù)雜。這種復(fù)雜的關(guān)系主要表現(xiàn)(1)故障的多樣性和復(fù)雜性。柴油發(fā)動機出現(xiàn)故障的可能是多種多樣的，并且在多數(shù)情況下可能同時出現(xiàn)幾個故障。 (2)一因多果，一果多因。系統(tǒng)的一個故障可能由多個原因引起，而這些原因也常常是交織在一起相互影響的。另一方而，系統(tǒng)的同一個原因可能由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和影響程

20、度不同，可能導致不同的結(jié)果。 (3)故障的產(chǎn)生有偶然性和必然性。系統(tǒng)中故障發(fā)生有時是偶然的，沒有一定的規(guī)律可循，比如油泵壞。系統(tǒng)故障有時也是必然發(fā)生的，這是因為它們持續(xù)不斷，經(jīng)常發(fā)生，并有一定的規(guī)律可循，比如潤滑油粘度下降，其壓力會降低等。 (4)故障的產(chǎn)生與使用條件或柴油機的工作條件密切相關(guān)。同一系統(tǒng)隨著使用條件或工作條件的不同，系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障也不同。例如柴油機在不同的工作負荷下，可能出現(xiàn)故障，也可能不出現(xiàn)故障，并且出現(xiàn)故障的部位也不一定相同。另外司機的水平也對故障的產(chǎn)生有一定的影響。 (5)故障的分析判斷難，而處理容易。由于柴油發(fā)動機的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當故障發(fā)生后，要想準確判斷故障的發(fā)生部位和

21、發(fā)生原因是比較困難的，必須對故障認真地檢查、分析和判斷，才能找出故障的部位和故障原因。 由于柴油機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為使問題簡單化，按照柴油發(fā)動機在不解體的情況下通過振動測試可以解決的故障主要存在于燃油系統(tǒng)和進排氣系統(tǒng)。因此，我們專門針對這兩個系統(tǒng)的某些故障進行典型分析主要包括：曲柄連桿機構(gòu)故障、配氣機構(gòu)故障、氣缸故障以及活塞故障。 3 汽車發(fā)動機典型故障及其分析3.1曲柄連桿機構(gòu)故障 （1)連桿的彎曲與扭曲主要原因是由于長時間低速重載運行，使連桿超載。 (2)連桿螺栓損壞其主要形式是：產(chǎn)生裂紋或斷裂、發(fā)生拉伸永久變形和螺紋部分松動、粘結(jié)。主要原因是不按規(guī)定進行裝配，扭緊力矩過大或過小，用力不均勻

22、，螺栓、螺母支撐表面與螺紋中心線不垂直，上緊后產(chǎn)生歪扭現(xiàn)象。螺紋配合過緊或過松，表面不清潔，容易產(chǎn)生連接松脫或咬死。連桿軸承間隙增大，產(chǎn)生沖擊時就可能引起螺栓斷裂事件 32配氣機構(gòu)故障 (1)氣門關(guān)閉不嚴主要原因是氣門、氣門座由于磨損、積炭、燒蝕使接觸表面粘合不好而造成的。另外，氣門桿部彎曲或在導管中粘住，氣門彈簧折斷或彈力不足，氣門問隙調(diào)整過小等均會使氣門關(guān)閉不嚴。 (2)氣門間隙過大其原因除了氣門間隙調(diào)整過大以外，主要是氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘松動或凸輪、氣門挺桿等配氣機構(gòu)零件的正常磨損造成的。 (3)氣門桿卡住由于氣門桿與氣門導管配合間隙選擇不當，或?qū)Ч軆?nèi)出現(xiàn)積炭現(xiàn)象，以及氣門桿彎曲等所造成。

23、(4)氣門斷裂氣門斷裂一般發(fā)生在頭部與桿部過渡區(qū)域桿部環(huán)槽處。氣門斷裂落入氣缸內(nèi)，造成活塞項缸重大事故。造成氣門斷裂的主要原因一般是由于內(nèi)燃機溫度過高，突然冷卻，氣門上溫度分布不均產(chǎn)生熱應(yīng)力所造成的，或由于進、排氣門裝錯，造成變形、斷裂。 (5)氣門彈簧斷裂氣門彈簧斷裂不僅破壞內(nèi)燃機正常工作，也會落入氣缸內(nèi)造成嚴重事故。造成原因是結(jié)構(gòu)和材料及加工不合格，工作過程中發(fā)生變形等。 33氣缸故障 (1)拉缸所謂拉缸，是指在氣缸套工作面上，出現(xiàn)一些深淺不同的軸向溝紋，影響氣缸的密封。 造成拉缸的原因很多，除因跑合不好外，如活塞環(huán)間隙過小，發(fā)動機在過低溫度下啟動，發(fā)動機過熱等都可能產(chǎn)生裂紋。發(fā)動機長時間

24、超負荷運轉(zhuǎn)，機械負荷與熱負荷急劇增加，也會產(chǎn)生裂紋。 (2)氣缸套裂紋氣缸套發(fā)生裂紋的原因主要是使用操作不當。如發(fā)動機運轉(zhuǎn)中，水量不足，發(fā)動機過熱時，若突然加入冷水，使缸套驟冷收縮就可能產(chǎn)生裂紋。發(fā)動機長時間超負荷運轉(zhuǎn)，機械負荷與熱負荷急劇增加，也會產(chǎn)生裂紋。 為防止氣缸發(fā)生裂紋，必須嚴格按操作規(guī)程管理好發(fā)動機，嚴禁發(fā)動機長時間超負荷運行 3.4活塞故障 由于發(fā)動機的長期使用摩擦、磨損及安裝、調(diào)整維修不當?shù)仍蛟斐砂l(fā)動機活塞銷套磨損以后必然使連桿銅套與活塞之間的間隙增大，這將導致在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時連桿與活塞銷的沖擊作用增強。這種沖擊激勵的變化會影響活塞橫向撞擊氣缸套并使機體的振動響應(yīng)發(fā)生變化。 3

25、.5汽車發(fā)動機典型故障定性分析 3.5.1曲柄連桿機構(gòu)典型故障定性分析 連桿小頭銅套磨損后使間隙增大，導致連桿與活塞的沖擊作用增強，引起活塞橫向撞擊氣缸并使機體的振動響應(yīng)發(fā)生變化。因此在缸體適當位置上可以測量出反映連桿銅套與活塞銷間隙變化的振動信號。此時，總振級隨連桿銅套間隙變化曲線呈單調(diào)遞增趨勢，活塞撞擊所產(chǎn)生的振動響應(yīng)的滯后時間增大從振動功率譜上看，隨著間隙的增大，振動能量有向高頻帶集中的趨勢。 連桿大頭端軸瓦磨損或連桿螺栓松動后，軸瓦間隙在變化，在曲軸箱上可測得振動響應(yīng)功率譜。按機型不同連桿軸瓦的沖擊能量集中在不同的頻率范圍內(nèi)；隨間隙增大，該頻率范圍內(nèi)功率譜呈增大趨勢。 3.5.2配氣機

26、構(gòu)典型故障定性分析 氣門間隙的變化將直接造成氣門運動參數(shù)的變化，引起氣缸蓋對氣門落座沖擊的響應(yīng)信號明顯改變。氣門間隙增大時，氣門落座響應(yīng)的幅值和能量增大，氣缸蓋加速度總振級、振動總能量都明顯增大舊。 排氣門漏氣可以通過頻譜分析檢測出來，氣門漏氣時，振動能量從低頻向高頻轉(zhuǎn)移。由于漏氣(特別是輕微漏氣)產(chǎn)生的激勵力能量低，故鋇量點應(yīng)盡量靠近排氣門，并將測得的信號首先經(jīng)過高通濾波處理，才能得到較理想的結(jié)果。氣門漏氣的惡劣后果是破壞燃燒室的氣密性，使排氣溫度上升，功率下降。發(fā)動機發(fā)生氣門漏氣故障時，高溫高壓氣體會通過很小縫隙在有限空腔中產(chǎn)生阻塞噴注現(xiàn)象，一方面經(jīng)缸蓋結(jié)構(gòu)傳到缸蓋表面，引發(fā)表面的局部振動

27、，另一方面形成高頻噴注噪聲沿進、捧氣管道傳播開來，其湍流聲源頻譜表現(xiàn)為高頻特性網(wǎng)。 3.5.3氣缸典型故障定性分析 由實踐經(jīng)驗以及實驗數(shù)據(jù)可得，柴油機工況對表面振動有很大的影響，相同的間隙下轉(zhuǎn)速越高，氣缸內(nèi)爆發(fā)壓力越大，表面沖擊振動也越強。在間隙擴大的時候，表面振動都有明顯增強，特別是在膨脹沖程上止點后的撞擊處振動更為強烈。時域信號增加，頻域信號也相應(yīng)增加。隨磨損量的增加，氣缸套外表面響應(yīng)的功率譜峰值明顯增加，振動響應(yīng)的總能量呈上升趨勢。 3.5.4活塞典型故障定性分析 隨著轉(zhuǎn)速的升高，整個頻域內(nèi)的幅值明顯增加，振動響應(yīng)的能量主要集中在高頻部分陽。在這個能量區(qū)內(nèi)的兩個能量波峰，隨著轉(zhuǎn)速的升高能

28、量朝高頻方向漂移并最終合二為一，成為一個較大的能量波峰，所以可以將此頻帶作為活塞銷響的特征頻帶。其略高于活塞敲缸的特征頻率，但信號較活塞敲缸信號弱。試驗表明轉(zhuǎn)速對表面振動信號影響較大，轉(zhuǎn)速越高，氣缸內(nèi)爆發(fā)壓3.6本章小結(jié) 本章通過對發(fā)動機的典型故障的研究，進一步得出典型故障的產(chǎn)生原因，傳播途徑以及可以產(chǎn)生的不良后果，對發(fā)動機的故障診斷有一定的積極意義。而典型故障的定性分析又進一步揭示了使用振動測試技術(shù)通過測取發(fā)動機氣缸蓋的加速度信號來解決發(fā)動機故障的必要性，為成功排出故障提供確實可靠的依據(jù)。力越大，表面振動信號越強，振動信號高頻成分增加。 4 汽油機故障檢測及排除4.1 汽油壓力與噴射狀況的檢

29、測 檢查汽油壓力是一種重要的手段，因為汽油壓力直接影響到汽油的輸送與噴射。當汽油壓力太高時，使汽油與空氣的混合比過濃，即噴油過量；而汽油壓力太低，也會造成發(fā)動機缺油無法運轉(zhuǎn)。汽油壓力的檢測能幫助我們發(fā)現(xiàn)電子油泵，壓力調(diào)節(jié)器，單向閥，濾清器和回油管道等等方面的問題。 在多點噴射系統(tǒng)，可將相應(yīng)附件與壓力表安裝在汽油輸送的管道接頭上，打開快速連接件的開關(guān)，檢查汽油壓力，快速檢測診斷壓力調(diào)節(jié)器的方法是：當發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，如果該調(diào)節(jié)器工作正常，拔下壓力調(diào)節(jié)器上真空管的瞬間，燃油壓力表上的讀數(shù)值應(yīng)該升高。 當產(chǎn)生發(fā)動機不能起動故障時，首先應(yīng)把點火開關(guān)鑰匙轉(zhuǎn)到“ON”的位置，在靠近汽油箱的部位傾聽汽油泵有

30、無發(fā)出“嗚.”的工作響聲，如果沒有，說明電子油泵電路開通，或電子油泵損壞，聲音過響，說明泵內(nèi)缺油，油箱油位偏低，也可能是油泵磨損嚴重。 另外，有許多車型，當發(fā)動機機油壓力過低時，會通過機油壓力開關(guān)，切斷電子油泵斷電器電源。有些車輛發(fā)生碰撞事故產(chǎn)生的振動，也會將電子油泵電源切斷，即安全自保裝置起作用。碰撞振動切斷電子油泵電源，有人稱它為碰撞保護開關(guān)。切斷電源，阻止汽油供應(yīng)，造成發(fā)動機斷油熄火。這種裝置往往隱藏在車身的某個部位，有些在行李箱的邊測 ；有些在后座邊板的內(nèi)側(cè)等等。我們找到這種安全自保裝置的恢復(fù)開關(guān)，可重新按壓或拔動此種開關(guān)，使車輛恢復(fù)正常工作。 在多點噴射系統(tǒng)，當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，我們不能

31、直接觀察到汽油噴射狀況，可用手指觸摸噴油器，感覺到它的工作振動，也可用專用聽診器傾聽到噴油器的工作聲響，也可用萬用表檢測到線路上電源與脈沖電壓的情況。 注意：（1）所有電噴發(fā)動機的怠速過低而不能正常運轉(zhuǎn)時，電腦就會發(fā)出指令補償?shù)∷偈怪倩蚪邓?，從而調(diào)控怠速，所以在進行逐缸斷火試驗使用動力平衡試驗時，務(wù)必使點火開關(guān)鑰匙轉(zhuǎn)為“OFF” 或拆卸怠速空氣馬達的指令電源，以防怠速空氣馬達在檢測時意外地損壞或發(fā)生火災(zāi)等重性事故。 （2）不允許火花塞高壓導線拆卸斷開后試火的工作持續(xù)時間超過1015秒，絕大多數(shù)發(fā)動機晶體管高壓點火導線是不提倡拆，卸后跳火，這是因為高壓點火導線拆卸后跳火，電阻過大，會造成高壓

32、點火線圈與晶體管點火橫塊的損壞。 （3）不允許未經(jīng)燃燒的可燃混合氣從缸內(nèi)排入排氣管內(nèi)，引起燃燒，使三元催化凈化裝置過熱受損。 4.2冷起動困難故障排除 當電噴發(fā)動機冷起動困難時，首先應(yīng)檢查冷起動噴油器在發(fā)動機冷態(tài)時是否工作?，F(xiàn)在的許多電控噴射系都有專門的冷起動噴油器裝置。當發(fā)動機冷態(tài)啟動，時間繼電器使冷起動噴油器有足夠的工作時間，提供補充的汽油幫助起動。冷起動困難大多數(shù)是該裝置的時間繼電器及線路的元件故障造成，可使用萬用表檢測冷起動噴油器的電源接頭的電源情況，如果冷起動沒有電源，應(yīng)該檢查有關(guān)線路與電器，如果有電源，則應(yīng)清洗冷起動噴油器。 4.3怠速工況故障排除 怠速不穩(wěn)，發(fā)動機排氣管冒黑煙，是

33、電噴發(fā)動機最常見的故障，往往反映出：汽油與空氣的混合比不符合要求，以及大真空滲漏等問題上。怠速空氣馬達按照電腦指令控制空氣流量，而噴油器按照電腦指令控制油量。當?shù)∷倏諝怦R達工作異常，影響怠速。還有某些部位的泄漏，如進氣支管的泄漏，空調(diào)系統(tǒng)的開啟等，都會產(chǎn)生怠速問題。當進氣支管內(nèi)由于泄漏進入過量的空氣造成廢氣，使得進入缸內(nèi)的混合氣變稀，此時電腦收到氧傳感器的反饋，發(fā)生指令要求加濃混合氣，即通過怠速空氣馬達關(guān)閉怠速時，空氣旁控通道，同時，氧傳感器的失效，進氣溫度傳感器的損壞，空氣流量計，或“ECU”故障碼沒有清除等，都可能影響怠速，在實際工作中，我們經(jīng)常會遇到這樣的問題。 總之，電噴發(fā)動機故障診斷

34、與排除，除實踐經(jīng)驗外，最主要是要依靠高科技的“發(fā)動機電腦檢測儀”熟練撐握和使用，“發(fā)動機電腦檢測儀”可以迅速診斷，第五章 點火系統(tǒng)的診斷和維修分電器點火系統(tǒng)同時涉及機械和電子部分，故障現(xiàn)象比較豐富，本章以分電器點火系統(tǒng)的故障診斷為主要內(nèi)容，除分電器外，多數(shù)內(nèi)容也適用無分電器點火系統(tǒng)。當ECU無故障碼而故障確實存在，或故障碼不反映真實故障時，自診斷方法即失去有效性。此時只要確認故障出自點火系統(tǒng)，使用本章提供的診斷程序和檢測方法就能較快的縮小范圍，最終找到故障零件。點火系統(tǒng)的故障診斷可以使用很多工具和儀器，由于汽車用示波器能夠形象的觀察到故障，同時顯示多路波形，具有萬用表的功能和越來越小的體積，所

35、以本章主要以使用示波器為主講述點火系統(tǒng)的故障檢測。5.1故障診斷概述 任何點火系統(tǒng)的故障都可以分成兩類：公共故障和非公共故障。公共故障是指那些影響所有汽缸點火的故障。非公共故障是指那些影響一個或幾個汽缸的故障。這兩類故障分別由點火系統(tǒng)的公共部件或非公共部件引起，對分電器點火系統(tǒng)，以分電器分火頭和分電器蓋內(nèi)的各個火花塞接線柱為參照，以前為公共部件，以后為非公共部件。對無分電器點火系統(tǒng)，要看它的具體分火方式，一般包括點火模塊以前的為公共部件。任何點火系統(tǒng)的點火開關(guān)、保險元件、總線路、公共搭鐵等和爆震傳感器都屬于公共部件。公共部件通常表現(xiàn)為發(fā)動機不啟動、發(fā)動機爆燃或缺乏動力。非公共故障表現(xiàn)為發(fā)動機工

36、作不平穩(wěn)。用逐缸火花檢查或逐缸真空檢查，可以快速識別點火系統(tǒng)的故障類別。逐缸火花檢查時，只要有一缸火花正常，說明時非公共故障，否則為公共故障。逐缸真空檢查常用四缸發(fā)動機。在怠速工況下，將真空表連接到發(fā)動機的進氣支管，如果是非公共故障，則真空表不正常的時間占總測量時間的比例就是故障汽缸數(shù)。對于非公共故障，如果故障汽缸壓力、噴油等正常，檢測應(yīng)該從次級電路開始，即火花塞及其導線、分電器蓋、無分電器點火系統(tǒng)的點火線圈等得公共部件。對于公共故障，檢測應(yīng)該從初級電路開始，即電源供給及搭鐵、分電器點火系統(tǒng)的點火線圈、分電器傳動結(jié)構(gòu)、曲軸位置傳感器、點火模塊、ECU及其電源和搭鐵等公共部件。沒有必要任何時候都

37、檢測所有零部件，正確確定檢測區(qū)域和檢測順序能夠提高診斷率。如果確認時度系統(tǒng)發(fā)動機電路不足或爆燃，此時應(yīng)檢測爆燃傳感器、火花塞導線布置、基本點火正時系統(tǒng)、點火模塊、曲軸位置傳感器ECU及其與正時有關(guān)的輸入和輸出等。 5.2直觀檢查 任何點火系統(tǒng)的故障檢測都首先從直觀檢查開始，包括以下方面。（1）點火線圈及其高壓導線的連接 高壓導線應(yīng)該被緊緊壓在分電器蓋上和點火線圈接線柱上以及火花塞上。檢查高壓導線是否有裂紋，是否變硬變脆。如果出現(xiàn)這些跡象，應(yīng)更換導線和橡膠套。如果在高壓導線處留有白色或灰色的粉狀物，說明導線的絕緣體出了問題。有時可以聽到火花爆裂聲或可以看到這種火花（電暈效應(yīng)），則應(yīng)更換火花塞導線

38、。有些制造商推薦成套更換火花塞導線。必須按照點火順序和制造商的維修手冊連接火花塞導線。相鄰點火的兩缸的火花塞導線應(yīng)該相互交叉布置而不是彼此平行布置。平行布置的火花塞導線彼此會在對方的導線內(nèi)感應(yīng)出電壓，從而可能使火花塞在錯誤的時刻點火。應(yīng)檢查點火線圈外殼是否有裂紋、漏油或者點火線圈中央接線柱處是否有漏電跡象。(2)初級電路導線的連接 應(yīng)該檢查點火系統(tǒng)初級電路導線的接頭是否清潔，連接是否牢固，特別是電子控制和計算機控制的點火系統(tǒng)。電子電路工作時只需要極低的電壓。腐蝕或灰塵引起的電壓降低導致運行故障。導致接頭鎖止片丟失會導致的振動或者溫度變化時發(fā)生間歇性點火故障。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時候，可以通過輕輕敲擊

39、、拖拽和搖晃導線的方法來檢查被懷疑有問題的接頭是否連接牢固。在發(fā)動機熄火的時候，拆開被懷疑有問題的接頭，檢查它們是否太臟或腐蝕。按照制造商維修手冊的建議清理接頭。 檢查點火開關(guān)要在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時候輕輕搖晃點火鑰匙及其連接導線。點火開關(guān)的鉚釘松動或接觸不良會使火花輸出不穩(wěn)定。 潮濕也是電子元件、導線連接以及搭鐵發(fā)生故障的原因?？梢允褂镁植考訚竦霓k法重現(xiàn)故障。（3）搭鐵線路 忘記連接搭鐵線，將搭鐵線錯誤連接在一些非金屬盒金屬上，次情形下電流試圖經(jīng)過另一條回路逆流到蓄電池，這會使這條電路運行不穩(wěn)定或引起元件損壞，也可能使傳動系統(tǒng)的精密部件受熱變形。搭鐵松動或丟失，可能致使是點火模塊燒毀、發(fā)動機性能不

40、穩(wěn)定、點火系統(tǒng)間歇工作。（4）電磁干擾 電磁干擾可能導致ECU、點火模塊（ICM）等電子系統(tǒng)混亂，甚至錯誤的觸發(fā)傳感器信號，使執(zhí)行元件動作，結(jié)果可能是發(fā)生間歇性故障。汽車的高壓導線、點火線圈、交流發(fā)電機繞組等都能產(chǎn)生這種電磁波。將連接到計算機的傳感器導線布置在遠離電磁干擾波的地方或采取屏蔽措施。有時稍微改變布線位置，都可能避免電磁干擾。（5）點火模塊 點火模塊采用晶體管作為控制開關(guān)。無論控制模塊安裝在何處，為了把其中熱量傳導出來，都一個緊緊地安裝在干凈的表面上，并在其安裝面圖導熱硅潤滑脂。（6）傳感器 曲軸位置傳感器多采用電磁式傳感器或霍爾式傳感器，常裝在分電器軸上或曲軸上。電磁式傳感器要常用

41、一些。當觸發(fā)輪損壞或出現(xiàn)裂紋時應(yīng)及時更換。如果傳感器線圈引線的絕緣部分被磨損時，它們會被接地。如果觸發(fā)輪被磁化，會干擾傳感器線圈送到點火模塊或ECU的電壓信號。采用塞尺檢查觸發(fā)輪。如果存在磁引力，則更換之。務(wù)必按照制造商的維修手冊，使用非磁性塞尺檢查并調(diào)整傳感器線圈與觸發(fā)輪之間的間隙?；魻柺絺鞲衅靼l(fā)生的故障和電磁式傳感器發(fā)生的故障相似。（7）無分電器點火系統(tǒng)的點火線圈和點火模塊的總成 在無分電器點火系統(tǒng)中，檢查點火線圈和點火模塊的總成，重點要檢查點火模塊和點火線圈的連接。檢查各個點火線圈處的高壓導線接頭，如果高壓導線松動，進一步檢查接線端子是否有燒蝕現(xiàn)象。檢查接線端子的電阻。拆下點火線圈包，檢

42、查點火線圈下方以及點火模塊導線。導線松動或損壞、電插頭接觸不好，都會導致點火線圈產(chǎn)生燒蝕現(xiàn)象。如果直觀檢查找不出明顯的故障，下一步就要使用儀器進行精確測試檢查，其中示波器和數(shù)字式萬用表最為常用。5.3分電器點火系統(tǒng)的快速診斷 盡管計算機控制取消了分電器點火提前角的離心提前裝置和真空提前裝置等很多機械零件，但是仍然由分電器負責向各個汽缸分配火花。分電器由發(fā)動機內(nèi)的傳動系統(tǒng)驅(qū)動，傳動零件的磨損、變形會降低點火提前角的控制精度。隨著軸套的磨損，分電器軸將會偏離中心旋轉(zhuǎn)，這樣就會改變分電器頭和分電器蓋間以及轉(zhuǎn)子和傳感器出去之間的間隙。如果軸套磨損成橢圓狀，那么以上兩種間隙將會隨分火頭轉(zhuǎn)動而變化，或者說

43、隨點火順序而改變。由于分火頭和分電器蓋之間存在著異常空氣間隙，所以兩者之間可能產(chǎn)生電弧，這將導致分火頭尖端及分電器蓋接線柱損壞，因增大間隙而增加的電阻會導致汽缸不點火?，F(xiàn)以發(fā)動機不能啟動為例，說明故障診斷過程。（1）確認故障確實出自點火系統(tǒng)，用測試火花塞逐缸代替被測試火花塞。運轉(zhuǎn)發(fā)動機，過程測試火花塞的點火情況。如果有火花不正?；驔]有火花，則說明點火系統(tǒng)存在故障，否則檢查燃油噴射系統(tǒng)或進氣系統(tǒng)。（2）對點火系統(tǒng)所有零部件進行直觀檢查，如前所述。（3）如果所有汽缸都沒有火花或火花都不正常，應(yīng)該對點火線圈、分電器、點火模塊、ECU、及其輸入傳感器等進行替換檢查。 （4）如果某汽缸沒有產(chǎn)生火花，則這

44、個火花塞、火花塞導線或分電器蓋出現(xiàn)故障。如果火花塞沒有問題（注意：火花塞安裝轉(zhuǎn)矩不當，會增加電路電阻），根據(jù)點火順序嘗試另一條火花塞導線，如果有足夠的火花產(chǎn)生，即表明點火線圈工作正常。否則，就在點火線圈接線柱處檢查點火線圈的輸出情況。如果沒有火花產(chǎn)生，則有可能是分電器蓋或者分火頭的問題。否則，檢測初級電路。 （5）把12V測試燈或閉合角測定儀連接到點火線圈的負接線柱（轉(zhuǎn)速表），并啟動發(fā)動機。如果此時經(jīng)點火模塊的點火初級回路是斷開的，測試燈應(yīng)該發(fā)光，否則在初級繞組內(nèi)或在點火開關(guān)與蓄電池接線柱之間的電路存在斷路。如果此時經(jīng)過點火模塊的初級回路是接通的，測試燈應(yīng)該不發(fā)光，否則在點火模塊內(nèi)部或點火模塊

45、與點火線圈之間的導線中存在斷路。 （6）運轉(zhuǎn)發(fā)動機同時觀察測試燈。如果測試燈閃爍，則觸發(fā)點火的傳感器和點火模塊沒有問題，否則如果傳感器測試沒有問題，則可能是點火模塊存在故障。在測試傳感器之前，應(yīng)該接通點火開關(guān)，檢查點火線圈初級繞組正接線柱處的電壓。在克萊斯勒的電控發(fā)動機上，電流必須通過自動切斷（ASD）繼電器才能到達初級繞組正極接線柱和電動燃油泵。如果ASD繼電器出現(xiàn)故障，則點火線圈初級繞組正極接線柱處的電壓可能為零。ASD繼電器是由ECU控制的，點火開關(guān)打開的時候會暫時閉合1秒，此后如果沒有啟動發(fā)動機，則繼電器會斷開。5.4 用示波器測試次級和初級電壓并分析故障 標準的示波器有四條引線，它們

46、和點火系統(tǒng)連接。出現(xiàn)在初級電路波形中的大多數(shù)問題在次級電路波形中也可以看見?？梢园汛渭夒妷翰ㄐ畏譃樗膫€階段。（1）點火系即點火電壓。 位于左側(cè)的垂直線表示點火電壓，稱為點火線，點火線圈的電壓要能克服次級電路中的所有電阻，并達到點火電壓。一般需要713KV，各缸相差不得相差3KV。（2）火花線長度即火花實際持續(xù)的時間。 一旦克服了次級電路的電阻?；鸹ň蜁^火花塞形成電流。火花線從點火線開始，向右側(cè)延伸，一直到點火電壓降到使電流流過火花塞間隙所需的電壓值以下為止。此過程中，火花一直在釋放點火線圈次級繞組中積聚的電壓?；鸹ň€的斜度越陡，則克服次級電路電阻所需要的電壓越高，火花線的長度就越短。換句話

47、說，如果點火電壓比正常需要的電壓高，則燃燒時間將縮短，如果點火電壓比正常需要的電壓低，則燃燒時間將增加。點火系統(tǒng)的阻力因素通常來自次級電路，比如火花塞、火花塞導線、分電器蓋、分火頭、點火線圈?；鸹ㄈg隙大、火花塞導線損壞、分電器蓋和分火頭之間的間隙不當都將是所需的電壓成比例增加。但是汽缸內(nèi)部阻力因素包括壓縮情況，混合氣濃度以及溫度也會導致點火電壓和火花持續(xù)時間的改變。大多數(shù)汽車的火花持續(xù)時間大約是1.5ms,火花持續(xù)時間太短，如小等于0.8ms，不能使混合氣完全燃燒，使污染和功率損失增加。這表明火花塞臟污、缸內(nèi)壓縮壓力低或者火花塞電極的間隙太小，火花塞持續(xù)時間太長，如大等于2ms，則火花塞的電

48、極會永久損壞?；鸹ǔ掷m(xù)時間一般測量兩次，一次在發(fā)動機啟動期間，一次在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間。（3）振蕩區(qū)域。 當點火線圈的等于降到維持火花塞所需的等于以下，便進入了點火線圈振蕩區(qū)域。此過程中點火線圈釋放完剩余電壓。常采用測試火花塞來測試點火系統(tǒng)的點火能力。正常情況點火線應(yīng)該超過35kv，并且始終如此。負責可能是由于初級電路等于低于正?？捎秒妷?、點火模塊的內(nèi)阻較高或點火線圈與其導線有故障，需要進一步測試，以找出具體問題。點火線后面的波動越大，說明點火線圈儲存的能量越大，一般分電器點火系統(tǒng)波動3次以上，五分電器點火系統(tǒng)應(yīng)該波2此以上。（4）閉合角區(qū)域。 當點火模塊接通初級電路時，波形稍向下彎，隨后是幾個小

49、幅的振蕩，即表明點火線圈內(nèi)開始建立磁場了。直到初級電流再次被切斷，閉合角區(qū)域結(jié)束。某些電子點火系統(tǒng)使用固定閉合角功能。如果發(fā)動機工況變化時，這些閉合角沒有變化，則必須更換ECU。和次級波形類似，正常的初級電壓波形也可以分為四個初級階段。在正常的閉合角階段，當點火模塊接通初級線圈時，波形應(yīng)該有一個明顯的急劇轉(zhuǎn)折。如果信號在這里存在斜坡或噪聲，則說明某些因素正在阻止電路瞬時接通。如果有不穩(wěn)定的脈動，則可能是以下原因。（1）分電器軸套、驅(qū)動齒輪磨損，點火傳感器觸發(fā)輪安裝不牢靠。（2）凸輪軸軸向間隙過大，其傳動鏈輪磨損。（3）正時鏈條或齒形帶被拉長。這將使點火能量變的不穩(wěn)定，造成發(fā)動機工作粗暴不穩(wěn)定，

50、動力下降，加速性能不良并發(fā)生回火。一些先進的點火系統(tǒng)，可以通過改變閉合角區(qū)域來改變初級電流，實現(xiàn)對閉合角的動態(tài)控制，即只有在需要的時候才允許點火線圈達到完全飽和狀態(tài)，其作用是減少點火線圈的發(fā)熱量，以延長其使用壽命，還有一些點火系統(tǒng)直接通過控制電流來改善點火性能。初級電路接通瞬間，電流很大，使線圈很快飽和，此后以小電流維持飽和。 5.5 用模擬環(huán)境測試診斷點火故障如果確定間斷點火的故障時在某些極熱或極冷或極端潮濕情況下發(fā)生的，則對部件，重點是電子部件，可以進行以下模擬環(huán)境測試。如果沒有示波器，可以通過感覺故障是否重現(xiàn)來確定故障部件。（1）冷卻檢測 設(shè)置示波器為并列波形方式（能同時觀察所有汽缸點火

51、波形），使用液體冷卻劑逐個冷卻點火系統(tǒng)的主要部件，比如點火模塊、傳感器線圈以及一些主要連接頭。在冷卻一個部件后，觀察示波器上的波形，是否顯示異常的跡象，特別是閉合角區(qū)域。如果沒有分析任何異常，則等待這個部件溫度達到正常工作溫度以后，在冷卻下一個部件。（2）加熱檢測 將初級電壓接入示波器。使熱氣槍或吹風機把中等溫度的熱空氣直接吹入到點火模塊、和點火有關(guān)的傳感器、ECU等部件上。觀察閉合角部分有無變化，特別是可變閉合角系統(tǒng)和可變電流控制系統(tǒng)。（3）濕氣檢測 在火花塞導線和點火線圈輸出導線和其接頭上稍稍噴點水（不要淹沒），進行濕氣檢測。把示波器的顯示方式設(shè)置為并列波形，通過波形觀察有助于找出具體故障

52、。5.6有關(guān)部件的檢測所有部件有關(guān)結(jié)果的對比數(shù)據(jù)，應(yīng)以制造商提供的為準。（1）點火線圈 前面已經(jīng)介紹了點火線圈輸出電壓的測試，需要時可以檢查點火線圈的電阻。檢查初級繞組時，用歐姆表×1檔，如果讀數(shù)無限大，則繞組斷路；如果讀數(shù)小于規(guī)定值，則表明繞組短路，大部分初級繞組的電阻大約為0.52k之間。檢查次級繞組時，用歐姆表×1000檔，很多次級繞組的電阻大約8-20k,如果小于規(guī)定值，則說明次級繞組短路；如果讀數(shù)無限大，則表明初級繞組斷路。對于以上測試結(jié)果，即使讀數(shù)稍微超過規(guī)定值，都應(yīng)該更換點火線圈。（2）點火模塊 采用歐姆表檢查點火模塊接地是否良好。歐姆表的兩個表筆分別與控制模

53、塊的接地端子和發(fā)動機搭鐵相連接。讀數(shù)為零表明接地良好。檢查點火模塊故障最有效的辦法是采用點火模塊測試儀，主要檢查模塊接通與斷開初級電路的能力。但是大多數(shù)點火模塊測試儀是針對特定品牌的點火模塊和特定點火系統(tǒng)的控制模塊而設(shè)計的。如果沒有所需要的測試儀，則在認定是點火模塊故障之前，先檢查其他部件。因為點火模塊的可靠性是很高的，也是最昂貴的點火系統(tǒng)部件之一。（3）電磁式曲軸（凸輪軸）位置傳感器 大部分發(fā)動機點火系統(tǒng)，才用電磁式曲軸（凸輪軸）位置傳感器，可以采用銅質(zhì)（無磁性）才塞尺放到觸發(fā)輪輪齒與傳感器線圈之間來測量空氣間隙。如果空氣間隙需要調(diào)整，可以松開傳感器線圈的固定螺釘，移動傳感器線圈，直到獲得制

54、造商規(guī)定的轉(zhuǎn)矩。一些傳感器線圈被鉚到安裝板上。這些傳感器線圈不能調(diào)整其空氣間隙。另外，分電器軸套磨損會改變傳感器線圈的空氣間隙。可以用數(shù)字萬用表測試傳感器線圈的端子和交流電壓輸出。在進行電阻測試時，要斷開點火模塊或模塊接頭處的傳感器線圈導線。把數(shù)字萬用表的兩個表筆分別連到傳感器線圈導線的兩端。標準的電阻值在150-1500之間。用數(shù)字萬用表的一個表筆從傳感器線圈的導線上移開，把它接到分電器殼體上，觀察讀數(shù)。萬用表應(yīng)該顯示斷路，這說明傳感器線圈到分電器殼體之間沒有短路。把萬用表選擇開關(guān)調(diào)到交流電壓檔測量傳感器的輸出電壓。轉(zhuǎn)動發(fā)動機，每當觸發(fā)輪輪齒通過傳感器線圈時，都會有感應(yīng)電壓輸出，一般標準電壓

55、為250-500mV。如果用示波器觀察，會更方便。仔細觀察波形中是否有噪聲和干擾脈沖。波形形狀將隨觸發(fā)輪上槽的位置和數(shù)量的不同而變化。觸發(fā)輪有九個槽。其中八個槽均勻布置，剩下的一個槽被布置在靠近八個槽之一的位置。不均勻分布的那個槽被稱為同步槽，有時使用凸輪軸位置傳感器實現(xiàn)其功能。任何與觸發(fā)輪構(gòu)造不匹配的波形說明傳感器或其線路存在問題。（4）霍爾式曲軸（凸輪軸）位置傳感器 一些發(fā)動機采用霍爾式曲軸傳感器。首先檢查霍爾式傳感器的電源線和搭鐵線，然后再檢查其輸出信號。通過點火開關(guān)，將電壓表接在電壓輸出和搭鐵之間，電壓表上應(yīng)該顯示規(guī)定的電壓值，常用5v（具體數(shù)值按制造商提供的資料）。同時測量搭鐵端的電壓降，不應(yīng)該超過0.2V.測量輸出電壓，讀數(shù)應(yīng)該在接近0V到9-12V之間波動。此時如