汽油機點(diǎn)火系工作質(zhì)量的好壞，直接影響到發(fā)動(dòng)機的技術(shù)狀況，可通過(guò)發(fā)動(dòng)機綜合檢測儀分析點(diǎn)火波形和檢測點(diǎn)火系性能參數，找到產(chǎn)生故障的原因和有關(guān)零部件，實(shí)現發(fā)動(dòng)機的檢測、調整或視情修理，保證或改善發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、經(jīng)濟性和排放性能。

    結合國家科委“汽車(chē)檢測診斷新技術(shù)”項目的研究推廣應用，交通部公路科學(xué)研究所（為技術(shù)依托單位），與淄博科大微機應用研究所共同研制了FDJ-B2型發(fā)動(dòng)機綜合檢測儀。該檢測儀可在發(fā)動(dòng)機不解體的情況下，檢測發(fā)動(dòng)機工作狀況的近30種參數和多種波形，有利于發(fā)動(dòng)機故障的“快速診斷”和維修項目的確定，可在汽車(chē)維修企業(yè)和汽車(chē)檢測站推廣應用。本文以FDJ-B2型發(fā)動(dòng)機綜合檢測儀為例，介紹汽油機點(diǎn)火系的故障診斷方法，僅供參考。

1 FDJ-B2型發(fā)動(dòng)機綜合檢測儀工作原理簡(jiǎn)介

    FDJ-B2型發(fā)動(dòng)機綜合檢測儀以586計算機為核心，與傳感器、信號處理器和打印機等組成一套完整的信號檢測和數據分析系統。測試時(shí)通過(guò)不同的傳感器，將采集到的發(fā)動(dòng)機各種工作狀況信號，經(jīng)信號處理器將模擬信號轉換為可由計算機接收的數字信號，并在適當軟件支持下，通過(guò)鍵盤(pán)操作完成各種參數測量和故障診斷，檢測結果可由屏幕顯示，還可由打印機打印輸出，其工作原理如圖 1所示。

    該檢測儀對汽油機的檢測功能包括：起動(dòng)系、點(diǎn)火系、動(dòng)力性、充電系、配氣相位、異響檢測，綜合檢測及槍測結果打印。其中點(diǎn)火系檢測包括：

    a.全面檢測（發(fā)動(dòng)機轉速、閉合角、重疊角、點(diǎn)火高壓、單缸動(dòng)力性）；

    b.白金（觸點(diǎn)）參數檢測（發(fā)動(dòng)機轉速、閉合角、重疊角、點(diǎn)火波形觀(guān)測分析）；

    c.點(diǎn)火高壓檢測；

    d.“缸壓法”點(diǎn)火提前角檢測。

    對柴油機的檢測功能包括：起動(dòng)系、供油系、動(dòng)力性、充電系、異響檢測，綜合檢測及檢測結果打印等。

2 汽油機點(diǎn)火過(guò)程波形特征

2.1 平列波

    平列波是指各缸點(diǎn)火波形按發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火順序水平排列的圖形，用于檢查點(diǎn)火系初、次級電路的技術(shù)狀況，評定電容器、分電器、點(diǎn)火線(xiàn)圈、火花塞等元件的工作性能。

2.2 并列波

    并列波是指各缸點(diǎn)火波形按發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火順序由下而上排列起來(lái)的圖形，用于診斷分電器觸點(diǎn)閉合角的大小和各缸火花塞的工作狀況。

2.3 重疊波   

     重疊波是指將各缸點(diǎn)火波形重疊到同一圖形上，用于分析診斷分電器凸輪及其凸輪軸的磨損情況。

    下面將在實(shí)際檢測中最常用的單缸平列波波形分區段（圖 2）介紹如下：

    A（點(diǎn)火區）：斷電器觸點(diǎn)打開(kāi)，初級電路電流下降，次級電路中產(chǎn)生高電壓（15kV-20kV），火花塞間隙被擊穿，擊穿電壓值為8kV-10kV。

    B（燃燒區）：火花塞間隙被擊穿，致使火花塞間隙中的可燃混合氣發(fā)生電離，引起弧光放電，一旦火花塞放電，次級點(diǎn)火電壓便隨之下降（3kV-4kV），并維持火花塞電極放電所要求的一定電壓，使氣缸內混合氣迅速燃燒。

    C（振蕩區）：當保持火花塞放電的能量消耗完畢，電弧中斷時(shí)，點(diǎn)火線(xiàn)圈中的殘余能量沿電離的火花塞間隙繼續慢放電，使殘余能量以阻尼振蕩形式消耗（第1次振蕩）。

    D（閉合區）：觸點(diǎn)閉合瞬間點(diǎn)火線(xiàn)圈的初級電路有電流通過(guò)，產(chǎn)生自感電壓，相應的在次級電路中產(chǎn)生一個(gè)逆電壓（1.5kV-2kV），并產(chǎn)生振蕩（第2次振蕩）。

3 發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火正時(shí)檢測及其故障診斷

3.1 檢測項目

3.2 檢測所需傳感器

    檢測所需傳感器有轉速傳感器、1缸標記傳感器、氣缸壓力傳感器。

3.3 檢測方法

    選擇“缸壓法提前角檢測“項，按”回車(chē)鍵“進(jìn)入測試界面，拆下1缸火花塞，將氣缸壓力傳感器裝入火花塞座孔并旋緊，將1缸標記傳感器串在1缸高壓線(xiàn)與火花塞之間，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機使火花塞自然放電，按屏幕上提示進(jìn)行測試，屏幕將被測數據和波形顯示出來(lái)（表 1和圖 3）。以上測試數據和波形可按需存儲、查閱、打印。

3.4 故障診斷

    a.各轉速（含急加速和緩慢由低速加至高速）下提前角值過(guò)?。ɑ蜻^(guò)大），其故障原因為：分電器離心塊張緊彈簧過(guò)硬，離心塊卡滯、銹死（或彈簧過(guò)軟），真空式點(diǎn)火提前調節裝置失靈、漏氣等。

    b.各轉速下檢測不出提前角，說(shuō)明離心式和真空式點(diǎn)火提前調節裝置失效或真空管漏氣。

    出現上述故障時(shí)，應進(jìn)行檢修，否則將影響車(chē)輛動(dòng)力性和經(jīng)濟性。

4 白金（觸點(diǎn)）參數檢測與診斷

4.1 檢測項目

    檢測項目有發(fā)動(dòng)機轉速、分電器白金（觸點(diǎn)）閉合角（θ_b）、分電器重疊角（θ_c）、點(diǎn)火波形。

4.2 檢測所需傳感器

    檢測所需傳感器有轉速傳感器、1缸標記傳感器。

4.3 檢測方法

    選擇“白金（觸點(diǎn)）檢測”項，按“回車(chē)鍵”確認，按照“幫助”聯(lián)接好傳感器，回車(chē)進(jìn)入測試程序，將被測車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速穩定在1200r/min左右，按“測量開(kāi)始”鍵，計算機將測試結果及波形顯示在屏幕上（表 2和圖 4）。點(diǎn)火波形可對照圖 2中所列標準波形進(jìn)行故障診斷。

4.4 故障診斷

4.4.1 分電器白金（觸點(diǎn)）閉合角（θ_b）及其故障診斷

    該角度大小影響點(diǎn)火能量，正常的θ_b應滿(mǎn)足正常點(diǎn)火所需要的足夠能量，它表明觸點(diǎn)動(dòng)態(tài)間隙。如EQ 1090型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機1200r/min時(shí)θb為36°-42°，CA 1090型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機1200r/min時(shí)，θ_b為38°-42°，對應的觸點(diǎn)間隙為0.35mm-0.45mm。

    a.若θ_b過(guò)大，觸點(diǎn)間隙過(guò)小，雖然理論上可增大斷電電流而加大點(diǎn)火能量，但實(shí)際上由于觸點(diǎn)間發(fā)生電弧放電，反而減弱了點(diǎn)火能量而不利于正常點(diǎn)火。

    b.若θ_b過(guò)小，觸點(diǎn)間隙過(guò)大，使得觸點(diǎn)閉合時(shí)間短，斷電電流小，造成點(diǎn)火能量不足，使混合氣著(zhù)火性能差而造成發(fā)動(dòng)機功率下降。

    c.當θ_b值與觸點(diǎn)間隙的正常對應關(guān)系被破壞時(shí)，說(shuō)明凸輪已磨損嚴重，對于已磨損嚴重的凸輪如果繼續使用，則會(huì )產(chǎn)生如下現象：當將觸點(diǎn)間隙調至0.35mm-0.45mm時(shí)，會(huì )造成θ_b過(guò)小，斷電電流小，點(diǎn)火能量不足；當調整到保證θ_b為36°-42°時(shí)，會(huì )造成觸點(diǎn)間隙過(guò)小，在觸點(diǎn)間發(fā)生電弧放電，點(diǎn)火能量損失，不利于著(zhù)火。所以，θ_b為36°-42°與觸點(diǎn)間隙為0.35mm-0.45mm的對應關(guān)系應作為更換分電器凸輪的依據。

4.4.2分電器重疊角（θc）及其故障診斷

    該角度反映各缸點(diǎn)火時(shí)刻的準確性，EQ 1090型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機1200r/min時(shí)θ_c≤3°。分電器重疊角θ_c增大受如下因素影響分電器凸輪（六角）制造質(zhì)量及磨損程度；分電器軸磨損程度（徑向、軸向松曠程度）；分電器修理及裝配質(zhì)量；凸輪軸分電器傳動(dòng)齒輪、分電器傳動(dòng)軸齒輪、聯(lián)軸節凹槽的技術(shù)狀況（磨損程度）、裝配質(zhì)量，以及磨損后在轉動(dòng)中振動(dòng)等。

    分電器重疊角θ_c增大后，直接影響：

    a.點(diǎn)火正時(shí)及各缸點(diǎn)火均勻性，從而影響發(fā)動(dòng)機動(dòng)力性、經(jīng)濟性及運轉的穩定性；

    b.觸點(diǎn)閉合角θ_b，從而影響點(diǎn)火能量，導致動(dòng)力性、經(jīng)濟性惡化；

    c.其他項目測量的準確性（如配氣相位動(dòng)態(tài)測量）。檢測中，建議以發(fā)動(dòng)機轉速為1200r/min時(shí)的測量值為準，因為θ_c除了受上述因素影響外，隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機轉速變化、各機件的振動(dòng)情況、電信號的傳遞等都會(huì )使得θ_c在一個(gè)微小的范圍內變化。當出現θ_c〉3°時(shí)應及時(shí)檢修。

5 點(diǎn)火高壓值及其故障診斷

5.1 檢測項目

    檢測項目有發(fā)動(dòng)機轉速、各缸點(diǎn)火高壓。

    保證在火花塞兩電極間產(chǎn)生電火花所需要的電壓，稱(chēng)為“擊穿電壓”，俗稱(chēng)“點(diǎn)火高壓”。該值反映火花塞電極間隙大小及高壓線(xiàn)、分火頭接觸狀況，與缸內的壓力和溫度有關(guān)。電極間隙愈大，缸內氣體壓力愈高；溫度愈低時(shí)，則擊穿電壓愈高。

5.2 檢測所需傳感器

    檢測所需傳感器有轉速傳感器、1缸標記傳感器。

5.3 檢測方法

    選擇“點(diǎn)火高壓檢測”項，按“回車(chē)鍵”，進(jìn)入“點(diǎn)火高壓檢測”界面，將發(fā)動(dòng)機穩定在1200r/min左右，開(kāi)始測試，屏幕出現各缸點(diǎn)火高壓數據和點(diǎn)火波形（表 3和圖 5）。各缸點(diǎn)火波形正常條件下，點(diǎn)火高壓值：EQ 1090型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機1200r/min時(shí)為8kV-10kV，CA 1090型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機1200r/min時(shí)為7kV-9kV，各缸點(diǎn)火高壓差≤2kV。

5.4 故障診斷

    當火花塞電極能量一定時(shí)，擊穿電壓Uc的大小對混合氣著(zhù)火性能有直接影響。

    a. Uc過(guò)高，大多是由于電極間隙過(guò)大，高壓線(xiàn)接觸不良，混合氣過(guò)稀以及氣缸壓力、溫度、混合氣流變化，使得火花塞電極擊穿困難，所需擊穿能量要大；在能量一定或變?。ń佑|不良損失）的情況下，使得電感放電部分得到的能量相對減少，放電時(shí)間變短，影響正常的著(zhù)火性能，甚至出現高速斷火現象。

    b. Uc過(guò)低，大多是由于電極間隙過(guò)小、淹死、短接等引起的。當電極間隙小而使Uc降低時(shí)，火焰核心與電極接觸面積大而受到冷卻，使火焰核心熄滅，著(zhù)火性能差。

6 單缸動(dòng)力評價(jià)及其故障診斷

6.1 檢測項目

    檢測項目有各缸轉速下降值、轉速下降率。單缸動(dòng)力檢測是衡量發(fā)動(dòng)機各缸工作均勻性好壞的指標。通常在發(fā)動(dòng)機一定轉速下各缸分別斷火后，用轉速下降的數值來(lái)表示。斷火后轉速下降越大，說(shuō)明斷火缸對整個(gè)發(fā)動(dòng)機轉速影響大，因而該缸工作性能好，反之則差。

6.2 檢測所需傳感器

    檢測所需傳感器有轉速傳感器、1缸標記傳感器。

6.3 檢測方法

    選擇“單缸動(dòng)力檢測”項，按“回車(chē)鍵”，按照“幫助”聯(lián)接好傳感器，按“回車(chē)鍵”進(jìn)入“單缸動(dòng)力性檢測”界面，將發(fā)動(dòng)機穩定在1200r/min左右，按“回車(chē)鍵”，此時(shí)計算機按發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火順序逐缸斷火，并將測出的結果顯示在屏幕上（表 4）。根據各缸轉速下降值來(lái)判斷每個(gè)缸的工作情況，轉速平均下降值≥90r/min、各缸轉速相差值不應超過(guò)25%時(shí)屬于正常。否則應借助其他儀器或經(jīng)驗進(jìn)行判斷，查明故障原因。

6.4 故障診斷

    a.燃油供給系：多為化油器阻塞、調整不當或其他故障，造成來(lái)油不暢、霧化不良。

    b.點(diǎn)火系故障：點(diǎn)火線(xiàn)圈、分電器、火花塞、高壓線(xiàn)等存在故障，影響正常點(diǎn)火。這時(shí)可按點(diǎn)火系的檢測進(jìn)一步診斷故障。