汽车初级点火电压波形分析示波器测量

仪器爱好者

汽油机点火系统具有以下三个主要功能：

• 产生火花。点火系统必须能够产生足够高的足以点燃混合气的高压电，并维持足够长的满足完全燃烧所需要的火花时间。
• 控制点火正时。点火系统必须能够随发动机转速和负荷的变化，以及特殊工况的需求改变点火时刻。
• 分配火花。点火系统必须在压缩行程的适当时刻向正确的气缸输送火花，以便开始燃烧过程。
  

初级点火波形本质上是次级点火的触发感应波形，它的波形可反映点火线圈的好坏及点火器的好坏。通过观察初级电压变化波形，可以观察点火线圈初级电流的导通时间、导通时的电压降，发现点火线圈、点火器的损坏以及点火电路中短路、断路、接触不良等故障。

根据点火系统的组成可以分为传统点火系统（即分电器点火系统）和电子点火系统两类。根据波形的显示方式，可以分为单缸点火初级波形和多缸平列及并列波形。目前汽车基本都是电子点火系统了，传统的点火系统已经很少见，我们这里也是以电子点火系统为例给大家讲解。



示波器的连接与设置

连接一根BNC转香蕉头线至示波器通道，连接一个黑色鳄鱼夹到BNC转香蕉头线的黑色接头（负极）上，连接一根红色刺破针到BNC转香蕉头线（正极）上。将黑色鳄鱼夹连接到蓄电池的负极上接地，将红色刺破针连接点火线圈负极。


将示波器连接的通道的通道衰减比调成和探头一致，时基调到1ms，然后条件垂直档位，使得电压测量范围大于被测信号的最大值，当然也可以等信号出来以后再去调节。为了消除干扰，可以打开示波器的低通，设置为L 30K，通道耦合方式为直流耦合。


有内置汽车软件包的示波器可以一键完成示波器相关设置参数。更加地高效方便。


上图就是测出的初级点火波形，图中1代表发动机电子控制单元接地，2代表发动机电子控制单元断开触电产生感应电压，3代表燃烧线，4代表线圈振荡。



初级点火信号波形分析

如下图为一个电子点火系统单杠初级波形，从波形图中可以看出，此初级电压信号初级感应电压为最大值296V，看到时基为1ms可得闭合时间约1.9ms，燃烧时间在1.2ms左右。


可以看到，波形左边水平电压线是大约是40伏的恒定电压。

线圈初级电路没有电流通过，直到闭合阶段开始，此时线圈被搭铁，电压下降到零。闭合阶段由点火放大器控制，实质上是点火初级线圈通电持续时间，闭合阶段的时间长度取决于建立起约8安培电流所需的时间。当达到这个预设电流时，放大器停止增加初级电流，并维持这个电流直到线圈搭铁被断开，就在这一刻点火。

波形中间的垂直线，被称为初级感应电压，它产生于磁感应过程。在点火时刻，线圈的接地回路被断开，通过线圈的磁场迅速瓦解，这反过来感应出一个在150到350伏的平均电压。线圈的高压输出与这个感应电压成比例。此感应电压的高度有时也称为初级峰值电压。