第八章 初级点火波形分析第一节 初级点火波形的作用及分类初极点火波形是次级的感应波形，它的波形可反映点火线圈的好坏，及初级电容、白金或点火器的好坏通过电压变化波形，可以看到点火线圈的初级电流的导通时间，及导通时的电路压降，发现点火线圈，点火器的损坏及电路短路、断路、接触不良等故障一、初级点火波形的分类根据点火系统的组成可以分为常规点火系统和电子点火系统两类从波形的显示方式来区分，可以分为单缸点火初级波形和多缸平列及并列波形一）单缸点火初级波形（常规点火系统）常规点火系统的单缸初级波形，在燃烧电压出现部分一般有大量的杂波产生见图8-1中箭头所示通过观察单缸点火初级波形，可以对单一气缸的初级电路进行分析图8-1 常规点火波形见图8-2，为使用博世FSA740发动机综合分析仪对初级点火系统进行全面测试得到的波形测试车辆为长安面包（化油器型）图8-2 初级波形（二）单缸点火初级波形（电子点火）相对于常规点火，电子点火系统的初级波形，触点闭合部分、以及燃烧线比较干净见图8-3电子点火初级波形通过观察单缸点火初级波形，可以对单一气缸的初级电路进行分析图8-3 电子点火初级波形（三）初级点火 （平列波）在屏幕上从左至右按点火次序将各缸点火波形首尾相连排成一字形，称为多缸平列波。
见图8-4让发动机怠速运转、急加速或路试汽车，使行驶性能或点火不良等故障现象再现并确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度是否一致图8-4 多缸平列波形（四）初级点火（并列波）在屏幕上从上到下按点火次序将各缸点火波形之首对齐并分别放置，称为多缸并列波如图8-5在并列波形图中，可以看到各缸并列波的全貌，便于分析各缸闭合角和开启角及各缸火花塞的工作状态从初级并列波上也很容易地测出各缸间的重叠角对于传统点火系统，发动机触点闭合角的标准值为：四缸发动机：40—45；六缸发动机：38—42；八缸发动机：29—32图8-5 多缸并列波形（五）初级点火（全适配）初级点火全适配是将初级点火系统的各项数据以柱状图的形式显示出来，见图8-6通过柱状图可以和容易的看到各项数据，快速判断系统的状况好与坏图8-6 初级点火全适配二、连续点火控制波形图8-7 连续点火初级波形相对常规的一次点火控制方式，近几年来，连续点火这一控制方式也逐渐在汽车点火控制系统中得到采用这种技术是使每个气缸工作过程中产生连续两个以上甚至几十个高压火花，能够使放电时间所覆盖曲轴旋转的角度延长十几倍(怠速工况)，也就是气缸的每个工作过程产生一串火花而不是仅一个火花。
在初级波形中可以观察到这一连续的点火控制波形见图8-7中为宝马528i的初级点火波形图8-8 连续点火初级波形见图8-8中为采样频率提高后的连续点火波形第二节 初级点火波形分析一、初级点火波形分析确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性. 观察相应特定部件的波形部分的问题，核实初级点火闭合角是否在厂家资料规定的范围以内见图8-9是初级点火波形各部分的分析图 总体来说，应该密切注意当发动机负荷和转速变化时闭合角(脉冲宽度)的变化情况同样用动态峰值检测显示方式检测初级点火闭合角波形对发现各缸点火过程中的间歇性故障也非常有效图8-9 初级点火波形分析充磁开始 FG 触点闭合后，先是产生次级闭合振荡，尔后次级电压由一定的负值逐渐变化到零当至A点时，触点又打开，次级电路又产生点火电压击穿电压 AB 在断电器触点打开的瞬间，由于初级电流下降至零，磁通也迅速减小，于是次级线圈产生的电压急剧上升，当次级电压还未达到最大值时，就将火花塞间隙击穿击穿火花塞间隙的电压称为击穿电压（点火电压），如图中AB线AB线也称为点火线燃烧电压 BC 在火花塞间隙被击穿时，两电极之间要出现火花放电，同时，次级电压骤然下降，BC为此时的放电电压，也称为燃烧电压。
燃烧时间 CD 火花塞电极间隙被击穿后，通过电极间隙的电流迅速增加，致使两极间隙中的可燃气体发生电离，引起火花放电，CD线称为火花线低频振荡 DE 一旦点火线圈的电压降到维持火花所需的电压以下,便开始了低频振荡区域(点火线圈振荡),它表明点火线圈的剩余电压是如何下降为零的 在火花刚一结束的时候,点火线圈内会存储相当小的电压点火线圈内的这部分剩余电压会在初级电路中不断改变方向直到降到零为止注意:代表点火线圈振荡部分的曲线高度不断减小，直至点火线圈电压降到零为止击穿电压线：观察各缸点火击穿峰值电压高度是否相对一致任何一缸与其它各缸击穿电压峰值高度的偏差都意味着可能有故障存在如果一个缸的点火峰值电压明显比其它缸高出很多，则说明这个气缸的点火次级线路中电阻过高，这可能是点火高压线开路或阻值太高如果一个缸的点火峰值电压比其它缸低，则表明点火高压线短路或火花塞间隙过小、火花塞破裂或污浊一般第一缸点火峰值显示在最左侧，其它各缸按点火顺序依次从左至右排列初级电路电阻过高或者电压过低，能引起高碳氢化合物排放，以及正常怠速转速下加载时缺火注意：检查点火线圈接线柱处的电压是否和蓄电池一致，如初级电压下降，将导致次级输出电压下降。
通常，初级电压下降1V将会使次级电压下降5KV二、故障波形分析（一）电容不良的故障波形分析电容不良时，当白金触点断开时，初级线圈中的电流无法及时消失，这使得点火次级击穿电压产生的时间有所滞后，导致点火推迟见图8-10测试车型：昌河面包（化油器式）图8-10 电容不良波形（二）触点烧蚀时的故障波形分析见图8-11所示，由于触点烧蚀，导致初级和次级波形较杂乱，特别是初级波形中，断电器触点断开后，在电容放电部分，产生了较多的杂波测试车型：丰田皇冠MS122 5M发动机图8-11 触点烧蚀波形（三）线圈绝缘不良时的故障波形分析见图8-12所示，由于点火线圈不良，导致在初级电流截止时，先产生了一个40V左右的异常波动，随之，在次级点火波形感应出一4KV左右的峰值电压这导致点火能量损失，且点火时间发生变化，导致发动机加速不良详细情况，参考次级波形中的内容测试车型：道奇捷龙图8-12 线圈绝缘不良（四）电容不良时故障波形分析见图8-13所示，在初级点火波形中，当大功率三极管导通时，有一70V左右异常感应电压产生，更换新的点火线圈无效，根据，控制电路分析，应为电脑中的点火控制电路中的电容不良导致，这从相应的次级点火波形中可以看出，存在同样的问题。
测试车型：道奇3.3L图8-13 线圈通电时的感应电压波形（五）高压线断路时的故障波形分析见图8-14所示，高压线断路导致次级电路中固定电阻过大，以致击穿电压过高，同时，由于过高的回路电阻(固定电阻)，导致电子流过次级回路阻力增大，燃烧电压过高，由于大部分能量消耗在克服次级回路中的电阻，没有多余的残余能量来维持火花的持续放电，所以燃烧时间极短而在次级回路中的这一波形变化，在初级波形中也有相应的感应波形所以，在针对部分直接点火的发动机，尤其是不易测试次级点火系统的发动机，有时候，可以根据初级点火波形对次级回路工作情况作出一推断测试车型：起亚pride图8-14 中央高压线断路波形第三节 初级点火电流波形当怀疑点火线圈短路或点火模块开关晶体管(或白金)有故障还可以用以下几种方法进行诊断：第一，制造厂家的维修规范可提供初级点火线圈的电阻范围，这是对初级点火线圈的静态测量；第二，对初级点火线圈进行更精确的动态测量，包括在工作状态下用分析电流波形的方法测试电流值(安培)；另外，在初级点火线圈电流测试中，可以对点火模块开关晶体管的工作状况进行检查，即对点火模块电流极限进行测试，它能够确认在点火模块开关晶体管中的电路运行极限电流是否合适。
但是，要进行上述试验需要示波器的一个附件——电流钳因为它可以使汽车示波器的内部设置不做任何改动，只需做初始设置就可以进行电流测试而且在任何时候，这种电流钳都可以用来检查电磁阀线圈 (喷油器等)、点火线圈或开关电路的电流大小，汽车示波器还可以在显示波形的同时用数字的方式显示最大电流的数值一、初级点火电流波形分析当电流开始流入点火初级线圈时，由于线圈特定的电阻和电感特性，引起波形以一定的斜率上升(见图8-15)，波形上升的斜率是关键所在通常点火初级线圈电流波形会以60角上升 (在20ms/格时基下)图8-15 初级电流波形二、初级点火线圈电流波形大多数新式点火初级电路会先提供5～6A电流给点火线圈，当到达允许最大电流时 (5～6A)，点火模块中的限流电路 (恒流控制)就开始起作用从而使得波形顶部变平，并且在点火初级线圈的“导通时间”(或闭合角)内电流波形的顶部一直应保持平直见图8-16 而当点火模块关断电流时，电流波形几乎是垂直下降，直到0A以上过程在每一个点火循环中应重复出现图8-16 初级电流波形当电流开始流入点火线圈时，观察点火线圈的电流波形 如果在其左侧几乎是垂直上升的，这就说明点火线圈的电阻太小了(短路)，这样则会造成行驶性能故障，并损坏点火模块中的开关晶体管。
而且电流波形的初始上升达到峰值的时间通常是不变的，这是由于充满一个好的点火线圈的电流，所用的时间应是保持不变的 (随温度可能有轻微变化) 发动机控制电脑可以通过点火模块增加或减少点火线圈的导通时间，从而控制流入点火线圈的电流大小在传统点火系统中，初级点火电流波形和电子点火系统不同，其电流增长，不是直线上升，而是呈曲线上升电流截止时，下降沿几乎垂直见图8-17测试车型：昌河面包（白金）图8-17 传统点火初级电流波形三、连续点火电流波形见图8-18，相对于普通点火电流波形，连续点火技术采用的是电容放电方式进行的控制，从波形上看到，当电流增长到峰值，点火模块关断电流时，电流波形几乎是垂直下降，直到0安培，接下来，在极短的时间内，点火模块再次接通电路，使线圈再次充电1秒左右，接着，继续关断电流，此动作次数，根据发动机控制方式的不同，电流切断和接通的次数有所各异随之，在次级电路中产生相应次数的次级点火图8-18 连续点火初级电流波形四、故障电流波形分析（一）电容不良时的故障电流波形电容不良时，白金断开时，初级电路中的电流不能迅速消失，呈一斜线下降见图8-19测试车型：昌河面包（白金）图8-19 传统点火电容不良波形（二）次级点火电磁干扰时的初级点火线圈电流波形见图8-20所示，在电流波形中有一异常波动，经检查，在次级波形中存在异常点火波形，相应波动点与另一点火线圈产生次级电压相符，分析为点火电磁干扰。
测试车型：道奇3.3L图8-20 点火干扰波形（三）中央高压线断路时初级点火线圈电流波形起亚次级中央高压线断路，导致次级击穿电压过高，燃烧电压也过高，在初级电流波形中我们可以看到这一影响即在电流截止后，有一小的振荡而当更换良好的高压线后，此杂波消失见图8-21测试车型：起亚pride图8-21 中央高压线断路造成的杂波第四节 点火与点火反馈信号图8-22 点火控制电路及点火信号发动机ECU根据G信号、NE信号以及其他各种传感器传来的信号确定点火正时 点火正时一旦确定，发动机EC。