汽修示波器測量汽車執行器噴油嘴波形信號分析

ID:689795 · 發表于 2020-10-18 14:33

汽車用的噴油嘴是個簡單的電磁閥，當電磁線圈通電時，產生吸力，針閥被吸起，打開噴孔，燃油經針閥頭部的軸針與噴孔之間的環形間隙高速噴出，形成霧狀，利于燃燒充分。噴油器的驅動器由動力控制系統模塊PCM里的一個晶體管及相應電路組成。它控制著噴油器的噴油動作。

由于噴油嘴的拆卸非常麻煩，所以在檢測噴油嘴時測量波形往往能起到事半功倍的效果，下面以飽和開關型噴油驅動器為例給大家講解一下如何用示波器測量噴油嘴波形以及波形的分析。

給示波器的通道一連接一根BNC轉香蕉頭線，黑色香蕉頭接一個鱷魚夾在蓄電池處搭鐵接地，紅色香蕉頭連接一根刺針或其他可插入測試探針。將示波器通道一的通道衰減比調節至1X，垂直檔位設置到10V/div，為了減少干擾可以開啟低通30KHz濾波。

有的示波器內置了汽車專用軟件包，可以一鍵完成所有的示波器設置，更加方便快捷。

從波形上來看，一開始噴油嘴是關閉狀態，一條直線在零點之上，表示發動機ECU中的功率元件尚未導通，顯示的是蓄電池的電壓。接下去顯示的就是噴油器打開的時間段，然后噴油器停止噴油，驅動電路關閉瞬間，磁能釋放產生反向自感高壓，這是電感元件特性所引起的。最后自感能量釋放完后，恢復到12V線圈斷電后的電壓。

噴油嘴保持開啟的時間長度取決于發動機管理ECM讀取的各種發動機傳感器輸入信號。這些信號來自冷卻液溫度傳感器、空氣流量計傳感器、進氣壓力傳感器、節氣門位置傳感器等。一般情況下，自然吸氣缸外噴射發動機的噴油時間，日系車為3ms左右，美系和德系車為4ms左右，如上圖的例子時基是2ms，噴油器打開時間占據1.5格，也就是3ms左右。

熱車息速在無負荷的情況下，一臺“健康”的發動機，其噴油脈寬是一個確定值。發動機著車后，空氣流量數據就如同有生命的生物一樣，時刻不斷變化。為了分析故障做數據對比，一般我們會抓住熱車怠速這個工況進行比較。即使發動機平穩怠速運行，進氣量數據仍舊輕微地變化，噴油時間也會輕微的變化。噴油脈寬是發動機混合氣調節的最終執行數據，利用熱車怠速無負荷時的噴油脈寬數據，我們可以判斷發動機是否工作正常。關于噴油脈寬的波形數據分析，可以從以下幾個方面去診斷：

1.油耗高的車大多數會有噴油時間過長的表現，維修后進行對比，明顯變短說明維修有效。

2.怠速下，如果噴油脈寬過長，說明混合氣調節有問題，有可能是汽油壓力過低引起。

3.噴油時間過長或過短，表明混合氣調節有故障，但同時表明驅動電路是正常的。如果驅動波形中反向自感高壓不夠，則表明噴油器線圈存在匝間短路。一般常見噴油器其反向電壓在60V到70V之間。

4.一些新型發動機在出現某缸失火時，可能會保護性地限制噴油器工作，當遇到不噴油故障時，要查看是否是軟件方面引起的的噴油器不工作。

噴油驅動器除了飽和開關型，常見的還有峰值保持型、脈沖寬度調制型、PNP型。上圖是寶馬N20發動機直噴噴嘴驅動電壓和電流的波形。

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