王 軍，孫旭光

（庫爾勒巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院交通工程系，新疆 庫爾勒 841000）

現(xiàn)代汽車技術(shù)日新月異，許多汽車都采用了電控?zé)o分電器的點(diǎn)火系統(tǒng)。其特點(diǎn)是:取消了機(jī)械式配電裝置而采用電子配電裝置，消除了正時(shí)齒輪傳動(dòng)鏈和分電器驅(qū)動(dòng)齒輪等的間隙對點(diǎn)火正時(shí)的影響；沒有分火頭和分電器，因而避免了裂蓋、炭精棒磨損、分火頭漏電、潮濕不發(fā)火等故障；占用的空間小，有利于設(shè)計(jì)體積較小的發(fā)動(dòng)機(jī)；點(diǎn)火正時(shí)通常不用調(diào)整，維修簡便。但同時(shí)也為汽車維修人員帶來檢測方面的更高要求。掌握基于波形檢測技術(shù)的不解體維修技術(shù)已是很多維修人員的迫切需要。下面介紹如何使用德國博世公司的FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀進(jìn)行點(diǎn)火初級和次級波形檢測。

1 德國博世公司的FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀介紹

博世FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀是在原發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析儀的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，為汽車修理站進(jìn)行檢測車輛而設(shè)計(jì)的一種模塊化檢測設(shè)備。其外形圖如圖1所示。根據(jù)汽車電子技術(shù)的發(fā)展水平和實(shí)際作業(yè)要求，添加了一些新的功能。其系統(tǒng)和檢測軟件建立在Windows平臺(tái)上，便于使用，兼容性好，功能強(qiáng)大。FSA740故障檢測儀可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行模塊組合，來完成更多的檢測項(xiàng)目，能夠滿足日常的大部分診斷工作?，F(xiàn)在1臺(tái)博世FSA740（標(biāo)準(zhǔn)型）售價(jià)為36.5萬元人民幣。一般較完整的配置應(yīng)包括硬件和軟件2部分。

1.1 硬件部分

1）KTS診斷模塊 實(shí)際上是一個(gè)汽車故障診斷儀 （解碼器），用于與汽車電子系統(tǒng)ECU的通信，可以讀出汽車計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所記憶的故障碼及故障數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確地定位故障。

2）測量模塊 這是一個(gè)獨(dú)立的模塊，通過USB接口與主機(jī)連接，其上預(yù)裝了各種檢測傳感器，并包含可存儲(chǔ)的雙通道電子示波器和數(shù)字萬用表，可測量初級、次級點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火波形和汽車上傳感器、執(zhí)行器及其他電氣設(shè)備的信號和計(jì)算機(jī)指令信號。

3）信號模擬模塊 可根據(jù)汽車上傳感器的信號類型，選擇量值模擬輸出以代替原傳感器的信號來判斷故障。

4）尾氣分析儀模塊 可測量尾氣中CO2、HC、CO、O2、NOx五種氣體的濃度，并通過尾氣分析判斷發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒方面的故障。

5）打印機(jī)模塊 可以實(shí)時(shí)打印故障單。

1.2 軟件部分

博世FSA740故障診斷儀的主機(jī)中預(yù)裝了FSA系統(tǒng)軟件和ESI［tropic］軟件。

1.2.1 FSA系統(tǒng)軟件功能

1）汽車信息識(shí)別 可以通過客戶數(shù)據(jù)、默認(rèn)設(shè)置、制造商商標(biāo)或者代碼編號來識(shí)別汽車的相關(guān)信息。

2）車輛系統(tǒng)分析 主要包含引導(dǎo)檢查步驟、不解體部件測試、具備示波器 （檢測和顯示波形）的功能、檢測URI（測量電壓、電阻分析、電流）等功能。

3）信號發(fā)生器的功能 只有博世公司為發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀添加了信號發(fā)生器功能，它可以測試傳感器及其供電電路和連接件。使用CH2通道可以輸出搭鐵信號，信號形式可以是正弦波、方波、三角形波或者直流電壓；同時(shí)可以使用CH1通道顯示應(yīng)答信號的示波器波形。

4）對比曲線的功能 通過存儲(chǔ)與顯示元件標(biāo)準(zhǔn)波形，可以對當(dāng)前波形進(jìn)行比對，從而迅速發(fā)現(xiàn)故障。

5）設(shè)置參數(shù)功能 設(shè)置所有檢測步驟的參數(shù)，如語言、單位、轉(zhuǎn)速、量程、范圍等。

1.2.2 電子信息服務(wù)系統(tǒng)ESI［tropic］軟件

這是一個(gè)電子版的配件和維修資料系統(tǒng)。包含維修引導(dǎo)、故障碼說明、電路圖等信息。通過它維修人員能夠找到關(guān)于車輛和測試過程的所有重要資料。

2 電控點(diǎn)火系統(tǒng)初級繞組電壓波形測試

2.1 初級點(diǎn)火波形作用

1）由于初級點(diǎn)火的電壓特性可以通過初級和次級點(diǎn)火線圈的互感返回到初級電路，所以點(diǎn)火線圈初級波形對故障診斷是非常有用的。

2）點(diǎn)火初級波形主要用于檢查火花塞、高壓線的短路和斷路故障，或檢查火花塞污損的故障，這是造成點(diǎn)火不良的重要原因。

2.2 無分電器的分組電控點(diǎn)火系統(tǒng)的初級電壓測試

以桑塔納志俊發(fā)動(dòng)機(jī)為例，在這種獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火線圈是一種帶有兩個(gè)次級輸出端的點(diǎn)火線圈，即每個(gè)點(diǎn)火線圈與兩個(gè)火花塞相連。點(diǎn)火時(shí)在相對應(yīng)的兩個(gè)氣缸里同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)火花，其中一個(gè)在氣缸A的工作沖程內(nèi)為主火花，而另外一個(gè)在氣缸B的排氣沖程內(nèi)為輔助火花，且這兩個(gè)火花的極性相反。如果一個(gè)火花塞由于開路使這個(gè)點(diǎn)火回路斷開，那么和它共用一個(gè)點(diǎn)火線圈的火花塞也因電氣線路故障而不能跳火。如果一個(gè)火花塞由于短路而不能跳火，但電氣回路沒有斷開，那么和它共用一個(gè)點(diǎn)火線圈的火花塞仍然能夠跳火。圖2為該發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系電路圖。

分析可知，發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火線圈是由2部分的繞組組成:低壓部分的初級繞組和高壓部分的次級繞組。當(dāng)初級繞組的電流被截止時(shí)，通過互感作用，在次級繞組上將產(chǎn)生高達(dá)15～20kV的電壓，所以，高、低壓兩者的波形有所不同。其中點(diǎn)火線圈4針插頭的1號針腳、3號針腳為初級繞組的信號控制線，通過ECU控制初級繞組中電路的導(dǎo)通和截止。2號針腳為12V電源線，4號針腳為搭鐵線。檢測波形時(shí)將波形檢測設(shè)備的測試探頭連接在1號針腳或3號針腳信號線就可。

2.3 無分電器、無分缸線的獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)的次級電壓測試

以現(xiàn)代伊蘭特G4ED發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其電路如圖3所示。該點(diǎn)火系統(tǒng)為先進(jìn)的電控直接點(diǎn)火系統(tǒng)。既無分電器，又無高壓線，每個(gè)火花塞配一個(gè)直接裝在其上部的點(diǎn)火線圈，單獨(dú)地直接對每個(gè)氣缸點(diǎn)火。但其初級繞組的電路原理與無分電器的分組電控點(diǎn)火系統(tǒng)的是一樣的。檢測初級繞組的電壓波形的方法也相同。即:連接FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀的測試接頭到ECU的信號針腳即可。

2.4 初級繞組電壓波形的測量方法

2.4.1 FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀連線方法

1）將蓄電池連接電纜的紅色鉗和黑色鉗分別連接在蓄電池的正負(fù)極上。

2）將感應(yīng)式鉗式脈沖信號檢測器連接在第一個(gè)氣缸的點(diǎn)火電纜上。

3）對于桑塔納志俊發(fā)動(dòng)機(jī)來說，將FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀的初級適配電纜中的綠色探頭連在點(diǎn)火線圈插座的1號針腳或3號針腳信號線上，黃色探頭搭鐵。對于現(xiàn)代伊蘭特G4ED發(fā)動(dòng)機(jī)來說，將初級適配電纜中的綠色探頭接到ECU的信號針腳上，并且將黃色探頭搭鐵。

4）將30A鉗式電流計(jì) （CH1）夾在通向點(diǎn)火線圈端子15／+的所有電纜上 （箭頭指向點(diǎn)火線圈）。

2.4.2 FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀軟件操作方法

1）首先選擇程序，進(jìn)入Boash，再進(jìn)入FSA程序。

2）選擇示波器中點(diǎn)火初級電壓選項(xiàng)畫面。

3）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使水溫達(dá)到正常溫度，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，便得到如圖4所示初級點(diǎn)火波形圖。

3 電控點(diǎn)火系統(tǒng)次級繞組的電壓波形測試

3.1 次級點(diǎn)火波形的作用

次級點(diǎn)火波形能夠提供有關(guān)各個(gè)氣缸點(diǎn)火和燃燒情況非常有價(jià)值的資料，次級點(diǎn)火波形受不同發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)的影響，所測波形形狀的正確與否，線條的粗細(xì)長短，數(shù)據(jù)的大小及是否穩(wěn)定都與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部件、燃燒系統(tǒng)部件及點(diǎn)火系統(tǒng)部件有特定的相關(guān)關(guān)系，因此次級點(diǎn)火波形能夠幫助有效而正確地檢測出發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)及點(diǎn)火系統(tǒng)的故障。學(xué)會(huì)次級點(diǎn)火波形的觀察、分析方法，對診斷點(diǎn)火系統(tǒng)相關(guān)的故障是非常有用的。

3.2 次級繞組電壓波形的測量方法

3.2.1 FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀連線方法

1）將FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀的蓄電池連接電纜的紅色鉗和黑色鉗分別連接在蓄電池的正負(fù)極上。

2）將感應(yīng)式鉗式脈沖信號檢測器連接在第一個(gè)氣缸的點(diǎn)火電纜上。

3）將次級檢測傳感器 （黑色或者紅色）夾在點(diǎn)火線圈和火花塞之間的點(diǎn)火高壓線上。根據(jù)點(diǎn)火線圈輸出端的極性，將次級檢測傳感器連接在相應(yīng)點(diǎn)火高壓線上。如果是雙火花線圈，將2個(gè)紅色的次級檢測傳感器分別接在1缸和2缸的點(diǎn)火高壓線上，2個(gè)黑色的次級檢測傳感器分別接在3缸和4缸的點(diǎn)火高壓線上。這樣就可以保證輸出波形的跳火電壓都是朝上的。

3.2.2 FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀軟件操作方法

1）選擇程序，進(jìn)入Boash，再進(jìn)入FSA程序。

2）選擇示波器中點(diǎn)火次級電壓選項(xiàng)畫面。

3）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使水溫達(dá)到正常溫度，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，得到如圖5所示次級點(diǎn)火波形圖。

4 結(jié)束語

FSA740發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測儀不僅可以檢測點(diǎn)火波形，還可以檢測許多傳感器信號以及汽車上的執(zhí)行器上的控制信號波形，它使維修人員養(yǎng)成先檢測后維修的良好習(xí)慣，避免了盲目地大拆大卸，大大提高了工作效率，也提高了維修企業(yè)的檔次和維修品質(zhì)。

［1］朱軍.電子控制發(fā)動(dòng)機(jī)電路波形分析［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［2］張建俊.汽車檢測與故障診斷技術(shù)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

［3］宋福昌.汽車傳感器識(shí)別與檢測圖解［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2003.

［4］李東江.汽車電控系統(tǒng)的萬用表檢測［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.