相对压力 – 汽油机

相对压力 – 汽油机

用600安电流钳


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

 

PicoScope 和 PicoDiagnostics

尽管可以用PicoScope来测量相对压缩,但大多数情况下使用PicoDiagnostics软件里的相对压缩测试功能更容易。我们所有诊断套装都配备有PicoDiagnostics软件。

测试时如何连接示波器:-

汽油机相对压力

PicoScope的通道A上接上 BNC 测试线。在测试线的4mm接头接上电流钳,如图4.0。

 

图 4.0

 

电流钳应当夹在两条蓄电池电缆的其中一条上(输出线或地线),这是最简单的连接,如图 4.1

电流钳需要打开电源并放对方向。上面一侧有一个指示蓄电池正极的箭头,另一侧有指示蓄电池负极的箭头。错误的连接会导致反向的波形图
图. 4.1

为弥补快或慢的打火转速,应当轻微调整时基 (ms/格)。

当示例波形在屏幕上显示出来时,可以按空格键观察实时读数。

汽油机相对压力波形示例

汽油机示例波形注意点

此波形作用有两个:-

  • 检测发动机打火时所需的电流。
  • 评估相对压力

发动机打火时所需的电流取决于许多因素,包括:发动机马力,缸数,燃油粘度,启动马达状况,启动电路状况和汽缸压力。典型的四缸汽油机电流在80-200安培范围内。

在上面的波形中,电流的初始尖峰(大约400安培)是克服发动机转动惯量和初始摩擦力所需的电流。一旦发动机开始转动,电流就下降。

通过观察每缸压缩冲程中所需电流,可以对比每缸压力。压力越好时,需要的电流也更高,反之亦然。所以各缸吸收的电流值相等是很重要的。

下图波形显示有一个汽缸失去相对压力的发动机。

注意 :- 当测试汽油机缸压时,要将点火初级回路断开,以免高压损坏回路。

技术资料-汽油机相对压力

足够的缸压对于发动机运转是非常重要的。上升活塞产生的缸压取决于行程区与燃烧区体积的对比:这称为压缩比。

缸压还取决于缸壁和活塞之间的密封效果,它通过活塞环来保持。这同样适用于进排气阀门座。活塞环由离心铸铁制造。它产生一个径向压力,形成密封。铸铁有良好的自润滑特性。

如果相对压力波形指示有故障的话,就有必要进行压力测试。在汽油机上进行压力测试时,让节气门全开允许大量空气涌入汽缸是很重要的。典型压力在120到200 psi之间。压力低可由以下原因导致:

  1. 汽缸与活塞间密封性不良
  2. 进气和排气座不良
  3. 活塞环断裂或卡死
  4. 凸轮轴正时不对
  5. 进气管道阻塞

所有的读数应当是相近的,如果某一个比其他的低,就要进行一个“湿”测试,即喷少量机油到汽缸内,重新测量压力。机油的内含物使得活塞和汽缸密封更好,所以如果还是测得低压则故障存在活塞环上;如果测得压力与其他缸相差不大,则故障在气门上。通常认为最高压力和最低压力之间差别应当小于25%。

比平均压力高的缸压可由以下原因引致:

  1. 碳罐中有积碳(减少了接触面积)。
  2. 汽缸盖表面不平整。
  3. 缸垫厚度不对。

注意: 要将点火低压回路断开以免损坏放大器或ECM。

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ABS 转速传感器

ABS 速度传感器

如何连接示波器
示例波形与注意点
技术资料

如何连接示波器

根据您希望看单个转速传感器还是一对转速传感器的不同需求,有几种不同的连接方法。还有,您需要确定是对传感器做静态测试(举起汽车)还是路试。不同系统的测试点是不相同的。 一些传感器使用fly-lead插头,连接比较方便;而有些传感器的电线被压进内翼或舱壁里,无法连接测试线。这种情况,您可以找到ABS电子控制模块,在那里探测线缆。需要查阅技术资料,以确保正确的测试线连接;不仅如此,还要保证传感器的两根线的极性连接正确,以在示波器上显示正确的信号。

静态测试

  1. 举起要测试的车轮。
  2. 连接一条BNC测试线PicoScope通道 A上。
  3. 连接一个小的黑色鳄鱼夹到BNC测试线的黑色接头(负极)上。
  4. 连接一个小的红色鳄鱼夹到BNC测试线的彩色接头(正极)上。
  5. 断开ABS车速传感器的连接插头(或者在ABS控制模块处连接正确的线缆),并将两个鳄鱼夹夹在传感器线缆上。

敲击电脑的空格键,开始观察实时读数。用手旋转该车轮,或者如果它是驱动轮,小心运行发动机并选择适当的变速箱档位。

路试

为了在路试时获得实时读数,保持传感器的插头连接(或在ABS控制模块处连接测试线),使用刺针万用表探头连接传感器的两条感应线。开启通道 B您可以同时监测两个车轮。确保所有测试线远离运转或高温的部件。

如您在PicoScope软件界面和这页的示例波形所看到的,电压量程设置为交流(AC),这对本测试很重要。

图 3.1

图 3.1显示连接到ABS电子控制模块的4条连线,目的是同时监测两个前车速传感器。结果波形显示在下面。在路试时,您会注意到频率随车速变化。

示例波形

波形注意点

防抱死制动(ABS)系统依靠装在轮毂总成上的传感器传递的信息来工作。

如果大力刹车时,ABS电子控制模块(ECM)丢失了其中一个车轮的信号,它假定该车轮被抱死并暂时释放刹车,直到信号恢复。因此传感器必须有能力提供信号给ABS ECM。

与曲轴角度传感器的工作不同,ABS传感器使用一个小的拾取器,靠近它的信号轮的运动会对它产生影响。信号轮与传感器之间的关系,产生连续交流(AC)“正弦波”,这正弦波可用示波器监测到。ABS传感器有两条线缆(有些有一条同轴的编织屏蔽线),它产生的输出可以用示波器监测和测量。

技术资料

自1980年代,在ATE、Bosch和Bendix的系统中,ABS已成为常用的安全相关配置。这些系统都是机电设备,都用相似的工作策略。

ABS ECM (电子控制模块)需要看到汽车4个车轮的连续正弦波信号。如果踩下刹车且一个车轮被“抱死”,ECM会失去来自滑行车轮的信号。如果ECM知道这个情况,它会立即释放存在问题的车轮的液压压力,并且快速“脉动”液压系统里的压力以达到最大的刹车效率。

图 3.2

装备ABS系统的汽车在湿的或滑的不利条件下,拥有更好的刹车能力。有些汽车只有前轮装有ABS。在装备有牵引力控制系统的汽车上,ABS传感器还扮演另外的角色:牵引力控制ECM监测各ABS传感器信号的频率以确认是否有车轮打滑,而不是监测“抱死”车轮的信号丢失。如果探测到有一个车轮打滑,发动机的动力输出会降低,直到所有ABS传感器的频率一样时才恢复牵引力。有些系统会短暂制动打滑的车轮来辅助其它车轮的牵引力。

图 3.2 显示一个典型的前轮ABS总成,驱动轴上有一圈齿,且车速传感器靠近齿安装。

图 3.3显示另一种结构,车轮轴承上装有一个蜂窝驱动圈。感应传感器装在轮毂组件里面。

图 3.3

故障查找:破损的磁阻齿

仔细观看上面2轮和4轮的波形,我们可以看到通道B(红色波形)有一个不规则的脉冲。PicoScope的放大功能揭示更多细节:

最可能的原因是ABS磁阻轮上有破损的齿。下面是我们发现的:

图 3.4

破损的齿在上图中间位置。这可能是由飞溅的石屑造成的。

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交流发电机波形

 

交流发电机波形

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示例波形和注意点
技术资料

 

 

 

如何连接示波器 :-

交流发电机波形测试

 

PicoScope的通道A连接上一条BNC测试线, 将大的黑色鳄鱼夹连接在BNC测试线的黑色接头上,将大的红色鳄鱼夹连接在BNC测试线的红色接头上。确认好正确的极性,将黑色鳄鱼夹夹在蓄电池负极上,红色鳄鱼夹夹在蓄电池正极上。如图2.1。

如您所见,在示波器的预设图像和这个页面的示例波形里,电压耦合设为交流电(AC),是这个测试的基本条件。

图. 2.1

发电机波形示例

发电机波形注意点

示例波形显示发电机的整流输出。

波形显示:

  • 输出正确,绕组和二极管(整流装置)无故障;
  • 发电机三相电流经整流后,由最初的交流电变成直流电,三个相位的都对发电机输出有作用。

如果发电机二极管有故障,在常规的时间间隔轨迹上可观察到长长的下垂“尾巴”,33%的电流输出会损失掉。如三相中的一相有故障,会显示与示例图中类似的波形,但有它三到四倍的高度,从底部到峰值电压超过1伏。 示波器的电压刻度不代表充电电压,代表直流波形的上下限值。波形振幅在不同情况下会变动,充满电的电池显示更“平坦”的图象,放电电池则显示夸大的振幅,直到电池再充电。

发电机技术资料

充电电路功能是提供校准的电压以给电池充电,补充汽车电路消耗的电流。交流发电机是汽车相当新近的一种附属设备,用以代替1970年以前配备的直流发电机。

直流发电机输出取决发动机速度,与交流发电机不同。前者在怠速时几乎没有输出。怠速时充电警告灯的闪动和频繁的电刷更换是众所周知的。这些电刷比交流发电机上的要大,因为总的电流输出流过电刷,而交流发电机电刷上流过场电流,此电流提供产生输出的电磁能量。 场电流大约为6到8安。发电机效率根据车型不同而不同,基本类型车辆比“顶级配置”车辆电力需求更小。

如其名所示,交流发电机输出交流电,经整流后为直流电,提供正确类型的电压以补充电池,使它充满电。交流发电机有三个内部绕组,相位上相差120度,需要9个“桥式”连接的二极管对输出整流。稳压器将电压保持在大约13.5到15伏的预设值上。输出电流取决于此时的需求,举例来说,如果电池被长时间打火,发电机电压输出会比充满电的电池情况下更高。

校准电压可通过万用表测量,如发电机有二极管故障,33%的电流输出会损失掉,然而读数将正确显示。正确的检测交流发电机输出的方式是通过示波器观察波形。

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图. 2.2

图 2.2显示九个二极管系统的交流发电机线路图。

Charging circuits - alternator

图. 2.3

图2.3 显示典型的交流发电机

福特 Focus: “聪明充电”

福特Focus充电系统不象现在一些充电系统产品。福特采用称为“聪明充电”系统。传统的充电系统充电电压由稳压器决定,而所有电负荷将发电机流入电池的电流拉走。“聪明充电”使交流发电机供电电压根据电池电解液温度作变动。冷的电池对高电压的反应比热的电池更好。而热电池对稍低的电压反应更好。电解液温度通过监测汽车最近停车时的进气温度和 当前进气温度来计算。从这两个数据上,电池温度可以计算出来,电池得到相应充电。

交流发电机与ECM有两条连线,用以监测和控制输出。这个监测还允许怠速控制阀在怠速高电力需求下运作。ECM还控制 发动机运转继电器,此继电器只允许交流发电机充电时电路在高电流需求时运作,直到元件保持停止状态。ECM控制仪表板上“充电灯”的关闭。当用传统发电机启动发动机时,点火开关打着时单元就作用了。而“聪明充电”系统只有在发动机启动后才打开交流发电机。这个动作避免有放电电池的车辆上电压的不必要的浪费,还避免了包括打火在内的操作的额外工作。

Charging circuits - Ford alternator circuit diagram

图. 2.4

图2.4 显示福特充电线路图

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