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一、前言

目前引擎由化油器的時代演變成電腦噴射系統,將傳統的機械性 工作,慢慢的轉換成電子控制。而電腦自診及診斷儀器目
前無法提供較準確針對間歇性故障的判斷系統故障點,因此必須配合示波器利用波型分析.才能正確找出故障點,加以維修
 

二、波型種類:

 

三、汽車上五種主要的信號

1.直流信號(DC)
汽車上產生直流信號的感知器和元件:供給電源電壓的元件,像PCM所產生的參考電壓。類比感知器信號:如水溫感知器、
氣溫度、節氣門位置、EGR閥門位置、 含氧感知器、熱線式流量計、真空溫度開關以及GM、CHRYSLER及亞洲車 的MAP
等。
2.交流信號(AC)
產生交流型式的感知器和元件: 磁感應式凸輪/曲軸位置感知器。ABS輪速感知器(輪速)。車速感知器(VSS)。爆震感知器。
 
3. 固定脈衝信號
產生交流型式的感知器和元件:霍爾效應凸輪/曲軸感知器。 數位式空氣流量感知器。FORD MAP感知器。
光學感應式車速感知器(VSS)。凸輪軸/曲軸感知器、數位處理信號。
   
4. 脈衝變頻式信號
產生此種信號的感知器和元件:噴油嘴電子點火正時電路EGR控制電磁閥怠速控制馬達及電磁閥點火線圈一次線路
變速箱電磁閥防滑剎車液壓電磁閥
   
5. 序列式信號
汽車上會產生此種信號的元件和感知器:包括PCM、BCM、防盜以及配備自我診斷的各種電腦之間傳遞的信號。
   

四、五種決定信號的特性

下列的五種信號又分別包括了各種不同振幅、頻率、波形、脈衝,特定圖樣等特性,有的信號只有其中一種特性,有的卻包
含多種特性,如下表; 特性愈多,表示信號愈複雜。

各 信 號 特 性 表

信號型式 振 幅 頻 率 波 形 脈 衝 特定圖樣
直流信號        
交流信號      
固定脈衝信號    
1脈衝調變式信號  
序列式信號
   

五、點火系統波形原理

◎ 點火一次波形的意義 ─ (白金式)
◎ 點火一次波形相關位置
◎ 一次振盪波形的意義
◎ 點火一次波形充磁與白金的位置
   

六、波形分析

(一)、點火系統波形分析
1.白金式點火系統 — 標準波形。

應用公式:
                        1              閉角 X 缸數 (電錶檔位)
◎ 公式1 : ─── X ──────────── X1000 = ms(千分秒)
                       HZ                           360°
                       1
◎ 公式2 : ─── X 百分比 % X 1000 = ms (千分秒)
                      HZ

◎ 波形解析:(一次波形)
[1]. 白金閉合 ─ 閉角開始。
[2]. 開始充磁 ─ 電流流入一次線圈;二次線圈被一次線圈磁力線感應,產生振盪磁阻。
[3]. 充磁飽和 ─ 一次線圈持續通電;二次線圈被一次線圈磁力線感 應,此時,二次線圈完全克服磁阻,完成充磁。
[4]. 白金打開 ─ 切斷一次線圈電源搭鐵迴路。
[5]. 釋放充磁 ─ 二次線圈克服高壓線、分火頭間隙、火星塞間隙,將充磁能量釋放(即在火星塞產生跳火);在一次線圈被二
次線圈的磁力線感應,產生振盪磁阻。
[6]. 持續放磁 ─ 因一次線圈與二次線圈互感應之電壓仍能克服火星塞間隙,使二次迴路繼續導通。
[7]. 磁滯振盪 ─ 一次線圈與二次線圈互感應之電壓已無法克服火星塞間隙,因而由電容器來吸收磁能。
[8]. 磁能釋放 ─ 由電容器,將點火線圈之磁能吸收,為克服電容阻 抗,而產生磁滯振盪。
[9]. 電容飽和 ─ 克服電容阻抗。
 

七、C3I點火系統

(一). 裝置說明
C3I點火系統,屬於無分電盤直接點火的一種,又稱為電腦控制 點火系統(Computer Controlled Coil Ignition System),簡稱
C3I。該系統的型式,可依據接頭接腳的不同,或車種系統區分,其電路功能,仍與DIS(直接點火系統)類似。
(二). 各種之C3I測試內容
2.0L 2.5L 2.8L 3.1L引擎點火模組
◎ 2.0L 2.5L 2.8L 3.1L引擎點火模組測試
◎2.3L Quad 4 引擎點火模組
◎3.3L 3.0L 引擎點火模組測試
◎3.8L 引擎點火模組
◎3800 引擎點火模組
 

八、點火電壓掃瞄追蹤分析 — 仟伏記憶波形

基於汽車點火系統已逐漸採用無分電盤點火系統、或由電子點火 電腦控制點火系統取代;通常傳統點火系統引擎要做動力
平衡分析,是很容易由高壓線圈負極去執行,間歇性短路控制;但由於電子或電腦控制之點火系統, 就必須利用特殊專用
接頭去取出高壓線圈負極信號;因此必須依不同車種、不同年份,不斷增購接頭、更重要的是: 若錯用接頭,或錯用年份不
同的轉接頭,會嚴重造成電腦損壞,或 已被損壞部份電路而不自知,使得車輛經常發生,間歇性故障狀況。因此,最為科學
的動力分析,係棌用『仟伏記憶分析波』,將同一汽缸在運轉中時之火花線分割成 256個單位,持續追蹤顯示在螢幕中。提
供動態汽缸壓力及燃燒狀況和汽缸壓力變化之分析,更精確提供動力分析, 而不需去短路點火信號。
 
1. 仟伏記憶波形說明
◎ 仟伏記憶分析波,係將同一汽缸 在引擎運轉中,火星塞之跳火電 壓記憶並顯示成一個連續的波形;而在整個螢幕中可同
時連續該 汽缸 256次跳火電壓的狀況,以 供分析判斷,引擎燃燒室內壓力,及混合比等狀況之變化。若有 10個以上的突昇
波或突降波,表 示該汽缸有問題。  
正常仟伏記憶波
◎ 執行『仟伏記憶分析波』前,必須注意注意之事項:
1. 電瓶電壓必須有 12.4V以上,點火時必須正確。
2. 運轉引擎達正常工作溫度 80℃上。
3. 關閉冷氣,並利用跨線使電動散熱風扇運轉,並切斷所有可能在測試中,所造成引擎負載的電器。
4. 當測試中,執行猛加速及猛減速時『仟伏記憶波』會先顯示高電壓波形,是因為猛加速時,混合比突然變稀所造成,然後
會有低電壓波形顯示,係因節氣門關閉後混合比增濃所造成,該現象是正常的。
 
九、電腦控制引擎感知器測試記錄分析表
ECT,IAT,TFT,MAP,MAF,EVAP.TPS感知器規格
(一). 測試車種及型式:______________
(二). 空氣流量計測試 ─ 質量式 MAF
(三). 節氣門位置感知器 ─ 電位計式 TPS ◎ TPS 電壓與節氣門開度
(四). 進氣壓力感知器
1. 電位計式 ─ MAP(除福特以外均適用)◎ 利用真空槍與數位電壓錶去測試

真 空

輸出電壓

真 空

輸出電壓

0.39 in-Hg

4.60V

15.15 in-Hg

2.10V

3.34 in-Hg

4.10V

18.11 in-Hg

1.60V

6.30 in-Hg

3.60V

21.06 in-Hg

1.10V

9.25 in-Hg

3.10V

24.01 in-Hg

0.60V

12.20 in-Hg

2.60V

26.97 in-Hg

0.31V

2. 頻率式 ─ MAP(適用於福特)◎ 利用真空槍與頻率電錶去測試

真 空

頻 率

真 空

頻 率

0 in-Hg

159HZ

18 in-Hg

109HZ

3 in-Hg

150HZ

21 in-Hg

102HZ

6 in-Hg

141HZ

24 in-Hg

95HZ

9 in-Hg

133HZ

27 in-Hg

88HZ

12 in-Hg

125HZ

30 in-Hg

80HZ

15 in-Hg

117HZ

(五)、真空測試原理
(1). 概論
引擎機械方面的故障判斷,往往是目前技術人員最感頭痛的問題, 因可能誤判而拆修引擎後,才發現各機械均正常,而浪
費工時,又難以對客戶交差,因此,正確判斷引擎機械方面的方法與技術,實為目前修護人員應加強之技能。
由於感知器技術之創新,目前已有相當精密之智慧型測試系統, 完全商品化,具高準確度及易於操作之電腦設備問市,但
目前坊間有關真空測試與分析之技術資料非常欠缺,因此,本會為提昇會員及讀者在這方面的應用知識,本篇特以專題詳
加剖析,希望能提供新的測試觀念的知能。
(2). 真空測試的目的
引擎設計日趨小型化,修護空間非常狹小,而有時為判斷汽缸是否漏氣或汽門活塞環等是否正常,若利用早期汽缸壓力測
試的方法,可能要吊起引擎,才能測到所有汽缸,既費時,又不一定能正確判斷故障原因,因此,才發展出真空測試技術及
分析判斷方法,同時可更精確的分析判斷:● 汽門是否漏氣。● 汽門搖臂動作及正時。● 凸輪軸是否磨損。● 時規齒輪正
時是否正確。● 活塞環或缸壁是否磨損。以上等等測試應用功能,均應認識實際引擎真空的變化與原理。
(3). 真空波形的認識
當活塞由上死點(TDC)往下死點(BDC)移動時,此時進氣門開啟即為進氣行程,進氣歧管會有真空(低壓),當進氣門關閉,
此時,進氣歧管壓力會上升,真空的變化,利用感知器轉換成電氣信號,再以數位電錶,或示波器將之顯示以利修護人員
讀取數值或波形進行診斷分析。
下圖圖解說明
[1] 位置為進氣門在上死點前(BTDC)剛開啟。‧此時活塞仍在往上移動,排氣門未完全關閉。
[2] 位置活塞已到達上死點(TDC)。‧此時進排氣門均是開啟中,有部份汽缸中未完全排出之廢氣,由進氣門反排到進氣歧
管,使得進氣歧管壓力升高。‧[1]到[2]的位置為進氣門早開角度。[3] 位置排氣門完全關閉。
‧此時活塞往下移動,將進氣歧管內混合器吸入,因此,真空快 速增加。‧在[1]到[3]的位置即為汽門重疊角度。
[4] 位置活塞到達下死點。‧此時活塞吸氣行程停止,因此進氣歧管由於大氣壓力,立即進 入進氣歧管壓力,立刻升高。
‧由於汽缸中仍有吸力,因此進氣歧管真空會繼續增加。[5] 位置活塞開始往上移動。‧此時即為壓縮行程開始,
此時進氣門未完全關閉。[6] 位置進氣門完全關閉‧此時進排氣門,均完全關閉,汽缸中壓力開始提升,即是壓縮 行程。
‧此時進氣歧管真空度降低, 並且另外一缸引擎又開始重覆前 面[1]到[5]的動作。
 

十、引擎重要控制元件示波器測試波形實務:

雖然目前電腦控制系統大部份均具有故障診斷功能,但對於間歇性毛病或未被電腦監控範圍的系統仍然要借助示波器進
行測試分 析,由於目前仿間有關新系統及波形判斷分析資料並不多,本節特以實車測試波形加以詳細解析,會員及讀者研
究,以發揮示波器之功用及使用率。

元 件

代 號

備          註

進氣溫度感知器

ACT

輸入信號元件 熱敏電阻型

節氣門位置感知器

TPS

輸入信號元件 可變電阻型

進氣壓力感知器

MAP

輸入信號元件 電位計型

引擎水溫感知器

ECT

輸入信號元件 熱敏電阻型

含氧感知器

O2

輸入信號元件 自我發電型

分電盤拾波線圈

Pick-up

輸入信號元件 類比感應型

分電盤曲軸感知器

CKP

輸出控制元件 數位感應型

點火一次低壓線圈

PRI

輸出控制元件 線圈感應型

點火二次高壓線圈

SEC

輸出控制元件 線圈感應型

噴油咀(單點)

INJ

輸出控制元件 線圈感應型