基于博世FSA740的電控點火波形的檢測

王 軍，孫旭光

（庫爾勒巴音郭楞職業技術學院交通工程系，新疆 庫爾勒 841000）

現代汽車技術日新月異，許多汽車都采用了電控無分電器的點火系統。其特點是:取消了機械式配電裝置而采用電子配電裝置，消除了正時齒輪傳動鏈和分電器驅動齒輪等的間隙對點火正時的影響；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、潮濕不發火等故障；占用的空間小，有利于設計體積較小的發動機；點火正時通常不用調整，維修簡便。但同時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的不解體維修技術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發動機故障檢測儀進行點火初級和次級波形檢測。

1 德國博世公司的FSA740發動機故障檢測儀介紹

博世FSA740發動機故障檢測儀是在原發動機綜合分析儀的基礎上改進而成的，為汽車修理站進行檢測車輛而設計的一種模塊化檢測設備。其外形圖如圖1所示。根據汽車電子技術的發展水平和實際作業要求，添加了一些新的功能。其系統和檢測軟件建立在Windows平臺上，便于使用，兼容性好，功能強大。FSA740故障檢測儀可以根據用戶需要進行模塊組合，來完成更多的檢測項目，能夠滿足日常的大部分診斷工作。現在1臺博世FSA740（標準型）售價為36.5萬元人民幣。一般較完整的配置應包括硬件和軟件2部分。

1.1 硬件部分

1）KTS診斷模塊 實際上是一個汽車故障診斷儀 （解碼器），用于與汽車電子系統ECU的通信，可以讀出汽車計算機系統所記憶的故障碼及故障數據，從而準確地定位故障。

2）測量模塊 這是一個獨立的模塊，通過USB接口與主機連接，其上預裝了各種檢測傳感器，并包含可存儲的雙通道電子示波器和數字萬用表，可測量初級、次級點火系統的點火波形和汽車上傳感器、執行器及其他電氣設備的信號和計算機指令信號。

3）信號模擬模塊 可根據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動機燃燒方面的故障。

5）打印機模塊 可以實時打印故障單。

1.2 軟件部分

博世FSA740故障診斷儀的主機中預裝了FSA系統軟件和ESI［tropic］軟件。

1.2.1 FSA系統軟件功能

1）汽車信息識別 可以通過客戶數據、默認設置、制造商商標或者代碼編號來識別汽車的相關信息。

2）車輛系統分析 主要包含引導檢查步驟、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）信號發生器的功能 只有博世公司為發動機分析儀添加了信號發生器功能，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；同時可以使用CH1通道顯示應答信號的示波器波形。

4）對比曲線的功能 通過存儲與顯示元件標準波形，可以對當前波形進行比對，從而迅速發現故障。

5）設置參數功能 設置所有檢測步驟的參數，如語言、單位、轉速、量程、范圍等。

1.2.2 電子信息服務系統ESI［tropic］軟件

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

2 電控點火系統初級繞組電壓波形測試

2.1 初級點火波形作用

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

2）點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，這是造成點火不良的重要原因。

2.2 無分電器的分組電控點火系統的初級電壓測試

以桑塔納志俊發動機為例，在這種獨立點火系統中，點火線圈是一種帶有兩個次級輸出端的點火線圈，即每個點火線圈與兩個火花塞相連。點火時在相對應的兩個氣缸里同時產生兩個火花，其中一個在氣缸A的工作沖程內為主火花，而另外一個在氣缸B的排氣沖程內為輔助火花，且這兩個火花的極性相反。如果一個火花塞由于開路使這個點火回路斷開，那么和它共用一個點火線圈的火花塞也因電氣線路故障而不能跳火。如果一個火花塞由于短路而不能跳火，但電氣回路沒有斷開，那么和它共用一個點火線圈的火花塞仍然能夠跳火。圖2為該發動機點火系電路圖。

分析可知，發動機的點火線圈是由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。當初級繞組的電流被截止時，通過互感作用，在次級繞組上將產生高達15～20kV的電壓，所以，高、低壓兩者的波形有所不同。其中點火線圈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。檢測波形時將波形檢測設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、無分缸線的獨立點火系統的次級電壓測試

以現代伊蘭特G4ED發動機為例，其電路如圖3所示。該點火系統為先進的電控直接點火系統。既無分電器，又無高壓線，每個火花塞配一個直接裝在其上部的點火線圈，單獨地直接對每個氣缸點火。但其初級繞組的電路原理與無分電器的分組電控點火系統的是一樣的。檢測初級繞組的電壓波形的方法也相同。即:連接FSA740發動機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發動機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極上。

2）將感應式鉗式脈沖信號檢測器連接在第一個氣缸的點火電纜上。

3）對于桑塔納志俊發動機來說，將FSA740發動機故障檢測儀的初級適配電纜中的綠色探頭連在點火線圈插座的1號針腳或3號針腳信號線上，黃色探頭搭鐵。對于現代伊蘭特G4ED發動機來說，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 （CH1）夾在通向點火線圈端子15／+的所有電纜上 （箭頭指向點火線圈）。

2.4.2 FSA740發動機故障檢測儀軟件操作方法

1）首先選擇程序，進入Boash，再進入FSA程序。

2）選擇示波器中點火初級電壓選項畫面。

3）起動發動機使水溫達到正常溫度，怠速運轉，便得到如圖4所示初級點火波形圖。

3 電控點火系統次級繞組的電壓波形測試

3.1 次級點火波形的作用

次級點火波形能夠提供有關各個氣缸點火和燃燒情況非常有價值的資料，次級點火波形受不同發動機燃油系統和點火系統的影響，所測波形形狀的正確與否，線條的粗細長短，數據的大小及是否穩定都與發動機機械部件、燃燒系統部件及點火系統部件有特定的相關關系，因此次級點火波形能夠幫助有效而正確地檢測出發動機燃燒系統及點火系統的故障。學會次級點火波形的觀察、分析方法，對診斷點火系統相關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發動機故障檢測儀連線方法

1）將FSA740發動機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極上。

2）將感應式鉗式脈沖信號檢測器連接在第一個氣缸的點火電纜上。

3）將次級檢測傳感器 （黑色或者紅色）夾在點火線圈和火花塞之間的點火高壓線上。根據點火線圈輸出端的極性，將次級檢測傳感器連接在相應點火高壓線上。如果是雙火花線圈，將2個紅色的次級檢測傳感器分別接在1缸和2缸的點火高壓線上，2個黑色的次級檢測傳感器分別接在3缸和4缸的點火高壓線上。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發動機故障檢測儀軟件操作方法

1）選擇程序，進入Boash，再進入FSA程序。

2）選擇示波器中點火次級電壓選項畫面。

3）起動發動機使水溫達到正常溫度，怠速運轉，得到如圖5所示次級點火波形圖。

4 結束語

FSA740發動機故障檢測儀不僅可以檢測點火波形，還可以檢測許多傳感器信號以及汽車上的執行器上的控制信號波形，它使維修人員養成先檢測后維修的良好習慣，避免了盲目地大拆大卸，大大提高了工作效率，也提高了維修企業的檔次和維修品質。

［1］朱軍.電子控制發動機電路波形分析［M］.北京:機械工業出版社，2004.

［2］張建俊.汽車檢測與故障診斷技術［M］.北京:機械工業出版社，1999.

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

［4］李東江.汽車電控系統的萬用表檢測［M］.北京:機械工業出版社，2003.