我終于要重新研究夏爾巴人越野車了,以確定從怠速到更高的發動機轉速期間,為什么閉合角會出現一個大約10°的波動。
首先需要考慮的是,由于真空或離心點火提前調節裝置的存在,可能會使得分電器發生轉動。不幸的是,這輛車的真空點火提前調節裝置的膜片有問題,真空室出現了泄漏,導致真空泵失效。
雖然如此,連續出現的進氣歧管真空還是能克服膜片泄漏這個問題,進而讓分電器旋轉起來。
圖1波形顯示了在應用數學通道、濾波和圖形處理之前的原始數據:
圖1 原始數據
圖2波形根據我們捕獲的原始數據,繪制了真空點火提前調節裝置與發動機轉速、點火正時、閉合角這些相關參數的實時變化曲線。
我將WPS500X壓力傳感器(在D通道上)連接到了分電器真空管上,以繪制作用在真空膜片上的壓力波形。發動機怠速時,我們暫時從膜片上拆下了真空管,將真空釋放到大氣當中。
圖2 數學通道繪制波形
真空壓力的變化肯定是非常顯著的(即使在膜片泄漏的情況下)。
我們在A通道上使用了一個光學傳感器,采集曲軸皮帶輪信號。這樣皮帶輪每轉一圈會產生一個脈沖,從而可以精確地表示發動機轉速。需要注意的是,在給定一個點火正時的情況下,膜片處真空度變小時,發動機轉速是下降的。
B通道顯示的是一缸點火峰值電壓的頻率,也就是點火正時??梢粤粢庀曼c火正時和發動機轉速的對應關系。 在整個事件中,C通道上的閉合角保持恒定,這使我們得出一個結論,分點器底板上的真空點火提前調節裝置不會影響閉合角。下一步是確定在從怠速到WOT(節氣門全開)的過程中,離心點火提前調節裝置是否會影響閉合角。為此如圖3所示,我們使用Tx20 Torx六角套筒將分電器底板固定(真空裝置失效),然后加速發動機從怠速到WOT。
圖3 固定分電器底板
圖4顯示了發動機從怠速運行到WOT,然后又在分電器底板被固定的情況下回到怠速工況。
圖4 閉合角變化曲線
從波形我們得出結論,閉合角的變化與真空或離心點火提前調節裝置無關。因此,閉合角的波動一定是分電器上某個部件造成的!之前我曾說過:“這個車輛運行良好,沒有任何運行或正時問題,并且通過機械檢查確認了軸的橫向運動正常,無明顯磨損”。 盡管車輛確實運轉正常,但經過仔細檢查發現,“無明顯磨損”并不準確。
視頻2中可以看到一個明顯的橫向運動,將斷電器的觸點間隙從0.381mm增加到了0.6096mm。在視頻3中可以看到,底板的“浮動”設計是如何使其與可變觸頭間隙這一特性相匹配的。
在視頻4里,是一個新款Lucas分電器裝置,也設計了一個與分電器軸類似的橫向運動,可以將斷電器的觸點間隙從0.4064 mm調整到0.5588 mm。
對閉合角總結一下,基于分配器的設計以及從怠速到WOT期間發生的動態變化,我們使用PicoScope捕獲的閉合角波動是確實存在的。因此,我們在此強調,閉合角波動是傳統點火系統的正常變化,而不是分電器軸軸承/襯套有故障或過度磨損,這也說明了傳統點火系統不再適用于現如今車輛的原因。關于B通道捕獲氣缸1的次級點火事件,我想回答一些可能會提到的問題。我們如何計算點火正時?
使用DeepMeasure功能,我們可以找到氣缸1的每一個次級點火事件,同時還顯示了每個點火事件之間的時間間隔。
在發動機處于怠速時,氣缸1中每個點火事件之間的時間間隔應保持一致。但是,當真空點火提前裝置起作用時,時間間隔將減小,這導致了點火頻率升高以及點火正時提前。我們可以將旋轉標尺放在曲軸正時位置上,以準確測量相對于曲軸皮帶輪上的TDC標記的點火提前角。
圖5 真空壓力為-304mbar的點火正時
圖6 無真空提前調節的點火正時
如何繪制點火事件波形?
實際上,我們繪制了氣缸1每次點火事件的波形。如果每次點火事件的時間間隔減小,則點火頻率會增加,因此我們可以得出結論,點火正時有變化。
如果不是怠速工況,繪制次級點火電壓的曲線會非常有挑戰性。通常,次級點火波形在怠速時比較穩定,這有助于我們使用數學通道和深度測量。這是因為,如果要計算頻率的話,我們需要一個清晰且精準的參考點。
圖7 取2900V作為參考電壓
如果要繪制峰值點火電壓事件的頻率波形,則不能使用0V作為參考點。這是因為,相鄰氣缸的運動和EMI(電磁干擾)會產生干擾。
為了解決這一問題,我們可以將信號的參考點提高到選定的電平以上(2900 V),因為只有氣缸1的峰值點火電壓才能達到此閾值。
要提高B通道的參考點,請使用數學通道freq(B-2900)。這適用于任何數學通道,因此零電壓不再是計算信號頻率的參考點了。(選擇一個與您的信號相關的參考點。)
考慮到PicoScope可以檢測到信號上的小偏差或毛刺,所以我之前提到繪制次級點火事件波形是很有挑戰性的。圖8中曲線發生偏離,出現了四個峰值也恰好證明了這點。
圖8 次級點火頻率波形
在這里,數學通道捕獲到了次級點火電壓頻率的瞬時上升,從而導致曲線偏離出現波峰。請記住,這是在怠速工況下測得的,點火事件發生的頻率應該是比較穩定的。
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