简单而言,波形就是将电压的时间打点标记进行线条连接。例如对电瓶进行充电时,随着充电时间的进行,电瓶端电压会开始上升。如果我们从充电一开始就每间隔10分钟对电瓶电压进行测量并记录,那么在2小时内我们将得到13次电压测试记录,出来一连串的电压值。这样一堆数字相对来说很抽象,假如我们设立一个坐标轴,横轴代表时间,纵轴代表电压,将这一连串的数字对应坐标轴进行打点标记,然后再拜哭戈条将每个点逐一连接起来,那么最后得到的就是蓄电池在充电时电压的波形,如图1所示。
1.电瓶充电时电压上升波形图
为了方便我们的观看习惯,波形设定为时间增加是向右端进行,电压增加是向上方进行,通过波形图,电压上升的过程和快慢速度很直观地展现出来。当然实际上摩托车发动机运转时各种波形的变化并不是以10分钟为一次计算单位,运转中发动机的触发电压,点火初级,次级电压等电信号的变化速度是以毫秒级为计算单位的。在启动发动机时,普通短凸台飞轮上凸台触发的脉冲电压变化一次仅有0.01秒钟的时间,远远超过我们人眼所能看到的变化速度。捕捉这些快速信号,使用波形采集的办法是最佳方案,这些瞬间即逝的信号能够被清晰定格,维修人员可以从容地对信号波形进行分析。波形是电压的变化,借助分析仪配置的信号采集器,能够将电流、压力、温度这些信号也转化为电子信号。
摩托车波形信号的类型
摩托车中的波形信号基本可以分为模拟信号和数字信号,进一步细分为直流信号,交流信号,频率调制信号,脉宽信号,串行数据信号。
直流信号是一种模拟信号,摩托车中产生直流信号的设备有:发动机温度传感器,冷却液温度传感器,进气温度传感器,节气门位置传感器等。
交流信号也是一种模拟信号,摩托车产生交流信号的设备有:触发线圈,点火充电线圈,照明线圈,车速传感器等。
摩托车中产生频率调制信号的设备有:霍尔式车速传感器
(豪爵天鹰踏板车,豪爵EN-3, K-3摩托车,本田幻影摩托车),霍尔式凸轮轴位置传感器(嘉陵JH-600摩托车)等。
在摩托车中产生脉宽调制信号的电路或者装置有:电感点火的点火线圈的初级线圈,怠速控制电磁阀,碳罐电磁阀,曲轴箱强制通风电磁阀,二次空气补气电磁阀,喷油器等。
摩托车电喷发动机线路中设置有解码仪,诊断仪接口时,串行数据信号是诊断仪器和电喷系统中ECU的通讯信号。
摩托车波形信号具有五种基本特征:幅值、频率、形状、脉冲宽度和阵列。这是五个判断波形的基本依据,通过这些基本特征判断来识别故障,查找问题的所在。
波形幅值如图2所示,是指电子信号在一定点上的瞬间电压值。波形频率如图3所示,是指电子信号在两个事件或者循环之间的时间,一般情况下指1。时间的循环次数(Hz)。
波形形状如图4所示,形状是指电子信号的外形特征,它的曲线、轮廓、上升沿、下降沿等。脉冲宽度如图5所示,是指电子信号所占的时间或者是占空比,占空比有正占空比和负占空比。
信号所占的时间或者是占空比,占空比有正占空比和负占空比。
阵列如图6所示,是指组成信息信号的电子信号重复方式。
每个电子信号都可以由这五种判定尺度中的一个或者多个特征组成,每一个电子信号都要用判定依据来确定电子通讯。五个基本类型中的任意一个,必然是有一个或者多个判定尺度。
识别摩托车发动机的各种波形时需要明白几种波形基础术语的概念。峰峰值:如图7所示,峰峰值是表示波形中最大电压值和最小电压值之间的差值。即为最大值加最小值,这是正相加。尤如最大值为十3V,最小值为一3V,则峰峰值为3+3=6V。在峰峰值溉念中,相加时负值也算为正值,这点与算术加法是不同的。
频率:如图8所示,它表示电信号每秒钟的周期数。例如信号周期为40ms=0.04s,则频率计算为1/0.04=25Hz(赫兹)。在单凸台发动机中,触发电压波形的频率数乘以6眼口为发动机转速。例如当前触发电压频率为25Hz,则转速为25 x 60=1500r/min。
脉冲宽度:如图9所示,它表示信号负电压部分的宽度,图9中的脉冲宽度为30ms。
占空比:如图10所示,它表示脉冲信号宽度与信号周期的比值,以百分比表示。例如图10中脉冲信号宽度为30ms,信号周期为40ms,则占空比为(30ms/40ms) X 100%=75%。
理解并认识了波形的特征和判断方法有助于对具体波形图的分析诊断,但是由于摩托车发动机是由多个电器部件参与工作,不可避免地会产生相互间的电子干扰。在某些情况下外界干扰也会造成波形出现各种各样的变化,所以必须要清楚哪些是属于故障波形,哪些是属于干扰波形,如何去避免干扰。
图11是磁感应式位置传感器的信号波形,基本上摩托车的触发线圈波形皆是这样的信号特征。这种波形的特点是输出的电压和频率随发动机转速变化而改变;波形的上下波动应该在0V电位的上下呈基本对称状态;每一个最大峰值电压应很接近,若其中某个最大峰值电压低于其他,则应检查飞轮凸台(或者安装在曲轴上的触发轮)是否存在缺角碰损或者偏心;每一个最小峰值电压应很接近,若其中某个最小峰值电压高于其他,则应检查飞轮凸台(或者安装在曲轴上的触发轮)是否存在缺角碰损或者偏心。