汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷方法研究

鄧華

摘 要：在汽車(chē)維修領(lǐng)域，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是最容易出現(xiàn)故障的區(qū)域，在這其中又以發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率最大，其概率達(dá)到了發(fā)動(dòng)機(jī)故障概率的50%以上。點(diǎn)火系統(tǒng)故障會(huì)極大程度上影響人們的日常工作、生活甚至還可能危及司機(jī)、乘客的生命安全，因此我們必須重視對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修，深入學(xué)習(xí)點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷方法，為及時(shí)解決上述故障打好基礎(chǔ)?；诖?，本文詳細(xì)論述了點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理，在此基礎(chǔ)上探討了其故障診斷方法，并舉相應(yīng)的實(shí)例來(lái)說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī);點(diǎn)火系統(tǒng);故障診斷方法

1 引言

為了讓專(zhuān)業(yè)人員更深刻、全面地認(rèn)識(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)以及提高故障檢修效率，本文系統(tǒng)性地介紹了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的構(gòu)成以及常見(jiàn)的故障診斷方法，并舉例說(shuō)明診斷方法在實(shí)際維修中的應(yīng)用，這對(duì)保證人們的出行以及正常工作具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

2 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的構(gòu)成

隨著汽車(chē)新技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火方式也因其組成和產(chǎn)生高壓電的方式而有所不同，目前應(yīng)用最為廣泛的主要有以下3種系統(tǒng)：傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)、電子點(diǎn)火系統(tǒng)和ECU控制點(diǎn)火系統(tǒng)。

2.1 傳統(tǒng)電子點(diǎn)火系統(tǒng)

其基本原理是通過(guò)改變機(jī)械式觸點(diǎn)的通斷以及切斷初級(jí)繞阻的電流，從而讓次級(jí)繞阻產(chǎn)生高壓電，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火器點(diǎn)火。該點(diǎn)火系統(tǒng)主要包括斷電器、高壓導(dǎo)線、電源、電容、點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、附加電阻等。這種點(diǎn)火系統(tǒng)的觸點(diǎn)很容易被燒壞，產(chǎn)生的電壓也較低，所以逐漸被時(shí)代所淘汰。

2.2 電子點(diǎn)火系統(tǒng)

其實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的原理是用半導(dǎo)體元件代替了傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的斷電器觸點(diǎn)，利用脈沖信號(hào)來(lái)產(chǎn)生高壓電，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。該點(diǎn)火系統(tǒng)主要包括點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器、半導(dǎo)體元件、分電器、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和點(diǎn)火線圈等，根據(jù)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器工作原理的不同，又可分為光電式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器、磁電式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器和霍爾式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器等。

2.3 ECU控制點(diǎn)火系統(tǒng)

其實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的原理是發(fā)動(dòng)機(jī)將點(diǎn)火控制、燃油噴射控制以及排放控制集成于一身，統(tǒng)一由ECU控制。ECU根據(jù)安裝在汽車(chē)以及發(fā)動(dòng)機(jī)上的各種傳感器輸出的各類(lèi)信號(hào)進(jìn)行及時(shí)處理和檢測(cè)，并給點(diǎn)火系統(tǒng)模塊發(fā)送點(diǎn)火命令，切斷點(diǎn)火線圈的電流，并在次級(jí)線圈中產(chǎn)生高壓電，從而點(diǎn)燃由空氣和燃油組成的混合氣。該點(diǎn)火系統(tǒng)主要包括：ECU、半導(dǎo)體元件、點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、空氣流量傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、水溫傳感器、爆震傳感器、氧傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器和火花塞等。

3 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷方法與處理

3.1 電控點(diǎn)火系統(tǒng)不工作

當(dāng)汽車(chē)經(jīng)常使用一段時(shí)間后，駕駛員在啟動(dòng)汽車(chē)時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，或者很難運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)就需要對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)行檢修。通常的排查方法是采用高壓試點(diǎn)火來(lái)進(jìn)行的。如果采用高壓試點(diǎn)火發(fā)現(xiàn)火花塞發(fā)出的電火花較正常，則說(shuō)明問(wèn)題出在燃油噴射系統(tǒng)上;反之，火花塞基本不發(fā)出電火花，則說(shuō)明問(wèn)題出在點(diǎn)火系統(tǒng)上，具體的排查流程如圖1所示。

3.2 點(diǎn)火時(shí)刻不正確

頻繁啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)始終無(wú)法啟動(dòng)，除上述以外還有可能是點(diǎn)火時(shí)刻選擇不正確造成的，而這主要包括兩種可能的點(diǎn)火時(shí)刻，一種是發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻比正常點(diǎn)火時(shí)刻推遲;另一種是發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻比正常點(diǎn)火時(shí)刻提前。不同的點(diǎn)火時(shí)刻會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)不同的故障現(xiàn)象。

3.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻比正常點(diǎn)火時(shí)刻推遲

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻比正常點(diǎn)火時(shí)刻推遲時(shí)，較多的燃料在排氣管中燃燒，導(dǎo)致汽車(chē)消音器處的噪音較大，音質(zhì)更沉重。此外在加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管有回火發(fā)生，冷卻液的溫度快速升高，由于后燃嚴(yán)重因此很多燃料沒(méi)有完全燃燒，輸出功率低，造成汽車(chē)緩慢無(wú)力。

3.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻比正常點(diǎn)火時(shí)刻提前

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻比正常點(diǎn)火時(shí)刻提前時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，使得發(fā)動(dòng)機(jī)易失火;在啟動(dòng)后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大時(shí)，由于很多燃料在上止點(diǎn)附近快速燃燒，因此發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲較大易爆震。

為了避免點(diǎn)火時(shí)刻過(guò)早或過(guò)晚，應(yīng)及時(shí)排除相應(yīng)的故障。引起該故障的原因主要是低壓電路的IGT信號(hào)與之前相比產(chǎn)生了不同程度的誤差以及高壓線路等共同導(dǎo)致的。若要解決這一故障，維修人員就必須將發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火測(cè)試儀連接好，對(duì)點(diǎn)火裝置進(jìn)行調(diào)整，讓點(diǎn)火時(shí)刻達(dá)到設(shè)定值，具體的檢修流程如圖2所示。

4 具體故障案例分析

4.1 常見(jiàn)故障分析方法

在處理具體點(diǎn)火系統(tǒng)故障的時(shí)候，通常利用多種診斷方法來(lái)綜合處理，常見(jiàn)的診斷方法有：萬(wàn)用表診斷法、示波器診斷法和人工智能診斷法。使用萬(wàn)用表來(lái)檢查故障主要是通過(guò)測(cè)量電壓和電阻值來(lái)反映故障特征，并與規(guī)定值相比較，然后一一排除。首先檢查高壓線路，其次檢查點(diǎn)火輸出和輸入信號(hào)，最后檢查火花塞。與萬(wàn)用表診斷法相比，示波器診斷法更加精確，不僅能顯示電壓值的大小，同時(shí)能觀察到電壓值隨時(shí)間的變化情況以及波動(dòng)情況，采用這種診斷方法比一般電子測(cè)試設(shè)備效率更高，耗時(shí)也更少。當(dāng)檢測(cè)人員通過(guò)示波器采集到點(diǎn)火波形后，使用相應(yīng)的軟件就能對(duì)該信號(hào)進(jìn)行不同型式的排列組合，從而以多缸平列波、多缸并列波、多缸重疊波和單缸點(diǎn)火波的形式顯示出來(lái)，方便檢測(cè)人員根據(jù)不同形式的波進(jìn)行分析和判斷點(diǎn)火情況，從而確定點(diǎn)火系統(tǒng)故障點(diǎn)。

4.2 故障舉例分析

以別克V6發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)明上述方法在實(shí)際中的應(yīng)用。根據(jù)駕駛員描述和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)該車(chē)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，且發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷明顯較大，初步分析可認(rèn)為該發(fā)動(dòng)機(jī)有可能斷火、缺火。重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)讀取OBD的代號(hào)為P0300的故障碼，比對(duì)檢修手冊(cè)發(fā)現(xiàn)該發(fā)動(dòng)機(jī)的某些缸存在缺火現(xiàn)象。為了深入了解哪個(gè)缸出現(xiàn)缺火，利用專(zhuān)業(yè)軟件選擇“缺火圖標(biāo)”，根據(jù)缺火次數(shù)越多，發(fā)動(dòng)機(jī)性能越差的原則對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行檢修。檢修過(guò)后又對(duì)燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括燃油壓力檢測(cè)、噴油器拆檢、噴油器清洗、噴油量檢測(cè)以及氣缸壓力檢測(cè)。此外，在使用OBD檢測(cè)故障時(shí)，還發(fā)現(xiàn)代碼為P1374的故障碼，通過(guò)比對(duì)檢修手冊(cè)發(fā)現(xiàn)這主要是曲軸位置傳感器出現(xiàn)故障導(dǎo)致的。其故障原理是：曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)會(huì)經(jīng)過(guò)ICM模塊計(jì)算，計(jì)算后得到的新信號(hào)又傳遞給PCM模塊，該模塊是控制點(diǎn)火和噴油的模塊。當(dāng)該模塊接收到經(jīng)過(guò)ICM模塊傳遞過(guò)來(lái)的信號(hào)后，PCM會(huì)自動(dòng)將該信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)和凸輪軸位置傳感器脈沖信號(hào)進(jìn)行比較。由于出現(xiàn)差錯(cuò)，所以產(chǎn)生了代碼為P1374的故障碼。為了解決該故障，首先使用萬(wàn)用表檢查曲軸位置傳感器的輸出電壓值、曲軸位置傳感器連接線是否短路或斷路，以及曲軸位置傳感器是否有松動(dòng)，逐個(gè)一一排除。

5 結(jié)論

汽車(chē)在現(xiàn)代社會(huì)扮演了非常重要的角色，其成為人們主要交通運(yùn)輸方式，為人們提供了便捷的生活方式。但是汽車(chē)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，導(dǎo)致無(wú)法正常使用。在發(fā)生汽車(chē)故障時(shí)，點(diǎn)火系統(tǒng)故障在汽車(chē)故障中所占比例最大，因此為了能及時(shí)、高效地解決點(diǎn)火系統(tǒng)故障，本文對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)性論述，并舉例說(shuō)明故障診斷方法的具體應(yīng)用，希望為從事檢修行業(yè)的技術(shù)人員提供一定的指導(dǎo)。

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