汽車電控發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)故障診斷的方法

吳興明，歐衛(wèi)新

（北海職業(yè)學(xué)院，廣西 北海 536000）

0 引言

汽車是現(xiàn)代人代步的重要工具，以往，汽車水平的提高都是以汽車速度的提升為主，但是汽車速度達(dá)到了人民生活需求以后，主要的提升方向就變成了為人民提供更好的乘車體驗，提高使用舒適度，以及減少汽車的尾氣排放，增加了許多傳感器的設(shè)計。隨著智能化時代的來臨，汽車的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度更是比以往成千上萬倍增加。汽車的核心就是汽車發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)最重要的就是兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)，其中，點燃汽油混合氣的系統(tǒng)就是發(fā)動機(jī)的點火系統(tǒng)，由于發(fā)動機(jī)點火需要高電壓，燃燒室溫度也很高，所以這個系統(tǒng)是容易出現(xiàn)故障的一個系統(tǒng)。點火系統(tǒng)的故障有很多種，如火花塞故障、高壓線故障、分電器故障、電控線路故障、ECU故障和曲軸位置傳感器故障等，本文會簡要分析這些故障的診斷方法。

1 汽車發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的常見故障

汽油發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)隨著技術(shù)更新而迭代，汽油發(fā)動機(jī)的各類控制系統(tǒng)已經(jīng)走向集成化，大部分傳感器執(zhí)行器都通過ECU進(jìn)行控制。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)采用機(jī)械式的分電器，內(nèi)部容易產(chǎn)生磨損等問題，現(xiàn)代汽油發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)都采用微電子控制系統(tǒng)，用脈沖信號控制點火，不受零部件磨損的影響。作為進(jìn)氣、噴油、點火三大重要系統(tǒng)之一，點火裝置的使用頻率很高，汽油發(fā)動機(jī)曲軸每完成720°旋轉(zhuǎn)就要點火四次，而且工作溫度極高，所以點火系統(tǒng)仍然很容易出現(xiàn)故障，微機(jī)點火汽油發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的故障一般有以下幾個方面：

1.1 火花塞的故障

電控點火的汽油發(fā)動機(jī)一般都是經(jīng)過變壓將低電壓變成高電壓，通過火花塞上的小間隙產(chǎn)生電火花，點燃進(jìn)入氣缸的混合氣，當(dāng)火花塞的兩個電極之間的間隙在經(jīng)過一段時間的使用之后變化了，比如過大的情況下，火花塞頭所產(chǎn)生的電火花能量不夠，造成混合氣無法完全燃燒，會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)抖動以及功率變低，嚴(yán)重的將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)無法點火。另外，長時間使用的火花塞也可能因為火花塞的電極上因燃燒留下的積碳導(dǎo)致點火能量不足故障，造成汽油發(fā)動機(jī)油耗過高或無法打火等故障。

1.2 高壓線故障

高壓線是連接火花塞的線路，由于是經(jīng)過變壓之后，所以這個線路承受的電壓比較高，一般這些線路都會采用一些膠質(zhì)的絕緣層，由于處于溫度比較高的工作環(huán)境，所以也很容易老化，如果不能及時進(jìn)行更換，就可能造成內(nèi)部線路短路，使得火花塞得到的電壓不足，從而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)無法正常點火啟動。

1.3 混合氣濃度無法達(dá)到點火要求

汽車點火系統(tǒng)中混合氣的濃度也起到重要作用，混合氣不能太稀也不能太薄，一般最完美的比例是14.7∶1，但是發(fā)動機(jī)基本上無法維持這個完美的比例，為了達(dá)到這個比例，在汽油發(fā)動機(jī)上面安裝了大量的傳感器，如水溫傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣流量傳感戚、前氧傳器等等，這些傳感器的故障都會造成混合氣濃度無法達(dá)到要求。為了精準(zhǔn)控制燃油空氣比例，現(xiàn)在大部分汽車還采用了缸內(nèi)直噴的噴油方式。

1.4 凸輪軸位置傳感器故障

凸輪軸位置傳感器對于電子點火系統(tǒng)來說非常重要，他的信號主要是給ECU識別點火正時，點火正時不對會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)無法正常點火，如可能在排氣行程之后點火，這時氣缸內(nèi)沒有混合氣，也就無法點火了。但是如果只是線路虛接，造成的凸輪軸位置傳感器信號傳輸不穩(wěn)定。這種情況就另當(dāng)別論了，一會有點或信號和噴油信號容易著造成誤判，這時發(fā)動機(jī)能啟動但工作不穩(wěn)定。

2 汽車電控發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)故障的診斷步驟

2.1 發(fā)動機(jī)點火不正常

當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)點火不正常時，可以使用解碼儀來讀取電腦的故障碼或者數(shù)據(jù)流。造成點火不正常的傳感器有節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、凸輪軸位置傳感器、水溫傳感器、空氣流量計和爆震傳感器。

2.1.1 爆震傳感器的檢測方法

爆震傳感器是無法通過故障碼讀取的，只能通過數(shù)據(jù)流判斷，若在著車狀態(tài)急加速后急減速，如果爆震傳感器的數(shù)據(jù)流一直無變化，那么可對傳感器的信號線進(jìn)行檢測，若信號線無問題，則爆震傳感器損壞。

2.1.2 凸輪軸位置傳感器的檢測方法

凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器配合，提供ECU點火信號，檢測凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器的信號線波形，對比凸輪軸位置傳感器的波形與圖1所示是否一致，若不一致，則檢測凸輪軸位置傳感器電源、信號線和搭鐵線，上述線路無故障，則有可能凸輪軸位置傳感器故障、凸輪軸安裝位置不正確或以及凸輪軸異常。

2.1.3 其他傳感器的檢測方法

其他傳感器如節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、水溫傳感器、空氣流量計等傳感器均可以使用解碼儀讀到故障碼或數(shù)據(jù)流，根據(jù)故障碼提示電壓情況分析，若提示電壓高，則電源線可能短路或傳感器損壞，若提示電壓低，則是傳感器內(nèi)部故障的概率較大。

2.2 發(fā)動機(jī)無法點火或缺缸的檢測方法

在汽車電控發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)中，電子點火式的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)與機(jī)械式點火系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)完全不同，電子點火式的發(fā)動機(jī)蓋系統(tǒng)使用電腦控制點火脈沖，在電腦中設(shè)置了點火控制曲線圖，在發(fā)動機(jī)運行時收集各種參數(shù)后，根據(jù)各參數(shù)進(jìn)行點火時長的控制。通過一系列傳感如發(fā)動機(jī)的凸輪軸位置傳感器即轉(zhuǎn)速傳感器、空氣流量計或者進(jìn)氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器和作為主要信號的曲軸位置傳感器等來判斷發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)[1-2]。電腦會在點火控制曲線圖上找出發(fā)動機(jī)在不同運行參數(shù)也就是不同工況所需的點火提前角，并嚴(yán)格按此要求進(jìn)行點火。然后根據(jù)安裝在氣缸體上的爆震傳感器的信號，把點火提前角往前或往后調(diào)，使發(fā)動機(jī)盡量在最佳點火時刻點火。

那么如何對發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)進(jìn)行診斷呢，下面提供了幾種方法來進(jìn)行說明，若點火方式為分電器式：

（1）打開發(fā)動機(jī)點火開關(guān)，轉(zhuǎn)動曲軸時，用無接觸汽車線路電路檢測儀器汽修萬用表測量電流，指示小電流放電，表明發(fā)動機(jī)的點火開關(guān)至斷電觸點間可能存在斷路[3-4]。可以使用搭鐵試火法，以確定點火系統(tǒng)的故障部位。

（2）拆下分電器接柱上，若無火花，則此故障在此導(dǎo)線與點火開關(guān)之間。

（3）測試附加電阻，若附加電阻輸入端有火花，附加電阻輸出端無火花，可用萬用表檢測附加電阻的阻值。

（4）測試點火線圈低壓電路，測量若點火線圈低壓輸入端，如果這一段有電壓，那么外圍電路無故障，若輸出端有電壓，則線圈正常，若沒有電壓，應(yīng)檢測其初級線圈是否斷路。

（5）分電器低壓輸入端有火花，用此線刮擦接線柱無火花，此時應(yīng)打開分電器蓋，搖轉(zhuǎn)曲軸，看斷電觸點是否閉合。不能閉合，表明觸點間隙過大，應(yīng)檢查調(diào)整觸點間隙。能閉合，應(yīng)檢查接線柱到活動觸點彈簧的導(dǎo)線是否斷路或接觸不良，觸點是否嚴(yán)重?zé)g或臟污。

若點火系統(tǒng)為電控點火的方式：

（1）使用解碼儀對電腦讀碼，根據(jù)故障碼顯示進(jìn)行維修。

（2）若無故障碼故障，則先檢測火花塞，可使用跳火測試法進(jìn)行測試，若能跳火則火花塞正常，若不能跳火，則火花塞損壞。

（3）檢測曲軸位置傳感器信號線的波形，此信號給ECU點火主控信號，對比曲軸位置傳感器信號的波形與圖1所示是否一致，若不一致，則檢測曲軸位置傳感器電源、信號線和搭鐵線，上述線路無故障，則有可能曲軸位置傳感器故障、曲軸安裝位置不正確或以及曲軸狀態(tài)異常。

3 總結(jié)

汽車電控發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的故障診斷方法一直在不斷發(fā)展，發(fā)動機(jī)的復(fù)雜程度越發(fā)高，每一個新技術(shù)的出現(xiàn)，都像是一次變革，診斷的技術(shù)也要跟上步伐。也將會出現(xiàn)更加新穎的維修工具對汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)行更精準(zhǔn)的檢測，例如文中提到的無接觸汽車線路電路檢測儀，可以拔插線路就可以對線路檢測，汽車電路短路等問題很容易就可以檢測到。家用轎車在中國的普及程度越來越高，汽車診斷的方法將越來越完善，特別是智能汽車等汽車系統(tǒng)的到來，使得維修檢測的技術(shù)也在不斷進(jìn)步。隨著汽車的智能化，維修檢測方法也會更加智能化。