科魯茲發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷的研究

張華偉

摘 ? 要：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的故障檢測(cè)和維修都在汽車日常修理中占有著非常高的比例，點(diǎn)火系統(tǒng)故障又是電控發(fā)動(dòng)機(jī)比較常見的故障，點(diǎn)火系統(tǒng)中的核心部件點(diǎn)火線圈，它的設(shè)計(jì)理念、加工質(zhì)量、可靠性等直接關(guān)系到汽車車況，其性能好壞也是影響了汽車能否正常行駛。本文以科魯茲發(fā)動(dòng)機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)所發(fā)生的故障和檢測(cè)案例進(jìn)行了分析，并一些改進(jìn)提出意見，期望對(duì)科魯茲電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)診斷與維修有所幫助。

關(guān)鍵詞：科魯茲 ?故障診斷 ?點(diǎn)火系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U472 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）06（a）-0080-02

1 ?點(diǎn)火系統(tǒng)概述

1.1 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)

最初的觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)無真空、離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置，汽車在運(yùn)行中如要調(diào)整點(diǎn)火提前角需靠人工操作來實(shí)現(xiàn)。這種點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)既不準(zhǔn)確及時(shí)，又不安全。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)雖然歷史悠久，但卻存在著如下缺點(diǎn)：觸點(diǎn)容易燒注。在傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中，觸點(diǎn)控電流的通斷，在觸點(diǎn)斷開的瞬間，觸點(diǎn)處形成火花，將觸點(diǎn)氧化、燒蝕;加之觸點(diǎn)反復(fù)開閉，觸點(diǎn)處的頂塊與凸輪之間長時(shí)間摩擦而磨損，觸點(diǎn)之間的間隙變化，易導(dǎo)致點(diǎn)火正時(shí)容易波動(dòng)，影響點(diǎn)火系的正常使用。

1.2 新型點(diǎn)火系統(tǒng)

近年來，各國都在積極探索改進(jìn)的途徑，并推出了多種電子點(diǎn)火系統(tǒng)。目前市面上主要分為分電器電子點(diǎn)火系統(tǒng)和非分電器電子點(diǎn)火系統(tǒng)。無論電子點(diǎn)火系統(tǒng)的類型如何，都是以電子元件為開關(guān)連接或斷開點(diǎn)火系統(tǒng)的電路，高壓電都是通過點(diǎn)火線圈產(chǎn)生。

2 ?點(diǎn)火系統(tǒng)的主要故障原因

2.1 主要傳感器故障

曲軸和凸輪軸位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)非常重要的傳感器，如果曲軸位置傳感器出現(xiàn)線路故障，或安裝有問題，將導(dǎo)致控制模塊（ECM）在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中無法接收傳感信號(hào)，無法準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油供應(yīng)和最佳點(diǎn)火提前角的控制，從而會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)。

同樣如果凸輪軸位置傳感器電路出現(xiàn)故障，安裝有誤，ECM控制模塊同樣無法接收凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度情況，系統(tǒng)就無法得知?dú)忾T的情況，這樣就會(huì)和進(jìn)氣、排氣等產(chǎn)生沖突，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)產(chǎn)生限制。

2.2 控制線路故障

在汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中，常見的由于保險(xiǎn)絲故障或線路插頭接觸不良，會(huì)使得控制線斷路或短路，控制線失效，點(diǎn)火線圈的初級(jí)繞組將無供電產(chǎn)生的電流，點(diǎn)火系統(tǒng)不能正常工作 。

2.3 點(diǎn)火線圈和火花塞故障

點(diǎn)火線圈發(fā)生故障導(dǎo)致不能產(chǎn)生高壓，火花塞不能正常點(diǎn)火，火花塞損壞、火花塞間隙過大或過小等情況會(huì)導(dǎo)致不能正常跳火，以致發(fā)動(dòng)機(jī)無法正常工作。

3 ?雪佛蘭點(diǎn)火系統(tǒng)案例分析

3.1 科魯茲加速抖動(dòng)

車型：雪佛蘭科魯茲1.6T

怠速工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作基本正常，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，尾氣排放均勻，沒有缺缸現(xiàn)象。但在車輛行駛中加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力明顯下降，并有缺缸引起的抖動(dòng)，尤其是負(fù)荷加大時(shí)候，故障現(xiàn)象更為明顯，偶爾會(huì)感覺到車子有動(dòng)力中斷的現(xiàn)象。

用故障診斷儀讀取故障碼，故障碼為“P0300”，提示缺缸。因?yàn)榇斯收鲜窃谲囕v行駛中最容易出現(xiàn)，因此鏈接故障診斷儀后在行駛中觀察數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)流中顯示為4缸在加速時(shí)缺火，其他缸工作正常。

懷疑是點(diǎn)火線圈故障，因?yàn)樵撥囀敲總€(gè)氣缸一個(gè)點(diǎn)火線圈，沒有高壓線，更換點(diǎn)火線圈后，故障依舊存在。

該車怠速工況發(fā)動(dòng)機(jī)工作基本正常，可以確定機(jī)械系統(tǒng)的工作應(yīng)該是正常的，故障可能在點(diǎn)火系統(tǒng)或者供油系統(tǒng)。為了確定故障是因?yàn)椴粐娪鸵鸬倪€是因?yàn)榛鸹ㄈ惶鹨鸬?，從高怠速檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，碳?xì)浠衔铮℉C）排放上升，同時(shí)一氧化碳（CO）為0.25，還有“λ”為0.950，這些都表明混合比過濃，噴油嘴完成了噴油，應(yīng)該是火花塞沒有點(diǎn)火引起的。

通過試車，再結(jié)合以上數(shù)據(jù)分析，更換點(diǎn)火線圈，判斷HC明顯上升是由于火花塞沒有跳火，但噴油嘴正常工作造成。經(jīng)更換4個(gè)新火花塞，再試車，加速工況時(shí)無缺缸的故障現(xiàn)象。試車一定距離后后，尾氣檢測(cè)數(shù)據(jù)正常。

在故障在診斷故障的過程中，要結(jié)合各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，一般故障診斷儀只能提示故障代碼和大概的故障范圍。數(shù)據(jù)流也只能說明發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的數(shù)據(jù)，當(dāng)然數(shù)據(jù)流比故障代碼要更直接一些，通過檢測(cè)數(shù)據(jù)流可以判斷某些傳感器或執(zhí)行器的工作狀態(tài)，從而確定其工作正常與否，但其他檢測(cè)儀器的作用也是不可或缺的，該故障就是利用尾氣檢測(cè)的數(shù)據(jù)確定了氣缸不工作的原因是該氣缸不點(diǎn)火所致，根據(jù)這個(gè)原因才找出來是火花塞的故障，往往人們都會(huì)很自然的認(rèn)為，火花塞是新?lián)Q的，不可能出現(xiàn)故障，但新零件也存在質(zhì)量問題。

3.2 科魯茲發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈常亮

故障現(xiàn)象：該車行駛里程約為5000km，故障表現(xiàn)，啟動(dòng)車輛后，儀表板的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈不熄滅，車輛行駛時(shí)沒有明顯的異常。

診斷與檢修：使用診斷儀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自診斷，故障碼為P0336，內(nèi)容為曲軸位置傳感器性能不良。檢查了曲軸位置傳感器的相關(guān)線路，未見異常。懷疑是偶發(fā)性故障，清除故障碼，試車，故障再次出現(xiàn)。

打開點(diǎn)火開關(guān)，測(cè)量曲軸位置傳感器電源端子和搭鐵之間的電壓，為z正常電壓5V，為4.9V，判斷無短路現(xiàn)象。該車輛曾出現(xiàn)過缺火故障，更換了火花塞與點(diǎn)火線圈，后又出現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈常亮現(xiàn)象，既然曲軸位置傳感器相關(guān)線路沒有故障，判斷引起故障的是磁場(chǎng)比較強(qiáng)的部件，經(jīng)更換點(diǎn)火線圈，試車，故障徹底排除。

4 ?點(diǎn)火系統(tǒng)的改進(jìn)及優(yōu)化

4.1 結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)上進(jìn)行改進(jìn)

將發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火線圈設(shè)計(jì)整體式，在裝配的要求上是要求非常高的，但往往這樣的設(shè)計(jì)在安裝及加工過程中都達(dá)不到這樣的安裝要求，往往導(dǎo)致它出現(xiàn)這各種各樣的問題。還有就是線圈的膠套是可以拆下來的，而不是在制作的過程中作為一體，那么相互之間就會(huì)存在間隙，密封性就變差了，所以會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生飛弧。

在使用的車輛中可以發(fā)現(xiàn)，膠套也是存在一定的質(zhì)量缺陷的，在使用幾萬公里后出現(xiàn)了膠套的一個(gè)老化和開裂。所以在設(shè)計(jì)上改變，每個(gè)缸單獨(dú)一個(gè)點(diǎn)火線圈，而不設(shè)計(jì)為一個(gè)整體式的點(diǎn)火線圈，膠套采用整體式制作，這樣就大大降低了飛弧產(chǎn)生的可能性了。

4.2 外加裝置措施

在點(diǎn)火線圈的頂部是有一個(gè)蓋子蓋住的，只要點(diǎn)火線圈工作溫度低于內(nèi)部絕緣和填充物溶解溫度，可以使用點(diǎn)火線圈。因?yàn)辄c(diǎn)火線圈工作時(shí)自身也會(huì)發(fā)熱，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量也會(huì)因?yàn)榫嚯x近，通過熱傳導(dǎo)和熱輻射傳遞給它，所以工作時(shí)總是很熱。點(diǎn)火線圈加熱后，導(dǎo)線阻力系數(shù)增大，初級(jí)電流降低，次級(jí)線圈電壓降低，火花減弱，發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作。線圈過熱后，內(nèi)部絕緣矩陣溶解流出，水分侵入，絕緣破壞，線圈損壞。

使用者可以根據(jù)自己的使用情況，取下點(diǎn)火線圈上面的一個(gè)蓋板，這樣也可使線圈的散熱加快，從而提高點(diǎn)火線圈的使用壽命。

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