汽車電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷及維修探析

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0引言

近年來，隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，越來越多的現(xiàn)代化電子技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)電子技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用推動(dòng)了汽車行業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化成為汽車工業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。電控點(diǎn)火系統(tǒng)作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)重要的組成部分，一旦發(fā)生故障會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、功率下降等諸多問題，而隨著人們對(duì)汽車性能的要求越來越高，電控點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，電控點(diǎn)火系統(tǒng)性能更加穩(wěn)定，在降低燃油消耗和污染物排放的同時(shí)其故障診斷及維修難度也越來越高，這對(duì)汽車維修技術(shù)人員提出了更高的技能要求，因此，對(duì)汽車電控電話系統(tǒng)故障診斷及維修分析具有重要的意義。

1汽車電控點(diǎn)火系統(tǒng)介紹

1.1電控點(diǎn)火系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

電控點(diǎn)火系統(tǒng)即電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)，它是現(xiàn)代汽車中較為常用的點(diǎn)火系統(tǒng)，其基本功能是點(diǎn)火提前控制。電控點(diǎn)火系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)由各種感測(cè)器（曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、空氣流量計(jì)、水溫傳感器、節(jié)氣門開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)、車速傳感器等）、控制單元、點(diǎn)火器以及發(fā)貨線圈等。

1.2電控點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理

電控點(diǎn)火系統(tǒng)的電源是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄電池，其工作原理點(diǎn)火線圈可以將電源低壓電轉(zhuǎn)化為高壓電，再通過分電器將其分配到每個(gè)油缸的火花塞，根據(jù)各個(gè)相關(guān)傳感器（例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、進(jìn)氣管真空傳感器等）發(fā)出的信號(hào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況及運(yùn)行條件進(jìn)行判斷，從而選擇最佳點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合器，改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程，達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及降低污染物排放的目的?；蛘咧苯佑晌C(jī)控制系統(tǒng)對(duì)高電壓進(jìn)行分配，不用分電器，也可以達(dá)到同樣的目的。

1.3電控點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

電控點(diǎn)火系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：第一，能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提供最佳點(diǎn)火電壓和點(diǎn)火持續(xù)時(shí)間；第二，能夠在不同負(fù)荷和轉(zhuǎn)速條件下提供最近點(diǎn)火提前角；第三，能夠控制點(diǎn)火時(shí)間，通過爆震傳感器對(duì)爆震進(jìn)行反饋控制，確保點(diǎn)火時(shí)間剛好在汽油機(jī)不發(fā)生爆震的臨界狀態(tài)；第四，改系統(tǒng)有效提升了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也有效降低了污染物排放；第五，電控點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，具有可靠性高、成本低、耗電少、無(wú)需冷卻、響應(yīng)性好等諸多優(yōu)勢(shì)[1]。

2電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障原因分析

電控點(diǎn)火系統(tǒng)的應(yīng)用大大提升了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能，與此同時(shí)，一旦電控點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障則會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成很大影響，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，這是由于點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)或者機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中某一系統(tǒng)或者多個(gè)系統(tǒng)發(fā)生了故障造成的。因此，電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障發(fā)生的原因通常是從這幾方面進(jìn)行診斷，常見的故障原因有傳感器故障、低壓線路故障、點(diǎn)火線圈故障、火花塞故障、PCM故障、防盜系統(tǒng)故障等幾方面，下面對(duì)這幾方面故障原因進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1傳感器故障

在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，傳感器工作原理是通過空氣流量計(jì)對(duì)進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣量進(jìn)行測(cè)量并將氣量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電氣信號(hào)，然后輸入到ECU，由電控單位根據(jù)收到的信號(hào)信息計(jì)算出合理的噴油量，從而控制噴油量的大小，傳感器故障常見的有曲軸及凸軸位置傳感器故障。首先，曲軸位置傳感器又稱為轉(zhuǎn)速傳感器，它是發(fā)動(dòng)機(jī)控制噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻的重要因素，一旦該傳感器發(fā)生故障，則發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)ECM無(wú)法接收到曲軸位置信號(hào)，ECM不能進(jìn)行噴油和點(diǎn)火控制，從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。以磁脈沖磁感應(yīng)式曲軸轉(zhuǎn)速及位置傳感器為例，信號(hào)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一個(gè)凸齒，傳感線圈就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期性交變電動(dòng)勢(shì)，傳感線圈輸出一個(gè)交變電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)子凸齒的轉(zhuǎn)速會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而變化，同時(shí)鐵心中磁通變化率也會(huì)隨之變化，因此，一旦該傳感器出現(xiàn)故障則會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。一般曲軸位置傳感器發(fā)生故障的原因有傳感器線路短路或者短路[2]。同理，如果凸輪軸位置傳感器發(fā)生故障時(shí)，ECM同樣無(wú)法接收凸輪軸位置信號(hào)，這就會(huì)導(dǎo)致ECM采用曲軸位置信號(hào)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火控制出現(xiàn)錯(cuò)誤，出現(xiàn)1、4缸，2、3缸同時(shí)點(diǎn)火的情況，原本應(yīng)該按順序噴油的程序也會(huì)變?yōu)橥瑫r(shí)噴油，噴油量增大，造成能源浪費(fèi)的同時(shí)排放更多污染物。凸輪軸位置傳感器故障一般也是由于傳感器短路、斷路或者安裝錯(cuò)誤導(dǎo)致的。

2.2低壓線路故障

低壓線路發(fā)生故障也會(huì)造成電控點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)，一般發(fā)生低壓線路故障的原因有插頭接觸不良、保險(xiǎn)絲燒壞等，造成低壓線路出現(xiàn)短路或者斷路，從而影響電流無(wú)法正常到達(dá)點(diǎn)火線圈。

2.3點(diǎn)火線圈故障

點(diǎn)火線圈的作用是將汽車低壓電流轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，一般情況下每個(gè)氣缸都配有一套點(diǎn)火線圈和火花塞，點(diǎn)火線圈能夠使火花塞“產(chǎn)生火花”，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，如果點(diǎn)火線圈發(fā)生故障則不能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)電壓低壓電流順利轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姡斐苫鸹ㄈ麩o(wú)法正常點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)。一般點(diǎn)火線圈發(fā)生故障的原因與燃油質(zhì)量有很大關(guān)系，如果使用了質(zhì)量較差的燃油會(huì)因?yàn)槿加腿紵怀浞衷斐苫鸹ㄈe碳過多，擊穿點(diǎn)火線圈，造成點(diǎn)火線圈出現(xiàn)故障。

2.4火花塞故障

火花塞出現(xiàn)故障會(huì)無(wú)法正常工作，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常啟動(dòng)，一般火花塞出現(xiàn)故障的原因是燃油沒有充分燃燒而出現(xiàn)積碳、間隙過大、火花塞上出現(xiàn)沉積物或者出現(xiàn)損壞等問題，如圖1所示，這些都是常見的火花塞故障。2.5PCM故障PCM是汽車動(dòng)力控制模塊，一旦PCM出現(xiàn)故障則無(wú)法有效控制點(diǎn)火系統(tǒng)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)。一般引起PCM故障的原因有?；鹁€故障、點(diǎn)火開關(guān)故障、PCM內(nèi)部電源電路故障、PCM搭鐵電路故障等。

2.6防盜系統(tǒng)故障

防盜系統(tǒng)是保障汽車防盜的重要系統(tǒng)，一旦防盜系統(tǒng)出現(xiàn)問題，為了防止車輛被盜會(huì)自動(dòng)禁止發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，從而造成點(diǎn)火系統(tǒng)不能正常點(diǎn)火[3]。

3電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷及排除方法

電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障一般有點(diǎn)火系統(tǒng)不正常工作、點(diǎn)火時(shí)刻不正確、點(diǎn)火性能不穩(wěn)定幾方面原因，具體電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷分析如下：

3.1電控點(diǎn)火系統(tǒng)不正常工作

電控點(diǎn)火系統(tǒng)不正常工作常見的故障現(xiàn)象有：點(diǎn)火開關(guān)打開后，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)異常、啟動(dòng)困難或者無(wú)法啟動(dòng)。故障診斷分析：按照電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷流程，先檢查高壓火花，如果沒有火花或者花火很弱，則可以斷定是電控點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，此時(shí)可以對(duì)電控點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，具體診斷流程如圖2所示。對(duì)火花塞進(jìn)行檢查，如果火花塞沒有火，一般引起該故障的原因與曲軸位置傳感器、ECU、點(diǎn)火器等有關(guān)，可以對(duì)這幾部分進(jìn)行詳細(xì)檢查。如果火花塞有火但是很弱，發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)十分困難，出現(xiàn)怠速不穩(wěn)同時(shí)伴有大量黑煙冒出，可以考慮是由于低壓電路電流小，而高壓電路電阻過大或者有漏電現(xiàn)象引起的[4]。

3.2點(diǎn)火時(shí)刻不正確

電控點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火時(shí)刻不正確一般是沒有在最佳點(diǎn)火時(shí)刻點(diǎn)火，出現(xiàn)點(diǎn)火時(shí)間提前或者延遲故障問題。首先，點(diǎn)火時(shí)間提前故障問題一般會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，即使啟動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)也十分容易出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，在進(jìn)行加速時(shí)會(huì)聽到強(qiáng)烈的爆燃聲音；其次，點(diǎn)火延遲故障問題表現(xiàn)出汽車消聲器發(fā)出十分沉重的聲音，在進(jìn)行緊急加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)回火現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度很高，車子啟動(dòng)后行駛過程中十分無(wú)力。故障診斷分析：電控點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火時(shí)刻不正確故障一般是由于低壓電路IGT信號(hào)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，同時(shí)高壓電路分電器分電設(shè)備、高壓線連接等出現(xiàn)了問題，造成汽車在啟動(dòng)過程中無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火進(jìn)行正確控制，或者點(diǎn)火提前角度裝配出現(xiàn)問題。無(wú)論是那種原因引起的故障，要想解決這一問題，需要維修人員首先連接發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火測(cè)試儀，然后將點(diǎn)火裝置調(diào)整正確，保持點(diǎn)火提前角在規(guī)定的合理數(shù)值范圍內(nèi)。

3.3點(diǎn)火性能不穩(wěn)定

點(diǎn)火性能不穩(wěn)定故障表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)在低速行駛時(shí)可以正常運(yùn)行，但是在高速時(shí)則不能正常運(yùn)行，低溫時(shí)可以保持正常而高溫時(shí)則不正常，在開始啟動(dòng)時(shí)正常，但是運(yùn)行一段時(shí)間后又發(fā)生問題。故障診斷：一般引起點(diǎn)火性能不穩(wěn)定的原因與電控點(diǎn)火系統(tǒng)中的線路接觸不良，例如點(diǎn)火線圈老化造成線圈出現(xiàn)短路或者斷路，傳感器連接松動(dòng)以及點(diǎn)火器自身性能較差等有關(guān)，這些問題都會(huì)造成低壓信號(hào)穩(wěn)定性較差，高壓電路出現(xiàn)較大電阻或者產(chǎn)生漏電等問題，造成點(diǎn)火性能穩(wěn)定性下降[5]。

4電控點(diǎn)火系統(tǒng)零部件維修及注意事項(xiàng)

4.1火花塞維修

通過上述對(duì)電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷分析可以得知，火花塞故障是引起點(diǎn)火系統(tǒng)故障的原因之一，因此，當(dāng)點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，需要專業(yè)的汽修人員對(duì)火花塞進(jìn)行仔細(xì)檢查，看火花塞是否有積碳積灰或者油污現(xiàn)象，觀察火花塞的顏色是否存在異常。如果在火花塞絕緣體端部、外殼或者電極覆著黑灰色粉狀積垢，是發(fā)生了積碳，而出現(xiàn)油污現(xiàn)象則是由于潤(rùn)滑油進(jìn)入燃燒室引起的，如果只是某個(gè)火花塞出現(xiàn)油污，也可能是因?yàn)闅忾T桿油封出現(xiàn)了破損，如果多個(gè)火花塞都出現(xiàn)了油污沉積，則說明是氣缸出現(xiàn)了躥油。如果是火花塞的電極發(fā)生變化，變圓并且絕緣體部分出現(xiàn)疤痕，可以看出是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)過早點(diǎn)火，或者是汽油辛烷值較低，造成火花塞熱值過高而出現(xiàn)毀壞。對(duì)火花塞進(jìn)行性能檢測(cè)，需要用萬(wàn)用表兩百兆歐姆檔，測(cè)量火花塞電極和外殼的阻值，如果萬(wàn)用表顯示為示“∞”則說明火花塞絕緣性能沒有問題，如果檢測(cè)是火花塞性能出現(xiàn)了問題則需要進(jìn)行更換火花塞。此外，還需要檢測(cè)火花塞的間隙，合理的間隙范圍應(yīng)當(dāng)在0.7mm-1.2mm之間，過大或過小都有可能造成點(diǎn)火系統(tǒng)故障，需要對(duì)間隙進(jìn)行調(diào)整。

4.2點(diǎn)火線圈維修

首先，對(duì)點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組阻值進(jìn)行測(cè)量，看其阻值是否在1歐-4歐之間，如果阻值較小，則說明出現(xiàn)了短路，如果阻值無(wú)窮大，則說明發(fā)生了斷路；其次，對(duì)點(diǎn)火線圈刺激繞組阻值進(jìn)行測(cè)量，看其阻值是否在8000歐-16000歐之間，如果阻值小于規(guī)定范圍則發(fā)生了短路，大于規(guī)定乏味則發(fā)生了斷路。無(wú)論是出現(xiàn)短路還是斷路，都需要及時(shí)更換點(diǎn)火線圈[6]。

4.3曲軸位置傳感器維修

對(duì)曲軸位置傳感器進(jìn)行檢測(cè)，首先要檢查其線路連接是否良好，然后關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，將其插頭分離，啟動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)，利用萬(wàn)用表對(duì)線束連接端子兩端電壓值及搭鐵間電壓值進(jìn)行測(cè)量，看電壓值是否在規(guī)定范圍內(nèi)，如果電壓值為零，則可以確定發(fā)生了短路，最后再對(duì)曲軸位置傳感器不同參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，如果數(shù)值存在異常，則需要開展維修工作，盡快恢復(fù)曲軸位置傳感器正常工作。

4.4電控點(diǎn)火系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)

首先，在對(duì)電控點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)維修的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)以及運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，切記不可用手直接觸摸高壓線、點(diǎn)火線圈等零部件，避免發(fā)生觸電；其次，在進(jìn)行高壓試火時(shí)，不可用手直接觸碰高壓線，需要用絕緣夾子將高壓線夾起，在進(jìn)行各缸工況檢測(cè)時(shí)，需要將斷火缸的高壓線搭鐵；再次，在進(jìn)行磁感式曲軸位置傳感器檢測(cè)時(shí)，打開其分電器蓋子，注意避免有金屬類零件等掉進(jìn)去，對(duì)光電式曲軸位置傳感器檢測(cè)時(shí)，也要避免灰塵雜質(zhì)等進(jìn)入；最后，如果無(wú)法用肉眼判定點(diǎn)火系統(tǒng)是否存在短路或者短路問題，則需要借助萬(wàn)用表進(jìn)行可能出現(xiàn)故障的零部件電阻及電壓值的檢測(cè)[7]。

5某汽車電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷維修實(shí)例分析

5.1故障現(xiàn)象描述

某品牌汽車在對(duì)其發(fā)動(dòng)機(jī)分解檢查后，發(fā)現(xiàn)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)無(wú)法點(diǎn)火。

5.2故障診斷及維修

首先，需要利用解碼儀對(duì)該汽車進(jìn)行全面檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)出來的故障碼分析其背后的故障原因，在解碼儀檢測(cè)后并未出現(xiàn)故障碼；其次，對(duì)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)診斷流程圖進(jìn)行逐步檢查：第一步，檢查汽車供油信號(hào)，發(fā)現(xiàn)供油信號(hào)顯示正常。第二步，對(duì)汽車噴油器聲音進(jìn)行診斷，聲音正常。通過上述檢查可以判斷該汽車點(diǎn)火出現(xiàn)了問題，通過對(duì)汽車點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)汽車點(diǎn)火系統(tǒng)中分電器發(fā)生了故障，考慮可能是分電器發(fā)生了一百八十度位置扭轉(zhuǎn)錯(cuò)誤，于是將分電器拆下調(diào)整位置后重新安裝，此時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，但是啟動(dòng)過程十分困難，發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)車輛行使無(wú)力，并且無(wú)論是冷車還是熱車狀態(tài)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)都十分困難，啟動(dòng)過程中還伴有大量黑煙及燃油冒出，判斷是該汽車點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，對(duì)于點(diǎn)火系統(tǒng)故障排除及維修可以參考上述方法來逐步進(jìn)行。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車電控點(diǎn)火系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)重要的啟動(dòng)裝置，引起其故障原因有很多，一旦點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障會(huì)造成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難或者無(wú)法啟動(dòng)，而點(diǎn)火系統(tǒng)又很容易出現(xiàn)故障，因此，駕駛?cè)藛T在日常行駛過程中需要對(duì)汽車電控點(diǎn)火系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理等有必要的了解，時(shí)刻關(guān)注汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)任何異常問題要按照點(diǎn)火系統(tǒng)診斷流程進(jìn)行逐步診斷，及時(shí)將故障排除。此外，汽車駕駛?cè)藛T還需要加強(qiáng)日常保養(yǎng)，從而延長(zhǎng)電控點(diǎn)火系統(tǒng)使用壽命，降低其故障發(fā)生率，有效保障發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)安全運(yùn)行，保障駕駛?cè)藛T車輛及人身安全。

作者:劉紅強(qiáng) 單位:北京勞動(dòng)保障職業(yè)學(xué)院