摘要:點火系是汽油發(fā)動機(jī)的重要組成部分,其出現(xiàn)的故障占了將近發(fā)動機(jī)故障的50%,因此可見點火系統(tǒng)故障診斷與維修的重要性,本論文以大眾新桑塔納轎車點火系為例,分析了其常見故障原因并闡述了故障診斷步驟,以供維修參考。
關(guān)鍵詞:新桑塔納;點火系;點火系故障診斷
1 ?新桑塔納轎車點火系統(tǒng)組成及電路
上海大眾新桑塔納轎車點火系由與點火有關(guān)的各種傳感器、ECU(J220)、點火線圈(點火線圈與點火器集成一體)、火花塞等組成,圖1所示1.4升新桑塔納發(fā)動機(jī)點火系電路圖,該點火系采用的是微機(jī)控制獨立配電式點火方式,即每個缸有個點火線圈直接安裝在火花塞上,省去高壓線。
2 ?新桑塔納點火系故障診斷方法
由于新桑塔納點火系是采用微機(jī)控制的,系統(tǒng)具有故障自診斷功能,因此在對新桑塔納點火系故障診斷時,一般采用自診斷儀器診斷和人工診斷是互相結(jié)合。采用自診斷儀器就是利用解碼器等帶有自診斷功能的設(shè)備對點火系統(tǒng)故障代碼、數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析診斷;人工診斷法就是根據(jù)點火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理分析故障原因,并借助示波器、萬用表、示燈等測試設(shè)備對點火系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。在對微機(jī)控制的點火系進(jìn)行故障診斷時,要根據(jù)實際情況將自診斷儀器診斷和人工診斷合理搭配,充分發(fā)揮儀器和人工智能的優(yōu)勢,更加快速準(zhǔn)確的找到故障所在。通常情況下,對點火系統(tǒng)整體上采用自診斷設(shè)備進(jìn)行診斷,診斷后的檢查主要采用人工檢測。
3 ?新桑塔納火系統(tǒng)常見故障及診斷
微機(jī)控制點火系由于電子元件老化、電子元件被擊穿損壞、電控系統(tǒng)的線路故障等原因?qū)?dǎo)致點火系出現(xiàn)所有缸高壓無火、某一缸或兩缸高壓無火、火花弱、點火時刻不正確、點火性能不穩(wěn)定等故障。
3.1 所有缸高壓無火
①故障現(xiàn)象:起動發(fā)動機(jī),起動機(jī)運轉(zhuǎn),但無著火征兆,發(fā)動機(jī)不起動。
②故障原因分析:當(dāng)出現(xiàn)此故障現(xiàn)象,可能產(chǎn)生故障的系統(tǒng)很多,包括點火系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣、甚至發(fā)動機(jī)機(jī)械裝置等。此時遵循故障診斷由簡單到復(fù)雜對各系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷,如果查到是由于點火系各缸高壓無火,首先我們要排除點火系統(tǒng)故障,點火系統(tǒng)故障排除后發(fā)動機(jī)不能起動沒有解決,再進(jìn)行其他系統(tǒng)故障診斷排除。
根據(jù)圖1新桑塔納點火系組成與工作原理,導(dǎo)致所有缸高壓無火的原因主要有:J220不工作或故障、曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器故障、低壓供電與搭鐵故障、J220到點火線圈通信線路故障、點火線圈(4個點火線圈同時出現(xiàn)故障概率?。?、火花塞故障(4個火花塞同時出現(xiàn)故障概率?。┑取?/p>
③故障診斷。
當(dāng)用解碼器進(jìn)行故障碼讀取時,可能出現(xiàn)兩種情況:一是解碼器不能與J220通訊不能讀取故障碼或數(shù)據(jù)流;二是解碼器能與J220通訊可以讀取故障碼或數(shù)據(jù)。
1)解碼器與J220無通訊,故障可能是J220沒有工作(工作條件不滿足或者損壞)或解碼器與J220通訊線路故障等。解碼器與J220無通訊故障診斷與排除流程如下(前提條件閉合點火開關(guān)):
第1步:檢查U31供電與搭鐵是否存在故障,有故障進(jìn)行排除;
第2步:檢查U31與J220通訊線路是否存在故障,有故障排除;
第3步:檢查J220供電與搭鐵是否存在故障。首先測試SA3、SC3、SC4、SC20、SC32供電情況,有故障排除;再就是檢查J220搭鐵線路是否存在故障,有故障排除;
第4步:檢查J220輸出信號是否正確,如檢查油門踏板或節(jié)氣門位置傳感器供電電壓是否正常,如不正常,則J220損壞,需要更換J220。
2)對于解碼器能與J220通訊無高壓火故障,故障可能是:曲軸和凸輪軸位置傳感器及線路故障、J220局部故障、點火線圈供電或搭鐵故障、點火線圈或火花塞上故障,其故障診斷流程如下:
第1步:用解碼器讀取故障碼。如無故障碼進(jìn)行第2步,如有故障碼按故障碼提示部位進(jìn)行檢查并排除,排除后做火花塞跳火試驗,無高壓火進(jìn)行第2步。
第2步:做起動發(fā)動機(jī)操作,檢查J220給點火線圈輸出點火指令是否正確。如不正確進(jìn)行第3步,如正確進(jìn)行第5步;
第3步:檢查曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器及線路是否存在故障,有故障進(jìn)行排除,排除后做火花寒跳火試驗,仍無高壓火進(jìn)行第4步;
第4步:檢查J220輸出點火指令是否正常。如不正常,則J220存在局部故障,需要更換J220,更換后進(jìn)行火花塞中火試驗,如無高壓火進(jìn)行第5步;
第5步:檢查點火線圈動態(tài)供電(檢查SC41供電)及搭鐵情況。如無故障進(jìn)行第6步,如有故障進(jìn)行排除,排除后進(jìn)行火花塞跳火試驗,如仍無高壓火進(jìn)行第6步;
第6步:檢查并更換點火線圈,必要時也更換火花塞。
3.2 個別缸無高壓無火
①故障現(xiàn)象:發(fā)動機(jī)起動困難,起動后怠速抖動,排氣冒黑煙,加速性差等,發(fā)動機(jī)故障燈亮。
②故障原因分析:根據(jù)新桑塔納轎車點火系結(jié)構(gòu)與工作原理,僅個別缸無高壓火,說明產(chǎn)生點火信號的曲軸或凸輪軸位置傳感器正常,J220供電、拱鐵正常,點火線圈供電、搭鐵正常。因此故障原因主要在:有故障缸點火線圈故障/火花塞故障,J220可能存在局部故障,J220到有故障缸點火線圈通信線路故障或插頭接觸不良等。
③故障診斷流程
第1步:用解碼器讀取故障碼。如無故障碼進(jìn)行第2步,如有故障碼按故障碼提示部位進(jìn)行檢查并排除,排除后做火花塞跳火試驗,仍無高壓火進(jìn)行第2步。
第2步:做起動發(fā)動機(jī)操作,檢查J220到故障缸點火線圈輸出點火指令是否正確。如輸出指令正確進(jìn)行3步;如不正確則J220存在局部故障,需要更換J220,更換后進(jìn)行火花塞中火試驗,如仍無高壓火進(jìn)行第3步。
第3步:檢查故障缸點火線圈插頭接觸情況。如無故障進(jìn)行第4步;如有故障進(jìn)行排除,排除后進(jìn)行火花塞跳火試驗,如仍無高壓火進(jìn)行第4步。
第4步:檢查并更換點火線圈,必要時也更換火花塞。
3.3 火花弱
①故障現(xiàn)象:發(fā)動機(jī)起動困難,怠速不穩(wěn),排氣冒黑煙且發(fā)沉悶聲,加速性差。
②故障分析:由于新桑塔納是采用微機(jī)控制的電子點火系,并且其點火線圈初級繞組通電時間采用了閉合角控制,即當(dāng)電源電壓發(fā)生波動,初級繞組通電時間發(fā)生相應(yīng)變化,以保證初級繞組斷電瞬間電流達(dá)到規(guī)定值,保證次級繞組產(chǎn)生的高壓電達(dá)符合要求,因此導(dǎo)致點火火花弱的主要原因是元器件性能變差或線路電阻變大等導(dǎo)致產(chǎn)生的高壓電不足:如點火線圈性能老化、點火線圈供電電路接觸不良導(dǎo)致線路電阻變大,供電電流變小,或者火花塞間隙變小或積碳、絕緣體破裂導(dǎo)致漏電,或者點火線圈到火花塞之間高壓導(dǎo)電部分電阻變大等故障。
火花弱故障診斷步驟如下:
第1步:用解碼器讀取故障碼。如無故障碼進(jìn)行下一步,如有故障碼按故障碼提示部位進(jìn)行檢查并排除,做火花塞跳火試驗,仍火花弱進(jìn)行下一步。
第2步:更換故障缸點火線圈,更換后做火花塞跳火試驗,仍火花弱進(jìn)行下一步。
第3步:檢查故障缸點火線圈動態(tài)供電及搭鐵情況(還包括點火線圈插頭接觸情況)。若無故障檢查或更換火花塞;如有故障進(jìn)行排除,排除后進(jìn)行火花塞跳火試驗,如仍火花弱檢查或更換火花塞。
3.4 點火時刻不正確
3.4.1 故障現(xiàn)象
①點火過早故障現(xiàn)象:不易起動、怠速轉(zhuǎn)速不穩(wěn),易熄火,加速時有嚴(yán)重的爆燃。
②點火過遲故障現(xiàn)象:消音器聲響沉重、急加速時回火、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度較高、行駛無力。
3.4.2 故障原因分析
由于新桑塔納點火提前角主要采用了閉環(huán)控制,根據(jù)爆振傳感器的信號ECU對點火提前用進(jìn)行修正,以保證點火提前角盡量處于最佳狀態(tài),因此根據(jù)點火提前角控制理論分析導(dǎo)致點火提前不正確的主要原因是產(chǎn)生點火信號的曲軸位置傳感器安裝位置相對曲軸位置發(fā)生了變化(如正時皮帶打滑導(dǎo)致點火不正時),還有就是點火線圈老化導(dǎo)致性能變差所致。
3.4.3 故障診斷流程
首先讀取故障碼和點火提前角數(shù)據(jù)流,并按故障碼和數(shù)據(jù)流提示進(jìn)行故障排除,如果故障不能排除檢查發(fā)動機(jī)正時皮帶安裝是否正時,如果故障不能排除更換點火線圈。
4 ?小結(jié)
本論文對新桑塔納轎車點火故障診斷方法、診斷流程及常見故障的故障原因、故障診斷步驟進(jìn)入了闡述,以供維修參考,本論文對點火系故障診斷方法也適用了大眾邁騰、帕薩特、朗逸、寶來等轎車點火系故障診斷,同時也適合其他微機(jī)控制點火系故障診斷方法借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1]孫建.汽車電控點火系統(tǒng)故障診斷及維修實例探討[J].汽車實用技術(shù),2018(17):303-304.
[2]張文娜.汽車電控點火系統(tǒng)故障診斷及維修實例分析[J].設(shè)備與自動化,2015(4):38-40.
[3]鄧華.汽車發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)故障診斷方法研究[J].汽車后市場,2017(10):181-182.
[4]尹新權(quán).微機(jī)控制點火系統(tǒng)故障診斷與檢修[J].汽車檢測與維修,2014(01):26-29.
[5]孫建.點火系統(tǒng)常見故障診斷與排除[J].汽車維修,2015(6):20-22.
作者簡介:蔣開正(1970-),男,副教授,本科,汽車專業(yè)教學(xué),論文專業(yè)方向為汽車維修。