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2,点火系统故障诊断
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2,点火系统故障诊断
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2,点火系统故障诊断
2点火系故障诊断学习目标 知识目标：（1） 了解发动机点火系统常见故障； （2） 熟悉发动机点火系统常见故障的诊断思路； （3） 掌握诊断和检测发动机点火控制系统故障的方法。能力目标：（1）熟练使用火花塞试高压火，并判断高压火强弱； （2）能借助试灯二极管灯万用表检测点火线圈初级电路故障； （3）使用示波器检测点火低压高压波形，并分析波形图； （4）使用点火正时灯检查点火提前角； （5）会检测高压线，点火线圈性能； （6）使用故障解码器读取分析点火系统故障码，数据流，并分析故障。2.点火系统故障诊断汽油发动机工作的四个必要条件： ① 强大而稳定的点火能量； ② 空燃比合适的混合进气； ③ 合理的配气相位和合适的点火正时； ④ 充足的汽缸压力。 汽油发动机要起动和正常工作， 必须同时具备以上四个条件， 因此发动机系统无法工 作或工作不良，首先确定点火系统是否有故障。 点火系统故障主要有： ① 无高压点火故障 ② 有高压电火但高压火很弱故障 ③ 高压火正常之点火故障2.1无高压火故障点火系统没有高压火， 首先确定是点火低压系统故障还是点火高压系统故障， 低压 系统指点火线圈初级控制系统，高压系统指点火线圈次级输出系统。2.1.1 点火初级系统故障点火初级系统故障分为点火线圈正极电源故障和点火线圈负极控制系统故障：1 点火线圈初级电源故障 点火线圈初级电源检测原则：点火开关打开到 ON，万用表测试点火线圈正极有无 12V 电压； 有些车型，需要起动发动机运转，即点火开关在 STAR 档，才有 12V； 测量点火线圈正极电压时，用万用表测量的前提下，有必要使用试灯测试一 次。有时电源虚接故障时，万用表测量有电压，但试灯测试不亮。 ④ 通常情况下，点火线圈没有电源，则喷油器，汽油泵或发动机 ECU 也会没有 电源。 点火线圈正极电源断路故障的主要原因有：保险丝断路；主继电器不良，点火线路断 路；点火开关故障等，根据电路图，仔细查找断路点。 ① ② ③图 3-1起亚嘉华 3.5 点火线路图2点火线圈初级负极控制线路故障各车型点火系统结构和原理不一样，点火线圈初级负极信号的控制模式也不一样：点 火线圈的控制型式有： ① 外置点火放大器型； ② 点火线圈内带点火放大器型； ③ 发动机 ECU 内置点火放大器型； 1w 外置点火防大器型. 常见车型：日产蓝鸟；凌志 400；传统普桑，别克世纪等；图 3-2蓝鸟点火系统电路图图 3-3凌志 LS400 点火电路图图 3-4 别克世纪点火电路图 外置点火器故障诊断流程如下：图 3-5外置点火放大器故障诊断流程图 3-6 蓝鸟点火线圈测试 2w 点火线圈内带点火放大器型 点火线圈内带点火放大器型有两类： ① 单缸独立点火式 ② 双缸同时点火式图 3-7 别克新君威单缸独立点火式线路图图 3-8桑塔纳时代超人双缸同时点火电路图判断点火线圈内带点火放大器型故障， 主要使用示波器检测发动机 ECU 的输出信号 是否正常。 ECU 信号正常，则故障在集成型点火线圈；若 ECU 无点火脉冲信号输出，则故 障在发动机 ECU.图 3-9丰田卡罗拉点火初级波形3w 发动机 ECU 内置点火放大器型； 发动机内置放大型点火控制系统， 指点火放大功能移植到发动机 ECU 内。 代表车型： 普桑，富康，切诺基，别克赛欧，长城等。图 3-10 东风爱丽舍点火电路图 ECU 内置放大功能的点火系统，由于点火放大功能在发动机 ECU 内，点火线圈直接 接收控制信号产生高压火，可以直接使用试灯或 LED 灯测试，起动时，试灯或 LED 闪烁，无 信号，则故障在发动机 ECU 内部。图 3-11 普桑点火测试2.1.2点火线圈次级故障点火次级故障主要有：点火线圈断路；分电器不良；高压线断路；火花塞不良。 1w 点火线圈次级线圈电阻值为：8-15K 欧（冷） ；10-18K 欧（热） ，测量点火线圈阻 值不正确，则点火线圈断路或短路。图 3-12 双缸同时点火线圈电阻测量 2w 高压线也有电阻值，一般高压线电阻值在 5-25K 欧 ；测量数值不正常，则高 压线断路。图 3-13高压线电阻测量3w 火花塞故障主要有火花塞间隙过小，火花塞漏电，火花塞老化。火花塞的间隙的测量与调整图3-14火花塞调整与测量2.2高压火花过弱故障高压火花过弱，表明点火系统初级控制系统良好，故障一般在高压次级系统故障。 高压火过弱常见故障有： ① 点火线圈性能降低； ② 分电器漏电； ③ 高压线断路； ④ 火花塞老化失效 ⑤ 火花塞漏电 ⑥ 点火放大器性能不良； ⑦ 发电机 ECU 故障； ⑧ 蓄电池电压过低。 高压电火过弱，则点火能量不足，则该缸点火性能变差，该缸工作不良，可以通过示 波器测试点火能量波形，确定是否点火不足。图 3-15点火波形图2.3高压火正常之点火故障2.3.1 高压火正常点火故障高压火正常，点火工作不好的主要故障有： ① 高压线不良； ② 分电器不良； ③ 分火头漏电； ④ 火花塞不良。 2w 根据火花塞燃烧情况判断发动机工作中的故障：1w图 3-16混合气过浓图 3-17发动机烧机油图 3-18空滤过脏图 3-19点火过早 活塞融化图 3-20火花塞老化图 3-21发动机过热图 3-22发动机爆震图 3-23火花塞过长，电极短路2.3.2点火系统故障码电控发动机系统点火系统故障可以通过发动机 ECU 储存故障码读取，可用诊断仪 进入发动机系统读取信息，点火系统故障码表如下： P P P P0320 第 1 缸曾经失火 第 2 缸曾经失火 侦测到燃油压力低失火 侦测到不明缸失火 曲轴系统运转反常 发动机起动时侦测到失火 分电盘点火系统引擎转速讯号线路失效P P P P P P P P P P P P P P P P曲轴位置[CKP]传感器 A 无信号 曲轴位置[CKP]传感器 A 电路量程/性能[24X 信号] 曲轴位置传感器 A 电路输入低 曲轴位置传感器 A 电路输入高 曲轴位置传感器[CKP]A 电路间歇故障 凸轮轴位置传感器[CMP]A 无信号 检测到曲轴位置与凸轮轴位置传感器相位不对 凸轮轴位置传感器[CMP]A 电路输入低 NO NO 1# TDC[凸轮轴]传感器故障 2# TDC[凸轮轴]传感器故障凸轮轴位置传感器 A 电路输入高 点火线圈初级/次极电路故障 点火线圈 A 初级/次极电路故障[1 缸] 点火线圈 B 初级/次极电路故障[2 缸] 凸轮轴位置传感器 1[CMP]电路故障？ 凸轮轴位置传感器 A 电路量程/性能 凸轮轴位置传感器 A 电路输入低 凸轮轴位置传感器 A 电路输入高 凸轮轴位置传感器[CMP]电路间歇故障？ 点火正时参考高分辨率信号 A 故障 正时参考高分辨率信号 A 脉冲太多 正时参考高分辨率信号 B 失效 预热塞，火花塞/加热器电路 A 故障 火花塞/加热器指示器/灯电路故障 火花塞/加热器电路 B 故障 曲轴位置传感器 B 电路对地短 正时皮带打滑或跳齿 曲轴位置传感器 B 电路对正极短路 第 1 组高压线圈低压线路不良 曲轴位置传感器 B 电路短路 第 2 组高压线圈低压线路不良 曲轴位置传感器 B 电路断路2.3.3关于偶发失火故障关于发动机多次反复出现一缸或多缸偶发失火故障码，清除不掉，发动机故障灯亮。 对于此故障， 可以首先确定点火系统元件和线路是否有故障， 通过正常缸与故障缸的点火元 件互换法，确定故障存在，对于点火元件良好，故障码始终存在的的情况，可以考虑发动机 机械故障，主要故障可能有： ① 缸盖漏气； ② 气门封闭不严； ③ 活塞环漏气； ④ 曲轴不良； ⑤ 凸轮轴不良； ⑥ 缸盖变形。附：案例分析小结：复习思考题： 一， 单项选择题：1、时超 AJR 发动机第一、四缸同时断火，可能由于（ ） A、 霍尔传感器接头松动 B、 转速传感器损坏 C、 第一缸火花塞间隙太大 D、第四缸火花塞间隙太小2、用示波器检查某发动机点火波形，发现其击穿火花塞间隙的发火线电压均偏低，最 大的可能原因是（ ） 。A．分火头与分火盖触点间的间隙过大 C．火花塞间隙均偏大B．高压点火线电阻过大 D．火花塞积炭较多 ）3、当在点火线圈初级绕组中的低压电流被开关装置中断时，会发生什么情况（ A.磁场消失 B．在点火线圈次级绕组中感应出高压脉冲 C. A 和 B D.初级线圈开始充磁 4、下面哪些是所有点火系统的功用（ ） A. 产生足够的电压击穿火花塞间隙 B. 要使火花出现的时间与发动机的活塞运动相符 C. 根据运行条件的变化而改变火花出现时间 D. 上述全部5、在大多数的电子点火系统中，下列组件中哪项是没有的？（ ） A．分电器盖 B．点火电容器 C．分火头 D.火花塞6、在电子点火系统中，（ ）主要控制初级线圈的电流。 A．断电器断点 B．传感线圈 C．变磁阻转子D．晶体管7、在ECU控制的点火放大器中，有1个“Igf”信号，它属于（A .点火正时信号 C．点火的缸序信号 B．点火反馈信号 D.爆震信号）。8、在1个无分电器式点火系统有故障时，曲轴和凸轮轴位置传感器被测试为正常，而对 每缸进行试火时火花塞却不点火，最不可能的是以下哪项（ ） A．线圈组件本身故障 C．电脑的搭铁线不良 B．线圈组件的电源线断路 D．电脑本身故障9、现代高压点火线都有纤维芯线，在次级电路中，它是作为（和电视的干扰并减少点火能量损耗。 A．导体 B．电阻 C．半导体），降低对无电线D．防热层 ） 。10、汽车的电子点火系使用高压阻尼线，它与铜芯高压线相比，其优点是（ A．导线机械强度更高 B．能抑制无线电干扰 C．能补偿点火能量 D．能阻尼点火电流的波动二， 多项选择题： 1、如果发动机控制模块的点火闭合角调整功能失效，则以下正确的是（A. B. 汽车不能起动 在控制模块完全失效前一段时间，汽车仍然可以起动）C. D.发动机的性能下降 控制系统进人失效保护模式2、在发电机的电子点火系中，为消除高压点火分缸线的相互窜火，不可采用的办法是（ A. B. C. D. ） 。 使分缸高压线尽量交叉，避免平行放置 分缸高压线要安放在分隔架上，发火次序挨着的尽可能地互相远离 在分缸高压线上套网状金属隔离线 在每根分缸高压线上分别套有金属管 ）3、下面哪些将引起在示波器上点火电压高于正常范围（A．稀的空气与燃油混合气 C．高压线漏电B．转子与分电器盖之间的间隙过大 D．高压线端子腐蚀4、对于采用光电式传感器点火系统的发动机，当无法起动时，以下哪个原因可能引起此故障（ ） B．发光二极管脏污 D．空气流量传感器损坏 ） A．发光二极管（LED)烧坏 C．控制组件有故障5、在同时点火方式的无分电器点火系统中，以下正确的是（ A.单电极火花塞要根据维修手册的要求安装 B.每两个缸共用一个点火线圈 C. 在相同时间两个火花塞都跳火，而一个火花浪费在排气行程 D. 火花塞的跳火方向都是从中心电极到侧电极6、下列哪些原因不可能会导致发动机断火（A、 火花塞间隙小 C、 初级电流大） B、火花塞间隙大 D、初级点火线圈短路 ）7、对于无分电器电子点火系统的维修和故障诊断，以下说法哪项是正确的（A. 可以转动曲轴传感器来调整点火正时基准 B. 可以转动曲轴传感器以调节传感器与转动叶轮之间的间隙 C. 可以通过调整正时皮带齿位，来调整点火正时 D. 点火正时基准一般不可调整8、在发动机点火直列波波形图上，发现第三缸点火电压16kV，其余缸为12kV，不可能的原因是（ ）。 B．第三缸火花塞积炭严重 D. 第三缸火花塞间隙过大 A．第三缸喷油嘴漏油 C. 第三缸活塞环漏气严重三、判断题： （ ）1、当用示波器测试发动机时，1个气缸的击穿电压比正常的低，且火花持续时间比正常的长，其他气缸均正常，可能是因为火花塞积炭. （ ）2、大多数电子点火系统有大约为1.5ms火花持续时间。 （ ）3、空气与燃油混合气太稀时，在示波器图形上点火线全部低于正常值。（ ）4、为防止发动机产生危害较大的爆震现象，所以应使发动机保持一个固定的点 火角。 （ （ ）5、在同时点火方式的无分电器点火系统中每两个气缸用一个点火线圈。 ）6、分火头漏电可能会导致发动机动力性能下降。四、故障分析题：参考答案 1 单项选择题：1 A 2 D 3 C 4 D 5 B 6 D 7 B 8 D 9 B 10 B多项选择题： 1 BCD 2 ACD 3 ABD ABC 判断题： 1 √ 2 √ 3 × 4 × 5 √4 ABC5 ABC6 ABC7 ABC86 √引擎依照运转模式不同可分为火花点火(SI Spark Ignition)引擎及压缩点火(CI Compression Ignition)引擎，汽油引擎属于火花点火引擎，而柴油引擎则属于压缩点火引 擎。汽油引擎既是属于火花点火引擎，其点火就必须借着点火系统来完成。汽油发动机吸入 气缸的燃油和空气混合，在压缩行程终了时用电火花点燃，使混合气点燃产生强大的压力， 推动活塞向下运动而做功。 为此在汽油发动机上装有一套能在汽缸中产生电火花的装置， 称 为点火系。作用： 点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及不同的引擎负荷下，均能在 适当的时机提供足够的电压， 使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花， 让引擎得到最 佳的燃烧效率。 点火系统的基本装置包含了电源（电瓶）、点火触发装置、点火正时控制 装置、高压产生器（高压线圈）、高压电分配装置（分电盘）、高压导线及火花塞。现代的 点火提前装置则已改由引擎管理电脑所控制， 电脑收集引擎转速、 进气歧管压力或空气流量、 节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等讯号， 算出最佳点火正时提前角度， 再发出点火讯号， 达到控制点火正时的目的。 原理：汽油机点火系统是汽油机、煤气机中用电火花点燃混合气的装置。它的功用是按气缸 点火次序定时地向火花塞提供足够能量的高压电， 使火花塞电极间产生火花， 从而点燃气缸 内被压缩的可燃混合气。点火系统通常由电源、点火线圈、分电器（包括断电器）和火花塞等组成。其中电源、 断电器和点火线圈的初级线圈构成低压电路部分； 点火线圈的次级线圈、 分电器和火花塞构 成高压电路部分。 点火线圈由初、次级线圈和铁芯组成。初级线圈的导线粗而匝数少，次级线圈导线细 而匝数多，相当于一个升压变压器。 断电器有机械式和晶体管式两种，机械式的应用较普遍。当发动机运转时，凸轮轴驱 动分电器中凸轮旋转，控制断电器触点启闭。当断电器将低压电路闭合时，初级线圈中即产 生低压电流，在点火线圈内形成磁场。当电流达到一定值时，断电器将低压电路断开，磁通 消失，在次级线圈中感应出 10～24 千伏的电动势，通过分电器依次传到相应气缸的火花塞 电极上，即产生电火花。当触点断开时，初级线圈会感应出自感电动势，使触点间产生电弧 而引起烧蚀，并减缓磁通消失速度，降低次级线圈感应的电动势。为了消除自感电动势，与 触点并联有一只 0.15～0.30 微法的电容器。 点火系统按电源的不同可分为蓄电池点火系统和磁电机点火系统，两者工作原理基本 相同，仅低压电路稍有差别。汽车上通常带有蓄电池，都采用蓄电池点火系统。在要求工作 可靠又不带蓄电池的场合， 如飞机用汽油机、 拖拉机用汽油机和小型汽油机则多使用磁电机 点火系统。 故障判断与排除： 1.电路故障 点火系故障按其在点火系的位置可分为二种情况：低压电路故障和高压电路故障。 （1）低压电路常见故障： 蓄电池存电不足；线连接不良或错乱；蓄电池搭铁不良；分电器或霍尔传感器损坏； 点火开关损坏或接线不良； 晶体管点火控制单元损坏或接线不良。 低压电路故障的诊断方法 大多采用电流表或电压表逐线检查来排除故障点。 （2）高压电路常见的故障： 高压线脱落或漏电；分电器盖破裂击穿；分电器分火头烧蚀破裂击穿；火花塞电极间 隙过大或过小；火花塞积炭过多；火花塞绝缘体损坏；点火线圈损坏或接线脱落。 高压电路的故障大多采用高压试火法，即将分电器中心高压线或某缸高压线拔下，将 线头放置距离缸体 3-6mm 处，起动发动机试火，有火花且火花强烈，说明点火系工作正常。 2.点火系不工作（1）故障现象：打开点火开关，起动发动机，发动机无反应；高压试火，高压线无火 花。 （2）故障分析与诊断 3.点火时间过早 （1）故障现象：怠速运转不平稳，易熄火；加速时，发动机有严重的爆燃声。 （2）故障分析：该故障主要是点火正时调整失准或点火角度装配失准所致。 （3）排除方法：连好点火测试仪，调整点火提前角到规定值。 4.点火过迟 （1）故障现象：消音器声响沉重、急加速化油器回火、发动机冷却液温度较高、汽车 行驶无力。 （2）故障分析与诊断：点火角度不正确。 （3）排除方法：调整点火角度至规定值。 5.火花塞故障 故障主要表现为：火花塞积炭、油污和过热等现象 火花塞积炭：绝缘体端部、电极及火花塞壳常覆盖着一层相当厚的黑灰色粉状柔软的 积垢。 火花塞油污：故障现象：绝缘体端部、电极及火花塞壳覆盖一层机油。 火花塞过热：中心电极熔化，绝缘体顶部疏松、松软，绝缘体端大部分呈灰白色硬皮。 6.发动机回火和放炮 如果发动既有回火又有放炮响声，且十分严重，则多属分缸高压线插错而引起的。如 果现象不严重，却断续发生，似有规律，则多属分电器盖有裂纹，使缸间窜火造成的。点火 提前角偏离正确位置过多时，也会引起回火或排气管放炮。 7.发动机爆震和过热发动机在大负荷中等转速时最容易出现爆震。在使用燃油牌号正确的情况下，爆震现 象多数是因点火提前角过大造成的。 在爆震情况下，发动机会迅速升温。另一方面，点火提前角过于落后，点火太迟，发 动机温度也会偏高。在不出现爆震的情况下，水温过高多数不是点火系引起的，但若伴有发 动机无力，加速不灵敏时，则应检查点火提前角是否过小。
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