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发动机点火系统的故障诊断(第7章 7-5)


发动机点火系统的故障诊断
汽车检测与诊断第7章7---5

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发动机点火系统的结构组成 发动机点火系统的工作原理 点火系统的控制 点火系统零部件功能、故障及故障现 象表 ? 点火系统零部件常见故障分析 ? 发动机点火系统故障诊的步骤与方法 ? 案例分析

点火系统组成图

> 一.点火系统工作原理

? 点火系统的作用:
根据发动机做功顺序,在适当的时刻提供 足够强度的点火电压和点火能量,点燃混 合气。

? 对点火系统的要求:
1) 强大的火花 2) 正确的点火时刻 3) 可靠耐用

点火系统工作原理-点火系统的分类
传统点火系统 电子点火系统

微机控制点火系统

电子点火系统

电子点火系统相比蓄电池点火系统,保留分电器以及其中 的点火提前装置, 触点部分改为传感器和晶体管开关,但不受电脑控制. 根据传感器型式分类: 电磁感应式 霍耳效应式 光电效应式

微机控制点火系统
点火控制模块受ECU控制 分类: 有分电器式
无分电器式: 分组式和独立式

微机控制点火系统-有分电器式

微机控制点火系统-无分电器(分组
式)

微机控制点火系统-无分电器(独立式)

电子点火系统
传统点火系统的局限性 火花能量和点火电压有限 触点易烧蚀 高速易断火 对火花塞积碳和污染敏感 电子点火系统主要优点 点火能量大 次级电压高高速点火可靠 工作可靠

微机点火控制
? 点火提前角(点火正时)控制 ? 通电时间(闭合角)控制 ? 防爆震控制

点火系统零部件功能、故障及车辆故障现象
零部件名称
火花塞

功能
以电极之间的电弧形式将点 火能量输入燃烧室,从而使 燃烧室内的混合气燃烧。 输送高压电

零部件常见故障
积炭、陶瓷绝缘体破裂、电 极间隙过大或过小、电极烧 蚀、跳火性能下降等。 断路或短路

车辆故障现象
不能起动、怠速不稳、加速 不良(发窜)、熄火、排放 超标等。 不能起动、怠速不稳、加速 不良、熄火、排放超标等故 障。 不能起动、怠速不稳、加速 不良、熄火、排放超标等故 障。

高压线
分电器

按照正确的顺序并以正确的 正时向气缸的火花塞提供高 压电。 将蓄电池或发电机输出的低 压电转变为高压电,使火花 塞间隙产生足够强度的电火 花。 放大点火信号传感器或ECU 的点火信号后,控制点火线 圈初级电路的通断。 向ECU或点火模块发送脉冲 点火信号,以激发高压的产 生。 传输电信号 断路或传输不良 线圈断路或短路、点火线圈 老化导致点火性能下降。

点火线圈

不能起动、怠速不稳、加速 不良、熄火、排放超标等故 障。 不能起动、怠速不稳、加速 不良、熄火、排放超标等故 障。 不能起动、怠速不稳、加速 不良、熄火、排放超标等故 障。 不能起动、怠速不稳、加速

点火控制模块(ICM) 点火信号传感器 线路

工作不良

点火系统常见故障分析-点火正时
点火正时不准确--造成起动困难、不能起动、 怠速不稳、加速不良、动力不足、排放超 标、回火(点火慢)、爆震(点火快)等 故障。 检查方法:检测仪器 修理方法:调整
说明:目前有很多车型已经取消了人工调整点火正时。 如果检测到点火正时不准确,就要从引起点火正时变 化的因素入手来检查。

二.点火系统常见故障分析-火花塞
间隙--间隙太大,可能会引起缺火;若间隙太 窄,可能会引起怠速不稳,并导致电极过 早地被烧蚀。 检查方法:目视或间隙规 修理方法:调整或更换
说明:白金火花塞的火花间隙不能调整; 如果火花间隙不符合规格,则应更换火 花塞。

二.点火系统常见故障分析-火花塞
火花塞积垢(即,绝缘体、电极或外壳被厚厚 的、灰黑色的粉状及绒状沉积物覆盖)—导 致失火。造成怠速不稳、加速不良、排放超 标等故障。 检查方法:目视 修理方法:更换更热型火花塞。 中心电极烧蚀--导致失火。造成怠速不稳、加 速不良、排放超标等故障。 检查方法:目视 修理方法:更换火花塞。

二.点火系统常见故障分析-火花塞
绝缘体有裂纹—导致点火电压下降。造成怠 速不稳、加速不良、排放超标等故障。 检查方法:目视 修理方法:更换火花塞。 电极熔化,绝缘体多孔,或绝缘体呈灰白色-导致失火。造成怠速不稳、加速不良、排放 超标等故障。 检查方法:目视 修理方法:更换更冷型火花塞。

二.点火系统常见故障分析-高压线
导线端子被腐蚀、导线损坏或变形--导致点火 电压下降。造成怠速不稳、加速不良、排 放超标等故障。 检查方法:目视 修理方法:更换高压线。 导线短路或断路--导致点火电压下降。造成怠 速不稳、加速不良、排放超标等故障。 检查方法:测量导线的电阻。 修理方法:更换高压线。

二.点火系统常见故障分析-分电器
分电器盖裂纹--导致点火电压下降。造成怠速不稳、 加速不良、排放超标等故障。严重时,行驶中发 动机熄火;发动机不能起动等。 检查方法:目视 修理方法:更换分电器盖 分电器盖和分火头触点烧蚀 --导致点火电压下降。 造成起动困难、怠速不稳、加速不良、排放超标 等故障。 检查方法:目视 修理方法:打磨触点或更换分电器盖 和分火头。

二.点火系统常见故障分析-点火线圈
点火线圈损坏或工作不良--导致失火。造成发 动机不能起动、怠速不稳、加速不良、排 放超标等故障。 检查方法:目视+测量电阻值 修理方法:更换
注意:测量时若环境温度与规定 温度相差太大时,测量将不准确。

二.点火系统常见故障分析-点火控制模块
点火控制模块(ICM)工作不良--导致失火。造成

发动机不能起动、怠速不稳、加速不良、 排放超标等故障。 检查方法:排除法+替换法 修理方法:更换

二.点火系统常见故障分析-点火信号传感器
输出信号不正常--造成起动困难、不能起动、 怠速不稳、加速不良、动力不足、排放超 标等故障。 检查方法:万用表+示波器 修理方法:调整、清洁或更换。
说明:用万用表检查点火信号线圈短、断路; 目视检查信号线圈转子轴磨损,脏污;
用间隙规检查转子与铁心之间的空气隙;

点火系统故障诊断的步骤
点火系统故障: 汽车不能起动、起动困难、 怠速不稳、 发动机动力不足、加速不良 、易熄火等。 诊断步骤: 1.基本检查 2.自诊断 3.点火系统和零部件检测 4.点火数据流、波形检测 5.分析判断 6.验证(排除故障、试车)

点火系统故障案例分析
1.故障症状:1995款丰田佳美,装用1MZ— FE发动机,在做完保养(更换气门室盖垫、 火花塞以及清洗喷油器),行驶10KM后, 发动机故障灯就亮了,且怠速抖动。 诊断与分析: 先调取故障码,跨接发动机室中的故障 诊断插座中的TEl与E1端子,打开点火开关, 故障指示灯未闪烁,无故障码显示。 用解码器读取故障码为第五缸不点火 (No.5cyl.misfire)。

? 该发动机采用的是无分电器式点火,第五 缸不点火的原因可能有: ①点火线圈的控制电路有问题 ②点火线圈损坏 ③火花塞有问题 逐项检查这三个项目。

首先检查点火线圈 把第五、六两缸点火线圈互换(测得点火线圈电阻 都相同) 清除故障码,起动发动机,怠速仍然抖动。 试车,刚行驶lkm故障灯又亮了,读取故障码,仍 为第五缸不点火。 为什么要这样操作? 判断点火线圈是否损坏 如6缸不点火, 则说明5缸点火线圈已损坏

再检查点火线圈的控制电路
关闭点火开关, 剥开五缸点火线圈控制线的外皮,起动发 动机,测得一根线为电源线,另一根用 LED灯测试, LED灯闪烁, 说明五缸点火线圈的控制电路正常。

最后检查火花塞
? 拆下第五缸火花塞,发现它的电极弯折, 间隙变小, ? 造成点火火花不良,导致怠速发抖。 ? 调整间隙后怠速发抖现象消失,故障排除。

2.故障症状
1995款日产风度A32轿车 发动机怠速时有时游车, 加速到1700—2000r/min时也有游车; 无负荷时急加速顺畅,但排气汽油味浓; 当急加油收油后,有时发动机会熄火,转动 转向盘和开空调挂档时也会熄火。

诊断与分析:
根据故障现象分析,初步诊断是怠速控制阀 过脏引起的,因为急加油收油后回到怠速 状态,此时是由怠速控制阀控制的。在转 动转向盘和开空调时发动机的负荷增大, 其怠速提升由IACV-FICD电磁阀2和IACVFICD电磁阀1分别进行控制。转动转向盘时 动力转向油压开关接通,控制IACV-FICD 电磁阎2工作;当开空调时,空调继电器控 制IACV-FICD电磁l工作。

首先清洗怠速控制阀
? 清洗怠速控制阀后,怠速不再游车,并且 开空调和转动转向盘时发动机熄火频率降 低,但有时还会熄火,并且还会出现挂档 后熄火和加速到1700—1900r/min时发动 机游车的情况,排出的废气仍然汽油味很 大。 ? 检查燃油压力、高压火和火花塞等均正常。

用解码器读取故障码,显示电控系统工作正常; ? 读取动态数据流, ? 节气门位置传感器信号、空气流量传感器信号和喷 油脉宽等均正常, ? 但发动机怠速运转时的点火提前角为0°,加速到 2000r/min时点火提前角增大到28° ? 这是一个异常值。询问驾驶员后得知: ? 该车因为曲轴前油封漏油,拆过正时齿链对过点火 正时。 ? 于是拆开正时齿链盖检查,发现正时齿链推迟了一 个齿,导致点火太晚。 ? 重新调整点火正时后,试车,发动机工作正常,故 障排除。

3.故障症状: 一辆凌志ES300轿车,装用3vX—FE发动机, 在高速公路行驶时,先是发动机抖了几下, 然后就加速无力,行驶了一段路程后发动 机熄火,后来一直无法起动。

诊断与分析: ? 首先调取故障代码,把诊断盒中的端子 TEl与E1用一根短接线相连。显示为正常代 码。 ? 检查供油系统: ? 燃油系统正常。 可以用什么方法检查燃油泵?

接着检查点火系统。
? 发现无火花跳过火花塞电极间隙,拔下分电器一 侧的高压总线与机体保持5mm左右的间隙,起动 发动机有火花,说明分电器没有把高压火分配到 高压分线。 检查分火头及分电器盖。发现分火头被击穿而 分电器盖完好。 在分火头击穿的初始期,发动机会出现抖动 现象,而且加速无力。分火头击穿以后,高压电 在分火头与分电器转子之间跳火,而不能再将高 压电分给各缸高压分线,更不能在火花塞电极间 跳火,导致发动机熄火,再也不能起动。 ? 更换分火头后,故障排除。

4.故障症状:
一辆丰田皇冠轿车进入高速后(车速达到 100km/h以上),发动机出现“突突”声, 动力不足。

诊断与分析
? 利用发动机自检系统显示无故障码。 ? 检测燃油压力为0.29MPa,符合标准供油压 力。 ? 检测气缸压力,6个气缸均在1.1-1.2MPa 之间,符合使用范围。 为什么要检测气缸压力? 怎样检测气缸压力?

最后检查点火系。
丰田皇冠六缸轿车点火系统是属于电控发动机中无分电器点火系。 其分电器点火系统电路如图l—40所示。

? 由于该发动机的点火系是由微机控制的无分电器 点火系,并且采用一个点火线圈负责两个气缸点 火,即1、6缸,2、5缸,3、4缸分别由三个点火 线圈负责产生高压火。每个点火线圈的次级线圈 装有一个高压二极管,其作用是截止次级线圈产 生的反向感应电动势。 ? 当检测到次级线圈的电阻时,发现1、6缸次级 线圈不是单向导通而是双向都导通,说明该点火 线圈高压二极管已经损坏。 由于该发动机的1、6缸点火线圈串联的高压 二极管损坏后,失去了单向导电的功能,从而导致 1、6缸在进气末期次级线圈感应出的反向电动势 将火花塞击穿,点燃了气缸的部分可燃混合气使 该气缸产生了回火的“突突”声,发动机的动力 下降。

? 更换1、6缸点火线圈后,故障排除。

点火系统的故障诊断步骤
中心高压线试火

有强烈火花

有微弱火花

无火

各分缸线试火

检查电容

检查分电器输入 端的电源电压

无火

有火

电压正常

无电压

检查分火头、分电器盖、 分缸高压线

检查火花塞

检查白金、电容

检查高压线圈 检查可变电阻 检查点火开关


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