理论教育 汽车微机控制点火系统故障诊断

汽车微机控制点火系统故障诊断

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:微机控制点火系统的工作可靠性虽然提高,但是点火系统的故障仍是比较常见的,且常见故障的现象和晶体管点火系统类似。由于微机控制点火系统的组成、工作原理与传统点火系统、晶体管点火系统有差异,因此其故障诊断也复杂一些。微机控制点火系统的故障原因除了点火控制器、点火线圈、配电器、高压线、火花塞发生故障外,还包括各种传感器及其线路连接异常或微机控制单元及其线路连接异常。

汽车微机控制点火系统故障诊断

微机控制点火系统的工作可靠性虽然提高,但是点火系统的故障仍是比较常见的,且常见故障的现象和晶体管点火系统类似。由于微机控制点火系统的组成、工作原理与传统点火系统、晶体管点火系统有差异,因此其故障诊断也复杂一些。

微机控制点火系统的故障原因除了点火控制器、点火线圈、配电器、高压线、火花塞发生故障外,还包括各种传感器及其线路连接异常或微机控制单元及其线路连接异常。

发动机ECU在发动机工作过程中时刻监视各个电子控制系统的传感器、执行器的工作状态,一旦发现某些信号失常,自诊断系统就会点亮仪表板上的故障指示灯,通知驾驶员出现故障;同时发动机ECU将故障信息以代码的形式存储起来,维修时技术人员可以通过发动机故障指示灯或专用仪器调取。

利用发动机ECU的自诊断功能诊断和检查故障的主要步骤如下:

(1)按规定步骤读取故障码。

可以就车调取故障码,也可以借助于解码器等一些检测设备。即使采用解码器,不同的系统,故障码的读取方法也不同,应以相关维修手册为准。

(2)根据故障代码,确定故障具体部位、原因,并予以排除。

维修人员读出故障代码后,可根据故障代码表查出故障的含义、类别以及故障范围。一般情况下,故障代码只代表了故障类型及大致的范围,不能具体指明故障的全部原因,因此,必须以此为依据进行具体、全面的检查,找出故障并予以排除。

(3)清除故障代码。

故障彻底排除后,电子控制系统虽然恢复正常工作,发动机检查灯也指示正常,但是故障代码仍然存储在存储器中,不会自行消掉,再读取故障代码时,这些故障代码会和新的代码一起显示出来,给诊断维修增加困难。因此,在故障彻底排除且发动机检查指示灯指示正常后,应及时消除故障代码。

(4)进行路试检查,确定故障彻底排除。

故障全部修理完以后,应进行路试检查。路试中,发动机检查指示灯应指示正常,即当点火开关旋至接通位置且不起动发动机时,发动机检查指示灯点亮;起动发动机后,发动机检查指示灯熄灭,此时说明故障已经彻底排除。若起动发动机后,发动机检查指示灯不熄灭,则说明电子控制系统还存在故障。若出现原来的故障码,则说明故障部位未能彻底修理好;若出现新的故障码,则说明发生了新的故障,需要继续修理。

任务实施

1.大众桑塔纳3000双缸点火系统检修

1)点火线圈的检测

拔下点火线圈的插头,并从火花塞上拔下点火线。用万用表测量点火线圈的次级电阻:A、D端子电阻表示1、4缸线圈次级电阻,B、C端子电阻表示2、3缸线圈次级电阻,如图5-15所示;1、4缸和2、3缸电阻规定值均为4~6 kΩ。如电阻值不符合规定,应更换点火线圈总成。

2)点火控制组件供电与搭铁情况的检测

如图5-16所示,将点火控制组件的4针插头拔下,用万用表测量线束端插头端子2(电源端)和4(搭铁端)之间的电压。打开点火开关,其电压值应为蓄电池电压,大于或等于11.5 V。

图5-15 点火线圈的检测

图5-16 点火控制组件供电与搭铁情况的检测

3)点火控制器工作的检测

拔下所有喷油器的插头,拔下点火线圈插头;用辅助导线连接二极管检测灯与点火控制器插头端子1(点火输出)和端子4(搭铁端)、端子3(点火输出)和端子4(搭铁端),以检查控制单元1、4缸和2、3缸点火线圈的控制信号。短时起动发动机,二极管必须闪烁(注意二极管的方向)。

4)火花塞的检修

火花塞工作于高温、高压下,是汽油发动机的易损件之一,它的性能好坏直接影响着发动机的工作状况。

(1)火花塞技术状况的检查。

① 短路法。起动发动机,使其怠速运转,然后用螺丝刀逐缸对火花塞短路,听发动机转速和响声变化,转速和响声变化明显,表明火花塞正常,反之为不正常。

② 跳火法。旋下火花塞,放在气缸体上,用高压线试火,若无火花或火花较弱,表明火花塞漏电或不工作。

③ 观色法。拆下火花塞观察,如为赤褐色或铁锈色,表明火花塞正常;如为渍油状,表明火花塞间隙失调或供油过多,高压线短路或断路;如为烟熏的黑色,表明混合气过浓、机油上窜;如顶端与电极间有沉积物,当为油性沉积物时,说明气缸窜机油与火花塞无关,当为黑色沉积物时,说明火花塞积炭而旁路。若严重烧蚀,如顶端起疤、有黑色花纹破裂、电极熔化,表明火花塞损坏。

(2)检查火花塞的绝缘电阻。

现代汽车普遍采用电阻型火花塞,其绝缘电阻值为3~15 kΩ。将万用表两只表笔分别连接中心电极和高压线插头进行测量。如阻值为无穷大,说明电阻断路,应更换火花塞;如阻值过小,则不能抑制无线电干扰信号,亦应更换火花塞。

(3)检查调整电极间隙。

汽车每行驶1 600 km,电极烧蚀约0.025 mm,应及时检查调整间隙,一般行驶1.5万~2万km应调整。用专用量规进行测量和调整,调整为0.9~1.1 mm,如图5-17所示。

图5-17 火花塞电极间隙调整

5)高压线的电阻检修

用万用表欧姆挡检查高压线的电阻,其值应为0~2.8 kΩ,分火线的电阻应为0.6~7.4 kΩ。如果不在上述检查的范围内,则须调换高压线。

2.丰田卡罗拉1ZR独立点火系统检修

1)火花测试(见图5-18)

注意:务必断开所有的喷油器连接器。

图5-18 火花测试

不要使发动机起动时间超过2 s。

(1)从气缸盖上拆下点火线圈。

(2)将火花塞安装至点火线圈。

(3)断开4个喷油器连接器。

(4)将火花塞总成安装至气缸盖。

(5)起动发动机但持续时间不超过2 s,并检查火花。电极间隙间跳火为正常。

(6)重新连接4个喷油器连接器。

(7)安装点火线圈。

2)检查点火线圈总成(电源)

线束连接器前视图(至点火线圈总成)如图5-19所示。

图5-19 点火线圈总成(电源)线束连接器前视图

(1)断开点火线圈总成连接器。

(2)将点火开关置于ON位置。

(3)根据表5-1中的值测量电压。

表5-1 标准电压

(4)重新连接点火线圈总成连接器。

异常:转至步骤6。

3)检查点火线圈总成—ECM

线束连接器前视图(至点火线圈总成)如图5-20所示。

图5-20 线束连接器前视图(至点火线圈总成)

线束连接器前视图(至ECM)如图5-21所示。

图5-21 线束连接器前视图(至ECM)

(1)断开点火线圈总成连接器。

(2)断开ECM连接器。

(3)根据表5-2、表5-3中的值测量电阻。

表5-2 标准电阻(断路检查)

表5-3 标准电阻(短路检查)(www.daowen.com)

(4)重新连接ECM连接器。

(5)重新连接点火线圈总成连接器。

线束连接器前视图(至点火线圈总成)如图5-22所示。

图5-22 线束连接器前视图(至点火线圈总成)

线束连接器前视图(至ECM)如图5-23所示。

图5-23 线束连接器前视图(至ECM)

(1)断开点火线圈总成连接器。

(2)断开ECM连接器。

(3)根据表5-4、表5-5中的值测量电阻。

表5-4 标准电阻(断路检查)

表5-5 标准电阻(短路检查)

(4)重新连接ECM连接器。

(5)重新连接点火线圈总成连接器。

4)检查点火线圈总成—车身搭铁

线束连接器前视图(至点火线圈总成)如图5-24所示。

图5-24 线束连接器前视图(至点火线圈总成)

(1)断开点火线圈总成连接器。

(2)根据表5-6中的值测量电压。

表5-6 标准电阻(断路检查)

(3)重新连接点火线圈总成连接器。

异常:维修或更换线束或连接器(点火线圈总成—车身搭铁)。

5)检查点火线圈总成—集成继电器(IG2)

线束连接器前视图(至点火线圈总成)如图5-25所示。

图5-25 线束连接器前视图(至点火线圈总成)

发动机室继电器盒如图5-26所示。

图5-26 发动机室继电器盒

表5-7 标准电阻(断路检查)

表5-8 标准电阻(短路检查)

(5)重新连接集成继电器连接器。

(6)将集成继电器重新安装至发动机室继电器盒。

(7)重新连接点火线圈总成连接器。

异常:维修或更换线束或连接器(点火线圈总成—集成继电器(IG2继电器))。

6)检查火花塞

(1)拆下点火气缸的点火线圈和火花塞。

(2)测量火花塞电极间隙,如图5-27所示。

图5-27 火花塞电极间隙

标准间隙:1.0~1.1 mm(0.039~0.043 in[1])。

(3)检查电极是否积炭。

注意:如果电极间隙大于标准值,须更换火花塞,不要调整电极间隙。

(4)重新安装点火线圈和火花塞。

知识拓展

点火系统波形检测与分析

对于点火系统故障造成的发动机工作不正常的故障,可以用示波器检测点火系统的初级和次级电压的波形变化进行诊断。

1.点火次级高压波形

对于独立点火和同时点火的具有高压线的发动机,单缸次级高压波对于故障分析很有帮助;对于各缸点火线圈直接点火,次级高压波形检测不到。

检测点火次级高压单缸波形的主要作用是分析单个缸的点火闭合角,分析点火线圈和次级高压电路性能,查出单缸不合适的混合气空燃比(从燃烧线看),检测造成气缸失火的火花塞。

点火系统各部分工作都正常时,单缸次级波形如图5-28所示,波形上各点的意义如下:

a——初级电路切断,次级电压急剧上升。

ab——击穿电压,应为6~12 kV,且各缸之差不大于3 kV。

bc——电容放电。

cd——电感放电,称为火花线,应该在0.8~2 ms。

e——火花消失后,剩余磁场能维持的衰减振荡,称为第一次振荡,通常应该有3~5个振荡波形。

f——初级电路接通。

fg——初级电路接通后,初级电流增长引起的振荡,称为第二次振荡。

af——初级电路断开对应的角度(时间)。

fh——初级电路接通对应的角度(时间),叫作闭合角,这段时间应超过4 ms。

2.点火初级低压波形

由于点火初级和次级线圈有互感作用,因而当继电器触点断开时,次级线圈感应出高压,在点火次级发生跳火状态时还会反馈给初级电路,如图5-29所示。点火初级闭合角测试是初级低压波形中的一个重要数据,初级点火闭合角显示主要用于分析单个气缸的点火闭合角(初级线圈通电时间),确定平均闭合角的度数或毫秒数及分析点火线圈初级电路性能。汽车示波器在显示屏上可以用数字显示出波形的特征值。

图5-28 单缸标准次级波形

图5-29 点火初级低压波形

检测点火初级低压波形时,先使发动机怠速运转,再加速发动机或按照行驶性能出现故障或点火不良发生的条件来起动发动机或驾驶汽车,密切注意当发动机负荷和转速变化时闭合角的变化情况,核实初级点火闭合角是否在标准范围内。

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