【学习目标】
学习该任务后,你应该能:
1.对照实习车辆向组员介绍独立点火系统的结构和工作原理。
2.对点火系统各部件进行测量和记录,并判断零部件的工作状态。
【学习内容】
一、宝来1.8T轿车点火系统的组成
宝来1.8T 轿车独立点火系统装备独立式点火线圈,见图2-2-17,即点火线圈和输出放大器集成在一个部件上,每缸分配一个点火线圈,安装于各缸火花塞上方。系统组成如图2-18,N70、N127、N291及N292分别为第1、2、3、4缸的点火线圈。独立点火线圈取消了分电器和高压线,能量传导损失及漏电损失极小,没有机械磨损,而且各缸的点火线圈和火花塞装配在一起,外用金属包裹,大幅减少了电磁干扰,可以保障发动机电控系统的正常工作,使发动机点火更加安全可靠。当某一缸点火线圈有故障时,不会象非独立式点火线圈那样影响其它缸的正常工作,以致发动机性能大大降低或使故障更加突出。
图2-2-17 1.8T 带功率放大的独立点火线圈
图2-18 宝来1.8T 轿车独立点火系统
二、独立点火系统控制原理
宝来1.8T 轿车的微机控制点火系统主要由曲轮轴(上止点位置)传感器、曲轴位置(曲轴转速与转角)传感器、空气流量传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、车速传感器、爆震传感器、各种控制开关、ECU 等组成。在ECU 的只读存储器中,它不断接收各种传感器和开关发送的信号,并按预先编制的程序进行计算和判断后,向点火控制器发出控制信号,实现最佳点火提前角和点火时刻的最佳控制。当发动机工作时,ECU 根据凸轮轴位置传感器信号判定哪一缸即将到达压缩上止点,根据反映发动机工况的转速信号、负荷信号以及与点火提前角有关的传感器确定相应工况下的最佳点火提前角,向点火控制器发出控制指令,使功率三极管截止,点火线圈一次电流切断,二次绕组产生高压电,并按发动机点火顺序分配到各缸火花塞跳火点燃混合气。见图2-2-18控制原理。
点火系统控制不正常也会造成行驶过程中熄火等故障现象出现。ECU 电脑工作不良也会导致故障出现,以上几方面都有可能出现。
图2-2-18 控制原理
三、工作中的常见故障及分析
装有4缸1.8T 发动机的宝来系列轿车常产生加速无力、发动机产生抖动的故障,其中多是由于独立式点火线圈的失效而导致某缸燃烧中断所引起的。如果一个点火线圈失效,那么就只在一个缸上发生失火现象,并存有故障记忆;如果在多个气缸内检测出失火现象时,那么这种失火故障记忆也可能是由其它原因引起的。失火可能有许多原因造成,独立点火线圈失效是其中主要原因之一。点火线圈的失效多是由于次级线圈绝缘层被击穿,致使次级线圈匝间、层间与极间出现短路,导致点火能量下降或根本没有输出,从而发生相应缸工作良或不工作,使发动机产生抖动现象。点火线圈烧损的主要原因是点火线圈硬质绝缘层质量问题,同时宝来1.8T 涡轮增压发动机点火电压要比带增压器的发动机高出2—6 k V,从而对点火线圈次级耐压强度提出了更高的要求,这也是造成宝来1.8T轿车点火线圈易烧损的原因之一。
四、独立点火线圈的检测
为避免人员伤害或损坏喷射和点火系统,在进行点火线圈检测时,应注意以下安全事项:
a.发动机运转或以起动机拖动运转时不要触摸或拔下点火线。
b.连接或拔下点火及喷射系统导线和检测仪接线前应关闭点火开关。
c.如需要用起动机拖动发动机但不起动发动机(如检查缸压)时,应拔下点火线圈的插头及喷油器插头。
d.清洗发动机前,必须关闭点火开关。
1.自诊断故障信息的检测
如果某缸点火线圈工作失效,则该缸将发生燃烧中断现象,发动机控制单元就会检测到并存有故障记忆。大众车型使用V.A.G1551/1552 专用检测仪进行检查,具体操作如下。
(1)连接故障检测仪,选择发动机ECU 检测条件:发动机电控系统保险丝完好;确认燃油泵继电器工作正常;蓄电池电压不低于l2.7V;发动机与变速器的接地正常。
在断电情况下,正确连接故障检测仪后打开点火开关;按“1”键选择“快速数据传递”后,再按“01”键并按“Q”键确认,即进入“发动机电控系统”测试环境。
(2)查询及清除故障存储器键入“02”选择“查询故障存储器”,并按“Q”键确认进行故障查询,了解存储的故障数量,存储的故障将被顺序显示;接着再键入“05”,清除故障代码;然后运行车辆,再次键入“02”进行故障查询,以确认故障代码的数量。如果某个故障代码一直存在,则说明该故障代码所代表的故障一直存在;否则,就说明该故障代码所代表的故障为间歇故障。
(3)故障代码及排除
如果有燃烧中断现象,会出现的故障代码、故障的排除措施如表2-2-1。
表2-2-1 故障代码及排除措施
2.主要功能部件的检修
(1)检查带输出放大器的点火线圈(www.daowen.com)
1)确定故障是否由点火线圈引起
确定某缸不工作或缺火的方法:发动机运转时逐个拔下喷油器的供电插头,观察发动机运转情况,或比较各缸火花塞并检查电极是否被熏黑。确定某缸有故障后:将有故障气缸的火花塞与另一气缸火花塞互换,如果故障随火花塞转移,则更换火花塞;如同一气缸仍有故障,将有故障气缸的点火线圈与另一气缸点火线圈互换,如果故障随着点火线圈转移,即可确定为点火线圈故障,其具体的检测方法如下所述。
2)检查接地情况
拔下点火线圈的4孔插头,将万用表一端接到插头触点“2”或“4”,另一端接地,导线电阻最大值均应为1.5Ω,否则检查供电。
3)检查供电电压
在发动机电子系统保险丝正常的前提下,拔下点火线圈的4孔插头,将万用表一端接到插头触点“1”,另一端接地,测量电压。打开点火开关,检查规定值是否约为蓄电池电压:如果达到规定值,检查输出放大器的功能;如果未达到规定值,检查多点喷射供电继电器J271。
4)检查输出放大器的功能
拔下所有喷油器插头,因为检测时喷油器不可喷油,否则会损坏催化净化器。拔下点火线圈的4孔插头,将二极管检测灯V.A.G1527接到插头触点“2”和“3”之间,然后短时起动发动机,检查发动机控制单元的点火信号,发光二极管应闪亮。如果二极管不闪亮,将V.A.G1598/31接到发动机控制单元J220线束上(不接发动机控制单元),检查表2中导线连接是否断路和对地/正极短路。
表2-2-2 点火线圈与J220间的导线连接
如果导线无故障,即可确定为点火线圈故障。
(2)检查多点喷射供电继电器J271
继电器J271安装在发动机舱左侧保护壳体内,它通过脚121给点火线圈及发动机控制单元供电。
1)将J271继电器插头拔下,用万用表检测插头触点“1”和“3”处的电压是否约为蓄电池电压;
2)若供电正常,检查接地,即其触点“5”与动机控制单元供电脚“21”问导线的电阻值最大应为1.5Ω。若供电和接地均正常,则J271损坏。
(3)独立点火线圈的拆装要求
1)拆卸要点:拔掉电插头;拆卸独立点火线圈时必须使用专用工具T40039(独立点火线圈取出器),否则,可能在拔出时损坏线圈。
2)安装步骤:安装点火线圈时,一定要注意慢慢地将线圈推进到气缸内。为避免在安装过程中的任何损伤,不得敲打点火线圈,或使之承受其它方式的冲击。在安装时不要使用锤子等硬物。
五、实例拓展
实例1:宝来1.8T 第1缸点火线圈故障
故障现象:一辆宝来1.8T 手动档新车,该车加速无力且车速较低时,挂2、3档行驶有明显前后窜动现象;原地空负荷加速发动机抖动、转速不稳。
故障分析:此类现象多属点火系统故障导致发动机工作不正常,所以对点火系统进行初步检测。
首先利用V.A.G1551对该车进行自诊断。阅读故障代码为l6684 和16685。代码16684的含义是发动机控制系统识别出燃烧中断;l6685的含义是发动机控制系统识别出1缸燃烧中断。然后进入08(读取测量数据块)功能,查看第14、15、16显示组,查看各缸点火中断数据,其中1缸显示点火中断100多次,从而说明可能是1缸的点火线圈发生故障。当出现燃烧中断的故障代码后,其故障原因可能是某缸喷油器故障,也可能是某缸点火系统故障,如火花塞或点火线圈。由于是新车,所以火花塞和喷油器出现故障的可能性不大。为进一步判断,将1缸点火线圈和3缸点火线圈互换,再用仪器进行检查,看看故障码是否改变。将点火线圈互换后运转车,发动机依然加速无力,但在怠速状态下发动机控制单元没有故障码储存,查看各缸点火中断数据也为0。在低速时挂高档加速该车,3缸显示中断次数有100多次,说明最初的判断正确,就是第1缸点火线圈有问题,导致该车出现加速无力、发动机抖动现象。
故障排除:更换1缸点火线圈后故障排除。
实例2:宝来1.8T2、4缸点火线圈故障
故障现象:一辆宝来1.8T 轿车行驶40 000 km 时加速无力,低速时发动机工作严重抖动,而且油耗是平时的2倍。
故障分析:根据经验,此现象可能为点火系统故障,所以对点火系统进行初步检测。首先利用V.A.G1552对该车进行自诊断。阅读得故障代码16684和16686、16688。故障代码16684的含义是发动机控制系统识别出燃烧中断;故障代16686及16688的含义分别是发动机控制系统识别出2缸及4缸有燃烧中断。然后进入O8(读取测量数据块)功能,查看第14、15、16显示组,查看各缸点火中断数据,其中2缸显示点火中断次数高达7 000多次,4缸显示点火中断次数更是高达10 000多次,从而说明可能是2缸和4缸的点火线圈及相应的火花塞等发生故障。凭经验,认为点火线圈发生故障的可能性更大,所以优先考虑更换点火线圈。
故障排除:更换2、4缸点火线圈后故障消失。
总结:宝来车点火线圈的损坏一般都是点火线圈的次极线圈击穿,而造成缺缸现象,点火线圈驱动块的短路的故障较少。维修过程中要多分析思考,避免再次发生点火线圈驱动块过热烧毁的情况,以防发生危险。
【技能平台】
通过学习和你的团队共同完成课本后面的《任务工单3 发动机点火不良的故障诊断》,并作好相关检修记录。
【思考题】
1.点火系故障的诊断流程?
2.点火系的常见故障部位有那些?
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