电喷发动机具有高转速、高压缩比以及稀薄燃烧的特点,因此对点火时刻、点火能量以及过电压的控制要求非常严格。
目前采用无分电器电子点火(D IS）系统已经成为一种趋势(见图5-6）。以广本飞度轿车为例,它采用双火花塞点火(i-DsI)系统,每个气缸用2个火花塞点火,它们分别设置在气缸的进气侧(称为“前火花塞”)和排气侧(称为后火花塞),而且每个火花塞上单独配置了点火线圈,每个点火线圈内还集成了一个独立的点火控制模块(ICM)。PCM通过ICM控制前、后火花塞的点火时刻,优化了混合气的燃烧过程。这种点火系统没有高压线,减少了对PCM的电磁干扰。
1.点火系统故障类型的分析：
一般来说,汽车点火系统的故障分为共有性故障和非共有性故障两种类型。共有性故障是指会影响所有气缸的故障,非共有性故障指只影响一个或几个气缸的故障,它不会对所有的气缸都产生影响汽车点火系统(见图5-7)的共有性故障包括初级电路以及至分电器分火头的次级电路这部分电路的故障;非共有性故障包括分电器盖内的火花塞高压线(即分缸线)接线端、火花塞高压线以及火花塞等发生的故障。举例来说,因某缸“缺火”引起的发动机运转不平稳,属于非共有性故障;而因点火信号缺失引起的失常,则属于共有性故障。
本着“先简后繁、由表及里”的原则,排除点火系统故障应当首先检查火花塞。如果火花塞的电极发黑,说明混合气过浓。在一般情况下,如果发动机抖动厉害,属单缸不工作,应首先检查火花塞和高压线,然后再检查气缸压力,这已经成为汽修人员的一种习惯做法。
2.判断气缸“缺火”的几种方法：
为了判断点火系统是否存在“缺火”故障及故障产生原因,可以采取下面几种方法。
1)使用点火正时灯检查。将正时灯的电源线接到蓄电池,传感夹子夹在中央高压线上
(箭头指向分电器),然后分别在怠速及加速状态下观察正时灯的闪烁情况。正时灯应当随着转速的变化而发生变化,否则说明没有点火信号。
2)借助高压试电笔判断有无高压点火信号,低压试电笔判断电源正极正常与否。也可以采用逻辑脉冲笔判断数字电路的电位高低以及信号的输出。
3)先用红外线测温仪测量排气歧管的温度,判定“缺缸”发生在哪个气缸,再用双通道示波器检测该气缸的点火波形(见图5-8)和喷油器的驱动波形。这样就可以较快地找出故障的确切原因了。
4)采用尾气分析仪测量汽车尾气的成分,如果低速和中速运转时尾气的成分基本正
常,而高速运转时尾气中HC、O2严重超标并且不稳定,说明个别气缸点火失常。
对于装备了多个电子控制系统的汽车,尽量不采用传统的高压“吊火”的方法。如果有必要进行“吊火”试验,应当注意以下几个问题:
①若点火线圈轻微漏电,会引起低速时点火能量不足,在这种情况下,采用人工“吊火”方法不一定能看出问题。
②最好接上火花塞进行跳火试验。具体方法是:不要把火花塞从气缸盖上拆下,将接好高压线的备用火花塞放在气缸盖上(即让火花塞接地),用绝缘夹子夹住高压线,然后转动发动机,观察火花塞的跳火是否正常。这样做的目的,主要是避免高压电对人体产生电击伤害。如果用手直接拿高压线,是当人体受到电击时,会本能地将高压线丢掉,造成高压线远离接地点跳火,使点火系统的高压回路处于开路状态,所形成的“开路电压”可以达到正常点火电压的3~4倍,容易损坏点火模块,而采取上述方法可以避免发生不良后果。
③运转发动机的时间不要超过10s,以免喷出的燃油无法燃烧而损坏三元催化转化器。
3.点火线圈的检测技巧：
1)单纯测量点火线圈的电阻难以判断其好坏。一辆普通捷达轿车,人冬后出现冷起动困难的故障,气温越低、在室外停放的时间越长,起动越难。进行跳火试验,火花很微弱。测量点火线圈一次绕组的电阻值为0.6欧(标准值0.6~0.8欧),二次绕组的电阻值为2.8k欧，均在正常范围之内。更换一个点火线圈,故障被排除。这里的关键问题是点火线圈的绝缘性能不良。点火线圈除了一次绕组和二次绕组外,还包括铁心及绝缘材料。如果绝缘层有裂纹、破损或者制作不良,就会产生漏电和漏磁。
当切断一次绕组的电流时,二次绕组感应的高电压就会泄漏,因而削弱点火能量,造成起动困难。
因此,检测点火线圈(见图5-9),不但要检
测电阻,还要检测其绝缘性能。
2)应当动态检测点火线圈的电源电压。检测点火线圈的供电时,有时用万用表静态测量其电压,能够达到蓄电池的电压值,但是在汽车运行时由于负荷增大,点火线圈可能无法达到正常的电压。采用试灯对点火线圈进行有负荷测试,如果线路接触不良或者接触电阻很大,试灯的亮度会下降,所以用试灯对点火线圈的电源电压进行动态测量更加可靠。
3)点火线圈的故障率少于火花塞。
4)使用放大镜检查点火线圈。使用放大镜仔细观察点火线圈和高压线的外表,如果发现有细小的裂痕,而且故障在阴雨天出现的频率较高,说明空气潮湿导致点火线圈漏电,进而使火花塞出现断火现象。
4.检测点火提前角的要领：
1)可以用正时灯检测发动机点火提前角的实际数值。在发动机怠速运转时,点火提前角通常为10°~15°,在发动机加速或中高速运转时,该参数应当增大，一般不大于38°。如果在发动机不同工况下,点火提前角保持不变,说明电控单元(ECU)可能有故障。
2)不可忽视分电器离心式点火提前机构(即活动底板)的接地(见图5-10)。
如果分电器的活动底板接地不良,会引起高压火花减弱,导致发动机运转不稳定。
3)影响点火提前角检测结果的因素比较多,其中包括曲轴位置传感器的安装位置不准确、用电器在用电时和进气系统漏气、怠速稳定阀失常等。因此,在正式检测点火提前角之前,应当排除以上几方面的不确定因素。
