《汽车检测与诊断》课件：第四章　发动机点火系统故障诊断

汽车检测与诊断,主编,第四章发动机点火系统故障诊断,第四章发动机点火系统故障诊断,第一节电子点火系统故障诊断第二节电脑控制电子点火系统故障诊断,第一节电子点火系统故障诊断,一、电子点火系统概述二、电子点火系统使用和维护注意事项三、电子点火系统的故障检查四、电子点火系统常见故障诊断五、点火正时的检测与调整,一、电子点火系统概述,二、电子点火系统使用和维护注意事项,1)安装时接线必须正确、牢固，尤其要注意电源极性不可接错，否则，极易损坏点火电子组件。,图4-1电子点火系统的基本组成和工作原理1蓄电池2点火开关3点火线圈4点火电子组件5点火信号6点火信号发生器7火花塞8高压配电器,二、电子点火系统使用和维护注意事项,2)电子点火装置必须有可靠的搭铁，尽量减少搭铁处的接触电阻，以确保电路稳定可靠地工作。3)点火信号线与高压线应分开，以免干扰点火电子组件的正常工作。4)洗车时，应避免将水溅到点火电子组件和分电器内。5)发动机运转时，不可拆去蓄电池连接线，或用刮火的方法检查发电机的发电情况，以免产生瞬间过电压而损坏点火电子组件。6)电子点火系统中的点火线圈一般为专用高能点火线圈，应避免用普通点火线圈代用。7)高压导线必须连接可靠、牢固。,二、电子点火系统使用和维护注意事项,8)当需摇转发动机而又不需要发动机起动时，应从分电器盖上拆下点火线圈高压线，并将其搭铁，决不允许点火线圈在开路状态下工作，否则极易损坏点火线圈和点火电子组件中的功率开关晶体管。9)当需要拆、接电子点火装置连接导线时，或安装和拆卸检测仪器时，应先关断点火开关或断开蓄电池的搭铁线。10)点火电子组件应安装在干燥、通风良好的部位，并保持其表面的清洁以利散热。,三、电子点火系统的故障检查,1.点火线圈故障检查及试验(1)点火线圈故障点火线圈的主要故障有：初级或次级绕组断路、短路或搭铁，绝缘盖破裂漏电，附加电阻烧断。(2)点火线圈的检查1)察看点火线圈的外表，若绝缘盖破裂或外壳碰裂，因容易受潮而失去点火能力，应予更换。2)初级绕组的检查：将万用表置于R1(数字式万用表置于R200)档，两只表笔分别连接点火线圈端子“+”和“-”，测得阻值应为0.51.0左右，附加电阻约1.4左右。3)次级绕组的检查：将万用表拨到R1k(数字式万用表拨到R20k)档，一只表笔接点火线圈的高压插孔，另一只表笔接“+”与“-”中任意一个端子，测得阻值应为69.5k。,三、电子点火系统的故障检查,(3)点火线圈发火强度的试验点火线圈的发火强度可在汽车电器万能试验台上的三针放电器上进行试验，如图4-2所示。,三、电子点火系统的故障检查,图4-2三针放电器a)垂直形b)65形A、C主电极B辅助电极,三、电子点火系统的故障检查,2.分电器总成故障检查及试验,图4-3点火线圈试验电路,三、电子点火系统的故障检查,(1)分电器总成故障分电器总成常见故障有：分电器轴磨损松旷，使气缸点火时间不准。(2)分电器的检查1)检查分电器轴与衬套之间的间隙。2)检查分电器盖是否漏电。3)检查分火头绝缘部分是否有裂纹、积污而漏电，导电片头有无烧损，分火头套在分电器轴上端是否松旷。,三、电子点火系统的故障检查,4)检查离心弹簧不得有锈蚀、变形或折断现象，,图4-4跳火法检查分火头是否漏电1搭铁2分火头3中央高压线4分火头导电片,三、电子点火系统的故障检查,否则应予更换新品。5)检查真空提前机构的膜片是否有漏气现象，方法是用嘴吸吮真空管接头时，拉杆应能随之移动，否则应予更换。(3)分电器的试验分电器试验的目的，在于检查分火角均匀度以及点火提前机械的工作特性。1)分火角度试验：将分电器的转速调到50100rmin，观察旋转放电指针与刻度盘之间出现火花的间隔角度是否均匀。2)离心提前机构试验：先将转速调节到最低转速(50100rmin)，再将刻度盘的零点对准一个火花，然后提高转速，观察规定转速下点火提前角是否符合标准。,三、电子点火系统的故障检查,图4-5分电器试验台1旋转放电指针2刻度盘3可变速电动机4转速表5蓄电池6初级电路开关7电流表8三针放电器9点火线圈10分电器11真空表12真空泵,三、电子点火系统的故障检查,3)真空提前机构试验：使分电器转速稳定在1000rmin，在离心提前机构提前角度变动的情况下，抽动真空泵，观察在规定的真空度下，点火提前角是否符合标准。3.火花塞的故障4.高压线故障检查,三、电子点火系统的故障检查,5.点火信号发生器,图4-6测量传感线圈的电阻值1分电器2传感线圈3插接器4万用表,三、电子点火系统的故障检查,(1)磁感应式点火信号发生器的检查1)测量传感线圈的电阻值：先将分电器与线束之间的插接器拆开，然后用万用表电阻档(档)测量与分电器相连接的两根导线之间的电阻值，如图4-6所示。,表4-1几种常见车型分电器内传感线圈的电阻值,2)检查、调整信号转子凸齿与线圈铁心之间的间隙值：可用塞尺进行测量，如图4-7所示，该间隙的标准值大约为0.20.4mm；,三、电子点火系统的故障检查,如不符合，可松开紧固螺钉A、B(图4-8)作适当的调整，直至间隙符合上述规定，再将螺钉A、B拧紧即可。,三、电子点火系统的故障检查,图4-7用塞尺测量信号转子凸齿与传感线圈铁心之间的间隙,三、电子点火系统的故障检查,图4-8信号转子凸齿与传感线圈铁心之间的间隙调整,三、电子点火系统的故障检查,3)用指针式万用表测量点火信号发生器信号：用指针式万用表的低电压量程档接点火信号发生器信号输出端，测量信号线圈产生的信号电压(一般不足1V，视分电器型号及测试的转速而定)，转动分电器轴时应能看到万用表指针有明显的摆动，若测得的信号电压为零或比规定值小得多，则表明点火信号发生器有故障。,三、电子点火系统的故障检查,(2)霍尔式点火信号发生器的检查(以上海桑塔纳轿车的霍尔式信号发生器为例)霍尔式点火信号发生器系有源器件，需输入一定电源电压时才能工作。(3)光电式点火信号发生器光电式信号发生器由于结构简单，工作可靠性较高，如光源(发光二极管)和光接收器没有损坏，一般很少出现问题。,三、电子点火系统的故障检查,图4-9霍尔信号发生器的检查1分电器2点火电子组件3点火线圈4高压线5搭铁6直流电压表,三、电子点火系统的故障检查,6.点火电子组件(点火器)的检查(1)用干电池电压作为点火信号进行检查这种方法适用于配用磁感应式点火信号发生器的单功能点火电子组件，如丰田20R型发动机配用的点火电子组件，其基本原理是利用干电池的电压作为点火电子组件的点火输入信号，然后用万用表或试灯来大致判断点火电子组件的好坏。,图4-10用于电池检查点火电子组件a)功率晶体管导通b)功率晶体管截止,(2)跳火试验法在确认低压电路各连接导线、插接器、点火线圈及,三、电子点火系统的故障检查,点火信号发生器基本完好的情况下，采用跳火试验法判断点火电子组件是否有故障。,图4-11磁感应式点火电子组件的跳火试验,三、电子点火系统的故障检查,(3)替换法即用同规格的点火电子组件替换怀疑有故障的点火电子,图4-12用跨接线代替霍尔信号发生器的跳火试验1跨接线2信号线插头3点火发生器插接器,三、电子点火系统的故障检查,组件，如故障排除，则证明点火电子组件损坏，该方法是判断点火电子组件故障最简单、最有效的方法，但必须备有相同规格的新点火电子组件。,四、电子点火系统常见故障诊断,1.发动机不能起动1)火花强，表示低压电路和点火线圈良好，故障在分电器和火花塞高压电路中。2)无火花，表明低压电路有短路、断路或点火线圈、中央高压线有故障。2.发动机工作不正常(1)一缸或几缸缺火发动机如有一缸或几缸缺火就会运转不匀，排气管中排出黑烟并放炮。(2)点火正时不当若发动机不易起动，行驶无力，加速发闷，排气管放炮，发动机过热，应检查点火是否过迟，触点间隙是否偏小，分电器壳是否松动；若摇转曲轴起动时反转，加速时爆燃，应检查点火是否过早。,四、电子点火系统常见故障诊断,(3)高速不良发动机低、中速工作良好，高速时工作不平稳，排气管放炮并有断火现象，应检查点火信号发生器信号是否过弱，火花塞间隙是否过大，也可能是点火线圈工作不良。,五、点火正时的检测与调整,1)转动发动机，将曲轴转到第一缸压缩终了前的点火时刻位置，这一点火时刻位置由正时记号对准来确定，有的发动机还需堵住第一缸的火花塞孔予以判断是否为一缸压缩上止点位置。2)装入新安装的分电器及其连线，或松开原分电器的压紧装置和螺栓，有的发动机需使分电器(或凸轮轴位置传感器)的轴与外壳上的标记对正，且外壳上的法兰长孔与发动机上的安装螺栓孔相对后装入。3)按分火头旋转的方向转动分电器外壳(此时分电器轴不转)，转至低压电路接通位置。4)将试灯的一根导线接在点火线圈的“-”柱上，试灯的另一根导线搭铁，接通点火开关，如果已转至低压电路接通的位置，试灯应该不亮。,五、点火正时的检测与调整,5)按分火头旋转的反方向慢慢转动分电器外壳，直到试灯刚刚发亮，或高压总线端与搭铁间(68mm间隙)出现高压火花为止，此时说明低压电流已切断(为开关晶体管刚刚截止)，正是第一缸火花塞跳火的时刻。6)拧紧分电器外壳的夹紧装置和螺栓，此时分火头正对的旁插孔上的高压分线应接至第一缸的火花塞，然后按分火头的转向及点火顺序，依次接好其他缸火花塞的高压分线。7)起动发动机，检查点火正时。8)汽车在行驶中进行检查。,第二节电脑控制电子点火系统故障诊断,一、电脑控制电子点火系统概述二、电脑控制电子点火系统使用维护注意事项三、电脑控制电子点火系统故障检测与诊断方法四、电脑控制电子点火系统故障检测与诊断步骤五、电脑控制电子点火系统常见故障检测与诊断六、电脑控制电子点火系统点火正时的检测与调整,一、电脑控制电子点火系统概述,1.有分电器电脑控制电子点火系统(1)与点火系统有关的传感器传感器用来不断地检测与点火有关的发动机工作状况信息，井将检测结果输入电子控制器，作为运算和控制点火时刻的依据。,一、电脑控制电子点火系统概述,图4-13有分电器式电脑控制电子点火系统基本组成和原理,一、电脑控制电子点火系统概述,1)曲轴转角与转速传感器：该传感器可将发动机曲轴转过的角度变换为电信号输入微机，并可以此信号计算出发动机的转速。2)曲轴基准位置传感器(点火基准传感器)：该传感器可在曲轴转至某一特殊的位置，如1缸上止点或上止点前某一确定的角度时，输出一个脉冲信号，微机将这一脉冲信号作为计算曲轴位置的基准点，并与曲轴转角信号一起计算曲轴任一时刻所处的具体位置。3)进气管负压传感器：该传感器可以将节气门后进气管的负压(真空度)变换为电信号输入微机，微机则以此信号作为发动机的负荷信号，读取或计算基本点火提前角。,一、电脑控制电子点火系统概述,4)空气流量传感器：在L型(质量流量型)电控燃油喷射系统的发动机中，空气流量传感器信号除用于计算基本喷油持续时间外，也作为负荷信号计算基本点火提前角。5)进气温度传感器：该传感器信号可反映发动机吸入空气的温度，对基本点火提前角进行修正。6)冷却液温度传感器：该传感器信号可反映发动机工作温度的高低。7)节气门位置传感器：该传感器可以把节气门打开的角度信号转化为电信号，微机以此信号来判断发动机所处的工况(怠速、中等负荷或大负荷)，然后对点火提前角进行修正。,一、电脑控制电子点火系统概述,8)爆燃传感器：在点火提前角闭环控制系统中，微机可根据爆燃传感器的输出信号判断发动机是否发生爆燃，从而对点火提前角进行修正。9)开关量输入起动开关信号：用于起动时对点火提前角的修正。空调开关信号：在怠速工况下使用空调时，微机以此开关信号对点火提前角进行修正。空档开关信号：在使用自动变速器的汽车中，微机以此开关信号判断发动机处于空档停车状态还是行驶状态，然后对点火提前角进行必要的修正。,一、电脑控制电子点火系统概述,(2)点火电子控制器(ECU)点火电子控制器是点火控制系统的中枢，用来接收上述各有关传感器信号，并按照特定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号以及气缸判别信号。(3)点火电子组件点火电子组件是电脑控制的点火系统的功率输出级，它接受电子控制器输出的点火控制信号并进行功率放大，以便驱动点火线圈的工作。(4)点火提前角的确定在电脑控制的点火系统中，点火提前角通常由初始点火提前角、基本点火提前角和点火提前角修正值三个部分组成。,一、电脑控制电子点火系统概述,1)初始点火提前角：初始点火提前角决定于曲轴基准位置传感器(点火基准传感器)信号及其最初调整值，其大小随车型或发动机形式而异。2)基本点火提前角：基本点火提前角是发动机最主要的点火提前角，它是在进行发动机控制系统的设计时对被控发动机进行了大量的台架试验后，找出使发动机动力性、经济性、排放性能等达到最佳值时的点火提前角数值，同时在汽车行驶中，对各种行驶工况下的燃油消耗、转矩、排放、爆燃倾向以及其他行驶性能等优化处理后得到的，然后将其变为以发动机转速、负荷为变量的函数，将该点火提前角以数据的形式储存于电子控制器中的存储器(ROM)内，以便在点火控制过程中，根据发动机所处的工况随时读取。,一、电脑控制电子点火系统概述,3)点火提前角修正值：点火提前角修正值是电子控制器根据发动机进气温度、冷却液温度、节气门位置、空燃比、起动开关、空调开关等传感器信号和有关开关信号，对基本点火提前角按一定的修正特性所做的进一步优化性校正，从而使发动机点火性能更好。2.无分电器电子点火系统,一、电脑控制电子点火系统概述,(1)单独点火方式即一个火花塞配一只点火线圈(图4-14)，,图4-14各缸单独点火原理,一、电脑控制电子点火系统概述,并且可将点火线圈直接安装在火花塞顶上，这样不仅取消了分电器，而且也不用高压线，因此，彻底消除了分电器和高压线所带来的缺陷，点火性能最好，但结构和点火控制系统复杂。(2)双缸同时点火方式即一只点火线圈同时为两个气缸点火，如图4-15所示。,一、电脑控制电子点火系统概述,图4-15双缸同时点火方式原理,一、电脑控制电子点火系统概述,图4-16桑塔纳2000Gsi型轿车微机控制点火系统组成G40凸轮轴位置(上止点位置)传感器G70空气流量传感器G62冷却液温度传感器G72进气温度传感器G69节气门位置传感器F60怠速触点开关G61、G66爆燃传感器G28曲轴位置(曲轴转速与转角)传感器J220电控单元N152点火控制组件N122点火控制器N、N128点火线圈Q火花塞,二、电脑控制电子点火系统使用维护注意事项,1)不能在发动机运转时或接通点火开关的情况下，拆掉蓄电池的连线，也不允许发动机工作时不接蓄电池，,二、电脑控制电子点火系统使用维护注意事项,否则易产生瞬间过电压而损坏电子元器件。2)在对电脑控制电子点火系统进行检修时，只要点火开关接通，决不可断开任何电控系统设备和连接导线、插拔集成电路芯片。3)在对电脑控制系统测试时，应使用高阻抗的检测仪表，不能用高电压低阻抗的欧姆表测量电脑和传感器。4)尽量不用试灯去测试与电脑相连的任何电气元件，以免因过流而损坏电脑和有关传感器，而应使用高阻抗测试仪表(除非试灯的电阻比元件的阻值大得多)，禁止用搭铁试火或拆线试火的方法对电路进行检查。5)检测电脑或更换芯片时，操作人员一定要将身体接地(铁)，即带上搭铁金属带，将金属带一头缠在手腕上，另一头夹到汽车上，以防止人体静电对电脑的损伤。,二、电脑控制电子点火系统使用维护注意事项,6)在电控发动机上进行电弧焊接时，应切断电脑控制系统的电源。,三、电脑控制电子点火系统故障检测与诊断方法,(1)直观诊断当电脑控制电子点火系统发生故障时，应先对与故障现象相关的部位、部件及其连接导线进行外观检查，查找各个插接器是否有污损、插接不到位而引起的接触不良，检查电线是否有断开，是否有磨损而引起线间或与地短路烧坏的地方，检查各个传感器和执行器是否有零件松动，丢失、变形、卡死、磨损越限等机械故障。(2)利用自诊断系统诊断电子控制系统越来越复杂，汽车电脑控制系统几乎都含有自诊断功能，电脑控制的点火系统也不例外，因此，当电脑控制的点火系统出现故障时，应首先利用汽车的自诊断功能调取存储在电脑内的故障码，根据故障码及其含义，可快速对电控系统自身故障的范围作出初步判断并进一步排除故障，因此是对电脑控制的点火系统电控部分最主要的诊断手段。,三、电脑控制电子点火系统故障检测与诊断方法,(3)仪器诊断即利用一些简单的通用仪器仪表，如数字万用表、示波器等或一些专用的诊断仪器设备，如发动机综合分析仪、解码器、点火分析仪、正时灯等对电脑控制的点火系统故障进行检测、分析和诊断的方法。,四、电脑控制电子点火系统故障检测与诊断步骤,1)应首先确定故障在电子控制部分还是在高压电路部分，方法是从分电器盖上拨下中央高压线，并使其端部距离气缸体57mm，然后起动发动机，观察线端是否跳火，如有强烈的高压火花出现，说明故障在高压电路部分，可进一步检查分电器至各气缸的分火装置及火花塞等有无故障。2)如果点火线圈的次级不能产生高压，则应在点火器点火信号输入端检查电脑提供的点火脉冲信号(IGt信号)是否正常，检查时可用示波器或万用表在发动机起动旋转时是否有510V的点火触发信号，如信号正常，则为点火器或点火线圈及其电路不良，而点火控制系统(点火电脑及有关传感器)基本正,四、电脑控制电子点火系统故障检测与诊断步骤,3)如电脑提供的点火脉冲信号(IGt信号)不正常，则点火控制系统(点火电脑及有关传感器)有故障，应首先检查点火电脑及有关传感器工作电压是否符合要求，搭铁线是否出现断路或接触不良，再检查曲轴基准位置传感器(点火基准传感器)和曲轴转角与转速传感器及其有关电路是否正常，安装位置是否合适，连接导线和插接件有无不良，用万用表或示波器在发动机起动旋转时是否能够产生足够的信号电压。4)若确认是点火控制系统故障，即点火控制系统及其有关传感器和电路发生故障，一般电脑自诊断系统的故障报警灯将会点亮，这时应充分发挥电脑自诊断系统的功能以便进一步缩小故障范围。,五、电脑控制电子点火系统常见故障检测与诊断,1.发动机不点火1)故障现象：发动机不能起动且无任何着车迹象，查无高压火。2)可能的故障原因：点火线圈、点火器损坏；曲轴基准位置传感器(点火基准传感器)和曲轴转角与转速传感器及其电路不良；点火电脑本身故障。3)检测和诊断：诊断步骤如图4-18所示：,五、电脑控制电子点火系统常见故障检测与诊断,图4-18发动机不点火故障诊断步骤,五、电脑控制电子点火系统常见故障检测与诊断,2.火花弱1)故障现象：跳火试验高压火花弱，发动机起动困难，怠速不稳，排气冒黑烟，加速性及中高速性较差等。2)可能的故障原因：点火器、点火线圈不良；高压线电阻过大；火花塞漏电或积炭；点火系统供电电压不足或搭铁不良等。3)检测与诊断：该故障一般与点火控制系统关系较小，应重点检查点火器和点火线圈工作状况是否良好；供电电压是否正常，各插接件及导线连接是否牢固，点火器搭铁是否可靠；检测高压线电阻是否过大；清除火花塞积炭，更换漏电的火花塞。,五、电脑控制电子点火系统常见故障检测与诊断,3.点火正时不准1)故障现象：发动机不易起动，怠速不稳；发动机动力不足，水温偏高；发动机易爆燃等。2)可能的故障原因：初始点火提前角调整不当；点火基准传感器和曲轴转角与转速传感器不良或安装位置不正确。3)检测与诊断：应首先检查初始点火提前角按规定予以调整。4.点火性能随工况变化1)故障现象：如低速时工作正常，