计算机控制电子点火系统的故障诊断课件

1、第四节 点火系的检测与诊断点火系典型故障发动机不能启动个别缸不工作发动机动力不足高速缺火启动时曲轴反转加速爆震传统点火系的检测与诊断一、发动机不能起动或突然熄火 (1)检查蓄电池电压 先用按喇叭、开前照灯的方法检查蓄电池电压是否正常。若喇叭声响亮，灯光强，表示蓄电池正常，否则可能是蓄电他电压过低，也可能是蓄电他到电流表之间的导线连接不良。 (2)用高压试火法判断故障在高压电路还是低压电路 拔下分电器中央高压线使端头距缸体5mm左右然后接通点火开关，起动或手摇发动机(也可用螺丝刀拨动断电器触点)，观察高压线端头到缸体间是否跳火以及火花的强弱。如果火花强烈，说明故障在高压电路或点火不正时；如无火花

2、或火花弱，故障在低压电路、点火线圈或电容器损坏。(3)低压电路的故障判断 接通点火开关，摇转曲轴，如电流表指示0或2-3A(发电机励磁电流、仪表电流等)不动，表示蓄电池至断电器触点之间有断路或接触不良故障。 对以上故障可采用试灯法检查，具体方法是将试灯一端搭铁，另一端逐点搭试低压电路中各元件的连接点，如故搭试处灯不亮，表示电源至被搭试处的电路中存在断路故障，应逆着电流方向继续搭试，直至找出故障部位；如被搭试处灯亮，表示电源至被搭试处电路正常，应顺着电流方向继续搭试。例如，试点火线圈开关接线柱灯亮则表示与电流逆向的电路完好，在断电器触点打开的情况下，再试点火线圈接线柱负极()，如灯不亮，表示点火

3、线圈初级绕组断路。 接通点火开关并摇转发动机时，如电流表针指示放电5-7A(包括发电机、仪表等用电设备的电流)不动，表示点火线圈到断电器触点之间有搭铁，电容器被击穿短路或是触点不能分离等故障。 在接通点火开关时，电流表针指示放电10A以上，表示在电流表至点火线圈开关接线拄正极之间有短路故障。可采用依次拆断法检查短路(搭铁)部位。方法是拆下该部分电路中某一连接点的导线，如仍然放电，则故障在被拆点至电流表之间；如不再放电，则故障在被拆连接点至点火线圈之间。 (4)高压电路的故障判断在中央高压线对缸体跳火良好的前提下，再分别拔下火花塞上各分缸高压线并对缸体跳火。如均无火或火花较弱，表示分火头或分电器

4、盖绝缘损坏，或是分电器盖中心炭拄磨损或弹簧折断；如某一缸无火花或火花较弱，则表明该缸所对应的分电器电极污损，旁电极裂纹。如果经检查点火线团、分火头、分电器盖、高压线均无故障，则说明发动机不能起动或突然熄火的原因是火花塞间隙不符合要求，火花塞积炭或点火正时有问题。二、发动机工作不正常 1.有一缸或几缸缺火 发动机如有一缸或几缸缺火就会运转不匀排气管中冒黑烟或放炮。产生的原因多为分缸高压线漏电或脱落、分电器盖漏电、凸轮磨损不均、火花塞工作不良或不工作、分缸高压线插错. 检查时，应允找出缺火的气缸。其方法是：用螺丝刀将火花塞接线柱逐个搭铁作短路或拔掉分缸高压线作断路试验，听发动机运转声音。如火花塞短

5、路或断路后，发动机转速无变化，表明该火花塞不工作；反之，如发动机转速降低，则表明该火花塞工作良好。 如果有一个缸不工作，可采用“吊火”法测试火花塞是否积炭；取下缺火缸火花塞上的高压线，使线端距火花塞接线柱3-4mm，如测试时有火花，且发动机运转随之均匀，表明火花塞积炭。此方法也可作为汽车运行中的临时急救措施，但不能长时间使用，否则会加速点火线圈的损坏。如测试无火花，表明该高压线或配电器盖有故障。遇有两个缸不工作，先检查点火顺序是否正确。 2.点火时间不当 发动机不易起动，行驶无力，加速发问，徘气管放炮，发动机过热，化油器回火，应检查点火是否过迟，断电器触点间隙是否偏小，分电器壳是否松动；摇转曲

6、轴起动时反转，加速时爆震，怠速运转较易熄火且不平稳应检查点火是否过早，触点间隙是否过大。 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，应检查断电器触点间隙是否过大触点弹簧弹力是否过弱，火花塞间隙过大，也可能是电容器或点火线圈工作不良。磁感应式无触点电子点火系统的故障诊断 解放CA1092型汽车无触点点火系统 （1）目测检查 检查导线或线束插接件是否松脱，分电器盖是否损坏，分火头是否烧蚀、有无裂纹等。 （2）跳火试验 拔出分电器中央插孔的高压线并使线端距发动机缸体6-8mm，用起动机带动发动机运转，观察高压线端与搭铁间是否跳火。如有强烈火花，说明点火系统的低压线

7、路良好，故障在高压回路或油路；如无火花，说明低压电路存在故障。 （3）低压电路故障的诊断 1）首先检查蓄电池的电压，不应小于11.5V。 2）用万用表或试灯检查蓄电池 点火开关 点火线圈“+”接线柱的导线及连接情况。 3）用万用表检查点火线圈初、次级绕组的电阻，初级线圈电阻应为0.7-0.8，次级电阻应为3000-4000。 4）拔下分电器上的插接件，检查点火信号传感线圈的电阻，其阻值应为600-800。若正常应进一步检查磁脉冲传感器凸齿与线圈铁心之间的间隙。一般间隙值为0.2-0.4mm。5）检查点火控制器的搭铁线及与点火线圈、分电器的连接导线是否松脱断路。6）若上述检查均正常，则说明点火控

8、制器存在故障，用换件试验法检查点火控制器。 （4）高压电路的故障诊断 高压电路的检查主要是检查分电器盖、分火头及高压线的绝缘性能，检查火花塞间隙及发火性能等。 1）检查分电器盖 分电器盖应无裂纹，不漏电，不窜电。内部电极是否烧蚀、磨损。中心碳棒是否卡滞、脱落或磨损严重。2）分火头的检查 检查分火头是否有裂纹、漏电等 3）检查高压线 检查高压导线外表绝缘层是否破损漏电，测量每根高压线的电阻最大不能超过25k。4）检查火花塞 检查电极间隙、型号5）检查点火顺序和点火正时2 .霍尔式电子点火系统的故障诊断桑塔纳轿车点火系统的点火系统。 （1）目测检查 1）检查连接导线或线束插接件是否松 脱 2）检查

9、点火线圈顶部表面以及分电器盖的内表面有无油污或潮气 3）检查分电器盖有无裂缝。 （2）检查点火线圈的跳火性能 1）从分电器的中心插座上拔下点火线圈的高压线，用绝缘钳夹住导线使其端部离开搭铁约8mm。 2）接通点火开关，用起动机带动发动机运转，观察高压线端处有无火花。 3）若产生强烈火花，则为点火系统高压部分故障或供油不良而致，应检查火花塞、高压线、分火头、点火顺序、点火正时和燃油供给；如线端处无火花产生或火花微弱，则应检查蓄电池、点火线圈、霍尔信号发生器和点火控制器。 （3）低压电路故障的诊断 1）首先检查蓄电池的电压，不应小于11.5V。若正常进行项检查。 2）将电压表置于点火线圈“+”接线

10、柱与搭铁之间，接通点火开关，观察电压表的读数。若电压表读数为零或明显小于蓄电池电压，应检查从蓄电池至点火开关再到点火线圈的导线是否松脱断路；如电压表的读数等于蓄电池电压，则可进行项检查。 3）检测点火线圈初、次级绕组的电阻。 初级线圈电阻应为0.50.76，次级线圈电阻应为2.4.，若不符和要求，应更换点火线圈；若正常，可进行项检查。 4）检查点火控制器的电压。 断开点火开关，将电压表接在控制器“4”和“2”之间，接通点火开关，若电压为0，应检查点火控制器的电源线是否松脱；若电压等于蓄电池电压，再测量“5”和“2”之间的电压，其值应为10V左右。若无电压或电压低，说明点火控制器故障，应更换。若

11、正常，可进行项检查。 5）检查霍尔信号发生器 测量霍尔传感器输出电压：断开点火开关，打开分电器盖，拔出分电器盖上的中央高压线并搭铁，拔掉点火器连接插头上的橡皮套管，但连接插头仍然插接着，将电压表两表笔连接到“3”和“6”端子，接通点火开关，按发动机旋转方向转动发动机，当触发轮叶片脱离磁铁和霍尔元件之间的空气隙时，电压约为0.4V,当叶片进入空气隙时，电压约为7V，并且，曲轴转两圈，电压变化四次，否则说明霍尔信号发生器有故障，应更换。测量霍尔传感器输出电压 模拟霍尔信号发生器动作：关闭点火开关，打开分电器盖，转动曲轴，使分电器触发叶轮不在空气隙中，拔出分电器盖上的中央高压线，使其端部距汽缸57m

12、m，接通点火开关，用小螺丝刀在信号发生器的气隙中轻轻的插入和拔出，模拟触发叶轮在气隙中的动作，如图.此时，若高压线端部跳火，说明信号发生器性能良好；若不跳火，说明信号发生器有故障，应更换。检查霍尔传感器6）检查点火控制器：断开点火开关，电压表接在点火控制器“1”和“2”之间，接通点火开关，摇转曲轴，此时，电压表的读数应在蓄电池电压与零之间间歇摆动，否则为点火控制器故障。点火控制器也可按下述方法检测：将点火控制器从车上拆下，然后用高阻抗万用表测量各引脚与“2”之间的正反向电阻，将测试结果与性能良好的点火控制器的检测数据相比较，若其中有一个数据差异较大，则表明点火控制器损坏，应更换。 （4）高压电

13、路故障的诊断 如果点火线圈能输出正常的高压电，可装回高压线，再从火花塞上拆下分高压线，转动曲轴，对机体试火，如火花强烈，表示配电器和分高压线正常，故障在火花塞或点火正时不准；如无火花，表示故障在分电器盖或分火头及高压线上等。3.计算机控制电子点火系统的故障诊断 计算机控制电子点火系统的常见故障有点火能量不足、点火时间不对，没有高压火花等。根据电子点火系统的组成可知，产生上述故障的主要原因有：线路连接不良、信号发生器不良、点火线圈不良、点火控制器不良和控制计算机不良等， （1）线路连接的检查 1）检查点火系统个插接器接触是否良好。 2）检查高、低压导线连接是否可靠。 3）检查各处搭铁是否可靠。

14、4）检查熔断器熔丝是否熔断 （2）点火线圈的阻抗检测 不同的车型，点火线圈的阻值不同，检查线圈阻值不符合规定值时，应更换点火线圈。 （3）信号发生器阻抗及转子间隙的检查 信号发生器测试接头及阻抗因车型不同而异，如前所述，主要检查信号发生器阻抗、转子与电磁线圈间隙，霍尔式的主要检查输出信号。 （4）无分电器式直接点火系统的检测 1）不起动情况检测 不起动可能是由于无电火花或无燃油供给造成的。 首先，从曲轴位置传感器处测试输出信号。绝大多数计算机控制的发动机的无分电器式点火系统都采用曲轴位置传感器。传感器的类型有霍尔效应式和磁脉冲式。传感器必须能够产生可变的信号。当发动机起动时，测试仪表应能测出交

15、流电压信号。如果没有，则需更换传感器。 如果传感器经检测无故障后，应检查点火模块的交流电压信号。若点火模块中没有信号显示，则需检查曲轴位置传感器与点火模块之间的导线。 如果点火模块可以从曲轴位置传感器接收交变的电压信号，它就应该可以控制点火线圈的开关。拆开线圈组件，并使点火开关打开，测试线圈正接线柱的电压。如果点火模块不能向点火线圈负极侧提供脉冲电压或不能使电池向点火线圈正极侧提供电压，就需更换点火控制模块。2）利用自诊断功能对点火系统进行检查直接无分电器直接点火系统的故障不易检测，因为计算机控制燃油喷射、点火正时和发动机怠速，所以点火系统或燃油喷射系统的故障都可以表现出相同的征兆，且点火系统

16、与燃油供给系统中的许多传感器是共用的，同一传感器故障，既可以造成点火系故障，又可以造成燃油供给系统故障。而利用自诊断系统，可迅速查找到有码故障。二、点火系统的波形检测 1 .次级点火波形的分析 发动机的点火线圈是由两部分的线圈组成：低压部分的初级线圈和高压部分的次级线圈。当初级线圈的电流被截断时，初级线圈会产生200V300V的电压，而在次级线圈上将产生高达15kV20kV的电压，所以，两者的波形有所不同。次级点火电压标准波形a点：断电器的触点断开或电子点火器晶体管没导通，点火线圈初级突然断电，使次级电压急剧上升。ab段：为火花塞的击穿电压，即在断电器打开的瞬间，由于初级电流下降至零，磁通也迅

17、速减小，于是次级产生的高压急剧上升，当次级电压还没有达到最大值时，就将火花塞的间隙击穿。所以ab也称为点火线；bc段：当火花塞的间隙被击穿时，两电极之间要出现火花放电，同时次级电压骤然下降，bc为此时的放电电压；cd段：火花塞电极间隙被击穿后，通过电极间隙的电流迅速增加，致使两极间隙中的可燃气体粒子发生电离，引起火花放电。cd的高度表示火花放电的电压，cd的宽度表示火花放电的持续时间。cd被称为火花线； 在火花间隙被击穿的同时，储存在次级电容C2（指分布电容，即点火线圈匝间、火花塞中心电极与侧电极间、高压导线与机体间等所具有的电容量总合）的能量迅速释放，故abc段被称为电容放电。其特点是放电时

18、间极短（1s），放电电流很大（可达几十安培），所以a，c两点基本是在同一条垂直线上。而电容放电时，伴有迅速消失的高频振荡，频率约为106Hz107Hz。但电容放电只消耗磁场能的一部分，其余磁场能所维持的放电称为“电感放电”。其特点是放电电压低，放电电流小，持续时间长，但振荡频率仍然较高。所以整个abcd段波形称为高频振荡。de段：当保持火花塞持续放电的能量消耗完毕，电火花消失，点火线圈和电容器中的残余能量在线路中维持一段衰减振荡。这段振荡也叫第一次振荡。ef点：断电器触点闭合或电子点火器晶体管导通，是点火线圈初级突然闭合，初级电流开始增加，引起次级电压突然增大。值得注意的是：在a点，初级电流是

19、急剧减小的，而在e点电流是逐渐增加的，所以这两点感应次级电压的方向相反，而且大小也不相同。fa段：触点闭合后，因初级电流接通而引起回路电压出现衰减振荡。称为第二次振荡。逐渐变化到零。当至a点时，触点又打开，次级电路又产生点火电压。整个波形中，从a点至e点，对应于初级电流不导通、次级线圈放电阶段，对于传统点火系为断电器触点张开阶段，即触点打开段；从e点至a点对应于初级电流导通、线圈储能阶段，也是传统点火系的触点闭合时间，即触点闭合段。打开段加上闭合段等于一个完整的点火循环。 (2)分析次级点火波形的要点1）观察efa段，即点火线圈在开始充电时，波形的下降沿是否与标准波形一致：如果一致，表明闭合角

20、正常，点火正时准确；如果不一致，表明闭合角出现问题，即电容器，点火线圈和断电器触点出现故障。2）观察ab段，即点火线。主要看点火线的高度是否符合该车技术参数，点火线的中后段是否有杂讯。一般汽车在怠速时，次级点火电压为1015kV。如果点火电压过高，表明在次极线路中存在着高电阻，如火花塞，高压线开路或损坏，火花塞的电极间隙过大。如果点火电压过低表明次级线路的电阻低于正常值，如火花塞污蚀或损坏，火花塞，高压线漏电等。3）观察cd段。即火花线是否近似水平，火花线的起点是否和火花放电电压一致和稳定，以及火花线是否有杂波。如果火花线近似水平，火花线的起点和火花放电电压一致且稳定，表明各缸的空燃比一致，火

21、花塞是正常的。如果火花线的起点比正常火花放电电压低一些，说明混合比过稀；如果火化塞有污蚀或积炭，火花线的起点会上下跳动且火花线明显倾斜；如果火花线有过多的杂波，表明气缸点火不良，其原因为点火过早，喷油器损坏，火化塞污蚀或其他原因。4）观察cd段的宽度，即看火花线的火花放电持续时间是否符合该车的技术参数。火花放电持续时间表明气缸内混合气的浓与稀。火花放电持续时间过长（通常超过2ms）表示混合气过浓；相反，火花放电持续时间过短（通常少于0.75ms）表示混合气过稀。5）观察efa段的低频振荡，点火线圈振荡波最少为两个，最好多于三个，这表明点火线圈和电容器的工作正常。(3)常见单缸次级故障波形1）次

22、级波形在触点断开时刻即出现击穿电压之前出现一个小平台且击穿电压较低，其原因是断电器的电容漏电，使触点放电能量不足。2）次级波形在触点闭合段的第二次振荡波小而少，其原因是点火线圈的阻抗过大将触点闭合时产生的振荡波吸收。3）次级波形的火花线倾斜且较陡峭（下降较快），而火花线的起点（c点）也很高。其故障是分电器与该气缸之间的高压分线断路使次级电路电阻增大或火花塞的间隙过大使击穿电压过高。4）次级波形的火花线向下倾斜且不稳定，有细小的多余波形出现，而火花线的持续电压也不正常。其故障原因是火花塞上具有较多的积炭和油污。火花塞积炭就相当于在火花塞上并联一个分路电阻，与次级电路闭合回路。当触点打开时，次级电

23、路内产生泄漏电流，使击穿电压下降，火花塞的放电过程不稳定。5）次级波形出现上下平移，其故障原因次级电路出现间歇性断电，导致次级波形有上下波动。6）次级波形在触点打开段的火花线与第一次振荡界限分不清，失去火花放电过程，其故障原因是火花塞电极的间隙过大，击穿电压再高也无法击穿，而失去了火花塞的放电过程，也就是去了火花线。7）次级波形的火花线有上下波动的现象。其故障原因是电子燃油喷射系统中的喷油嘴工作不良，喷油不均，引起气缸内混和气的混和雾化不均匀，在做功冲程的燃烧不稳定，致使火花线的持续阶段电压不稳定，火花线出现缓慢上下波动现象。8）次级波形出现颠倒现象，其故障原因是点火线圈的初级绕组的两个接线柱

24、接反或电源极性接反，以致于初级电流反向，而次级信号与初级信号是通过变压器耦合而得，故次级电流反向，次级信号得波形出现反置。9）次级波形的火花线起点（c点）过低，远低于该车的技术指标值，且火花线有抖动现象出现。其故障原因是a：火花塞过热，当火花塞电极的温度低于混和气的温度时，击穿电压将会下降约3050；b气门漏气，同理，气门漏气也会造成火花塞电级周围的混和气的密度变小，电极的击穿电压变低且由于在做功冲程里气门漏气造成的混和气逐渐减小，使混和气的燃烧不稳定而导致火花塞电极放电过程不稳定，火花线出现抖动。10）次级波形的火花线出现抖动现象。可能是发动机的分电盘盖或分火头松动，使发动机在高速运转时，因

25、分电器的振动使火花塞的放电过程中电压不稳定，火花线出现抖动现象。2.不同汽缸次级点火电压波形的对比分析将不同汽缸次级点火电压波形按照一定的排列方式排在一起，通过观察、比较和分析，了解发动机点火系的技术状况，帮助检查人员发现并判断其故障所在。点火示波器采集到发动机点火信号后，可以多缸平列波、并列波、重叠波、单缸波形等形式显示点火波形。 （1）多缸平列波 从左到右按点火顺序将所有各缸点火波形首尾相连的排列形式称为多缸平列波。所示为六缸发动机的标准点火次级电压平列波。从多缸平列波，可观察到各缸次级击穿电压是否均衡，火花电压是否有差异等。 第三缸异常的平列波。图中表明，第三缸击穿电压太低。（2）多缸并

26、列波 从下至上按点火顺序将所有气缸点火波形之首对齐并分别放置的排列形式称为并列波。图2-28为六缸发动机的标准点火次级电压并列波。这一波形既能观察到点火系所有各缸的整个波形，也可看到各缸的波形。可比较各缸的闭合角和火花持续时间。 在点火系技术状况良好的情况下，各缸闭合角应占点火间隔的百分比为： 4缸发动机 45 50 6缸发动机 63 70 8缸发动机 64 71（3）多缸重叠波 将所有各缸的点火波形之首对齐并重叠在一起的排列形式称为重叠波。 该波形由于将各缸点火波形叠加，因而可评价各缸工作的一致性。各缸工作一致的重叠波就像一个单缸波形，只要其中一个缸工作不佳，其波形就会偏离重叠波。重叠波可观

27、察到各缸波形间的重叠角及各缸对应触点闭合时刻的分散程度。要求闭合段波形的变化范围不应超过波段长度的5，否则，说明分电器凸轮角不规则或分电器轴松旷。2.初级点火波形分析（1） 标准初级点火波形ab段：为触点打开时，初级线圈上初级电压的迅速增长，而这时次级线圈的电压也迅速增长，当次级电压达到击穿电压的时候，两电压之和就可以击穿火花塞的电极间隙。bc段：当火花塞的电极间隙被击穿时，两电极之间要出现火花放电，使次级电压骤然下降，而由于点火线圈的初级和次级之间的变压器效应，初级电压也迅速下降。abc段：当火花塞两电极间出现火花放电时，会伴随出现高频振荡，由于点火线圈的初级和次级之间的变压器效应，初级波形

28、中也会出现，也就是abc段，所以abc段称为高频振荡波形。cd段：在火花塞放电的持续时间里，初级线圈的电压变化，也反映了火花塞的火花放电持续时间。de段：当次级火花放电完毕时，点火线圈和电容器中的残余能量要继续释放，初级电路中出现低频振荡波形。de振荡终了时为一段直线，高于基线的距离表示施加于初级电路上的触点两端的电压。而触点在e点闭合。fa段：当触点闭合后，初级电压几乎降为零，显示如一条直线，一直延续到触点的下一次打开。（2）初级电压点火故障波形初级电压波形在火花后期的衰减振荡明显减少，幅值变低，一般是与触点并联的电容漏电所致。是电子点火系统的低压故障波形，与正常的波形比较，在充磁阶段（即e

29、a段）的电压没有上升，其故障原因是电路的限流作用失效。当这一波形严重失常时，只能逐个检查点火线圈，点火器，点火信号发生器和凸轮位置传感器等的元件或模块。三、点火提前角的测试从点火开始到活塞到达上止点，曲轴转过的角度叫点火提前角。调整正确的点火时刻叫“点火正时”。点火正时对发动机的性能影响很大。最佳的点火提前角并非定值，它随转速、负荷及汽油辛烷值等因素的改变而变化，在传统点火系统和一般的电子点火系统中，点火提前角随转速的变化是通过分电器中的离心提前装置控制；而随负荷的变化是由真空提前装置调节的。在无分电器计算机控制电子点火系统中，转速和负荷提前量是由计算机根据发动机转速传感器、节气门位置传感器、进气真空度、凸轮位置和水温等信号，从预先存储的数据中选取最佳的点火提前角，再向电子点火器发出指令控制点火线圈点火。1.点火正时的经验检查法 起动发动机并运转到正常工作状态，进行无负荷加速试验。猛踩加速踏板时，发动机若加速不良并有爆燃声，则为点火过早；若发动机加速不良且声音发闷，甚至排气管有“突、突”声，则为点火过迟。无负荷加速试验不太准确，若要准确检查，应在底盘测功机上加上一定负荷试验或进行路试。路试时，应选择坚硬的平坦路面，将全车运转至正常热状态后，