汽车发动机点火系统故障诊断方法研究

邓华

摘 要：在汽车维修领域，汽车发动机是最容易出现故障的区域，在这其中又以发动机的点火系统出现故障的概率最大，其概率达到了发动机故障概率的50%以上。点火系统故障会极大程度上影响人们的日常工作、生活甚至还可能危及司机、乘客的生命安全，因此我们必须重视对点火系统的检修，深入学习点火系统的故障诊断方法，为及时解决上述故障打好基础。基于此，本文详细论述了点火系统的组成和工作原理，在此基础上探讨了其故障诊断方法，并举相应的实例来说明。

关键词：汽车发动机;点火系统;故障诊断方法

1 引言

为了让专业人员更深刻、全面地认识发动机点火系统以及提高故障检修效率，本文系统性地介绍了汽车发动机点火系统的构成以及常见的故障诊断方法，并举例说明诊断方法在实际维修中的应用，这对保证人们的出行以及正常工作具有重要现实意义。

2 汽车发动机点火系统的构成

随着汽车新技术的不断发展，汽车发动机点火方式也因其组成和产生高压电的方式而有所不同，目前应用最为广泛的主要有以下3种系统：传统点火系统、电子点火系统和ECU控制点火系统。

2.1 传统电子点火系统

其基本原理是通过改变机械式触点的通断以及切断初级绕阻的电流，从而让次级绕阻产生高压电，实现点火器点火。该点火系统主要包括断电器、高压导线、电源、电容、点火线圈、点火开关、附加电阻等。这种点火系统的触点很容易被烧坏，产生的电压也较低，所以逐渐被时代所淘汰。

2.2 电子点火系统

其实现发动机点火的原理是用半导体元件代替了传统点火系统的断电器触点，利用脉冲信号来产生高压电，从而实现发动机点火。该点火系统主要包括点火信号发生器、半导体元件、分电器、点火开关和点火线圈等，根据点火信号发生器工作原理的不同，又可分为光电式点火信号发生器、磁电式点火信号发生器和霍尔式点火信号发生器等。

2.3 ECU控制点火系统

其实现发动机点火的原理是发动机将点火控制、燃油喷射控制以及排放控制集成于一身，统一由ECU控制。ECU根据安装在汽车以及发动机上的各种传感器输出的各类信号进行及时处理和检测，并给点火系统模块发送点火命令，切断点火线圈的电流，并在次级线圈中产生高压电，从而点燃由空气和燃油组成的混合气。该点火系统主要包括：ECU、半导体元件、点火线圈、点火开关、空气流量传感器、节气门位置传感器、水温传感器、爆震传感器、氧传感器、进气温度传感器和火花塞等。

3 汽车发动机点火系统常见故障诊断方法与处理

3.1 电控点火系统不工作

当汽车经常使用一段时间后，驾驶员在启动汽车时经常会发现发动机无法运转，或者很难运转，此时就需要对点火系统和燃油喷射系统进行检修。通常的排查方法是采用高压试點火来进行的。如果采用高压试点火发现火花塞发出的电火花较正常，则说明问题出在燃油喷射系统上;反之，火花塞基本不发出电火花，则说明问题出在点火系统上，具体的排查流程如图1所示。

3.2 点火时刻不正确

频繁启动发动机时始终无法启动，除上述以外还有可能是点火时刻选择不正确造成的，而这主要包括两种可能的点火时刻，一种是发动机点火时刻比正常点火时刻推迟;另一种是发动机点火时刻比正常点火时刻提前。不同的点火时刻会造成发动机出现不同的故障现象。

3.2.1 发动机点火时刻比正常点火时刻推迟

当发动机点火时刻比正常点火时刻推迟时，较多的燃料在排气管中燃烧，导致汽车消音器处的噪音较大，音质更沉重。此外在加速时发动机排气管有回火发生，冷却液的温度快速升高，由于后燃严重因此很多燃料没有完全燃烧，输出功率低，造成汽车缓慢无力。

3.2.2 发动机点火时刻比正常点火时刻提前

当发动机点火时刻比正常点火时刻提前时，发动机的怠速和转速不稳定，使得发动机易失火;在启动后，当发动机负荷增大时，由于很多燃料在上止点附近快速燃烧，因此发动机噪声较大易爆震。

为了避免点火时刻过早或过晚，应及时排除相应的故障。引起该故障的原因主要是低压电路的IGT信号与之前相比产生了不同程度的误差以及高压线路等共同导致的。若要解决这一故障，维修人员就必须将发动机点火测试仪连接好，对点火装置进行调整，让点火时刻达到设定值，具体的检修流程如图2所示。

4 具体故障案例分析

4.1 常见故障分析方法

在处理具体点火系统故障的时候，通常利用多种诊断方法来综合处理，常见的诊断方法有：万用表诊断法、示波器诊断法和人工智能诊断法。使用万用表来检查故障主要是通过测量电压和电阻值来反映故障特征，并与规定值相比较，然后一一排除。首先检查高压线路，其次检查点火输出和输入信号，最后检查火花塞。与万用表诊断法相比，示波器诊断法更加精确，不仅能显示电压值的大小，同时能观察到电压值随时间的变化情况以及波动情况，采用这种诊断方法比一般电子测试设备效率更高，耗时也更少。当检测人员通过示波器采集到点火波形后，使用相应的软件就能对该信号进行不同型式的排列组合，从而以多缸平列波、多缸并列波、多缸重叠波和单缸点火波的形式显示出来，方便检测人员根据不同形式的波进行分析和判断点火情况，从而确定点火系统故障点。

4.2 故障举例分析

以别克V6发动机来说明上述方法在实际中的应用。根据驾驶员描述和现场测试发现该车转速不稳，且发动机负荷明显较大，初步分析可认为该发动机有可能断火、缺火。重新启动发动机，通过读取OBD的代号为P0300的故障码，比对检修手册发现该发动机的某些缸存在缺火现象。为了深入了解哪个缸出现缺火，利用专业软件选择“缺火图标”，根据缺火次数越多，发动机性能越差的原则对点火系统进行检修。检修过后又对燃油喷射系统进行检查，检查内容包括燃油压力检测、喷油器拆检、喷油器清洗、喷油量检测以及气缸压力检测。此外，在使用OBD检测故障时，还发现代码为P1374的故障码，通过比对检修手册发现这主要是曲轴位置传感器出现故障导致的。其故障原理是：曲轴位置传感器产生的信号会经过ICM模块计算，计算后得到的新信号又传递给PCM模块，该模块是控制点火和喷油的模块。当该模块接收到经过ICM模块传递过来的信号后，PCM会自动将该信号与标准脉冲信号和凸轮轴位置传感器脉冲信号进行比较。由于出现差错，所以产生了代码为P1374的故障码。为了解决该故障，首先使用万用表检查曲轴位置传感器的输出电压值、曲轴位置传感器连接线是否短路或断路，以及曲轴位置传感器是否有松动，逐个一一排除。

5 结论

汽车在现代社会扮演了非常重要的角色，其成为人们主要交通运输方式，为人们提供了便捷的生活方式。但是汽车经常会出现各种各样的故障，导致无法正常使用。在发生汽车故障时，点火系统故障在汽车故障中所占比例最大，因此为了能及时、高效地解决点火系统故障，本文对发动机点火系统进行了系统性论述，并举例说明故障诊断方法的具体应用，希望为从事检修行业的技术人员提供一定的指导。

参考文献：

[1]余加亮.汽车点火系统故障诊断及维修措施研究[J].科技与创新，2016（07）：102-103.

[2]孙建.汽车电控点火系统故障诊断及维修实例探讨[J].汽车实用技术，2018（17）：303-304+312.