科鲁兹发动机点火系统故障诊断的研究

张华伟

摘   要：汽车发动机的故障检测和维修都在汽车日常修理中占有着非常高的比例，点火系统故障又是电控发动机比较常见的故障，点火系统中的核心部件点火线圈，它的设计理念、加工质量、可靠性等直接关系到汽车车况，其性能好坏也是影响了汽车能否正常行驶。本文以科鲁兹发动机电控点火系统所发生的故障和检测案例进行了分析，并一些改进提出意见，期望对科鲁兹电控发动机点火系统诊断与维修有所帮助。

关键词：科鲁兹  故障诊断  点火系统

中图分类号：U472                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（a）-0080-02

1  点火系统概述

1.1 传统点火系统

最初的触点式点火系统无真空、离心点火提前调节装置，汽车在运行中如要调整点火提前角需靠人工操作来实现。这种点火提前调节既不准确及时，又不安全。传统点火系统虽然历史悠久，但却存在着如下缺点：触点容易烧注。在传统点火系统中，触点控电流的通断，在触点断开的瞬间，触点处形成火花，将触点氧化、烧蚀;加之触点反复开闭，触点处的顶块与凸轮之间长时间摩擦而磨损，触点之间的间隙变化，易导致点火正时容易波动，影响点火系的正常使用。

1.2 新型点火系统

近年来，各国都在积极探索改进的途径，并推出了多种电子点火系统。目前市面上主要分为分电器电子点火系统和非分电器电子点火系统。无论电子点火系统的类型如何，都是以电子元件为开关连接或断开点火系统的电路，高压电都是通过点火线圈产生。

2  点火系统的主要故障原因

2.1 主要传感器故障

曲轴和凸轮轴位置传感器是发动机非常重要的传感器，如果曲轴位置传感器出现线路故障，或安装有问题，将导致控制模块（ECM）在汽车发动机起动过程中无法接收传感信号，无法准实现对燃油供应和最佳点火提前角的控制，从而会导致发动机无法起动。

同样如果凸轮轴位置传感器电路出现故障，安装有误，ECM控制模块同样无法接收凸轮轴的转动角度情况，系统就无法得知气门的情况，这样就会和进气、排气等产生冲突，从而对发动机的起动产生限制。

2.2 控制线路故障

在汽车电控发动机点火系统中，常见的由于保险丝故障或线路插头接触不良，会使得控制線断路或短路，控制线失效，点火线圈的初级绕组将无供电产生的电流，点火系统不能正常工作 。

2.3 点火线圈和火花塞故障

点火线圈发生故障导致不能产生高压，火花塞不能正常点火，火花塞损坏、火花塞间隙过大或过小等情况会导致不能正常跳火，以致发动机无法正常工作。

3  雪佛兰点火系统案例分析

3.1 科鲁兹加速抖动

车型：雪佛兰科鲁兹1.6T

怠速工况下，发动机工作基本正常，运转平稳，尾气排放均匀，没有缺缸现象。但在车辆行驶中加速时，发动机动力明显下降，并有缺缸引起的抖动，尤其是负荷加大时候，故障现象更为明显，偶尔会感觉到车子有动力中断的现象。

用故障诊断仪读取故障码，故障码为“P0300”，提示缺缸。因为此故障是在车辆行驶中最容易出现，因此链接故障诊断仪后在行驶中观察数据，数据流中显示为4缸在加速时缺火，其他缸工作正常。

怀疑是点火线圈故障，因为该车是每个气缸一个点火线圈，没有高压线，更换点火线圈后，故障依旧存在。

该车怠速工况发动机工作基本正常，可以确定机械系统的工作应该是正常的，故障可能在点火系统或者供油系统。为了确定故障是因为不喷油引起的还是因为火花塞不跳火引起的，从高怠速检测数据可以看出，碳氢化合物（HC）排放上升，同时一氧化碳（CO）为0.25，还有“λ”为0.950，这些都表明混合比过浓，喷油嘴完成了喷油，应该是火花塞没有点火引起的。

通过试车，再结合以上数据分析，更换点火线圈，判断HC明显上升是由于火花塞没有跳火，但喷油嘴正常工作造成。经更换4个新火花塞，再试车，加速工况时无缺缸的故障现象。试车一定距离后后，尾气检测数据正常。

在故障在诊断故障的过程中，要结合各种数据进行分析，一般故障诊断仪只能提示故障代码和大概的故障范围。数据流也只能说明发动机工作时的数据，当然数据流比故障代码要更直接一些，通过检测数据流可以判断某些传感器或执行器的工作状态，从而确定其工作正常与否，但其他检测仪器的作用也是不可或缺的，该故障就是利用尾气检测的数据确定了气缸不工作的原因是该气缸不点火所致，根据这个原因才找出来是火花塞的故障，往往人们都会很自然的认为，火花塞是新换的，不可能出现故障，但新零件也存在质量问题。

3.2 科鲁兹发动机故障灯常亮

故障现象：该车行驶里程约为5000km，故障表现，启动车辆后，仪表板的发动机故障灯不熄灭，车辆行驶时没有明显的异常。

诊断与检修：使用诊断仪对发动机系统进行自诊断，故障码为P0336，内容为曲轴位置传感器性能不良。检查了曲轴位置传感器的相关线路，未见异常。怀疑是偶发性故障，清除故障码，试车，故障再次出现。

打开点火开关，测量曲轴位置传感器电源端子和搭铁之间的电压，为z正常电压5V，为4.9V，判断无短路现象。该车辆曾出现过缺火故障，更换了火花塞与点火线圈，后又出现了发动机故障灯常亮现象，既然曲轴位置传感器相关线路没有故障，判断引起故障的是磁场比较强的部件，经更换点火线圈，试车，故障彻底排除。

4  点火系统的改进及优化

4.1 结构或设计上进行改进

将发动机的点火线圈设计整体式，在装配的要求上是要求非常高的，但往往这样的设计在安装及加工过程中都达不到这样的安装要求，往往导致它出现这各种各样的问题。还有就是线圈的胶套是可以拆下来的，而不是在制作的过程中作为一体，那么相互之间就会存在间隙，密封性就变差了，所以会导致产生飞弧。

在使用的车辆中可以发现，胶套也是存在一定的质量缺陷的，在使用几万公里后出现了胶套的一个老化和开裂。所以在设计上改变，每个缸单独一个点火线圈，而不设计为一个整体式的点火线圈，胶套采用整体式制作，这样就大大降低了飞弧产生的可能性了。

4.2 外加装置措施

在点火线圈的顶部是有一个盖子盖住的，只要点火线圈工作温度低于内部绝缘和填充物溶解温度，可以使用点火线圈。因为点火线圈工作时自身也会发热，发动机的热量也会因为距离近，通过热传导和热辐射传递给它，所以工作时总是很热。点火线圈加热后，导线阻力系数增大，初级电流降低，次级线圈电压降低，火花减弱，发动机不能正常工作。线圈过热后，内部绝缘矩阵溶解流出，水分侵入，绝缘破坏，线圈损坏。

使用者可以根据自己的使用情况，取下点火线圈上面的一个盖板，这样也可使线圈的散热加快，从而提高点火线圈的使用寿命。

参考文献

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