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新桑塔纳轿车点火系故障诊断

2020-09-10蒋开正

内燃机与配件 2020年12期

摘要:点火系是汽油发动机的重要组成部分,其出现的故障占了将近发动机故障的50%,因此可见点火系统故障诊断与维修的重要性,本论文以大众新桑塔纳轿车点火系为例,分析了其常见故障原因并阐述了故障诊断步骤,以供维修参考。

关键词:新桑塔纳;点火系;点火系故障诊断

1  新桑塔纳轿车点火系统组成及电路

上海大众新桑塔纳轿车点火系由与点火有关的各种传感器、ECU(J220)、点火线圈(点火线圈与点火器集成一体)、火花塞等组成,图1所示1.4升新桑塔纳发动机点火系电路图,该点火系采用的是微机控制独立配电式点火方式,即每个缸有个点火线圈直接安装在火花塞上,省去高压线。

2  新桑塔纳点火系故障诊断方法

由于新桑塔纳点火系是采用微机控制的,系统具有故障自诊断功能,因此在对新桑塔纳点火系故障诊断时,一般采用自诊断仪器诊断和人工诊断是互相结合。采用自诊断仪器就是利用解码器等带有自诊断功能的设备对点火系统故障代码、数据流进行分析诊断;人工诊断法就是根据点火系统结构与工作原理分析故障原因,并借助示波器、万用表、示灯等测试设备对点火系统进行故障诊断。在对微机控制的点火系进行故障诊断时,要根据实际情况将自诊断仪器诊断和人工诊断合理搭配,充分发挥仪器和人工智能的优势,更加快速准确的找到故障所在。通常情况下,对点火系统整体上采用自诊断设备进行诊断,诊断后的检查主要采用人工检测。

3  新桑塔纳火系统常见故障及诊断

微机控制点火系由于电子元件老化、电子元件被击穿损坏、电控系统的线路故障等原因将导致点火系出现所有缸高压无火、某一缸或两缸高压无火、火花弱、点火时刻不正确、点火性能不稳定等故障。

3.1 所有缸高压无火

①故障现象:起动发动机,起动机运转,但无着火征兆,发动机不起动。

②故障原因分析:当出现此故障现象,可能产生故障的系统很多,包括点火系统、燃油喷射系统、发动机进排气、甚至发动机机械装置等。此时遵循故障诊断由简单到复杂对各系统进行故障诊断,如果查到是由于点火系各缸高压无火,首先我们要排除点火系统故障,点火系统故障排除后发动机不能起动没有解决,再进行其他系统故障诊断排除。

根据图1新桑塔纳点火系组成与工作原理,导致所有缸高压无火的原因主要有:J220不工作或故障、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器故障、低压供电与搭铁故障、J220到点火线圈通信线路故障、点火线圈(4个点火线圈同时出现故障概率小)、火花塞故障(4个火花塞同时出现故障概率小)等。

③故障诊断。

当用解码器进行故障码读取时,可能出现两种情况:一是解码器不能与J220通讯不能读取故障码或数据流;二是解码器能与J220通讯可以读取故障码或数据。

1)解码器与J220无通讯,故障可能是J220没有工作(工作条件不满足或者损坏)或解码器与J220通讯线路故障等。解码器与J220无通讯故障诊断与排除流程如下(前提条件闭合点火开关):

第1步:检查U31供电与搭铁是否存在故障,有故障进行排除;

第2步:检查U31与J220通讯线路是否存在故障,有故障排除;

第3步:检查J220供电与搭铁是否存在故障。首先测试SA3、SC3、SC4、SC20、SC32供电情况,有故障排除;再就是检查J220搭铁线路是否存在故障,有故障排除;

第4步:检查J220输出信号是否正确,如检查油门踏板或节气门位置传感器供电电压是否正常,如不正常,则J220损坏,需要更换J220。

2)对于解码器能与J220通讯无高压火故障,故障可能是:曲轴和凸轮轴位置传感器及线路故障、J220局部故障、点火线圈供电或搭铁故障、点火线圈或火花塞上故障,其故障诊断流程如下:

第1步:用解码器读取故障码。如无故障码进行第2步,如有故障码按故障码提示部位进行检查并排除,排除后做火花塞跳火试验,无高压火进行第2步。

第2步:做起动发动机操作,检查J220给点火线圈输出点火指令是否正确。如不正确进行第3步,如正确进行第5步;

第3步:檢查曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器及线路是否存在故障,有故障进行排除,排除后做火花寒跳火试验,仍无高压火进行第4步;

第4步:检查J220输出点火指令是否正常。如不正常,则J220存在局部故障,需要更换J220,更换后进行火花塞中火试验,如无高压火进行第5步;

第5步:检查点火线圈动态供电(检查SC41供电)及搭铁情况。如无故障进行第6步,如有故障进行排除,排除后进行火花塞跳火试验,如仍无高压火进行第6步;

第6步:检查并更换点火线圈,必要时也更换火花塞。

3.2 个别缸无高压无火

①故障现象:发动机起动困难,起动后怠速抖动,排气冒黑烟,加速性差等,发动机故障灯亮。

②故障原因分析:根据新桑塔纳轿车点火系结构与工作原理,仅个别缸无高压火,说明产生点火信号的曲轴或凸轮轴位置传感器正常,J220供电、拱铁正常,点火线圈供电、搭铁正常。因此故障原因主要在:有故障缸点火线圈故障/火花塞故障,J220可能存在局部故障,J220到有故障缸点火线圈通信线路故障或插头接触不良等。

③故障诊断流程

第1步:用解码器读取故障码。如无故障码进行第2步,如有故障码按故障码提示部位进行检查并排除,排除后做火花塞跳火试验,仍无高压火进行第2步。

第2步:做起动发动机操作,检查J220到故障缸点火线圈输出点火指令是否正确。如输出指令正确进行3步;如不正确则J220存在局部故障,需要更换J220,更换后进行火花塞中火试验,如仍无高压火进行第3步。

第3步:检查故障缸点火线圈插头接触情况。如无故障进行第4步;如有故障进行排除,排除后进行火花塞跳火试验,如仍无高压火进行第4步。

第4步:检查并更换点火线圈,必要时也更换火花塞。

3.3 火花弱

①故障现象:发动机起动困难,怠速不稳,排气冒黑烟且发沉闷声,加速性差。

②故障分析:由于新桑塔纳是采用微机控制的电子点火系,并且其点火线圈初级绕组通电时间采用了闭合角控制,即当电源电压发生波动,初级绕组通电时间发生相应变化,以保证初级绕组断电瞬间电流达到规定值,保证次级绕组产生的高压电达符合要求,因此导致点火火花弱的主要原因是元器件性能变差或线路电阻变大等导致产生的高压电不足:如点火线圈性能老化、点火线圈供电电路接触不良导致线路电阻变大,供电电流变小,或者火花塞间隙变小或积碳、绝缘体破裂导致漏电,或者点火线圈到火花塞之间高压导电部分电阻变大等故障。

火花弱故障诊断步骤如下:

第1步:用解码器读取故障码。如无故障码进行下一步,如有故障码按故障码提示部位进行检查并排除,做火花塞跳火试验,仍火花弱进行下一步。

第2步:更换故障缸点火线圈,更换后做火花塞跳火试验,仍火花弱进行下一步。

第3步:检查故障缸点火線圈动态供电及搭铁情况(还包括点火线圈插头接触情况)。若无故障检查或更换火花塞;如有故障进行排除,排除后进行火花塞跳火试验,如仍火花弱检查或更换火花塞。

3.4 点火时刻不正确

3.4.1 故障现象

①点火过早故障现象:不易起动、怠速转速不稳,易熄火,加速时有严重的爆燃。

②点火过迟故障现象:消音器声响沉重、急加速时回火、发动机冷却液温度较高、行驶无力。

3.4.2 故障原因分析

由于新桑塔纳点火提前角主要采用了闭环控制,根据爆振传感器的信号ECU对点火提前用进行修正,以保证点火提前角尽量处于最佳状态,因此根据点火提前角控制理论分析导致点火提前不正确的主要原因是产生点火信号的曲轴位置传感器安装位置相对曲轴位置发生了变化(如正时皮带打滑导致点火不正时),还有就是点火线圈老化导致性能变差所致。

3.4.3 故障诊断流程

首先读取故障码和点火提前角数据流,并按故障码和数据流提示进行故障排除,如果故障不能排除检查发动机正时皮带安装是否正时,如果故障不能排除更换点火线圈。

4  小结

本论文对新桑塔纳轿车点火故障诊断方法、诊断流程及常见故障的故障原因、故障诊断步骤进入了阐述,以供维修参考,本论文对点火系故障诊断方法也适用了大众迈腾、帕萨特、朗逸、宝来等轿车点火系故障诊断,同时也适合其他微机控制点火系故障诊断方法借鉴。

参考文献:

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[2]张文娜.汽车电控点火系统故障诊断及维修实例分析[J].设备与自动化,2015(4):38-40.

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[4]尹新权.微机控制点火系统故障诊断与检修[J].汽车检测与维修,2014(01):26-29.

[5]孙建.点火系统常见故障诊断与排除[J].汽车维修,2015(6):20-22.

作者简介:蒋开正(1970-),男,副教授,本科,汽车专业教学,论文专业方向为汽车维修。