发动机自动熄火故障的诊断分析

赵 华 司腊梅

(西安汽车职业大学，陕西 西安 710600)

0 前言

随着汽车技术的更新换代，发动机的工作过程也愈加复杂，这使得汽车维修人员在进行发动机维修时遇到了新的问题。汽车发动机的结构较为复杂，且与其他部件协同运行，因此也受到其他部件工作状态的影响。在汽车维修过程中，发动机自动熄火的问题非常普遍，产生故障的原因也多种多样。因此，分析发动机自动熄火的故障原因，并采用相应的检测方法已经成为汽车检修行业的主要研究方向之一。

1 发动机工作原理

发动机由多种零部件构成，是一类较为复杂而精密的机械设备。在发动机运行过程中，可以将发动机视为一类能量转换设备，将燃油的化学能转换成机械能，为车辆的正常行驶提供动力。发动机是通过气缸中活塞连杆组件的往复循环运动，为汽车的行驶提供动力来源。

2 发动机的点火控制系统

2.1 发动机点火控制系统的变革

发动机点火控制系统主要通过断电开关来控制点火能量和点火时间，并确保气缸内的可燃混合气进行充分燃烧。近年来，传统发动机的点火控制系统出现了颠覆性的变化，由传统触点式结构逐步过渡到无触点式结构。在电子燃油喷射(EFI)系统出现后，为顺应发动机的发展趋势，点火控制系统也发生了显著变化，在通电时间控制、点火提前角管理及爆燃控制方面的性能都有了显著提升。无论发动机处于何种工况下，点火控制系统都能实现快速点火。

2.2 常见车型的点火控制系统

虽然各种车型的点火控制系统各有不同，但基本原理大体一致，不同点在于凸轮轴信号和曲轴信号的收集方式，以及点火控制方式。信号收集可通过传感器实现。从使用原理上进行区分，传感器一般分为霍尔式、磁脉冲式和光电式。从安装位置上区分，传感器可分为凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器。凸轮轴位置传感器一般安装在分电器上或凸轮轴上，也有部分车型将其安装在曲轴上。

通常，凸轮轴位置传感器只能辨别活塞是否到达气缸上止点，不能辨别具体是哪一缸的上止点。曲轴位置传感器可以安装在分电器、凸轮轴或曲轴位置。

点火控制器是一类功率三极管，可用于控制点火线圈，在不同车型上的使用方式并不一样。某些车型采用一体式的点火控制器和点火线圈；也有车型将点火控制器安装在电子控制单元(ECU)内部；还有一些车型的点火控制器、点火线圈和ECU 是独立的，但这种布置方式较为少见。

此外，不同车型对高压点火装置的分配方式也不完全相同，可分为分电器式、分组点火式和独立点火式。目前，采用分电器式的高压点火装置已不常见，最为常见的是分组点火式和独立点火式分配方式。如果有2个气缸的活塞同时到达上止点，分组点火式系统可同时为其点火。例如，在4缸发动机中，第1缸和第4缸由一组点火线圈进行点火，第2缸和第3缸则由另一组点火线圈进行点火。独立点火式系统则是指每个气缸由单独一组特定的点火线圈进行点火的分配方式。

2.2.1 分组点火式系统

别克凯越车型发动机的点火控制系统采用了分组点火式的分配方式。其中，点火线圈可同时为2个火花塞提供电能，使其顺利完成点火。

发动机启动时，由ECU 发出指令，接通点火线圈的集成电路，使电流可在相应时刻流过初级线圈绕组。随后，ECU 发出指令，使点火线圈的集成电路断开，并阻止电流流过初级线圈绕组。在电流经过次级线圈绕组时，由初级线圈绕组产生的磁场会消失，并产生高压电场。此时，次级线圈绕组中的电流从线圈输出端口经缸线到达火花塞间隙，产生的火花瞬间点燃气缸内的混合气，完成点火过程。

别克凯越车型发动机在正常运行后，ECU 可根据凸轮轴传感器的信号和曲轴位置传感器的信号来确定基准信号。通过控制电子点火正时(EST)A 和EST B，使点火线圈保持导通状态。此外，ECU 还可根据凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号，向点火线圈发送点火信号。在点火成功后，若ECU 未收到点火成功的反馈信号，则说明缸内发生爆燃现象。ECU 会记录点火信号的故障码，在下一工作循环根据爆燃传感器信号对爆燃现象进行控制[1]。

2.2.2 独立点火式系统

丰田3S-FE型发动机的点火控制系统采用独立点火式分配方式。该款发动机的点火线圈采用一体式结构，直接安装在各气缸的火花塞上，省去了高压线圈。该系统在工作时，ECU 按照点火顺序向4个独立点火系统发送点火信号，控制点火线圈产生高压电流，并直接传导到火花塞，火花塞随后产生高压火花，点燃气缸内的混合气。在点火成功后，若ECU 收不到成功点火的反馈信号，则会记录点火信号故障码，在下一工作循环通过爆燃传感器对爆燃现象进行控制。

3 发动机的自动熄火故障现象

发动机自动熄火故障具有较大的危害性，容易导致交通事故的发生。因此，在熟悉了发动机点火原理的基础上，分析发动机自动熄火故障的常见原因，提出检测诊断该故障的方法。

3.1 发动机自动熄火故障常见原因

目前，发动机出现自动熄火的常见原因是汽车启动时的不正确点火行为。该行为可能会导致发动机在运转过程中出现故障，进而导致车辆无法正常行驶。在车辆的正常运行过程中，点火控制系统也可能会使发动机出现自动熄火。与车辆启动时熄火相比，车辆在运行状态时的自动熄火会带来更大的危害。比如，当供油系统出现故障时，燃油供给量下降，无法维持发动机的正常运转，会导致发动机自动熄火。

在对发动机进行检修的过程中，应开展具有针对性的诊断分析工作，才能准确得出发动机出现自动熄火的根本原因，有效提升发动机的检修成果。

3.2 点火控制系统故障检测方法

在发动机点火控制系统出现故障后，可通过相应的检测方法对各部件进行检测。以微机控制点火系统的故障检测过程为例，进行点火控制系统故障的检测分析。由于在微机控制点火系统中某些部件的排查方式与电子点火控制系统的排查方式大体相同，此次重点分析微机控制部件出现故障时的诊断与检测方法。

微机控制点火系统的结构相对复杂，由于电子元器件损坏或线路接触不良等原因，会使微机出现故障，但在绝大部分情况下，微机系统发生故障的概率非常低。当微机控制部件出现故障时，可采用直观诊断和自诊断系统检测2种诊断方法。若微机控制点火系统出现故障，优先检查与故障关联的部件，查验导线连接状态，检查是否存在线路磨损或短路现象，判断插接器是否存在断开或损坏。之后，检查各个传感器和执行器是否存在机械性故障。通过分析发动机异响，进一步了解实际故障情况。这种诊断方法直观有效，并且能够快速完成检测，是首选的故障检测方法。

自诊断系统检测是另一种重要的故障诊断检测方法。微机控制点火系统一般含有自诊断功能，也可以利用该功能进行故障的检测工作。借助该功能，通过调取和分析系统存储的故障数据，可以快速确定故障范围，进行故障的初步判断[2]。

同时，在开展故障诊断及维修工作的过程中，应做到细心和耐心，对故障进行有效的分析和诊断，避免诊断误判情况的发生。

4 结语

在对发动机自动熄火故障进行诊断分析时，应严格按照车辆检修标准进行操作，充分分析可能存在的各种问题，开展全方位的诊断和检修工作，最终确保发动机的正常运行。此外，也应熟悉车辆检修工作，正确识别相关故障。