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浅谈别克点火系统的故障检测

2023-07-13甘国川

时代汽车 2023年13期

甘国川

摘 要:近年来发现威朗汽车返厂维修的案例较多,经了解发现出现发动机点火系统缺火为常见故障,为了更好发现和解决此类问题,本文以一款16年威朗为例,结合常见的故障点,对该车点火系统进行实车检测,并查阅相关资料,研究和分析排除故障的检查方法。

关键词:别克威朗 点火系统 检查方法

1 引言

电子点火系统是汽车发动机燃烧的火源,保证发动机能够持续、准确点火,从而为汽车提供源源不断的动力,直接决定着汽车行驶安全、性能发动机失火故障通常是指在发动机工作过程中,由于各种原因造成的混合气在气缸内不能燃烧的现象。多缸汽油机失火故障对车辆和环境危害均较大,应及时排除。掌握电子点火系统基本原理和故障诊断技术,是汽车维修从业人员的基本要求。年份不远的别克车型大多采用电控电子点火系统,与传统点火系统相比复杂,控制模块(ECM)控制点火线圈点火,控制电路,控制每个气缸的点火事件。熟悉系统电路图以及相关原件结构,针对点火系统常见故障的检测方法与进行相关研究分析,即可减小汽车故障的发生率,又可以快速有效的进行故障排除,从业提高行业效率。

2 问题或故障的描述及检查等或基本概述(500)

现代汽车电子点火系统主要包括电源、高度集成的点火模块 (含有点火线圈和点火器) 以及高性能的火花塞等。随着技术的发展和更新,微机控制式电子点火系统早已经取代了存在一定缺陷的传统点火系统和普通带有分电器式的电子点火系统,其中微机控制式电子点火系统又可分为霍尔效应式、磁感应式(磁脉冲式)电磁振荡式和光电式。磁感应式电子点火装置和霍尔效应式因为良好的性能应用广泛,而光电式和电磁振荡式在现实中很少应用。

16款威朗发动机上的点火系统的每个气缸使用单独的线圈,发动机控制模块(ECM)通过各线圈的专用点火控制电路,控制每个气缸的点火事件。当发动机控制模块指令点火控制电路通电时,电流将流经点火线圈的初级绕组,形成一个磁场。当点火事件被请求时,发动机控制模块将指令点火控制电路断开,阻止电流流经初级绕组。由初级绕组形成的磁场穿过次级线圈绕组时减弱,在火花塞电极两端形成高压。发动机控制模块使用来自曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的信息,来控制点火事件的顺序及正时。发动机控制模块监测每个点火控制电路上的异常电平。

威朗发动机点火系统的点火由k20发动机控制模块控制,点火线圈为5线,独立点火,k20通过控制各线圈的3号线为点火信号输出线,控制初级线圈的通电,4号线为初级线圈电源线,如图1。

3 诊断流程、方法、及措施(3000)

3.1 常规诊断流程

例如:正确读码、基本检查、查看资料、部件测试、线路测试。

3.1.1 正确读码

威朗点火系统故障大部分情况下可以通过故障诊断仪找到故障点,发动机起动或运行,确保电瓶电压正常,检测前选择合适的接头(经查为18),按步骤清楚历史故障码。

3.1.2 基本检查

威朗点火系统基本检查包括蓄电池电压的检查,保险丝和继电器安装有无松动,目视保险丝有无熔断,摇动判断继电器损坏情况;检查控制电路有无明显断路,插接器有松动,缺缸的情形下可用通过更换火花塞判断。

3.1.3 问诊

通过对车主的询问了解汽车故障症状的过程,故障发生时的天气、路况等,也可以查看汽车的维修记录,试车则是对汽车故障症状的实际验证并进一步确认故障症状的过程。

3.1.4 读取故障码

用故障诊断仪读取发动机故障码,明确故障范围。

3.1.5 查阅电路图

分析电路图的相关原理,明确检测的思路。

3.1.6 检查记录

是按照检测思路,进行部件测试、线路测试,并记录检测数据。

3.1.7 故障分析

结合电路图,车主问询,基本检查,检测数据和基本检测综合分析得出故障点。

3.2 常规诊断方法

3.2.1 控制模块(ECM)故障诊断方法

点火开关置于“OFF位置,断开K20发动机控制模块处的线束连接器,用数字万用表检查检查模块上X146、X151、X265、X245与搭铁电阻及电压,通过阻值为无穷大判定k20点火信号端正是否对搭铁短路;点火信号输出情况可用万用表檢测电压(0v-5v跳脉冲),也可以用示波器读取方波情况来判断。

3.2.2 控制线路断路故障诊断方法

点火开关置于“OFF位置,拔出K20控制模块处和T8线束插接器,对控制线路端对端测量电阻值,若电阻值大于2Ω,则判定控制电路为开路或电阻过大故障。再将各缸点火线圈插接器拔开,检测控制电路端对端的电阻是否小于2Ω,以此判断各线束是否断路或烧蚀。

3.2.3 控制线路短路故障诊断方法

点火开关置于“OFF位置,拔出K20控制模块处和T8线束插接器,检测控制电路端子与搭铁的电压是否小于1V,判断是否是存在电压短路故障;检测控制电路端子与搭铁的电阻值是否小于Ω。判断控制线路是否与短路。

3.2.4 电器部件检修方法

点火开关置于“OFF位置,从保险丝继电器盒拔下保险丝F13、继电器K75,保险丝用万用表检测电阻值,大于1Ω则判断保险丝是否熔断;检测继电器85与86端角间电阻,电阻值约在120间,用跨接线连接85与86电源和搭铁,检测87-30间电阻是否小于1Ω,否则继电器K75损坏。

3.2.5 点火线圈T8故障诊断方法

点火开关置于“OFF位置,同万用表检测4号针孔和2号针孔的电阻值,1.5kΩ一下为正常,也可以通过目视判断点火线圈表面老化或潮湿。

3.2.6 火花塞故障诊断方法

(1)火花塞顶部有伤痕、烧蚀、熔化,说明火花塞损坏,需要更换。火花塞上的沉积物:火花塞顶部沉积物过多会导致发动机无法正常工作。

(2)火花塞搭铁法。这种判断方法适用于无分电器的点火系统,具体步骤为:拆卸点火线圈一分离喷油器插接件(以防检查时喷射燃油)-采用火花塞套筒拆卸火花塞一把火花塞安装到点火线圈上一将火花塞搭铁到发动机上,通过观察火花的大小、形状判断火花塞的好坏。

3.3 检测分析

点火继电器k75和点火保险传输火线圈的工作电压,由点火开关控制继电器的工作,一般情况下发动机能启动运行,说明点火系统电源供电正常,可以排除点火电源端继电器盒保险的故障,如果启动发动机时毫无点火征兆,则应该重点检查保险以及继电器。

点火系统开路会直接导致直接不能启动或某缸缺火,正常线路电阻为在2Ω以下的范围,发动机长期过热或者电线的短路会导致导线电阻变化,影响传输性能,从而影响点火性能,最终导致发动机缺火。

点火信号输出不正常现象,发动机控制模块使用来自曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的信息,来控制点火事件的顺序及正时,曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器及其传输信号影响着点火信号的是否正常,从而影响着发动机点火,假若上述两个传感器及其传输线路正常,则判定发动机控制模块故障。

点火线圈损坏或工作不良--导致失火。造成发动机不能起动、怠速不稳、加速不良、排放超桥等故障。点火线圈的检测除了测量电阻以外,如果发动机电脑发送到点火线圈控制端3号针孔,的0v-5v跳脉冲正常,地线正常,电源正常,无火花,则点火线圈总成损坏;

火花塞严重烧蚀。火花塞顶端起疤、破坏或电极熔化、烧蚀都表明火花塞已经毁坏,应更换。更换时应检查烧蚀的征象以及颜色的变化和形状,以便分析产生故障的原因。如绝缘体顶端碎裂间隙太宽,可能会引起缺火;若间隙太窄可能会引起怠速不稳,并导致电极过早地被烧蚀,气门间隙过小等引起的排气门过热,表明燃烧室内温度过高,绝缘体呈白色。

车辆信息:别克威朗

生产日期:2016年7月

行驶里程:3.2万公里

发动机型号:L3G

3.3.1 故障现象

发动机抖动,发动机故障灯亮。

3.3.2 故障分析

发动机抖动明显,故障范围在发动机某缸喷油或点火不正常,或者发动机防震机脚胶老化损坏,火花塞损坏。

3.3.3 检查分析

检查发动机各液位正常,怠速温度正常,检查发动机各插接器未见安装不牢靠或直接脱落,检查发动机无漏油、无气味明显现象,发动机防震机脚胶无老化、无漏油现象。

使用诊断仪读书故障码以及数据流。

经检查读取出3缸缺火故障码P2306“点火线圈3控制电路电压过低”,当前推斷是3缸点火线路存在开路或电阻过大导致缺火现象,现决定对这一现象进行检查,找出缺火的原因。

各缸由点火保险F13提供电源,G122提供搭铁,4号四缸是由发动机控制模块K20控制各缸3号线点火针,实现独立点火。而发动机能够启动运转,可以初步判定点火继电器KR75和点火保险F13均正常。

点火线圈T8C线束接头可以从侧面可以看到1和4号的字样,从而可以找出1至4号针脚。

检查点火控制线路均部件插接器松动或者电路开路的情况。

拔开点火线圈T8C线束接头,看到1至4号插接口脚线,需要准备针线表笔盒。

将点火开关置于ON档。

(1)用万用表检测T8C线束插头4号针孔电压,检测结果为12.8V,可见T8C电源线路供电正常。

(2)用万用表检测T8C线束插头2号针孔与车身搭铁的电阻,检查结果为0.19Ω,可见T8C的初级线圈负极线路正常。

(3)用万用表检测T8C线束插头1号针孔与车身搭铁的电阻,检查结果为0.19Ω,可见T8C的G122搭铁线路正常。

(4)将试灯连接至 T8A 线束插头 3 号针孔与搭铁之间,起动发动机,试灯闪烁规律,可见控制模块K20输出的点火信号正常。

(5)拔开T8a和T8C线束插头,检查点火线圈上的2-4针脚的电阻,检测结果如下图,可见T8C点火线圈初级线圈电阻为无穷大,为了进一步验证,把T8a和T8C点火线圈调换位置,读取故障码结果为P2300“点火线圈3控制电路电压过低”,判定线圈老化导致电阻或损坏。

(6)拆卸3缸火花塞,检查火花塞间隙,结果为间隙变小。

3.3.4 故障维修

从以上检查可以判定为T8C点火线圈(初级线圈或三极管)损坏故障,以及火花塞间隙变小,更换T8C点火线线圈刚换火花塞,发动机抖动现象排除,重新读取故障码为“无故障码”。

4 问题成因的分析或浅析(1700)

威朗一点火线圈是由主线圈,次级线圈,磁芯,开关三极管及其他辅助原件组成,初级线圈由蓄电池供电,控制模块控制三极管的开关,次级线圈放电火花塞点火。充电时间由电瓶电压和发动机转速控制,确保每次充电能量一致,点火线圈有3线和4线两种,3线为电源正负,开关控制﹙ECU指令﹚,4线多了一条点火检测线,能够检测火花塞是否点火,次级线圈中是否有放电电流。

缘层老化击穿,会造成两级线圈有短路现象,造成线圈损坏。或开关三极管损坏,火花塞间隙大会导致主线圈负荷大,发热大,绝缘层老化快,火花塞间隙小导致次级线圈放电电流大,发热快,绝缘层老化快,组装的点火线圈可能绝缘材料耐久性差,线圈内阻大发热快,三极管质量不高等寿命会短些。另外如果气缸压缩比不对,也会存在发动机工作温度过高问题,加速绝缘层老化快,应调节压缩比。电源电压不稳定,可燃混合气过浓。未燃烧的剩余部分都会积聚在火花塞电极上炭化。

5 结语

别克威朗电控点火系统的故障维修有别于传统分电器式的点火系统,强调对电路图的熟悉和理解,检查主要集中在电路开路短路检查,需要维修人员对相关参考标准的熟悉。由于运用的是电脑控制模块控制和检查反馈功能,借助故障诊断仪属于解决难题的重要手段。总体上讲很小几率是点火系统线路或原件,如线圈本身问题,实际是车主的驾车用车习惯息息相关,其他燃油系统的、电源系统等造成发动机工作的异常,会影响着点火系统的寿命,结合对车主的驾驶习惯和维修保养记录的连接可以更彻底的排除故障。

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