汽车电控发动机点火系统故障诊断的方法

吴兴明，欧卫新

（北海职业学院，广西 北海 536000）

0 引言

汽车是现代人代步的重要工具，以往，汽车水平的提高都是以汽车速度的提升为主，但是汽车速度达到了人民生活需求以后，主要的提升方向就变成了为人民提供更好的乘车体验，提高使用舒适度，以及减少汽车的尾气排放，增加了许多传感器的设计。随着智能化时代的来临，汽车的结构复杂程度更是比以往成千上万倍增加。汽车的核心就是汽车发动机，发动机最重要的就是两大机构和五大系统，其中，点燃汽油混合气的系统就是发动机的点火系统，由于发动机点火需要高电压，燃烧室温度也很高，所以这个系统是容易出现故障的一个系统。点火系统的故障有很多种，如火花塞故障、高压线故障、分电器故障、电控线路故障、ECU故障和曲轴位置传感器故障等，本文会简要分析这些故障的诊断方法。

1 汽车发动机点火系统的常见故障

汽油发动机的系统随着技术更新而迭代，汽油发动机的各类控制系统已经走向集成化，大部分传感器执行器都通过ECU进行控制。传统点火系统采用机械式的分电器，内部容易产生磨损等问题，现代汽油发动机点火系统都采用微电子控制系统，用脉冲信号控制点火，不受零部件磨损的影响。作为进气、喷油、点火三大重要系统之一，点火装置的使用频率很高，汽油发动机曲轴每完成720°旋转就要点火四次，而且工作温度极高，所以点火系统仍然很容易出现故障，微机点火汽油发动机点火系统的故障一般有以下几个方面：

1.1 火花塞的故障

电控点火的汽油发动机一般都是经过变压将低电压变成高电压，通过火花塞上的小间隙产生电火花，点燃进入气缸的混合气，当火花塞的两个电极之间的间隙在经过一段时间的使用之后变化了，比如过大的情况下，火花塞头所产生的电火花能量不够，造成混合气无法完全燃烧，会导致发动机抖动以及功率变低，严重的将导致发动机无法点火。另外，长时间使用的火花塞也可能因为火花塞的电极上因燃烧留下的积碳导致点火能量不足故障，造成汽油发动机油耗过高或无法打火等故障。

1.2 高压线故障

高压线是连接火花塞的线路，由于是经过变压之后，所以这个线路承受的电压比较高，一般这些线路都会采用一些胶质的绝缘层，由于处于温度比较高的工作环境，所以也很容易老化，如果不能及时进行更换，就可能造成内部线路短路，使得火花塞得到的电压不足，从而导致发动机无法正常点火启动。

1.3 混合气浓度无法达到点火要求

汽车点火系统中混合气的浓度也起到重要作用，混合气不能太稀也不能太薄，一般最完美的比例是14.7∶1，但是发动机基本上无法维持这个完美的比例，为了达到这个比例，在汽油发动机上面安装了大量的传感器，如水温传感器、进气压力传感器、进气流量传感戚、前氧传器等等，这些传感器的故障都会造成混合气浓度无法达到要求。为了精准控制燃油空气比例，现在大部分汽车还采用了缸内直喷的喷油方式。

1.4 凸轮轴位置传感器故障

凸轮轴位置传感器对于电子点火系统来说非常重要，他的信号主要是给ECU识别点火正时，点火正时不对会导致发动机无法正常点火，如可能在排气行程之后点火，这时气缸内没有混合气，也就无法点火了。但是如果只是线路虚接，造成的凸轮轴位置传感器信号传输不稳定。这种情况就另当别论了，一会有点或信号和喷油信号容易着造成误判，这时发动机能启动但工作不稳定。

2 汽车电控发动机点火系统故障的诊断步骤

2.1 发动机点火不正常

当发现发动机点火不正常时，可以使用解码仪来读取电脑的故障码或者数据流。造成点火不正常的传感器有节气门位置传感器、进气温度传感器、凸轮轴位置传感器、水温传感器、空气流量计和爆震传感器。

2.1.1 爆震传感器的检测方法

爆震传感器是无法通过故障码读取的，只能通过数据流判断，若在着车状态急加速后急减速，如果爆震传感器的数据流一直无变化，那么可对传感器的信号线进行检测，若信号线无问题，则爆震传感器损坏。

2.1.2 凸轮轴位置传感器的检测方法

凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器配合，提供ECU点火信号，检测凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器的信号线波形，对比凸轮轴位置传感器的波形与图1所示是否一致，若不一致，则检测凸轮轴位置传感器电源、信号线和搭铁线，上述线路无故障，则有可能凸轮轴位置传感器故障、凸轮轴安装位置不正确或以及凸轮轴异常。

2.1.3 其他传感器的检测方法

其他传感器如节气门位置传感器、进气温度传感器、水温传感器、空气流量计等传感器均可以使用解码仪读到故障码或数据流，根据故障码提示电压情况分析，若提示电压高，则电源线可能短路或传感器损坏，若提示电压低，则是传感器内部故障的概率较大。

2.2 发动机无法点火或缺缸的检测方法

在汽车电控发动机点火系统中，电子点火式的发动机系统与机械式点火系统的发动机完全不同，电子点火式的发动机盖系统使用电脑控制点火脉冲，在电脑中设置了点火控制曲线图，在发动机运行时收集各种参数后，根据各参数进行点火时长的控制。通过一系列传感如发动机的凸轮轴位置传感器即转速传感器、空气流量计或者进气压力传感器、节气门位置传感器和作为主要信号的曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态[1-2]。电脑会在点火控制曲线图上找出发动机在不同运行参数也就是不同工况所需的点火提前角，并严格按此要求进行点火。然后根据安装在气缸体上的爆震传感器的信号，把点火提前角往前或往后调，使发动机尽量在最佳点火时刻点火。

那么如何对发动机点火系统进行诊断呢，下面提供了几种方法来进行说明，若点火方式为分电器式：

（1）打开发动机点火开关，转动曲轴时，用无接触汽车线路电路检测仪器汽修万用表测量电流，指示小电流放电，表明发动机的点火开关至断电触点间可能存在断路[3-4]。可以使用搭铁试火法，以确定点火系统的故障部位。

（2）拆下分电器接柱上，若无火花，则此故障在此导线与点火开关之间。

（3）测试附加电阻，若附加电阻输入端有火花，附加电阻输出端无火花，可用万用表检测附加电阻的阻值。

（4）测试点火线圈低压电路，测量若点火线圈低压输入端，如果这一段有电压，那么外围电路无故障，若输出端有电压，则线圈正常，若没有电压，应检测其初级线圈是否断路。

（5）分电器低压输入端有火花，用此线刮擦接线柱无火花，此时应打开分电器盖，摇转曲轴，看断电触点是否闭合。不能闭合，表明触点间隙过大，应检查调整触点间隙。能闭合，应检查接线柱到活动触点弹簧的导线是否断路或接触不良，触点是否严重烧蚀或脏污。

若点火系统为电控点火的方式：

（1）使用解码仪对电脑读码，根据故障码显示进行维修。

（2）若无故障码故障，则先检测火花塞，可使用跳火测试法进行测试，若能跳火则火花塞正常，若不能跳火，则火花塞损坏。

（3）检测曲轴位置传感器信号线的波形，此信号给ECU点火主控信号，对比曲轴位置传感器信号的波形与图1所示是否一致，若不一致，则检测曲轴位置传感器电源、信号线和搭铁线，上述线路无故障，则有可能曲轴位置传感器故障、曲轴安装位置不正确或以及曲轴状态异常。

3 总结

汽车电控发动机点火系统的故障诊断方法一直在不断发展，发动机的复杂程度越发高，每一个新技术的出现，都像是一次变革，诊断的技术也要跟上步伐。也将会出现更加新颖的维修工具对汽油发动机进行更精准的检测，例如文中提到的无接触汽车线路电路检测仪，可以拔插线路就可以对线路检测，汽车电路短路等问题很容易就可以检测到。家用轿车在中国的普及程度越来越高，汽车诊断的方法将越来越完善，特别是智能汽车等汽车系统的到来，使得维修检测的技术也在不断进步。随着汽车的智能化，维修检测方法也会更加智能化。