发动机点火系统的故障特征及其与次级点火电压波形的相关性分析

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1、发动机点火系统的故障特征及其与次级点火电压波形的相关性分析-机电论文发动机点火系统的故障特征及其与次级点火电压波形的相关性分析苗德海（宁夏交通学校，宁夏银川750200）【摘　要】汽车发动机点火系统技术状态对汽车的可靠性、动力性、经济性和废气排放均有非常重大的影响。点火系统是汽车发动机故障频发部位,并且其故障现象和燃料供给系统某些故障症状相似,是汽车发动机维修的重点和难点。因此,有必要建立一种快速、准确、简便的诊断方法判断发动机点火系技术状况。关键词汽车发动机；点火系统；故障特征；电压波形；相关性分析；次级点火；汽车维修作者简介：

2、苗德海（1971—），男，汉族，宁夏银川人，2011年毕业于北京交通大学交通运输专业，助理讲师，现主要从事汽车运用与维修的教学方面的工作。0　引言随着汽车电子信息技术的迅猛发展,汽车上采用的电子装置越来越多,汽车故障诊断维修将面临着新的挑战。如何准确有效地诊断出汽车发动机电子控制系统的故障,是当今众多汽车维修人员必须克服的一个难题。1　发动机点火系统原理及构成汽车点火系统按其组成和产生高压电的方式不同可分为传统点火系统、电子点火系统(IC控制）和微机控制点火系统(ECU控制）3种类型。1.1　传统点火系统传统点火系统是利用机械式触

3、点来接通和切断点火线圈初级电流，使点火线圈次级产生高压电。故又称为触点式点火系统。传统点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、附加电阻等组成。由于机械式触点极易烧蚀损坏，并且产生的高压低、高速时不可靠、不利维护，因此，该系统己经逐步被市场所淘汰。1.2　电子点火系统与传统点火系统有所区别，电子点火系统利用半导体元器件替代了蓄电池点火系中的断电器触点，产生脉冲信号点火，来接通和切断点火线圈初级电流，在次级电路中产生高压电，再由分电器送至各缸火花塞产生电火花。半导体点火发生器根据形式不同，分为

4、霍尔式、磁电式和光电式。电子点火系统主要由点火电子组件、点火信号发生器、分电器、点火线圈以及火花塞等组成。1.3　微机控制点火系统微机控制点火系统在结构上和前两种相比差别很大。该点火系统一般是将点火控制、燃油供给、和废气排放功能集成一体，由ECU统一控制管理。通过各种随车传感器检测发动机运行参数，ECU通过信息处理，向点火模块发出控制命令，迅速切断点火线圈初级电路，在次级电路产生高压，经各缸火花塞放电点燃混合气。ECU控制点火正时，根据发动机运行状况来调节点火提前角，保证汽车在任何工况下都是最佳点火时刻。无论是哪种形式的点火系统，

5、其重要的零部件有点火线圈、火花塞、分电器以及蓄电池等。根据结构类型的不同，诊断测试时的接线方式有所不同，须区别对待。2　发动机点火系统的常见故障点火系统是汽车电子控制系统中的重要部分，将朝着更加电子化、智能化的方向发展。点火器件将趋向于小型化、轻型化、集成化以及低成本化。现在汽车发动机点火系统主要零部件的常见故障归纳如下：1）火花塞故障：火花塞污蚀、积炭、型号错误等，这些原因都可能造成火花塞间隙过大或者过小，从而影响点火电压值的大小；2）高压线故障:高压线的长期磨损、破裂会影响其绝缘性能，导致高压线中出现高阻抗，直接反映为点火电压

6、值异常；3）分电器故障：分电器壳破损、触点间隙过大或者过小；4）点火线圈故障：点火线圈的初级绕组、次级绕组出现断路、短路或搭铁，会造成次级电压峰值下降，甚至无法击穿不能产生次级电压，另外，点火线圈的绝缘壳破损漏电，也可导致次级电压峰值下降，甚至无法击穿不能产生次级电压；5）混合气过浓或过稀：严格来说混合气浓度不属于点火系统故障，但是混合气浓度会影响次级点火电压的燃烧时间，在某种程度上可由次级点火波形显示出来。3　故障特征与次级点火电压波形的相关性分析当汽车点火系统的零部件出现故障时，本身的电阻值往往会产生变化，利用万用表能够测量出

7、来，通过与正常值对比即可判断是否存在故障。此种方法只能逐个点查询，比较繁琐，需花费大量精力。在参考大量文献的基础上，归纳总结出某些重要零部件的故障特征与次级点火电压波形存在相关性。可以采用点火电压波形分析方法诊断故障。次级电压波形图描述了次级电路中电压变化的全过程，能够直观表现出点火系统运行过程的技术状况，如果发生线路故障或者是零部件损坏，次级电压波形就会畸变，和正常情况下的波形相比有很大差别。将实际釆集的发动机点火电压波形，与正常工作状况下的点火电压波形(即标准波形）进行对比，得出故障结论。标准的次级点火电压波形如下图1所示。下

8、面对图1的高压部分进行简单分析：d点：初级绕组断开瞬间次级绕组产生的击穿高压，击穿火花塞间隙的电压最高值，火花塞间隙被击穿后电压峰值瞬间下降。f-g段：电压击穿后的燃烧阶段，f点就是燃烧电压，比点火电压值小很多，燃烧阶段的波形是很平滑的直线，并且干