高级技师论文本田雅阁F23A3发动机点火系故障分析

1、摘要：近几年随着汽车制造技术的不断地进步，大部分轿车采用了电控发动机，而在电控发动机中，油路、气路故障是电喷发动机故障自我诊断系统所难以诊断的，因此电控发动机的故障原因、故障分析和维修就需要有更高的技术水平。本文是从广州本田雅阁F23A3发动机不规律熄火故障处理中，学习和掌握汽车故障诊断和排除方法及步骤。关键词：电控发动机不规律熄火点火系统 一、本田雅阁轿车发动机的电控系统电控系统的总体结构广州本田汽车有限公司生产的广州本田雅阁轿车发动机（F23A3）为四行程、直列、四缸、水冷、单顶置凸轮轴（SOHC）16气门、排量为2.3升的汽油机，采用电子控制程序多点燃油喷射系统，配合先进的可变气门正时（

2、VTEC）系统，可同时改变配气正时与气门升程，使发动机在各种不同的负荷下，都具有良好的动力性与经济性。类型四行程、直列、四缸、水冷、单顶置凸轮轴（SOHC）16气门的汽油机排量 ，升缸径×行程，mm×压缩比9.3：1凸轮轴传动机构SOHC VTEC正时驱动机构皮带驱动燃油供给系统电子控制程序多点燃油喷射系统（PGM-FI）表一：本田雅阁F23A3发动机的技术参数1.2 电控发动机的点火系统 点火系统的组成 点火系统由蓄电池、发电机、点火线圈、火花塞及高压线等部分组成。 点火系统电路图图2：本田雅阁F23A3发动机点火系统电路图二、汽车故障检修步骤2.1 故障现象一辆广州本田

3、雅阁2.3L轿车，该车在行驶途中发动机会突然熄火，熄火后发动机要启动多次才能着机，发动机运行过程中动力良好，发动机故障指示灯没亮。该故障出现没有规律，有时几天不出现，有时一天会出现多次。2.2 故障检测与分析因该车进场维修时并未出现上述故障。用故障检测仪对发动机电控系统进行检测，没有调到故障代码，读取数据流也没发现可疑之处。为排除故障，应进行检查和分析。该车是电子控制燃油喷射系统的发动机，工作时，通过控制系统不断地检测各传感器输入的信号，按程序中设定的算法进行运算，计算出最佳喷油量、最佳初级电路导通时间，并转变成控制信号，控制喷油器、点火线圈等执行机构工作，以控制喷油量和点火提前角。从而使发动

4、机在各种工况下都能获得最佳工作状态。从汽油发动机的工作原理可知，要使发动机能顺利着车，必须具备以下条件：供给的混合气要符合工作状况所需的空燃比（浓度）；工作时要有合适的汽缸压缩压力和喷油压力；点火时要有足够的电火花能量。为诊断出上述车辆故障的原因，根据上述的分析进行如下检测：起动发动机，连续4次起动，都没有着车迹象，然后急踩油门，再继续起动2次，依然没有着火迹象。用万用表测量，起动时蓄电池电压为11V，属于正常。用声音探听器对着喷油器，起动时可听到针阀“嗒、嗒”的动作声，喷油器动作正常。拨掉中央高压线对着缸盖约距7mm, 起动发动机试火，高压线发出蓝白色的强火花，声音响亮、不断火。拆下4个缸的

5、火花塞，没有发现湿润现象，把火花塞分别插到分火线上，插回中央高压线试火，发出火花也正常。拨下燃油泵保险丝，起动3次，释放燃油压力，测量冷车状态下的气缸压力，依次测得4个气缸的气缸压力值为1108kPa、1110kPa、1112kPa、1110kPa，与标准值1226 kPa（热机状态下测得）及最小值1030 kPa（热机状态下测得）相比较是正常的。测量燃油压力，把燃油压力表用三通管连接在汽油滤清器至发动机输油管中间，装回燃油泵保险丝，打开点火开关，重复一次，看到压力表读数为270 kPa，起动时燃油压力不下降，与标准值270 kPa相比是正常的。分析以上测试结果，发动机起动时喷油压力、电火花能

6、量、压缩压力等均正常，故障原因可能是混合气的浓度过稀所致。于是拆开空气滤清器上盖，用化油器清洗剂边加浓边起动，结果一起动，即能着车，再重复2次，都能顺利着车。至此，以为故障排除，让车主把车开走。3天后车主打来电话反映，该车发动机在正常行驶途中突然熄火了，于是维修人员迅速赶到现场，检查发动机电控系统，正常。检查高压线的跳火情况也正常。装复高压线启动，发动机又立即着机了。于是就将该车开至修理厂进行彻底检查。由于该车辆故障出现没有规律性，于是连接燃油压力表，让发动机怠速运转等待上述故障的再次出现。发动机运转了大约3小时，发动机又熄火了，发现燃油压力一直保持在270kPa左右，燃油经过油泵加压，在油路

7、内形成一定要求的压力，加压燃油供给到喷油器，喷油器电磁阀打开，即可将高压燃油喷射到进气歧管内形成雾状油束，使燃油与空气混合。压力调节器的作用就是保持油路内的压力保持恒定，油压过低则喷油器喷油太弱或不喷油，油压太高则使油路损毁或喷油器损坏。测试后说明燃油系统没有问题。接着检查高压火发现没有高压火，至此将故障范围缩小至点火系统上。2.3 故障诊断和排除该车的点火系统采用程控点火(PGM-IG)方式,它利用ECM/PCM处理来自曲轴位置、气缸位置传感器、进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器等的输入信号,以确定不同工况下的点火正时,通过向点火控制模块(ICM)输出点火信号实现精确控制点

8、火正时。发动机ECU控制的分电器式电子点火装置，其分电器点火线圈、点火器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和气缸判别传感器于一体，有一个2针连接器和一个8针连接器。前者分别连接点火开关控制的电源线和发动机ECU控制的点火触发信号线；后者分别连接3个传感器相关导线和转速信号输出导线。该点火系统属于有配电器微机控制点火系统，主要由传感器、电子控制器、点火控制器(点火器)、点火线圈和火花塞等组成（见下图3）。传感器是监测发动机工况信息的装置。传感器的结构形式和装配数量依车而异，主要有曲轴位置传感器、空气流量传感器、节气门位置传感器、爆震传感器、冷却水温度传感器、进气温度传感器、氧传感器、车速传感器、

9、空挡起动开关、点火开关、空调开关、蓄电池等。电子控制器用ECU表示。ECU是发动机的控制核心。电子控制器主要包括输入回路、输出回路、模数A/D转换器或模数D/A转换器、单片微型计算机和电源电路等。由于电子控制器的核心部件是单片微型计算机，通常将电子控制器称为微机或电脑。电子控制器的作用是根据发动机各传感器输入的信息和微机内存数据，通过运算处理和逻辑判断，然后输出指令信号，控制有关执行器(如点火器)工作。点火控制器是发动机控制系统的执行器，其作用是根据微机发出的指令信号，通过内部大功率三极管的导通与截止来控制点火线圈初级绕组电路的通断，使点火线圈产生高压电。各型发动机点火器的内部结构各不相同，有

10、的发动机并不配置点火器，大功率三极管直接设在电子控制器ECU内部；有的点火器只有一只达林顿三极管，仅起开关作用，其它电子控制元件则与电子控制器制成一体；有的点火器除开关作用外，还有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。此外，微机控制点火系统又分为分配式(有配电器)点火系统和直接式(无配电器)点火系统。分配式点火系统点火线圈产生的高压电由配电器按发动机作功顺序分配给各缸火花塞跳火，仍然要产生较多电火花，不仅浪费能量而且还产生电磁干扰信号。而直接式点火系统没有配电器，点火线圈次级绕组的两端直接与火花塞相连，发动机运转时，微机根据传感器信号，直接控制各个点火线圈产生高压电，使相应火花塞跳火

11、。从点火系统线路图上可看出，引起发动机无高压火的原因有：熔丝熔断；点火线圈有故障；点火控制模块有事故；线路有故障；气缸位置传感器有故障；发动机控制模块有故障。检查该车熔丝，正常。在点火开关在"ON"位置时，检查点火控制模块(ICM)的黑/黄导线与搭铁端之间电压，为12V，正常。检查点火线圈与ICM之间的白/黑导线与搭铁端之间电压，为12V，正常。由于该发动机自动熄火故障出现后还能自行恢复，发动机ECU内也没故障代码存储，估计发动机ECU不会有问题。初步分析故障应该出现在点火系统中，怀疑分电器内有电器元件接触不良或性能不稳定。分电器就是通过发电机把高压通过高压线圈平均的分到每

12、个低压线圈上利用高压击穿火花塞间隙，使火花塞跳火从而点燃汽缸里的混合气体先从外部检查点火系统相关导线和连接器，没发现什么问题。测量各分缸线的电阻，均在标准范围内。拆下火花塞检查其间隙，为1.1mm，正常。断定故障原因可能是点火器热性能不良造成的。根据这个判断就更换了点火器后试车，发动机立即启动着了，以为故障已经排除就让车主将车开走了。，正常。将分电器装复，用万用表测量点火线圈正极对地电压为12.5V，负极对地电压也为12.5V。震动一下点火线圈正极接柱，点火线圈正极对地电压为0V，经过反复试验确实如此，证明点火线圈正极接柱有故障。更换点火线圈，并换回点火器后经过长时间的试车，发动机熄火的故障没

13、有出现，上述故障被彻底排除。三、汽车故障检修的要求3.1 汽车故障检修要具备丰富的专业知识汽车是集机电一体化技术、液压技术、电子技术等高新技术的产物，尤其像发动机的这样的控制系统，它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。各系统工作时，各种信号相互交叉渗透，控制进气、点火和喷火。一旦发生故障，则症状的界线模糊。如果发生像本例车一样无规律的软故障，开始故障检测仪对发动机电控系统进行检测，没有调到故障代码，读取数据流也没发现可疑之处，在这种情况下，没有丰富的专业知识为基础，就无从下手，更谈不上正确的修理。因此，努力学习，做一名合格的维修技师是多么重要。3.2 汽车故障的检修要以正确的方法为前提现今

14、如汽车电子点火系统的故障检修，除了对点火线圈、火花塞、高压线、点火正时等进行检查外，还应检查点火器、点火传感器(信号发生器)以及连接导线等。在检查时应做到： （1）在发动机启动和工作时，不要用手触摸点火线圈高压线和分电器等，以免受电击。（2）在检查点火系统电路故障时，不要用刮火的方式来检查电路的通断，这种做法容易损坏电子元器件，电路通断与否应该用万用表电阻来进行检查判断。（3）进行高压试火时，最好用绝缘的橡胶夹子夹任高压线来进行试验，直接用手接触高压线容易造成电击。另一避免电击的方法是：将高压导线插入一只备用火花塞，然后将火花塞外壳搭铁。从火花塞电极间隙观察是否跳火。（4）在点火开关接通的情况

15、下，不要做连接或切断线路的操作，以免烧坏控制器中的电子器件。（5）在拆卸蓄电池时，必须确认点火开关和其他所有的用电设备及其开关都已关闭，才能进行拆卸。（6）安装蓄电池时，一定要辨清正负极，负极搭铁。千万不能接错，蓄电池极性与线夹的连接一定要牢固，否则容易损坏电子设备。（7）在检查维修时可能会产生高压放电现象，造成对人身和点火系统本身的意外损害，所以应注意以下几点：进行全体检查和维修前，应切断电源后，再按要求进行；当使用外接电源供维修使用时，应严格限制其电压不大于16V。当电压达到1616.5V时，接通时间不允许达到或超过1分钟；效应式电子点火系统的汽车被拖动时，应首先切断点火系统电源；点火线圈

16、负接线柱不允许与电容相连；任何条件下，只允许使用阻值为1k欧姆的分火头，防止电磁干扰的1k欧姆阻尼电阻电缆不得用其他代替，火花塞插头电阻值应在1k一5k欧姆等。可见，检修方法不正确，不仅修不好车，可能造成对人身和设备的意外损害，因果循环，车愈修愈坏，走向好的反面。3.3 汽车故障的检修要按标准程序进行汽车是集高新技术于一身的产物，在快速运转和震动中，部件与部件、部件内部最容易发生断裂、接触不良等故障，如果是电路，增加发生短路可能。因此，在汽车相关故障的检测与分析中，应把断路、短路和接触不良作为优先应该考虑因素和环节。像本例车一样无规律熄火的故障，如果把断路、短路和接触不良作为优先应该考虑因素和环节，可能要