【上海大众汽车点火系统故障诊断与探析（论文）6000字】

PAGEPAGE2上海大众汽车点火系统故障诊断与分析目录TOC\o"1-2"\h\u5262上海大众汽车点火系统故障诊断与分析 1278801引言 1196242上海大众汽车点火系统的工作原理及其组成 2196952.1上海大众汽车点火系的工作原理 281162.2上海大众汽车点火系统组成 2220192.3火花塞故障分析 5273753上海大众汽车点火系统故障案例分析 6311213.1发动机启动困难案例分析 6180883.2发动机抖动案例分析 743193.3发动机动力不足案例分析 721674结论 8摘要：汽车点火系统在汽油发动机中起着举足轻重的作用，它是保证发动机正常燃烧和点火的关键。在实际使用过程中，由于各种因素会导致汽车点火系统出现各种故障，进而降低其使用性能和使用寿命。点火系统故障对于废气排放、振动与噪声、车辆动力学、燃油消耗的影响是显著的，也极大地影响了驾驶体验与车辆安全，所以，点火系统故障的研究对于汽车行业来说有着现实意义。当前国内外对汽车点火系统故障诊断和维修技术已经做了很多理论分析和试验验证，但是对汽油机点火系统常见故障诊断和排除方法尚缺乏深入和系统地研究。文章以汽油发动机点火系统故障为切入点，对点火系统故障研究状况进行了评价，以上海大众汽车汽车发动机点火系统为例，着重介绍电控点火系统工作原理，系统分析重要组成部分的结构、功能和有关性能。针对火花塞陶瓷体破裂导致点火系统失效的问题，对火花塞火花位置不同时相应发动机功率进行试验，以排除火花塞火花发生位置和系统故障的相关性；检查不同工作条件下的火花塞温度，发现火花塞温度；此外，通过对发动机提前点火趋势的研究，可以排除发动机热量的主要来源导致点火系统故障的可能性。关键词：发动机点火系统点火线圈火花塞1引言汽油发动机点火系统的失效有很多关联因素，尤其是发动机电控点火系统推出后的复杂结构，故障类型增加。因此对汽油发动机点火系进行故障诊断时必须从多个角度入手，综合考虑各方面原因才能做出正确判断。如零部件损坏导致的失效等，通常情况下，点火线圈主要系统内部零部件都会发生断路、短路现象而导致故障，通常表现为连接线束的情况；火花塞这个最突出零件性能指标没有相互匹配而导致失效，由于各性能指标间的相互影响，使得情况比较复杂，使得它在点火系统故障分析中既是一个难点，又是一个重点。最常见故障是发动机多缸或者单缸着火，造成车辆起动困难，怠速不稳或无法维持高车速的情况等等。另外，发动机爆震以及排气管冒黑烟也是一种典型的点火系统故障形式。点火故障给汽车带来了燃油经济性、振动噪声、动力性、废气排放等方面上的问题。另外点火系统也是一个失效高频系统，就车辆常见的故障而言，点火系统故障占发动机全部故障总数的45%以上。研究汽油发动机点火系统故障关联因素及因素间的相关关系，第一，可对发动机点火系统运行过程进行综合研究，使涡轮增压汽油发动机的效能得到充分发挥，有一定的现实意义和实用价值；二是能够在发动机研发阶段，针对故障采取有效应对措施，避免了装载这种发动机的汽车在出售之后所遇到的主要品质不良及修理问题，避免损害企业声誉；最后，文章对试验数据、对策方案和问题方法进行了研究，为业界指导涡轮增压汽油发动机点火系统的研究与开发提供一定借鉴。2上海大众汽车点火系统的工作原理及其组成2.1上海大众汽车点火系的工作原理电控点火系统由汽车发动机及蓄电池供电，电源低压电经点火线圈变为高压电，进一步由分电器配装在各油缸火花塞上。基于传感器采集到的发动机运行状态信息，电控单元经运算判断后发送点火控制信号引燃可燃混合器并起动发动机。此外，分电器也可不用，直接由微机控制系统配发高压电起动发动机。点火系列由触发系统、高压导线点火正时装置等组成。现在点火提早装置已全部改为由发动机电脑负责，电脑收集节气门位置、电瓶电压、发动机转速、空气流量和其他信号，并计算最佳点火正时提早角然后发送点火信息达到控制点火正时政策。因为汽油的燃烧温度较高，压燃难度大，所以加装点火系后，无论发动机转速高低、负荷大小，只要发动机运转，均可适时给以足够大的电压，这样火花塞就可产生足够大的火花来烧蚀气缸中的混合气，从而使发动机打出最佳点燃性能即低电压转变为高电压。2.2上海大众汽车点火系统组成2.1.1点火控制模块点火控制模块汇合到ECU内，它可以识别点火气缸，完成点火线圈电路接通与割断功效见图2-1。点火模块的作用是为ECU提供火花塞正确或错误点火信号，ECU发送点火正时指令之后，将通过IGF所发送的信号进行举行探测。如果出现了信号则表明点火系统正常，若是出现多次却无任何反应或响应，则说明点火系统不正常。连续3次未收到信号，说明点火系统出现了故障，ECU会自动停喷，以避免由于可燃混合气过多没有被引燃而造成危险和其他零件损坏事故。图2-1点火器电路框图2.1.2高压线圈N70带有功率输出级的点火线圈相当于自耦变压器，把电源供给12V低压直流电变成15-20kV高压直流电。上海大众汽车发动机点火线圈处设有5个衔接针角，分别为1-电源正极31线、3-IGT引燃正时控制信号线、I-为高压线圈与火花塞相连的节点、2,4-为发送机舱接地点一、接地点三。其中一根与发电机相连，另两根分别与蓄电池和点火变压器相连，其余三根导线均直接或间接地通过点火控制系统中的电阻进行传输。当探测到点火系统处于运行状态，这些线条的讯号，就是侦测正确与否的一环。图2-2点火线圈2.1.3电源供给点火体系运行时所需的数量是由发电机、蓄电池等组成，电压一般在12V左右。蓄电池功能：（1）发动机启动后，通过蓄电池为起动机、仪表、点火系统等用电分配提供电能。（2）在发电机电压小于蓄电池电压的情况下，蓄电池将为车辆的用电分配电源并为交流发电机提供激磁电流。（3）所述发电机在蓄电池存电量不足的情况下对蓄电池进行充电。（4）具有汲取电路所产生之电压、固化电网电压、护卫用电的配置效果。使用时需要检查的项目：（1）蓄电池的壳体状况有无腐烂损坏（2）电解液的气味、色泽、液位有无奇异。（3）蓄电池极桩及电缆的状况。（4）蓄电池固定夹有无腐蚀、松动等现象。（5）按期对蓄电池电解液是否致密进行检查。图2-3发电机工作电路2.1.4火花塞火花塞，俗名火口图1-4，就是用高压线，属于脉冲高压放电的范畴，由火花塞、火喷嘴线打通两电极间空气，喷发出的电火花点燃了气缸内混合气体，对高性能发动机要求的3个先决条件，高能量而又不杂乱的火花、夹乱均匀混合气，然后高压燃缩比例。图1-4火花塞结构2.3火花塞故障分析汽车经常出现发动机发冷的现象、热机启动困难，有时需要启动很多次才会起火。有的甚至一启动就熄火，即使勉强起动也不能正常行驶。起火时，功率不足，怠速不稳，加速不佳，颤抖，反复出现怠速自熄火的图像，油污严重、气量损耗加大。一切皆因火花塞损毁而造成。首先，故障搜查是必要的。清洗节气门，更换火花塞及高压线等，故障内容尚未得到改善，打开空调后，故障的表现更明显。接取油压表主持检查，怠速颤抖，熄火后，如果油压保持不变，为260kpa，说明油供不成问题；这时，采用破缸法对各缸点火情况及工作状态进行检验，首先抽出高压线。用好火花塞做火灾试验后，发动机有震动，无熄火现象。接着各取出第二，第三，第四缸高压线进行跳火实验，发动机将很难启动，甚至在无意中起动时，迅速熄火。从而判断为1缸火花塞启动不畅，进而故障持续排除，在更换了第一个气缸的新火花塞之后，彻底排除故障。最后，对故障进行了分析，查找车型点火系统资料，得知：该车采用无分电器型、模块式，双火花静止高压分派点火系统，静态高压配电体内部设有两个点火线圈，每个点火线圈都具有两个输出端，经高压线依次与各缸火花塞连接，形成双点火回路。点火线圈在寻常点火过程中，如果两个火花塞之间的间隔时间合适，做功的缸位于收紧之后的上止点，可燃混合气进行压缩之后，火花塞电极之间所引起的阻抗力是渺小的，易打，点火电量跳火做功缸火花塞；而另一缸则迟疑在排气的上止点，缸内气体引起阻抗偏大，不容易击穿跳火，这样才能保证做功缸烧得恰到好处。火花塞一般使用寿命为15000km，长效火花塞的使用寿命可达30000km。火花塞的使用条件和环境比较苛刻，因此要特别注意维护保养，否则容易引起烧损或爆炸事故。发动机起动后，火花塞绝缘体裙部基本保持500~600°C。高温状态下，电极表面上产生大量的火花并与空气接触形成电火花而引燃燃油，从而引起着火燃烧，造成汽车失火事故。如果气温偏低，将出现走电的缺火现象；如果气温过高，则会触发过早燃烧而发生爆震。所以要特别注意火花塞的使用、保养和维护工作。火花塞操纵常见故障如下：（1）火花塞严重烧蚀当火花塞尖端的疤痕破损和电极烧蚀后，这是说明它已损坏，此时要选择新的火花塞。更换时应该看烧蚀表象另有改变，以便于寻找原因。①电极熔化后绝缘呈白色。结果证明：燃烧室温度偏高。主要原因是内部积炭过量，因为气门之间的间隙太小等导致的冷却装置状态不够稳定或者排气门的过热，又或没有按照应有的力矩旋紧火花塞等。②电极受损。说明发动机发生早燃可能由于燃烧时段过长或汽油辛烷未完全燃烧、火花塞的热值过高所致。③绝缘体尖端碎裂。爆震燃烧对绝缘体断裂有很大影响。在点火时刻，如果燃油供给系统压力超过规定范围，也会造成燃烧异常。燃烧时段、汽油的辛烷值没有完全燃烧、燃烧室温度上升到过高，都会使发动机产生爆震燃烧。④绝缘体顶端有条纹。这种条纹说明火花塞有漏气现象，应换上新的火花塞。（2）火花塞有沉积物沉积物与绝缘子间偶见沉积物，用于清洁发动机。要保持性能良好，就需要找出故障根源。①油性沉积物。火花塞积油，说明润滑油进入燃烧室。若仅是火花塞部分，阀杆油封应该破损。若该沉积物吸附于各缸，则意味着气缸中有漏油，您需要检查通风装置和空气过滤器有没有梗塞。②黑色沉积物。火花塞的电极处存在沉积物，这意味着混合物非常浓，您可能需要高速踢引擎并持续几分钟，可以在电极上燃烧一层黑烟。3上海大众汽车点火系统故障案例分析3.1发动机启动困难案例分析（1）故障现象有一辆2020款上海大众汽车，在汽车使用期间，常出现起动困难，发动机不能着火现象等。通过拆解发动机，查出为电控点火系统有问题。（2）故障诊断。故障诊断先用解码仪进行全方面检测，全面判读检测所得故障码，通过对数据的解读，未检测到故障提示。接着进行汽车发动机的常规检查，第一步，检查汽车供油系统，供油信号测试结果正常；步骤2，检测喷油器的工作声，声音检测表明，喷油器运行正常。从检测结果中可排除为供油系统及喷油器失效所致。（3）故障排除：经进一步排查该车为汽车分电器故障，经分析有180°扭转位置不正确，经大修再装汽车发动机能正常起动，但是仍有起动困难。检修人员再试一次后发现发动机加速过程中出现乏力现象，而且无论冷车或热车均有起动困难和加速乏力等问题。3.2发动机抖动案例分析（1）故障现象：2020款上海大众汽车车辆怠速运行状态，发动机运转基本正常且稳定，尾气排放一致，无缺缸现象。但是，当汽车行驶的速度加快后，发动机动力显着降低，且存在缺缸造成抖动现象，特别在负荷增加时，故障现象较为显着，偶尔觉得车出现动力中断。（2）故障诊断：利用故障诊断仪读出故障码，“P0300”故障码提示缺缸。由于这种故障在汽车行驶过程中最易发生，于是链接了故障诊断仪，对行车时的数据进行了观测，数据流上显示的是4缸加速过程的缺火情况，另一缸运转正常。疑似点火线圈失效，因为这辆车是每只气缸的点火线圈，无高压线时，换用点火线圈，故障仍然存在。（2）故障诊断与排除方法：a.外部检查:检查高压线是否脱落或插不准；火花塞是否漏电等。b.查看分火头。将分火头放置在缸体内取导电片，靠入缸体内，取中间线条靠准分火头孔3mm左右，利用中间高压线对分火头进行跳火。若火花出现，属分火头破损。若无火花出现则更换火花塞，或者洗了在继续观察。c.查看分电器盖有无破损。将分电器盖悬在空中，拔出所有高压分线对准缸体4mm左右，带动断电器触点进行跳火测试。若火花不存在，问题就出在者分缸线上，火花存在，则是分电器盖破损了。d.如发动机运转、但是高压供电也存在一些问题，能够进行单缸断火的试验。一缸断火后发动机的运行状态也是如此，表示该缸火花塞没有发挥作用。（3）故障排除：经试车后结合上述资料分析，替换点火线圈，判定HC显着升高的原因为火花塞未跳火，但是喷油嘴运转正常。在更换了四个新的火花塞后又进行了试车，加速工况下不存在缺缸等失效情况。试车一段距离后，尾气的检测数据一切正常。3.3发动机动力不足案例分析（1）故障现象：2020款年上海大众汽车汽车很难启动，怠速不稳；发动机水温高、发动机易爆炸、易燃烧以及功率不足等。（2）故障诊断：检查初始点火的提前角，按有关规定进行调整。对发动机点火正时失准问题造成影响的零部件有曲轴转角及转速传感器、发动机点火基准传感器等，所以要专门检查信号的转自有无歪斜、变形，装置间隙的适当与否等等。（3）故障排除：对点火提前角控制系统发生故障时，如果故障灯已经亮起，应首先使用本车故障自诊断操作程序将故障码调出，然后按故障码意义，将故障排除。重点要对发动机的水温传感器，爆燃传感器进行检测。此外，进气管上的空气流量传感器、节气门位置传感器和压力传感器在工作不正常的情况下会导致点火正时不准确的问题。火花弱的故障诊断。4结论针对上海大众汽车汽车点火系统故障的维修，通过优化火花塞的结构设计，增强了其耐电压能力，调节点火线圈的可供电压，避免火花塞陶瓷体在高压下击穿，涉及一种双贵金属火花塞在使用寿命内对点火电压进行调控的联合应对措施。以及通过整车耐久试验、发动机台架耐久试验，使措施的实施效果得到了全面验证，从而解决了该款发动机点火系统故障的问题。本文并没有把上海大众汽车汽车点火系统中的零部件分开来分别研究，而是将整个点火系统组合在一起，对系统内部各零部件性能指标间的联系和匹配关系进行了研究，为该行业汽油发动机研制提供工程参考。致谢：经过几个月的资料搜