汽修专业毕业论文-汽车点火系统的常见故障诊断探讨

摘要随着汽车电子信息技术的迅猛发展，现代汽车的结构日益复杂，科技含量不断增加。现代汽车的故障诊断工作显得非常迫切。发动机的故障诊断和维修在汽车修理中占有极为重要的地位。统计数字表明，45%左右的发动机故障发生在点火系统，可见，点火系统工作质量的好坏直接影响到发动机的技术状况，其故障诊断具有重要意义。本文在査阅大量文献的基础上，分析归纳了电子点火系统的常见故障和常用诊断方法。关键词：汽车发动机；点火系统；故障；诊断方法

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岀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。汽车发动机会因为使用时间过长、使用幅度过大、使用标准不良等问题而发生故障。而点火系统是汽油机的一个重要组成部分，其工作状态好坏直接影响发动机的性能，对点火系统进行检测与故障诊断对保持发动机良好的工作性能有重要意义。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。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。传统点火系统传统点火系统是利用机械式触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，并且产生的髙压低、高速时不可靠、不利维护，因此，该系统已经逐步被市场所淘汰。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。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。微机控制点火系统的原理图如下图1-1所示。图1-1发动机微机控制点火系统无论是哪种形式的点火系统，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。发动机点火系统的常见故障分类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：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。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值异常。分电器故障分电器壳破损、触点间隙过大或者过小。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。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。发动机点火系统故障诊断方法发动机是一个集机、油、电一体的复杂系统，随着时代的发展，电子系统越来越多的应用到汽车发动机系统中。因此，发动机的故障也FI益复杂化。传统的经验诊断方法已经无法满足要求。OBDII车载自诊断系统、发动机综合分析仪都能很好的检测并诊断发动机的综合故障。但是，针对点火系统这个特殊结构的系统，火花塞等故障是无法检测所的。如需进一步分析故障原因，还需要专门的方法检验故障并诊断，实际工作中通常借助仪器设备来检验。数字万用表诊断法以神龙富康轿车为研究对象，使用万用表来诊断点火系统故障。富康轿车TU32/K发动机使用的系统是磁感应式无触点电子点火系统,其主要由点火线圈、高压线、点火控制器、火花塞以及分电器组成这些主要零部件发生故障时会影响正常点火，通常是按照一定的方法对各零部件进行检测，一一排除。在诊断电子点火系故障的时候，通常先判别是髙压电路发生故障还是点火控制电路发生故障。TU32/K发动机点火系统部件的检修参数如表2-1示。表2-1TU32/K发动机点火系统部件的检修参数零部件检修项目正常值点火线圈初级绕组/a0.8次级绕组/a6500火花塞电极间隙/mm0.8-0.9拧紧力矩（冷态）（N.m）25中央高压导线电阻们1650第一缸髙压导线电阻/£!2700高压导线第二缸高压导线电阻/Q3300第三缸高压导线电阻/a3600第四缸高压导线电阻/a4200点火信号发生感应线圈电阻/Q380点火正时角度8°点火顺序1-3-4-2（1）点火系统高压线路检査拔出分电器盖上的中央高压线，使其端头与发动机缸体保持7〜10mm的距离，就车连接好点火线路。接通点火开关，启动发动机，观看中央高压线端头与缸体间是否跳火：如果跳火，且火花正常（较粗的蓝白色火花），则说明表明点火系统地压电路、点火线圈、电子点火器及点火信号发生器等基本工作正常,如果发动机不能正常工作，应该检査点火系统的高压回路部分，包括分电器盖、分火头、高压导线、火花塞等部分。数字万用表接线图如图2-3所示。5•中央高压线6•分电器7-电子点火器（2）点火系统部件检修第一，点火线圈的检修。通过测电阻法来检査点火线圈绕组之间有没有绝缘不良、匝间短路、内部接触不良等情况。方法如下：将点火线圈断开，用万用表来检测点火线圈的电阻,如图所示。点火线圈的初级绕组电阻为0.8欧，刺激绕组的电阻为6.5千欧。如果初级绕组和次级绕组的电阻值与规定值不同，那么就需要换掉点火线圈；通过万用表检测点火线圈任何一个端子和搭铁间的电阻值，应该是无穷大，如果测出电阻值比较小，那么说明点火线圈短路或者绝缘有问题，应该更换点火线圈。万用表接线图如图2-4所示。 图2-4万用表检査点火线圈电阻1-点火线圈初级绕组2-点火线圈次级绕组3-检査次级绕组电阻4-检査次级绕组电阻第二，点火信号发生器的检修。富康轿车TU32/K发动机点火系统分电器由配电器、磁感应式信号发生器、真空和离心点火提前调节装置组成。其中，感应线圈不良是点火信号的常见故障，造成信号微弱，发动机不能启动。检査方法如下：将电子点火器从分电器上拆下，采用万用表检测感应线圈电阻，如图所示。正常的电阻值应该是385欧，任意插脚与外壳电阻应为无穷大，如果检测的电阻值和规定值不相符，或者感应线圈与外壳的电阻不是无穷大，那么表示需要更换感应线圈。万用表检査点火信号发生器接线图如图2-5所示。图2-5万用表检査点火信号发生器1-检査感应线圈是否搭铁2-检査感应线圈电阻3-点火信号发生器4-点火信号触发转子（导磁转子）5-点火信号感应线圈第三，火花塞的检修。火花塞受燃油中化学的腐蚀作用，并且在高温高压下工作，环境比较恶劣,因此故障率很高。火花塞的常见故障有：①火花塞容易有沉积物。火花塞的沉积物有积油、积炭、积灰等，它使得火花塞击穿电压升高，进而导致发动机缺火不能工作。②火花塞烧损。火花塞绝缘体破裂容易导致漏电，火花塞电极熔化等也都会使击穿电压升高，使点火系统不能可靠工作。火花塞的检修方法：①直观检査。把火花塞拆下后，仔细观察火花塞的绝缘体和电极有无沉积物。正常工作的火花塞呈灰白色。②检査调整火花塞电极间隙。正常的电极之间的间隙应该是0.8毫米到0.9毫米之间。测量的时候，用标准的塞尺插入火花塞电极间隙感觉稍有阻力表示适当，否则需要用专用工具通过将火花塞旁电极弯曲来调整间隙。人工智能诊断法基于人工智能的故障诊断方法不需要对被诊断对象进行精确的数学建模，故障模式识别是故障诊断的核心技术，人工神经网络由于具有并行性、自学性、自组织性、联想记忆功能等自身信息处理的特点，能够诊断早期方法无法处理的情况。因此，人工神经网络在故障诊断领域能够发挥重大作用。因为汽车发动机构造繁杂，尤其是多种原因引起故障的时候，要求判断分析过程具有自适应性，因为发动机运行过程中各种参数是实时变动的。神经网络作为分类器可以通过模式识别自动调节分类。所以神经网络是故障诊断领域中的一个研究热点。现代汽车发动机的结构非常复杂，对其进行诊断必须具有很强的容错能力,并且目前还不够深入了解掌握现代汽车发动机内部的故障规律，要进行准确的数学建模，难度很大，需要相当大的工作量。这些都是诊断过程中需要解决的难题。神经网络可以通过学习建立对汽车故障系统的神经记忆，产生对应的反射“神经”，这对汽车故障的判断和诊断非常有利。如传统的专家系统方法一般以经验为基础，其数学模型并不能精确有效地为故障诊断系统确立一一对应关系,而神经网络由于自身强大的学习能力，非常有助于解决诊断分析过程中知识的不确定性问题。其优势在于它不需要建立复杂的数学模型，也不需要建立数学映射对应关系，只需要通过学习训练找出输入向量和输出向量之间的映射关系。结束语在汽车常见的故障中，点火系统的故障超过了所有发动机故障的45%。点火系故障影响汽车的可靠运行，可见，准确分析诊断点火系统潜在的故障因素,并及时釆取措施排除故障是非常重要的。因点火系统出现故障而导致整个汽车发动机出现故障在实际故障检修过程中的比例非常高，因此为了能够最快、最好地做好汽车发动机点火系统的故障诊断与检修，需要正确认识这类故障，尽量减少因故障对驾驶员正常驾驶带来的影响。由于汽车发动机是一个集机、电、油于一体的复杂综合系统，故障因素比较多，并且互相影响，因而导致诊断相当困难。诊断的准确度一般都与诊断者的经验和知识有着密切的关系。因此，人工智能技术的釆用，故障诊断技术水平的提高，是世界各国都非常重视的研究内容之一。参考文献[1]庄月芹.汽车发动机点火系统的故障诊断方法研究[J].2021(2014-35):82-82