|
一、困扰 在汽车维修行业，汽车点火系统引发的困扰很多。比如，在稍大一些的汽车维修企业，汽车电工与汽车机修工的分工很明确，可偏偏在排除汽车点火系统引发的故障时难以明确分工。电控点火系统属于电工的工作范畴，实际操作中却往往由机修工来完成。因此，对机修工来讲，即使不懂电，也得接手点火系统的检修工作。在电控点火系统检修的相关书籍中，介绍了很多测量方法。有时，完全按照理论的方法去检测点火线圈，检测结果提示系统正常，但点火系统就是不跳火。也就是说，测量是通的，系统却不一定能正常工作；测量不通的时候，系统却不见得就有故障。从理论上讲，分组双缸同时点火，假如1、4缸同时跳火，在互感时要构成一个回路，如果1缸发生短路，4缸会跳火；如果1缸发生断路，4缸是不能跳火的，因为电路没有形成回路。可实际情况偏偏与理论相违背，常常出现1缸短路、4缸也不跳火，而1缸断路、4缸照常跳火的情况。 二、电控点火系统的类型 为了解开汽车点火系统检测中遇到的这些困扰，我们需先了解汽车电控点火系统的三种类型。这三种类型涵盖了当今所有的汽油车型，研究透彻这三类点火系统，不但可以找到解决电控点火系统理论与实践之间的困扰，也能找到检修所有汽油车点火系统的“疑难杂症”。 1. 一个点火线圈控制所有汽缸的点火系统一个点火线圈控制所有汽缸的点火系统，通过高压线、分电器来完成各缸的分别点火。这种系统结构是传统结构的改进，其原理见图1。 在这种电控点火系统中，发动机转速信号是汽车ECU读取或计算基本点火提前角最主要的依据之一，而曲轴转角信号则用来计算具体的点火时刻。如一缸上止点或上止点前某一特定的角度时，输出一个脉冲信号，ECU将这一脉冲信号作为计算点火提前角的曲轴位置基准点，并与曲轴转角信号一起计算曲轴任一时刻所处的具体位置。上述曲轴与凸轮轴两传感器信号是保证电控点火系统正常工作最基本的输入信号，缺少任一信号，都会造成点火系统不能正常点火，甚至无法启动发动机的故障。传感器一般安装在分电器内或飞轮壳上，新型的发动机则大多安装在配气机构凸轮轴的前端或后端，信号的获取方式也有磁感应式、光电式和霍尔效应式等多种形式。在这种电子控制点火系统中，点火提前角通常由初始点火提前角、基本点火提前角和点火提前角修正值三部分组成。如果遇到由电控系统引发的熄火，应当首先考虑三种情况：一是发动机ECU是否收到转速信号；二是发动机ECU是否发出喷油与点火信号；三是发动机ECU发出的喷油与点火信号是否在途中丢失。从这三方面进行排查，一般即可排除故障。 2. 双缸同时点火的系统 这种电控点火系统由1个点火线圈控制2个汽缸，无分电器，分组双缸同时点火(见图2)。1个缸在压缩行程末为有效点火，1个缸在排气行程为无效点火。在这种结构下，4个缸一般需要2个点火线圈，6个缸就需要3个点火线圈，8个缸则需要4个点火线圈。行车电脑、点火模块和各种传感器配合控制点火正时。
3. 无分电器点火系统 无分电器点火系统又称直接点火系统，它取消了分电器，直接将点火线圈与火花塞相连接或通过二极管与火花塞相连接，即把高压电直接送给火花塞进行点火(如图3所示)。在这种结构下，4个汽缸就得有4个点火线圈，12个汽缸就得有12个点火线圈。无分电器点火系统的高压配电方式有二极管分配式和点火线圈分配式两大类。装车较多的是用1个点火线圈向2个火花塞供给高压电。点火线圈次级绕组的两端分别连接1个火花塞,这意味着2个火花塞要同时跳火,1个在汽缸压缩行程中跳火,1个在排气行程中跳火。在无分电器点火系统下，由行车电脑采集信息并进行处理以确定所处运行工况的最佳点火提前角，点火模块用曲轴或凸轮轴位置传感器信号控制点火线圈初级电路的正时。无分电器点火系统中有不止1个点火线圈，点火模块使线圈跳火顺序和发动机曲轴位置及点火顺序同步。因此,点火模块取代了分电器。初级电流由控制模块内的晶体管控制，系统中的每个点火线圈都有1个相对应的开关晶体管，晶体管控制初级电路搭铁和搭铁时间。当初级电流中断时,次级绕组中产生感应电动势,使与点火线圈连接的火花塞跳火。点火线圈的正时和顺序都由控制模块和触发装置输入决定，控制模块还控制初级电路导通时间。 在直接点火系统中,从火花塞跳火到初级电路导通之间有一段时间间隔。当系统需要较高电压时,线圈的通过电流达到最大。不需要高电压时,也就不需要大的电流,并且不希望大电流产生过量的热。因此,通过程序设置,控制模块仅在需要高电压或者线圈连接断路时,才使线圈达到完全饱和。 由于次级绕组的绕向关系,当初级绕组断电、次级绕组感应高电压时,每组中的一个火花塞按正常方向跳火,即从中心电极的正极到侧电极的负极,而另一个火花塞的跳火方向正好相反。两个火花塞同时跳火,形成串联回路。两个火花塞总是在压缩行程和排气行程中同步跳火，每个线圈能够产生高达数万伏特的感应电压。所以,点火线圈能够满足由于极性相反和两个火花塞同时跳火所需的高电压。由于处于废气中的火花塞气隙内的电阻很小,所以废气中的火花塞跳火所需的电压很低,从而可以向同组中的另一个处于压缩行程的火花塞提供高电压。明白了以上原理，再来分析故障现象就容易了。 三、故障现象分析 无分电器双缸同时点火的二极管分配式点火线圈(见图4)，从外观看就是一个整体式线圈。内部初级绕组由两个晶体管分别控制搭铁，共用一根电源线；2组初级线圈共用1个次级绕组线圈，即1个线圈通过4个二极管控制4个火花塞，利用二极管的单向导电作用来分配高压火。比如点火顺序为1-3-4-2的4缸发动机，当ECU接收到曲轴位置传感器相应信号时，向点火控制器发出触发点火信号，控制器的控制回路使Tr1截止，初级绕组中的电流被切断，在次级绕组中感应出下“+”上“-”的高压电，经4缸和1缸火花塞构成回路，两个火花塞均跳火，此时1缸接近压缩终了，混合汽被点燃，而4缸正在排气，火花塞点空火，曲轴转过180°后，ECU接收到传感器信号后再次向点火控制器发出触发信号，Tr2截止，初级绕组B中的电流被切断，次级绕组感应出上“+”下“-”的高压电，并经2缸和3缸火花塞构成回路，同时跳火，此时3缸点火，2缸点空火。依此类推，发动机曲轴转2圈各缸作功1次。另外还有次级线圈中串联1只二极管的结构(如图5所示)，这种结构设计的目的，是为了防止在初级电路接通瞬间的感应电动势产生误点火,即在火花塞电路中串接高反压二极管,利用二极管的单向导电性来防止误点火。因为大功率管导通，初级电路接通的瞬间，点火线圈绕组内产生1000V左右的高压电，此时活塞正处在进气行程末期与压缩行程初期之间，缸内压力较小，若火花塞跳火，则发动机不能正常运转，并将产生回火现象。为了避免这种现象的发生，电路中设置有高压二极管。当大功率管导通时，1000V左右的高压反向加在二极管的两端，二极管截止，高压电无法使火花塞跳火；当大功率管截止时，次级绕组产生正向高压电，二极管导通，可使火花塞顺利跳火。
实践中，分组双缸同时点火，有的第1缸火花塞短路，偏偏点火线圈4缸处内部对铁芯放电，结果造成1缸短路，4缸也不跳火。同理，当1缸火花塞或点火线圈断路，如果点火线圈1缸处内部可以对铁芯放电，4缸照样跳火。所谓理论上说不通，只是表象。通过实践认真分析，理论上就完全说得通。 另外，还有许多维修教程推荐大家测量点火线圈。单纯只有线圈的还容易测量，串联了二极管线圈的就不方便测量，因为这涉及正反向电流，只有根据结构测量才能断定是否损坏。比如，测量线圈的电阻是好的，甚至线圈与铁芯之间也不短路，但偏偏就是不跳火，因为它与铁芯之间的绝缘间隙可能小于火花塞间隙，火花能在铁芯中跳火，却就是不能在火花塞中跳火。从维修实践来看，对点火线圈进行测量，只能是一个辅助检测手段，关键还要通过装车试验或利用示波器进行检测。所以，通过试换法检修点火系统是快速且有效的，值得我们大力提倡。
您看此文用 ◢ 关于「 汽车保养与维修 」 您掌上最具影响力的汽车微媒体，百万汽车爱好者共同关注，为微友提供用车养车驾车资讯、汽车知识、行业观点、汽车主题生活等服务。 ★ 微信公众号：byorwx （保养or维修） ◢ 您可以通过微信可获得以下服务： ≯回复“违章”查询车辆违章记录； ≯回复“ PM ”关注当地空气质量； ≯回复“学习”学汽车维修、学汽车营销等； ≯回复“天气”查询当地天文气象； ≯回复“车模”观赏为您准备的秀色； ≯回复“会员”汽车微公社大家庭在等您； ≯回复“招聘”汽车行业求职招聘发布与发布； ≯回复“故障/保养/发动机/驾驶/...”你懂的； ◢ 更多服务只有关注我们后才能体验哦
|
|
|
