奇瑞A3电控发动机点火系统故障分析与排除论文.pdf

目 录摘要.1刖H.11案例描述.22原因分析.23奇瑞A3点火系 统 结 构分析和电 路 分析.23.1 点火系 统 结 构组 成.23.2工作原理.43.3点火系 统 的 电 路 分析.54奇瑞A3运 转 不正常故障 检测方法方案设 计.5结 论.9致 谢.9参考 文献.93摘要本文根据本人实习中真 实案例，奇瑞 点火系 统 故障 造 成发动机起 动不了和运 转 不正常，跟 随 我的 师傅去修车，当时很不懂，看 着 他在操作一两下就排除 了。后来我查阅 了一些资 料和请 教老 师,终 于能 够写下本毕业设 计。首 先记 录案例情况，然后进 行 原因分析，再次重 点分析电 控发动机结 构 分析和电 路 分析，最后一步一步的 进 行 检测方案设 计，基本上对故障 排除 整个过 程 做了复原。关键 词：奇瑞A3点火系 统 故障 分析与排除、八、刖H H电 控发动机主要 由 燃 油系 统 和点火系 统 等 组 成，发动机正常运 转 的 主要 条件 有：正确 的 点火时间；恰当的 可燃 混合气；足 够大的 点火能 量；正常的 汽缸 压力等。一些发动机碰 到不能 起 动时就是围绕 这 几个条件进 行 排故，对于点火系 统 的 故障 比 较 容易排除，因为点火系 统 结 构比较 简 单，但在现 代电 控发动机组 成结 构中，点火 系 统 的 发展由 有分电 器到无分电 器点火，无分电 器点火包括分组 点火和独 立 点火。点火系 统 的 主要 作用 就是通 过 点火线 圈提供定时高 能 量 的 点火，能 够把火花 塞击 穿。在日常维 护中，更换火花 塞是发动机维 护的 主要 内容，因为火花 塞长 时间 工作 会造 成中心电 极烧蚀、间 隙 变大。同时在日常维 修，如何排除 点火系 统 故障 虽 然不 是很难，但是经 常要 碰 到的，本毕业设 计 目 的 就是想对排除 此类 故障 一个方案设 计，供同行 们参考。11案例描述车 型：奇瑞A3A3；行 驶 里 程：38000km38000km；车 辆 识 别码：LWDC11B9AD044464LWDC11B9AD044464情景描述：某客户奇瑞A3A3车 在洗了车 后，起 动发动机发动不了。打电 话 求助我所在的 修理 店，我随 师傅一起 去修车，师傅首 先试 火然后更换保险 丝再发动，发动机能 起 动，但怠速 不稳，接下来要 我拆火花 塞，有一个火花 塞好像有很多油污，师傅建议 全部 更换,发动机能 正常起 动并运 转 正常，晚上我百 思不得其解，后师傅给 我看 了奇瑞 维 修手册，我才明白 是什么原因，主要 就是点火系 统 出现 了故障。2原因分析根据发动机不能 起 动故障 现 象，具体原因如下：发动机燃 油系 统 故障，发动机点火 系 统 故障，发动机传感器和执行 元件故障，发动机机械故障 造 成的 汽缸 压力过 低等。根 据先点火再油路 后机械系 统 故障 思路，检测出奇瑞A3A3是点火系 统 故障，即重 点检测点 火控制电 路。3奇瑞A3点火系 统 结 构分析和电 路 分析3.3.11点火系 统 结 构组 成电 控单元控制点火系 统 主要 由 电 源(蓄 电 池和发电 机)、点火开关、传感器和各种 控制开关、电 控单元、点火控制模块、点火线 圈、分高 压线 以及火花 塞等 部 件组 成。(1)(1)各种 传感器和各种 控制开关传感器信号主要 是用 来检测与点火有关的 发动机工作状 况信息，并将检测结 果输 入 电 控单元，作为计 算 和控制点火时刻的 依据；而 各种 控制开关信号则用 于修正点火提前 角。曲轴 位置 传感器和凸轮 轴 位置 传感器最重 要。曲轴 位置 传感器的 作用 是检测发动机 曲轴 的 旋转 位置 和转 速，ECUECU利用 此信号确 定曲轴 的 旋转 位置 和转 速，控制点火与喷油 时刻；凸轮 轴 位置 传感器的 作用 是为ECUECU提供凸轮 轴 的 相 位信息，判断发动机所处工作 循环 行 程，确 定1 1缸 压缩 上止点位置，可以对点火时间，喷油时间 和爆 燃 进 行 控制。2(2)电 控单元电 控单元控制点火系 统 是发动机集 中控制系 统 的 一个子系 统，电 控单元既是燃 油喷 射控制系 统 的 核心，也是点火控制系 统 的 核心。(3)点火控制模块点火控制模块根据结 构和功能 又称 点火电 子组 件、点火器或功率 放大器，是电 控单 元控制点火系 统 的 功率 输 出极，它接受电 控单元输 出的 点火控制信号并进 行 功率 放大，以便驱 动点火线 圈工作。奇瑞 点火模块在电 控单元内部，主要 控制点火线 圈搭铁 电 路。(4)点火线 圈和分高 压线，奇瑞 部 件位置 如图1。点火线 圈能 将直 流电 源12V低压电 压变成15000-20000V高 压电。外观 形状 见 图2.其构造 是在薄 钢 片 叠成的 铁 芯 上绕 有两个绕 组：初级 绕 组 由 较 粗 的 漆包线 绕 成230-370 匝；次级 绕 组 有漆包线 绕 成11000-23000匝。图2点火线 圈3（5）火花 塞，外形见 图3。俗称 火嘴，它的 作用 是把高 压导线（火嘴线）送 来的 脉 冲高 压电 放电，击穿 火花 塞 两电 极间 空 气，产生 电 火花 以此引燃 气缸 内的 混合气体。图3火花 塞3.23.2工作原理奇瑞A3采 用 无分电 器电 控单元控制点火系 统 的 控制方式，具体为同时点火方式。该 点火系 中，点火线 圈直 接与火花 塞连 接，点火线 圈的 次级 绕 组 有两个高 压输 出端，次 级 绕 组 利用 高 压线 将两个气缸 的 火花 塞，通 过 它们的 接地点串联 成一个闭 合回路，一个 点火线 圈产生 的 高 压电 可以向两个气缸 的 火花 塞提供，点火线 圈对处于压缩 行 程 上止点 和排气上止点两个气缸 同时点火。分析奇瑞A3点火线 圈对1、4缸 进 行 同时点火，第1 缸 压缩 上止点时，第4缸 则是排气上止点，此时第1缸 是有效点火，第4缸 则是空 火，即无效点火，由 于第4缸 里 的 压力比第1缸 低得多，只需 很少放电 能 量 就能 保证 高 压电 通 过。曲轴 转 过360。后，情况正好相 反，第4缸 是有效点火，第1缸 是空 火。点火系 统 控制简 单原理 如下：曲轴 位置 传感器（凸轮 轴 位置 传感器）一一ECU（控制）一一点火线 圈-分组 控制 各缸 高 压线-火花 塞。启动发动机时曲轴 位置 传感器将发动机转 速 信号送 到ECU,ECU在接收到该 信号后才 开始计 算 点火和喷油信息，如果系 统 无法接收到转 速 信号（曲轴 位置 传感器损坏、传感 器线 路 故障），ECU将不会控制点火线 圈进 行 点火，发动机无法运 转。43.33.3点火系 统 的 电 路 分析图44点火线 圈控制电 路 图根据点火线 圈控制电 路 图（见 图4 4）可知，点火线 圈插头有3 3根线，其中一根是电 源 线 是直 接由 点火开关控制的 电 源，经 过 保险 丝FB6FB6；2 2、3 3缸 点火控制线 接ECUECU 2#,2#,1 1、4 4 缸 点火控制线 接ECUECU 5#,5#,点火线 圈上有四个针 脚，在该 系 列发动机上，系 统 只用 了其中 的 三个针 脚，点火线 圈由ECUECU控制塔铁。4奇瑞A3运 转 不正常故障 检测方法方案设 计（1 1）根据故障 现 象，先试 火，试 火方案如下：1 1）拔出1 1缸 高 压线；选 择合适 规 格的 火花 塞套筒；检查判断火花 塞间 隙 标准值是0.9-1.lmmo 2）高 压跳 火试 验：先拔掉燃 油泵继 电 器，切断燃 油（或者 直 接拔掉相 应的 喷油器）；确定发动机体上无燃 油，可燃 物；蓄 电 池电 压12V以上，起 动机工作正常；把火花 塞插 上分高 线 压在发动机缸 体上试 火。具体操作见 图5。图5试 火（2）分高 压线 检测，如图6检测，检测值为13.39千欧图6高 压线 检测（3）点火线 圈检测，初级 线 圈检测方法如图7,初级 线 圈：0.80.9欧姆次级 绕 组（归 零 电 阻 为0.9欧姆）：次级 线 圈检测方法如图8,次级 线 圈：14.5K欧姆。6图7初级 绕 组 电 阻 检测图8次级 绕 组 电 阻 检测(4)经 过 测量 点火线 圈没有问 题，再检查点火线 圈插头是否正常，点火开关打开，检 查3号对地电 压为应该 为12V,但没有。可能 是保险 丝故障，打开保险 丝盒，如图8。保险 丝位置 为FB6,检查保险 丝烧断，开始没有带保险 丝，就从备用 位置 拿出保险 丝更 换，再检查点火线 圈3号对地电 压为12V,如图9。7图8保险 丝盒图9检测点火线 圈3#电 压(5)起 动发动机，发动机能 起 动，但怠速 严重 抖动，师傅进 行 断缸 实验，他从第 一缸 开始断开喷油嘴，断开第 一缸、第 二缸、第 三缸 后发现 在断第 三缸 时发动机转 速 没有任 何变化，即说 明第 三缸 工作不正常。后来又问 老 师故障 可能 为工作不良，主要 原因是点 火能 量 不够。拆下第 三缸 火花 塞，发现 火花 塞间 隙 过 大，幸亏带来了火花 塞，全部 更换,再起 动，故障 排除。8结 论由 于奇瑞A3采 用 无分电 器电 控单元控制点火系 统 的 控制方式，具体为同时点火方 式。该 点火系 中，点火线 圈直 接与火花 塞连 接，点火线 圈的 次级 绕 组 有两个高 压输 出端,次级 绕 组 利用 高 压线 将两个气缸 的 火花 塞，通 过 它们的 接地点串联 成一个闭 合回路，一 个点火线 圈产生 的 高 压电 可以向两个气缸 的 火花 塞提供，点火线 圈对处于压缩 行 程 上止 点和排气上止点两个气缸 同时点火。奇瑞A3的 故障 排除 中，我们需 要 查A3阅 维 修手册，根据厂家维 修资 料，运 用 万用 表、汽车 试 灯等 检测设 备对点火系 统 和保险 丝进 行 检测，在检测过 程 中启动发动机进 行 热车 检测，更能 对故障 进 行 一个更好的 定位和排除。致 谢在毕业设 计 完成之际，我要 特 别感谢 我的 指导老 师廖勇武老 师的 热情关怀和悉心指 导。在我撰写过 程 中，廖老 师倾注了大量 的 心血 和汗水，无论 是在设 计 的 选 题、构思和 资 料的 收集 方面，还 是在研 究 方法以及成文定稿 方面，我都 得到了廖老 师悉心细 致 的 教 诲 和无私 的 帮助，老 师的 严肃 态度与教学方法使我受益 匪浅，让 我明白 了知 识 的 重 要 性 并且时刻激励着 我去探索，让 我受益 一生，在此表 示 真 诚 地感谢 和深深的 谢 意。同时，搞毕业设 计 的 过 程 中得到了许 多同学的 帮助与支持，我在此表 示 诚 挚的 谢 意！最后，向在百 忙中抽出时间 对本文进 行 评 审并提出宝贵 意见 表 示，非 常地感谢！参考 文献1 麻 友良 丁卫东主编.汽车 电 器与电 子控制系 统M.北京：机械工业出版 社,2005年8 月2 马 勇智刘可湘主编.汽车 电 器维 修技师M.北京：人民交通 出版 社，2004年1月3 谭 本忠.汽车 故障 排解 思路 与实例.北京：机械工业出版 社20084 吕传章.汽车 维 修与检测诊 断国.北京：人民出版 社,20015 张建俊.汽车 检测与故障 诊 断技术国.北京：机械工业出版 社，19996 王 军锋.汽车 故障 检测技术北京：机械工业出版 社，20099