點火系7-8

www.sail-shipping.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：似水流年90 類別：汽車構(gòu)造維修時間：2007-01-25

第七節(jié) 無分電器計算機點火系
　　無分電器點火系，又稱為直接點火系，它除了具有有分電器計算機控制點火系的優(yōu)點外，取消了分電器總成，其高壓配電由原來的機械式改為電子式，使其還具有如下優(yōu)點：在不增加電能消耗的情況下，進一步增大了點火能量，有利于采用稀混合氣燃燒降低排放污染物含量和耗油量；避免了與分火頭有關(guān)的一些機械故障，提高了工作可靠性；對無線電的干擾大副度降低，幾乎降至零水平；無需進行點火正時方面的調(diào)整，使用維護更加簡便。
　　1．無分電器點火系組成
無分電器點火系由低壓電源、點火開關(guān)、計算機控制單元（ECU）、點火控制器、點火線圈、火花塞、高壓線和各種傳感器等組成。有的無分電器點火系還將點火線圈直接安裝在火花塞上方，取消了高壓線。見下圖：

　　2．無分電器點火系的工作原理
　　無分電器點火系次級電壓的產(chǎn)生過程和點火提前角的控制與有分電器計算機控制點火系基本相同。下面重點介紹無分電器點火系的高壓配電類型和工作過程。
　　分電器點火系的高壓配電方式有單獨點火和同時點火之分。
　　單獨點火方式是一個缸的火花塞配用一個點火線圈，單獨向各缸直接點火。各個單獨的點火線圈直接安裝在火花塞上，其外形就像火花塞高壓線帽。這種結(jié)構(gòu)的特點是去掉了高壓線，同時也就消除了高壓線帶來的不利因素。各點火線圈的初級繞組分別由點火控制器中的一個大功率三極管控制，整個點火系統(tǒng)的工作也是由計算機控制單元控制。發(fā)動機工作時，計算機控制單元不斷檢測傳感器輸入信號，根據(jù)儲存器（ROM）存儲的數(shù)據(jù)，計算并輸出點火信號給點火控制器，點火控制器判斷點火氣缸后由大功率三極管控制初級電路的通斷而點火。單獨點火的點火控制器，需要判斷點火氣缸的數(shù)目比同時點火方式多一倍，所以電路較復(fù)雜。
　　同時點火方式是利用一個點火線圈對活塞接近壓縮上止點和排氣上止點的兩個氣缸同時進行點火的高壓配電方法。其中，活塞接近壓縮上止點的氣缸點火后，混合氣燃燒作功，該氣缸火花塞產(chǎn)生的電火花是有效火花；活塞接近排氣上止點的氣缸，火花塞產(chǎn)生的電火花是無效火花。由于排氣氣缸內(nèi)的壓力遠(yuǎn)低于壓縮氣缸內(nèi)的壓力，排氣氣缸的中火花塞的擊穿電壓也遠(yuǎn)低于壓縮氣缸中火花塞的擊穿電壓，因而絕大部分點火能量主要釋放在壓縮氣缸的火花塞上。同時點火方式中，由于點火線圈仍然遠(yuǎn)離火花塞，所以點火線圈與火花塞仍然需要高壓線連接。同時點火方式又分為點火線圈配電方式和二極管配電方式兩種。
　　點火線圈配電方式是一種直接用點火線圈分配高壓電的同時點火方式。幾個相互屏蔽的、結(jié)構(gòu)獨立的點火線圈組合成一體，稱為點火線圈組件。4缸機的電話線圈組件有兩個獨立的點火線圈，如圖4-50所示；6缸機的點火線圈組件有三個獨立的點火線圈。每個點火線圈供給配對的兩個缸的火花塞以高壓電。點火控制器中有與點火線圈數(shù)量相等的功率三極管，各控制一個點火線圈的工作。點火控制器根據(jù)電腦提供的點火信號，由氣缸判別電路按點火順序輪流觸發(fā)功率三極管，使其導(dǎo)通或截止，以此控制點火線圈初級繞組的通斷，產(chǎn)生次級電壓而點火。有些點火線圈分配式同時點火系統(tǒng)，在點火線圈的次級繞組中串聯(lián)一個高壓二極管，其作用是防止高速時初級繞組導(dǎo)通而產(chǎn)生的次級電壓形成誤點火。還有的無分電器點火線圈的次級繞組與火花塞之間的高壓電路中留有3~4mm的間隙，其作用與次級繞組中串聯(lián)的高壓二極管的作用一樣，也是防止初級電路接通時的誤點火，二極管配電方式是利用二極管的單向?qū)ㄌ匦裕瑢c火線圈產(chǎn)生的高壓電進行分配的同時點火方式.與二極管配電方式相配的點火線圈有兩個初級繞組，一個次級繞組，相當(dāng)與是共用一個次級繞組的兩個點火線圈的組件。次級繞組的兩端通過兩個高壓二極管與火花塞構(gòu)成回路，其中配對點火的兩個氣缸的活塞必須同時到達(dá)上止點，即一個處于壓縮沖程上止點時，另一個處于排氣行程上止點。計算機控制單元根據(jù)曲軸位置等傳感器輸入的信息，級計算，處理，輸出點火控制信號，通過點火控制器中的兩大功率三極管（VT1和VT2），按點火順序控制兩個初級繞組的電路交替接通和斷開。當(dāng)1、4缸點火觸發(fā)信號輸入點火控制器時，大功率三極管VT1截止，初級繞組N1斷，次級繞組產(chǎn)生虛線箭頭所示方向的高壓電動勢，此時1、4缸高壓二極管正向?qū)ǘ够鸹ㄈ稹．?dāng)2、3缸點火觸發(fā)信號輸入點火控制器時，大功率三極管VT2截止，初級繞組N1斷電，次級繞組產(chǎn)生實線箭頭所示方向的高壓電動勢，此時2、3缸高壓二極管導(dǎo)通，故2、3缸火花塞跳火。二極管配電方式的主要特點是一個點火線圈組件為四個火花塞提供高壓，因此特別適宜與四缸或八缸發(fā)動機。
　　絕大部分單獨點火方式的無分電器點火系統(tǒng)均采用無高壓線的直接點火方式，這也是目前點火系統(tǒng)發(fā)展的最高階段。直接點火可使高壓電能的傳遞損失和對無線點的干擾降到最低水平。此外，同時點火方式只能用與氣缸數(shù)為偶數(shù)的發(fā)動機，而單獨點火方式則可用與任意氣缸數(shù)的發(fā)動機。
　　三.機控制點火系的故障診斷與排除
　　現(xiàn)象和傳統(tǒng)點火系及半導(dǎo)體點火系一樣。由于計算機控制點火系組成、工作原理與傳統(tǒng)點火系和半導(dǎo)體點火系有差異，發(fā)生故障的原因也不盡相同，診斷方法差異更大。
　　計算機控制點火系的故障原因除了點火控制器、點火線圈、配電器、高壓線、火花塞發(fā)生故障外，還包括各種傳感器及其線路連接異常或計算機控制單元及其線路連接異常。
　　診斷計算機控制點火系故障時應(yīng)注意，多數(shù)采用計算機控制點火系的發(fā)動機都設(shè)有故障自診斷系統(tǒng)，即發(fā)動機ECU具有自診斷功能。當(dāng)發(fā)動機不能起動或工作異常，懷疑是點火系統(tǒng)故障時，應(yīng)首先利用發(fā)動機ECU的自診斷功能進行診斷和檢查，必要時再進行人工診斷，最后通過人工檢查查明故障部位和原因。
　　1.利用發(fā)動機ECU的自診斷功能進行診斷
　　所謂發(fā)動機ECU的自診斷功能，是指發(fā)動機ECU利用內(nèi)部的門電路和程序——自診斷系統(tǒng)，在發(fā)動機工作過程中時刻監(jiān)視各個電子控制系統(tǒng)的傳感器、執(zhí)行器的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)某些信號失常，自診斷系統(tǒng)會點亮儀表板上的“CHECK”或“CHECK ENGINE”指示燈（又稱發(fā)動機故障指示燈或檢查發(fā)動機報警燈），通知駕駛員出現(xiàn)故障；同時發(fā)動機ECU將故障信息，以代碼的形式存儲起來，維修時技術(shù)人員可以通過發(fā)動機故障指示燈或?qū)Ｓ脙x器調(diào)取。
　　當(dāng)點火開關(guān)旋至接通位置且不起動發(fā)動機，檢查發(fā)動機報警指示燈便會亮起。若報警燈未亮，說明報警燈或其電路有故障。起動發(fā)動機后，檢查發(fā)動機報警燈應(yīng)熄滅。若檢查發(fā)動機報警燈不熄滅，則說明診斷系統(tǒng)已檢測出發(fā)動機系統(tǒng)有故障或不正常。可以利用發(fā)動機ECU的自診斷功能診斷和檢查故障，主要步驟如下：
　　⑴ 按規(guī)定步驟讀取故障碼。
　　不同車系故障碼的讀取方法不同，如豐田車系可用短接發(fā)動機艙左懸架彈簧支座附近的檢查連接器或TDCL的診斷端子，通過發(fā)動機檢查指示燈閃爍顯示故障代碼；切諾基和克萊斯勒車系是將點火開關(guān)5s內(nèi)開關(guān)3次，通過發(fā)動機檢查指示燈閃爍顯示故障代碼。
　　即使采用OBD-Ⅱ診斷系統(tǒng)，采用統(tǒng)一的診斷插座，不同的車系，故障碼的讀取方法也不同，應(yīng)以有關(guān)維修手冊為準(zhǔn)。
　　⑵ 根據(jù)故障代碼，確定故障部位、原因，予以排除。
　　維修人員讀取故障代碼后，可根據(jù)故障代碼表，查出故障的含義、類別以及故障范圍等。一般情況下，故障代碼只代表了故障類型及大致范圍，不能具體指明故障的全部原因，因此，必須以此為依據(jù)進行具體、全面的檢查，發(fā)現(xiàn)故障，予以排除。
　　⑶ 進行路試檢查，確定故障徹底排除。
　　故障全部修理完以后，進行路試檢查。路試中，發(fā)動機檢查指示燈應(yīng)指示正常：既當(dāng)點火開關(guān)旋至接通位置且不起動發(fā)動機，發(fā)動機檢查指示燈點亮；起動發(fā)動機后，發(fā)動機檢查指示燈熄滅，說明故障已經(jīng)徹底排除。若起動發(fā)動機后，發(fā)動機檢查指示燈不熄滅，說明電子控制系統(tǒng)還存在故障。若出現(xiàn)原來的故障碼，則說明故障部位未能徹底修理好；若出現(xiàn)新的故障碼，則說明發(fā)生新的故障，需要繼續(xù)修理。
　　⑷ 清除（消除）故障代碼
　　故障徹底排除后，電子控制系統(tǒng)雖然恢復(fù)正常工作，發(fā)動機檢查指示燈也指示正常，但是故障代碼仍然儲存在存儲器中，不會自行消掉，再讀取故障代碼時，這些故障代碼會和新的代碼一起顯示起來，給診斷維修增加了困難。因此，故障徹底排除、發(fā)動機檢查指示燈指示正常后，應(yīng)及時消除故障代碼。方法如下；
　　將點火開關(guān)旋至斷開位置。然后，從發(fā)動機接線盒中拆下EFI保險絲，10s之后便可清除儲存在ECU中的故障代碼。另外，拆下蓄電池負(fù)極電纜10s以上，也可清除故障代碼，但同時也會把時鐘、音響等其他數(shù)據(jù)清除掉。如果在進行發(fā)動機檢修而必須要拆開蓄電池負(fù)極電纜時，一定要先讀取存儲器中存儲的故障代碼。
　　清除了故障碼以后，要對車輛進行路試。在路試中，檢查發(fā)動機報警燈應(yīng)指示正常。
　　2．人工診斷
　　當(dāng)懷疑計算機控制點火系有故障或自診斷系統(tǒng)顯示點火系故障，需要人工診斷時，對于有分電器計算機控制點火系一般從中央高壓線的跳火實驗開始。從分電器上取下中央高壓線，使其端部距離氣缸體10mm，轉(zhuǎn)動曲軸，根據(jù)中央高壓線和氣缸體之間的跳火是否正常按圖所示的步驟進行檢查和維修，圖中IGf是點火控制器給ECU的點火反饋信號，IGt是點火線圈的控制信號。