【上海大眾汽車點火系統(tǒng)故障診斷與探析（論文）6000字】

PAGEPAGE2上海大眾汽車點火系統(tǒng)故障診斷與分析目錄TOC\o"1-2"\h\u5262上海大眾汽車點火系統(tǒng)故障診斷與分析 1278801引言 1196242上海大眾汽車點火系統(tǒng)的工作原理及其組成 2196952.1上海大眾汽車點火系的工作原理 281162.2上海大眾汽車點火系統(tǒng)組成 2220192.3火花塞故障分析 5273753上海大眾汽車點火系統(tǒng)故障案例分析 6311213.1發(fā)動機啟動困難案例分析 6180883.2發(fā)動機抖動案例分析 743193.3發(fā)動機動力不足案例分析 721674結論 8摘要：汽車點火系統(tǒng)在汽油發(fā)動機中起著舉足輕重的作用，它是保證發(fā)動機正常燃燒和點火的關鍵。在實際使用過程中，由于各種因素會導致汽車點火系統(tǒng)出現各種故障，進而降低其使用性能和使用壽命。點火系統(tǒng)故障對于廢氣排放、振動與噪聲、車輛動力學、燃油消耗的影響是顯著的，也極大地影響了駕駛體驗與車輛安全，所以，點火系統(tǒng)故障的研究對于汽車行業(yè)來說有著現實意義。當前國內外對汽車點火系統(tǒng)故障診斷和維修技術已經做了很多理論分析和試驗驗證，但是對汽油機點火系統(tǒng)常見故障診斷和排除方法尚缺乏深入和系統(tǒng)地研究。文章以汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)故障為切入點，對點火系統(tǒng)故障研究狀況進行了評價，以上海大眾汽車汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)為例，著重介紹電控點火系統(tǒng)工作原理，系統(tǒng)分析重要組成部分的結構、功能和有關性能。針對火花塞陶瓷體破裂導致點火系統(tǒng)失效的問題，對火花塞火花位置不同時相應發(fā)動機功率進行試驗，以排除火花塞火花發(fā)生位置和系統(tǒng)故障的相關性；檢查不同工作條件下的火花塞溫度，發(fā)現火花塞溫度；此外，通過對發(fā)動機提前點火趨勢的研究，可以排除發(fā)動機熱量的主要來源導致點火系統(tǒng)故障的可能性。關鍵詞：發(fā)動機點火系統(tǒng)點火線圈火花塞1引言汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)的失效有很多關聯(lián)因素，尤其是發(fā)動機電控點火系統(tǒng)推出后的復雜結構，故障類型增加。因此對汽油發(fā)動機點火系進行故障診斷時必須從多個角度入手，綜合考慮各方面原因才能做出正確判斷。如零部件損壞導致的失效等，通常情況下，點火線圈主要系統(tǒng)內部零部件都會發(fā)生斷路、短路現象而導致故障，通常表現為連接線束的情況；火花塞這個最突出零件性能指標沒有相互匹配而導致失效，由于各性能指標間的相互影響，使得情況比較復雜，使得它在點火系統(tǒng)故障分析中既是一個難點，又是一個重點。最常見故障是發(fā)動機多缸或者單缸著火，造成車輛起動困難，怠速不穩(wěn)或無法維持高車速的情況等等。另外，發(fā)動機爆震以及排氣管冒黑煙也是一種典型的點火系統(tǒng)故障形式。點火故障給汽車帶來了燃油經濟性、振動噪聲、動力性、廢氣排放等方面上的問題。另外點火系統(tǒng)也是一個失效高頻系統(tǒng)，就車輛常見的故障而言，點火系統(tǒng)故障占發(fā)動機全部故障總數的45%以上。研究汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)故障關聯(lián)因素及因素間的相關關系，第一，可對發(fā)動機點火系統(tǒng)運行過程進行綜合研究，使渦輪增壓汽油發(fā)動機的效能得到充分發(fā)揮，有一定的現實意義和實用價值；二是能夠在發(fā)動機研發(fā)階段，針對故障采取有效應對措施，避免了裝載這種發(fā)動機的汽車在出售之后所遇到的主要品質不良及修理問題，避免損害企業(yè)聲譽；最后，文章對試驗數據、對策方案和問題方法進行了研究，為業(yè)界指導渦輪增壓汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)的研究與開發(fā)提供一定借鑒。2上海大眾汽車點火系統(tǒng)的工作原理及其組成2.1上海大眾汽車點火系的工作原理電控點火系統(tǒng)由汽車發(fā)動機及蓄電池供電，電源低壓電經點火線圈變?yōu)楦邏弘姡M一步由分電器配裝在各油缸火花塞上?；趥鞲衅鞑杉降陌l(fā)動機運行狀態(tài)信息，電控單元經運算判斷后發(fā)送點火控制信號引燃可燃混合器并起動發(fā)動機。此外，分電器也可不用，直接由微機控制系統(tǒng)配發(fā)高壓電起動發(fā)動機。點火系列由觸發(fā)系統(tǒng)、高壓導線點火正時裝置等組成。現在點火提早裝置已全部改為由發(fā)動機電腦負責，電腦收集節(jié)氣門位置、電瓶電壓、發(fā)動機轉速、空氣流量和其他信號，并計算最佳點火正時提早角然后發(fā)送點火信息達到控制點火正時政策。因為汽油的燃燒溫度較高，壓燃難度大，所以加裝點火系后，無論發(fā)動機轉速高低、負荷大小，只要發(fā)動機運轉，均可適時給以足夠大的電壓，這樣火花塞就可產生足夠大的火花來燒蝕氣缸中的混合氣，從而使發(fā)動機打出最佳點燃性能即低電壓轉變?yōu)楦唠妷骸?.2上海大眾汽車點火系統(tǒng)組成2.1.1點火控制模塊點火控制模塊匯合到ECU內，它可以識別點火氣缸，完成點火線圈電路接通與割斷功效見圖2-1。點火模塊的作用是為ECU提供火花塞正確或錯誤點火信號，ECU發(fā)送點火正時指令之后，將通過IGF所發(fā)送的信號進行舉行探測。如果出現了信號則表明點火系統(tǒng)正常，若是出現多次卻無任何反應或響應，則說明點火系統(tǒng)不正常。連續(xù)3次未收到信號，說明點火系統(tǒng)出現了故障，ECU會自動停噴，以避免由于可燃混合氣過多沒有被引燃而造成危險和其他零件損壞事故。圖2-1點火器電路框圖2.1.2高壓線圈N70帶有功率輸出級的點火線圈相當于自耦變壓器，把電源供給12V低壓直流電變成15-20kV高壓直流電。上海大眾汽車發(fā)動機點火線圈處設有5個銜接針角，分別為1-電源正極31線、3-IGT引燃正時控制信號線、I-為高壓線圈與火花塞相連的節(jié)點、2,4-為發(fā)送機艙接地點一、接地點三。其中一根與發(fā)電機相連，另兩根分別與蓄電池和點火變壓器相連，其余三根導線均直接或間接地通過點火控制系統(tǒng)中的電阻進行傳輸。當探測到點火系統(tǒng)處于運行狀態(tài)，這些線條的訊號，就是偵測正確與否的一環(huán)。圖2-2點火線圈2.1.3電源供給點火體系運行時所需的數量是由發(fā)電機、蓄電池等組成，電壓一般在12V左右。蓄電池功能：（1）發(fā)動機啟動后，通過蓄電池為起動機、儀表、點火系統(tǒng)等用電分配提供電能。（2）在發(fā)電機電壓小于蓄電池電壓的情況下，蓄電池將為車輛的用電分配電源并為交流發(fā)電機提供激磁電流。（3）所述發(fā)電機在蓄電池存電量不足的情況下對蓄電池進行充電。（4）具有汲取電路所產生之電壓、固化電網電壓、護衛(wèi)用電的配置效果。使用時需要檢查的項目：（1）蓄電池的殼體狀況有無腐爛損壞（2）電解液的氣味、色澤、液位有無奇異。（3）蓄電池極樁及電纜的狀況。（4）蓄電池固定夾有無腐蝕、松動等現象。（5）按期對蓄電池電解液是否致密進行檢查。圖2-3發(fā)電機工作電路2.1.4火花塞火花塞，俗名火口圖1-4，就是用高壓線，屬于脈沖高壓放電的范疇，由火花塞、火噴嘴線打通兩電極間空氣，噴發(fā)出的電火花點燃了氣缸內混合氣體，對高性能發(fā)動機要求的3個先決條件，高能量而又不雜亂的火花、夾亂均勻混合氣，然后高壓燃縮比例。圖1-4火花塞結構2.3火花塞故障分析汽車經常出現發(fā)動機發(fā)冷的現象、熱機啟動困難，有時需要啟動很多次才會起火。有的甚至一啟動就熄火，即使勉強起動也不能正常行駛。起火時，功率不足，怠速不穩(wěn)，加速不佳，顫抖，反復出現怠速自熄火的圖像，油污嚴重、氣量損耗加大。一切皆因火花塞損毀而造成。首先，故障搜查是必要的。清洗節(jié)氣門，更換火花塞及高壓線等，故障內容尚未得到改善，打開空調后，故障的表現更明顯。接取油壓表主持檢查，怠速顫抖，熄火后，如果油壓保持不變，為260kpa，說明油供不成問題；這時，采用破缸法對各缸點火情況及工作狀態(tài)進行檢驗，首先抽出高壓線。用好火花塞做火災試驗后，發(fā)動機有震動，無熄火現象。接著各取出第二，第三，第四缸高壓線進行跳火實驗，發(fā)動機將很難啟動，甚至在無意中起動時，迅速熄火。從而判斷為1缸火花塞啟動不暢，進而故障持續(xù)排除，在更換了第一個氣缸的新火花塞之后，徹底排除故障。最后，對故障進行了分析，查找車型點火系統(tǒng)資料，得知：該車采用無分電器型、模塊式，雙火花靜止高壓分派點火系統(tǒng)，靜態(tài)高壓配電體內部設有兩個點火線圈，每個點火線圈都具有兩個輸出端，經高壓線依次與各缸火花塞連接，形成雙點火回路。點火線圈在尋常點火過程中，如果兩個火花塞之間的間隔時間合適，做功的缸位于收緊之后的上止點，可燃混合氣進行壓縮之后，火花塞電極之間所引起的阻抗力是渺小的，易打，點火電量跳火做功缸火花塞；而另一缸則遲疑在排氣的上止點，缸內氣體引起阻抗偏大，不容易擊穿跳火，這樣才能保證做功缸燒得恰到好處?；鸹ㄈ话闶褂脡勖鼮?5000km，長效火花塞的使用壽命可達30000km?；鸹ㄈ氖褂脳l件和環(huán)境比較苛刻，因此要特別注意維護保養(yǎng)，否則容易引起燒損或爆炸事故。發(fā)動機起動后，火花塞絕緣體裙部基本保持500~600°C。高溫狀態(tài)下，電極表面上產生大量的火花并與空氣接觸形成電火花而引燃燃油，從而引起著火燃燒，造成汽車失火事故。如果氣溫偏低，將出現走電的缺火現象；如果氣溫過高，則會觸發(fā)過早燃燒而發(fā)生爆震。所以要特別注意火花塞的使用、保養(yǎng)和維護工作?；鸹ㄈ倏v常見故障如下：（1）火花塞嚴重燒蝕當火花塞尖端的疤痕破損和電極燒蝕后，這是說明它已損壞，此時要選擇新的火花塞。更換時應該看燒蝕表象另有改變，以便于尋找原因。①電極熔化后絕緣呈白色。結果證明：燃燒室溫度偏高。主要原因是內部積炭過量，因為氣門之間的間隙太小等導致的冷卻裝置狀態(tài)不夠穩(wěn)定或者排氣門的過熱，又或沒有按照應有的力矩旋緊火花塞等。②電極受損。說明發(fā)動機發(fā)生早燃可能由于燃燒時段過長或汽油辛烷未完全燃燒、火花塞的熱值過高所致。③絕緣體尖端碎裂。爆震燃燒對絕緣體斷裂有很大影響。在點火時刻，如果燃油供給系統(tǒng)壓力超過規(guī)定范圍，也會造成燃燒異常。燃燒時段、汽油的辛烷值沒有完全燃燒、燃燒室溫度上升到過高，都會使發(fā)動機產生爆震燃燒。④絕緣體頂端有條紋。這種條紋說明火花塞有漏氣現象，應換上新的火花塞。（2）火花塞有沉積物沉積物與絕緣子間偶見沉積物，用于清潔發(fā)動機。要保持性能良好，就需要找出故障根源。①油性沉積物?；鸹ㄈe油，說明潤滑油進入燃燒室。若僅是火花塞部分，閥桿油封應該破損。若該沉積物吸附于各缸，則意味著氣缸中有漏油，您需要檢查通風裝置和空氣過濾器有沒有梗塞。②黑色沉積物?；鸹ㄈ碾姌O處存在沉積物，這意味著混合物非常濃，您可能需要高速踢引擎并持續(xù)幾分鐘，可以在電極上燃燒一層黑煙。3上海大眾汽車點火系統(tǒng)故障案例分析3.1發(fā)動機啟動困難案例分析（1）故障現象有一輛2020款上海大眾汽車，在汽車使用期間，常出現起動困難，發(fā)動機不能著火現象等。通過拆解發(fā)動機，查出為電控點火系統(tǒng)有問題。（2）故障診斷。故障診斷先用解碼儀進行全方面檢測，全面判讀檢測所得故障碼，通過對數據的解讀，未檢測到故障提示。接著進行汽車發(fā)動機的常規(guī)檢查，第一步，檢查汽車供油系統(tǒng)，供油信號測試結果正常；步驟2，檢測噴油器的工作聲，聲音檢測表明，噴油器運行正常。從檢測結果中可排除為供油系統(tǒng)及噴油器失效所致。（3）故障排除：經進一步排查該車為汽車分電器故障，經分析有180°扭轉位置不正確，經大修再裝汽車發(fā)動機能正常起動，但是仍有起動困難。檢修人員再試一次后發(fā)現發(fā)動機加速過程中出現乏力現象，而且無論冷車或熱車均有起動困難和加速乏力等問題。3.2發(fā)動機抖動案例分析（1）故障現象：2020款上海大眾汽車車輛怠速運行狀態(tài)，發(fā)動機運轉基本正常且穩(wěn)定，尾氣排放一致，無缺缸現象。但是，當汽車行駛的速度加快后，發(fā)動機動力顯著降低，且存在缺缸造成抖動現象，特別在負荷增加時，故障現象較為顯著，偶爾覺得車出現動力中斷。（2）故障診斷：利用故障診斷儀讀出故障碼，“P0300”故障碼提示缺缸。由于這種故障在汽車行駛過程中最易發(fā)生，于是鏈接了故障診斷儀，對行車時的數據進行了觀測，數據流上顯示的是4缸加速過程的缺火情況，另一缸運轉正常。疑似點火線圈失效，因為這輛車是每只氣缸的點火線圈，無高壓線時，換用點火線圈，故障仍然存在。（2）故障診斷與排除方法：a.外部檢查:檢查高壓線是否脫落或插不準；火花塞是否漏電等。b.查看分火頭。將分火頭放置在缸體內取導電片，靠入缸體內，取中間線條靠準分火頭孔3mm左右，利用中間高壓線對分火頭進行跳火。若火花出現，屬分火頭破損。若無火花出現則更換火花塞，或者洗了在繼續(xù)觀察。c.查看分電器蓋有無破損。將分電器蓋懸在空中，拔出所有高壓分線對準缸體4mm左右，帶動斷電器觸點進行跳火測試。若火花不存在，問題就出在者分缸線上，火花存在，則是分電器蓋破損了。d.如發(fā)動機運轉、但是高壓供電也存在一些問題，能夠進行單缸斷火的試驗。一缸斷火后發(fā)動機的運行狀態(tài)也是如此，表示該缸火花塞沒有發(fā)揮作用。（3）故障排除：經試車后結合上述資料分析，替換點火線圈，判定HC顯著升高的原因為火花塞未跳火，但是噴油嘴運轉正常。在更換了四個新的火花塞后又進行了試車，加速工況下不存在缺缸等失效情況。試車一段距離后，尾氣的檢測數據一切正常。3.3發(fā)動機動力不足案例分析（1）故障現象：2020款年上海大眾汽車汽車很難啟動，怠速不穩(wěn)；發(fā)動機水溫高、發(fā)動機易爆炸、易燃燒以及功率不足等。（2）故障診斷：檢查初始點火的提前角，按有關規(guī)定進行調整。對發(fā)動機點火正時失準問題造成影響的零部件有曲軸轉角及轉速傳感器、發(fā)動機點火基準傳感器等，所以要專門檢查信號的轉自有無歪斜、變形，裝置間隙的適當與否等等。（3）故障排除：對點火提前角控制系統(tǒng)發(fā)生故障時，如果故障燈已經亮起，應首先使用本車故障自診斷操作程序將故障碼調出，然后按故障碼意義，將故障排除。重點要對發(fā)動機的水溫傳感器，爆燃傳感器進行檢測。此外，進氣管上的空氣流量傳感器、節(jié)氣門位置傳感器和壓力傳感器在工作不正常的情況下會導致點火正時不準確的問題?；鸹ㄈ醯墓收显\斷。4結論針對上海大眾汽車汽車點火系統(tǒng)故障的維修，通過優(yōu)化火花塞的結構設計，增強了其耐電壓能力，調節(jié)點火線圈的可供電壓，避免火花塞陶瓷體在高壓下?lián)舸?，涉及一種雙貴金屬火花塞在使用壽命內對點火電壓進行調控的聯(lián)合應對措施。以及通過整車耐久試驗、發(fā)動機臺架耐久試驗，使措施的實施效果得到了全面驗證，從而解決了該款發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的問題。本文并沒有把上海大眾汽車汽車點火系統(tǒng)中的零部件分開來分別研究，而是將整個點火系統(tǒng)組合在一起，對系統(tǒng)內部各零部件性能指標間的聯(lián)系和匹配關系進行了研究，為該行業(yè)汽油發(fā)動機研制提供工程參考。致謝：經過幾個月的資料搜