点火系7-8

www.qp110.com 来源：互联网作者：似水流年90 类别：汽车构造维修时间：2007-01-25

第七节无分电器计算机点火系
　　无分电器点火系，又称为直接点火系，它除了具有有分电器计算机控制点火系的优点外，取消了分电器总成，其高压配电由原来的机械式改为电子式，使其还具有如下优点：在不增加电能消耗的情况下，进一步增大了点火能量，有利于采用稀混合气燃烧降低排放污染物含量和耗油量；避免了与分火头有关的一些机械故障，提高了工作可靠性；对无线电的干扰大副度降低，几乎降至零水平；无需进行点火正时方面的调整，使用维护更加简便。
　　1．无分电器点火系组成
无分电器点火系由低压电源、点火开关、计算机控制单元（ECU）、点火控制器、点火线圈、火花塞、高压线和各种传感器等组成。有的无分电器点火系还将点火线圈直接安装在火花塞上方，取消了高压线。见下图：

　　2．无分电器点火系的工作原理
　　无分电器点火系次级电压的产生过程和点火提前角的控制与有分电器计算机控制点火系基本相同。下面重点介绍无分电器点火系的高压配电类型和工作过程。
　　分电器点火系的高压配电方式有单独点火和同时点火之分。
　　单独点火方式是一个缸的火花塞配用一个点火线圈，单独向各缸直接点火。各个单独的点火线圈直接安装在火花塞上，其外形就像火花塞高压线帽。这种结构的特点是去掉了高压线，同时也就消除了高压线带来的不利因素。各点火线圈的初级绕组分别由点火控制器中的一个大功率三极管控制，整个点火系统的工作也是由计算机控制单元控制。发动机工作时，计算机控制单元不断检测传感器输入信号，根据储存器（ROM）存储的数据，计算并输出点火信号给点火控制器，点火控制器判断点火气缸后由大功率三极管控制初级电路的通断而点火。单独点火的点火控制器，需要判断点火气缸的数目比同时点火方式多一倍，所以电路较复杂。
　　同时点火方式是利用一个点火线圈对活塞接近压缩上止点和排气上止点的两个气缸同时进行点火的高压配电方法。其中，活塞接近压缩上止点的气缸点火后，混合气燃烧作功，该气缸火花塞产生的电火花是有效火花；活塞接近排气上止点的气缸，火花塞产生的电火花是无效火花。由于排气气缸内的压力远低于压缩气缸内的压力，排气气缸的中火花塞的击穿电压也远低于压缩气缸中火花塞的击穿电压，因而绝大部分点火能量主要释放在压缩气缸的火花塞上。同时点火方式中，由于点火线圈仍然远离火花塞，所以点火线圈与火花塞仍然需要高压线连接。同时点火方式又分为点火线圈配电方式和二极管配电方式两种。
　　点火线圈配电方式是一种直接用点火线圈分配高压电的同时点火方式。几个相互屏蔽的、结构独立的点火线圈组合成一体，称为点火线圈组件。4缸机的电话线圈组件有两个独立的点火线圈，如图4-50所示；6缸机的点火线圈组件有三个独立的点火线圈。每个点火线圈供给配对的两个缸的火花塞以高压电。点火控制器中有与点火线圈数量相等的功率三极管，各控制一个点火线圈的工作。点火控制器根据电脑提供的点火信号，由气缸判别电路按点火顺序轮流触发功率三极管，使其导通或截止，以此控制点火线圈初级绕组的通断，产生次级电压而点火。有些点火线圈分配式同时点火系统，在点火线圈的次级绕组中串联一个高压二极管，其作用是防止高速时初级绕组导通而产生的次级电压形成误点火。还有的无分电器点火线圈的次级绕组与火花塞之间的高压电路中留有3~4mm的间隙，其作用与次级绕组中串联的高压二极管的作用一样，也是防止初级电路接通时的误点火，二极管配电方式是利用二极管的单向导通特性，对点火线圈产生的高压电进行分配的同时点火方式.与二极管配电方式相配的点火线圈有两个初级绕组，一个次级绕组，相当与是共用一个次级绕组的两个点火线圈的组件。次级绕组的两端通过两个高压二极管与火花塞构成回路，其中配对点火的两个气缸的活塞必须同时到达上止点，即一个处于压缩冲程上止点时，另一个处于排气行程上止点。计算机控制单元根据曲轴位置等传感器输入的信息，级计算，处理，输出点火控制信号，通过点火控制器中的两大功率三极管（VT1和VT2），按点火顺序控制两个初级绕组的电路交替接通和断开。当1、4缸点火触发信号输入点火控制器时，大功率三极管VT1截止，初级绕组N1断，次级绕组产生虚线箭头所示方向的高压电动势，此时1、4缸高压二极管正向导通而使火花塞跳火。当2、3缸点火触发信号输入点火控制器时，大功率三极管VT2截止，初级绕组N1断电，次级绕组产生实线箭头所示方向的高压电动势，此时2、3缸高压二极管导通，故2、3缸火花塞跳火。二极管配电方式的主要特点是一个点火线圈组件为四个火花塞提供高压，因此特别适宜与四缸或八缸发动机。
　　绝大部分单独点火方式的无分电器点火系统均采用无高压线的直接点火方式，这也是目前点火系统发展的最高阶段。直接点火可使高压电能的传递损失和对无线点的干扰降到最低水平。此外，同时点火方式只能用与气缸数为偶数的发动机，而单独点火方式则可用与任意气缸数的发动机。
　　三.机控制点火系的故障诊断与排除
　　现象和传统点火系及半导体点火系一样。由于计算机控制点火系组成、工作原理与传统点火系和半导体点火系有差异，发生故障的原因也不尽相同，诊断方法差异更大。
　　计算机控制点火系的故障原因除了点火控制器、点火线圈、配电器、高压线、火花塞发生故障外，还包括各种传感器及其线路连接异常或计算机控制单元及其线路连接异常。
　　诊断计算机控制点火系故障时应注意，多数采用计算机控制点火系的发动机都设有故障自诊断系统，即发动机ECU具有自诊断功能。当发动机不能起动或工作异常，怀疑是点火系统故障时，应首先利用发动机ECU的自诊断功能进行诊断和检查，必要时再进行人工诊断，最后通过人工检查查明故障部位和原因。
　　1.利用发动机ECU的自诊断功能进行诊断
　　所谓发动机ECU的自诊断功能，是指发动机ECU利用内部的门电路和程序——自诊断系统，在发动机工作过程中时刻监视各个电子控制系统的传感器、执行器的工作状态，一旦发现某些信号失常，自诊断系统会点亮仪表板上的“CHECK”或“CHECK ENGINE”指示灯（又称发动机故障指示灯或检查发动机报警灯），通知驾驶员出现故障；同时发动机ECU将故障信息，以代码的形式存储起来，维修时技术人员可以通过发动机故障指示灯或专用仪器调取。
　　当点火开关旋至接通位置且不起动发动机，检查发动机报警指示灯便会亮起。若报警灯未亮，说明报警灯或其电路有故障。起动发动机后，检查发动机报警灯应熄灭。若检查发动机报警灯不熄灭，则说明诊断系统已检测出发动机系统有故障或不正常。可以利用发动机ECU的自诊断功能诊断和检查故障，主要步骤如下：
　　⑴ 按规定步骤读取故障码。
　　不同车系故障码的读取方法不同，如丰田车系可用短接发动机舱左悬架弹簧支座附近的检查连接器或TDCL的诊断端子，通过发动机检查指示灯闪烁显示故障代码；切诺基和克莱斯勒车系是将点火开关5s内开关3次，通过发动机检查指示灯闪烁显示故障代码。
　　即使采用OBD-Ⅱ诊断系统，采用统一的诊断插座，不同的车系，故障码的读取方法也不同，应以有关维修手册为准。
　　⑵ 根据故障代码，确定故障部位、原因，予以排除。
　　维修人员读取故障代码后，可根据故障代码表，查出故障的含义、类别以及故障范围等。一般情况下，故障代码只代表了故障类型及大致范围，不能具体指明故障的全部原因，因此，必须以此为依据进行具体、全面的检查，发现故障，予以排除。
　　⑶ 进行路试检查，确定故障彻底排除。
　　故障全部修理完以后，进行路试检查。路试中，发动机检查指示灯应指示正常：既当点火开关旋至接通位置且不起动发动机，发动机检查指示灯点亮；起动发动机后，发动机检查指示灯熄灭，说明故障已经彻底排除。若起动发动机后，发动机检查指示灯不熄灭，说明电子控制系统还存在故障。若出现原来的故障码，则说明故障部位未能彻底修理好；若出现新的故障码，则说明发生新的故障，需要继续修理。
　　⑷ 清除（消除）故障代码
　　故障彻底排除后，电子控制系统虽然恢复正常工作，发动机检查指示灯也指示正常，但是故障代码仍然储存在存储器中，不会自行消掉，再读取故障代码时，这些故障代码会和新的代码一起显示起来，给诊断维修增加了困难。因此，故障彻底排除、发动机检查指示灯指示正常后，应及时消除故障代码。方法如下；
　　将点火开关旋至断开位置。然后，从发动机接线盒中拆下EFI保险丝，10s之后便可清除储存在ECU中的故障代码。另外，拆下蓄电池负极电缆10s以上，也可清除故障代码，但同时也会把时钟、音响等其他数据清除掉。如果在进行发动机检修而必须要拆开蓄电池负极电缆时，一定要先读取存储器中存储的故障代码。
　　清除了故障码以后，要对车辆进行路试。在路试中，检查发动机报警灯应指示正常。
　　2．人工诊断
　　当怀疑计算机控制点火系有故障或自诊断系统显示点火系故障，需要人工诊断时，对于有分电器计算机控制点火系一般从中央高压线的跳火实验开始。从分电器上取下中央高压线，使其端部距离气缸体10mm，转动曲轴，根据中央高压线和气缸体之间的跳火是否正常按图所示的步骤进行检查和维修，图中IGf是点火控制器给ECU的点火反馈信号，IGt是点火线圈的控制信号。

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