第三节 点火线圈
一、点火线圈的工作原理
电子点火系统(EI)采用双缸同时点火方式,1、4缸同时点火,2、3缸同时点火。发动机电脑根据曲轴位置传感器的点火基准脉冲信号,确定应点火的气缸。当确定1缸或4缸应点火时,就控制点火线圈的A电路以脉冲方式搭铁;当确定2缸或3缸应点火时,就控制点火线圈的B电路以脉冲方式搭铁(图2-8)。
在每次脉冲搭铁结束时,次级线圈都会产生20kV以上的高压电,通过点火高压线同时传递到两个气缸的火花塞,产生电火花点燃正处于压缩行程的气缸内的混合气,另一个气缸处于排气行程,属于无效点火。处于排气行程气缸的火花塞能量消耗少,使更多的点火能量分配给了处于压缩行程气缸的火花塞。
由于曲轴位置传感器的安装位置固定,因此不可能、也不需要人工动态调整点火正时。发动机电脑根据发动机负荷(进气歧管压力真空度)、大气压力、发动机温度、进气温度、曲轴位置、发动机转速控制点火提前角。当蓄电池电压过低时,电脑就通过增加喷油器脉冲宽度、增加怠速转速、增加点火持续时间的方式来补偿点火高压减弱造成的影响。
图2-8 1.8L发动机的点火线圈
二、点火线圈的供电原理与线路检查要领
如图2-9所示,在打开点火开关后,若不起动发动机,电脑的K54端输出10.5~12.5V电压2s,使燃油泵继电器动作2s后复位,建立燃油的压力。在起动发动机以及发动机运行时,电脑只要接收到曲轴位置传感器的信号,就使K54端都输出10.5~13.5V电压,使燃油泵继电器保持动作,通过熔丝Ef10向点火线圈的B端和发动机电脑的K3端供电。
若在在打开点火开关的2s内,燃油泵继电器不能动作,应沿着如下走向检查线路:
电脑K54端(1号线—蓝/绿色,对搭铁电压为10.5~12.5V)→发动机室熔丝盒[C106/10端→燃油泵继电器(85→线圈→86)→C106/19端]→搭铁线(2号线—黑色,与蓄电池负极导通)。
若在继电器动作后,点火线圈的B端无供电,应沿着如下走向检查线路:
发动机室熔丝盒[BAT电源→燃油泵继电器(30→87)→熔丝Ef10→C106/2]→(粉色导线)点火线圈的B端。此走向上的各个点对搭铁电压都为蓄电池电压。
在检查点火线圈的线路时,可以根据下表中的测试方法和故障推理来诊断故障。图2-9中的1~7号线路的检查和故障判断要领如表2-1所示。
图2-9 点火线圈电路图
表2-1点火线圈线路检查
线路测试通则:同一条线上的各个点,在同一测试条件下,都应有完全相同的测试结果。若某点与标准值不同,证明此点来电方向的线路有开路故障。
三、关于点火线圈的故障码的设置原理和故障分析
1.故障码P0351——点火线圈的A控制电路有故障
打开点火开关,电脑开始监视点火线圈的A控制电路,若在255个检测周期内发现200次以上故障,电脑就认定点火线圈的A电路有开路、对正极短路或对搭铁短路故障时,于是设置故障码P0351。设置故障码后,发动机故障灯点亮,并控制冷却风扇低速运转。
根据设码原理,若有点火线圈内部的1、4缸点火线圈初级绕组开路,或点火线圈的C端到发动机电脑的绿白色线(A控制电路)开路、与正极短路或与搭铁短路,都将导致设置故障码P0351。
2.故障码P0352——点火线圈的B控制电路有故障
打开点火开关,电脑开始监视点火线圈的B控制电路,若在255个检测周期内发现200次以上故障,电脑就认定点火线圈的B电路有开路、对正极短路或对搭铁短路故障时,于是设置故障码P0352。设置故障码后,发动机故障指示灯点亮,并控制冷却风扇低速运转。
根据设码原理,若有点火线圈内部的2、3缸点火线圈初级绕组开路,或点火线圈的A端到发动机电脑的浅蓝色线(B控制电路)开路、与正极短路或与搭铁短路,都将导致设置故障码P0352。
3.故障码P0300——有多缸缺火故障
在未设置故障诊断码P0106、P0107、P0108、P0117、P0118、P0122、P0123、P0336、P0337、P0341、P0342、P0502时,系统电压介于11~16V,废气再循环阀开度为3%,发动机开始转动后经过20个周期,空调压缩机离合器之前还未接合或分离,发动机负荷和发动机转速处于可检测区,转矩等于或高于零,凸轮轴位置传感器处于同步,废气再循环流量诊断不在进行中,燃油液面高于油箱额定容量的12%,减速断油未激活,节气门位置每125ms内变化小于3%,车辆未遇到过7000r/min的过高发动机转速,曲轴转速模式正常,当车速大于10km/h,节气门位置小于3%,发动机冷却液温度介于-7~120℃,曲轴位置传感器脉冲和凸轮轴位置传感器脉冲比正确。在上述状态下,发动机电脑监视曲轴位置和凸轮轴位置,以检测发动机是否缺火。发动机电脑检查曲轴转速是否迅速下降,本测试在多组发动机的100转中进行。可能需要执行一次到多次,才会点亮故障指示灯,并存储故障码P0300,代表多缸缺火故障。在轻微缺火情况下,可能也需要多个行程才能设置故障码。严重缺火会使故障灯闪烁,提示可能使催化剂过热而损坏。在设置故障码P0300之后,如果轻微缺火,故障指示灯点亮;如果出现严重缺火,故障指示灯立即点亮并闪烁。当电脑检测到缺火故障时,催化转化器诊断将终止。如果缺火故障足够严重,已经会造成了催化转化器因过热而损坏,也不会马上设置催化转化器失效的故障码。只有在修好缺火故障后,催化转化器诊断将才能进行。
多缸缺火故障的检查和分析方法:
1)目视检查发动机的进气系统、喷油系统、点火系统,排除状态明显不良的表面性故障。
2)拆卸火花塞,检查火花塞是否潮湿、开裂、间隙不正确、电极烧损或积炭严重。必要时,更换火花塞。
3)用火花测试器检查各缸点火能量,更换点火能量不足的点火线圈。
4)检查高压点火线的电阻,更换电阻超过30kΩ的点火线。
5)检查曲轴位置传感器的安装间隙。若间隙过大,会造成缺火。
6)检查配气正时;检查气缸压力。气门关闭不严,会造成气缸压力偏低、气缸缺火故障。
7)连接诊断仪,对发动机系统进行自诊断检查,读取故障码、数据流,根据故障码和数据流分析判断故障性质。
8)进气歧管压力传感器信号不良,会引起混合气过稀而产生的缺火故障。
9)节气门信号不良,会引起混合气不正常,能够造成缺火。
10)检查燃油中是否有水、乙醇过量等。
11)混合气过稀可以引起缺火、怠速不良故障。读前加热型氧传感器的电压应在0.1~0.9之间频繁变化,若信号电压总是在0.2V以下,证明混合气过稀。
12)检查燃油压力,燃油压力过高、过低都会引起缺火故障。