试析柴油发动机点火系统常见故障与排除方法

(整期优先)网络出版时间:2019-11-21
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试析柴油发动机点火系统常见故障与排除方法

于长彬

哈尔滨市阿城区新利街农业技术综合服务中心黑龙江哈尔滨150317

摘要:发动机工作不正常,故障原因很多,几乎涉及到发动机各个系统。当判断是否为点火系统故障时,首先应注意听排气管有无“突突”声,并区分“突突”声是否有节奏,然后再辨别声音出现在什么转速区域上。如果高、中、低速均有“突突”声,要进一步区分在何种转速下明显,注意以上几点对准确诊断点火系统的故障是很有帮助的。

关键词:柴油发动机;点火系统;常见故障;诊断;排除

一、电喷发动机直接点火系统故障的检查

直接点火系统(DLS)的点火正时是由点火模块(DLS)和电子控制模块(ECM)来控制的。当发动机处于怠速工况,即发动机转速低于某一预定转速时(例如400r/min时),由点火模块(DIS)控制点火正时,其点火提前角固定值;当发动机机转速超过预定转速(即发动机正常工作时)时,由ECM控制点火正时。ECM根据发动机负荷、大气压力、发动机温度、进气温度、曲轴位置以及发动机转速等信息来控制点火提前角。这种控制功能的切换,是依旁路来控制的,当发动机转速低于400r/min时,由DIS模块控制点火正时,当发动机转速超过400r/min时,则给旁路线加5V电压,将点火正时控制切换到ECM控制。

曲轴位置传感器产生一个参考信号至点火模块,引起一个脉冲信号传送至ECM,则根据该信号来计算曲轴位置、发动机转速和喷油脉冲宽度。曲轴位置传感器通常采用磁电式,曲轴位置传感器与位于曲轴上的触发轮相距为1.25-1.30mm。触发轮与曲轴制成一体,其上加工有七个槽,其中用于产生点火信号的六个槽是等间隔分布的(彼此相隔60°)。第七个槽用于产生一个“同步脉冲”,距其中一个槽10°,当曲轴转动时这槽切割传感器的磁场,使传感器产生感应电压脉冲,基于曲轴位置传感器的脉冲,DIS模块向ECM发出参考信号,该信号用于指示曲轴位置和发动机转速。DIS模块以每180°曲轴转角一个的速率不断地向ECM发送这些参考脉冲。ECM每接收到两个参考脉冲使喷油器喷油一次,喷油开始于曲轴上止点后120°通过比较脉冲时间,DIS模块可识别出代表第七个槽的脉冲(同步脉冲),进行点火圈点火次序的计算。对四缸机而言,“同步脉冲”之后的第二个曲轴脉冲通过DIS模块使2-3缸点火线圈点火,第五个脉冲通知DIS模块使1-4缸点火线圈点火。

1、点火正时(EST)电路故障的检查与诊断根据直接点火系统的工作原理和点火正时切换的规律,当发动机处一怠速度,转速低于400r/min时,点火正时点火模块(DIS)控制。因此,在ECM的旁路电路中应该没有电压,此时点火模块将ECM的EST信号接地。因此,在这种情况下ECM不应该在EST电路上检测或诊断到电压。如果检测或诊断到电压,则表EST电路上检测或诊断到电压。如果检测或诊断到电压,则表明EST电路有故障,则会控制故障指示灯显示故障码。

2、直接点火系统在怠速时失火故障的检查与诊断当发动机在怠速工作时发现点火系统有失火故障,观察这种故障时可逐缸拔掉火花塞高压线,观察发动机转速的下降,若发动机工作正常,则各缸断火时引起发动机转速下降大致相同的。若发现某缸拔掉火花塞高压线,转速下降不明显,则表明该缸有失火现象。

3、直接点火系统(DIS)在有负荷时失火故障的检查直接点火系统(DIS)如果不仅怠速时有失火现象,而且在有负荷时亦出现失火,这表明直接点火系统的次级电压不够高(小于25000V),或者是同一线圈相连,另一火花塞的电阻太大等。

二、少数缸不工作故障的诊断与排除

发动机在各个转速下,排气管均发出有节奏的“突突”声,这是少数缸不工作所造成的。诊断这种故障时,在稍高于怠速的转速下,排气管的“突突”声较为明显,用慢加速的方法也较易辨别。首先检查高压分线有无脱以及是否按点火顺序插置在分电器盖旁插孔中,经查未发现异常时,则可在发动机怠速运转情况下,用解锥尖端接触端盖,解链中部紧靠某缸火花塞顶将该缸火花塞短路。如发动机转速有变化,说明该缸工作良好。如发动机转速没有变化,表明该缸不工作。

1、一个缸不工作取下该缸高压线使端距离火花塞5mm左右,查看是否跳火。

(1)不跳火若不跳火,则故障不分线、分电器盖旁插孔或凸轮角上,其诊断和排除方法为:

○1将分线的一端从分电器盖旁插孔拔出少许,查看旁插孔是否向分线跳火。若向分线跳火,为分线漏电;如不跳火,将发动机熄火,检查分电器盖旁插孔有无砂眼裂缝等漏电处。若无漏电处,则为凸轮的棱角磨损不匀。

○2转动曲轴,查看每个凸轮角是否都能顶开分电器触点,如哪个凸轮的棱角磨损不匀。

(2)跳火若跳火,且发动机转速随之变均匀,则为该缸火花塞积炭过多或瓷芯轻微漏电;若虽有跳火但发动机转速无变化,则为该花塞严重漏电或无电极间隙。

2、两个缸不工作分别取下这两缸的高压分线,距离火花塞5mm左右,检查是否跳火。若两缸均不跳火,应按照一个缸不工作,高压分线无火故障排除。当发现一个缸高压分线有火,一个缸高压分线无火,应分别按一个缸不工作,高压分线有火或无火的方法排除。诊断方法如下:用解锥短路各缸火花塞时,若发现按点火顺序相邻的两缸不工作,先取下一个缸的高压分线,距离火花塞5mm(不能在气缸体上),检查跳火情况。若无火花或火花弱,将其装回;然后再取下另一个高压分线,采用上述方法检查跳火情况。若无火花或者火花弱,则将原来检查的那根高压分线取下悬空。此时,后检查的高压分线突然有强烈火花(距离火花塞5mm),而且发动机转速略有提高,则故障为分电器盖旁插孔漏电。

三、高压火花弱故障的诊断与排除

发动机在各个转速下,排气管均发出无节奏的“突突”声,且高转速时比低转速明显,急加速时,“突突”声加重,并随有排气管放炮、化油器回火、发动机熄火,这是高压火花塞弱故障的特征。诊断此故障时,取下高压分火线,距离火花塞约5mm,查看跳火情况。如火花塞跳距短而细,声音小,火花发红,有时还有断火现象,即为高压火花弱故障。检查跳火时,应注意高压分线与火花塞故障时,先检查蓄电池电量是否充足,再按发动机无后劲、高压火花弱故障的排除方法检查和排除。

四、高速断火故障的诊断与排除

发动机工作中,只有在高速时排气管出现“突突”声,可取下高压分线与火花塞距离靠近,查看跳火情况。若仍断火,则为高速断火故障。排除时,将发动机熄火,打开分电器盖,转动曲轴,检查断电器触点间隙的大小。若间隙正常,使触电闭合,用角锥拨动触点试火。如高压分火很强并不断火,说明活动触点臂的弹簧片弹力不足或其它绝缘套与轴的装配过紧;若高压分火弱、跳距短,则检查断电器触点是否烧蚀,接触是否良好,触点头的铆接是否松动,必要时检查点火线圈和电容器的工作是否正常。

五、点火时间过迟故障的诊断与排除

1、用手转动分电器外壳,如能转动,则可能是外壳因坚固螺钉松动而移动,导致点火过迟,应将外壳置于正确位置后,将螺钉坚固。

2、若分电器外壳固定良好,螺钉并不松动,则在发动机运转情况下,松开分电器外壳紧固螺钉,用手将其朝分火头旋转方向逆转。如果发动机工况好转,表明点火过迟,应予以校正。

3、若故障现象仍未消除,应检查、调整、修磨分电器触点间隙。

4、当上述均正常时,应检查离心式点火提前调节装置是否正常工作。若工作不正常,应拆下分电器总成进行调整和修理。

六、点火时间过早的诊断与排除

检查分电器外壳固定螺钉是否松动,并将分电器外壳向分火头转动方向旋转一定角度,若故障现象消灭,说明调整不当,应予以重新调整。若故障现象仍然存在,应检查分电器触点间隙是否过大,并调整到正常。