汽車電控點火系統電路檢修分析*

張凱

（運城職業技術大學）

比亞迪S6車主反映，最近感覺汽車發動機怠速抖動，加速能力沒有以前好，油耗也有所增加。根據車主的介紹，開車比較“粗狂”，時有山區路面行駛，該車已經行駛6萬多公里，也一直按時保養。經用故障診斷儀檢測，存儲有故障碼3#缸失火故障，起動發動機，讀取點火系統數據流，發現3#缸時有缺火現象，拆下火花塞檢查，其余3個缸火花塞工作狀況相近，雖有積碳和電極燒蝕，但都符合車齡工作狀態，只有3#缸火花塞積碳和燒蝕現象嚴重，檢查高壓線和點火線圈，外觀沒有破損，更換新火花塞，斷開燃油泵熔斷器，啟動車輛試火[1]，發現3#缸火花塞跳火紊亂且火花弱。分析可能點火線圈內點火控制模塊有問題，隨即更換4個新火花塞和點火控制模塊總成后，車輛工作正常。導致上述案例的原因是點火控制模塊故障，那具體是電路的哪一部分的問題呢？我們試分析點火系統電路。

1 點火系統電路分析

1.1 雙缸同時點火式點火系統

前述案例該車為5擋手動，發動機為2.0 L自然吸氣，型號BYD483QB，屬于雙缸同時點火式電控發動機。實物如圖1所示。1缸和4缸共用一個點火線圈，2缸和3缸共用一個點火線圈，1缸和3缸點火線圈與火花塞直接相連，只有2缸和4缸有較短的高壓線，此設計可以有效降低雙缸同時點火系統中次級電路高壓電的損耗和輻射干擾[2]。

圖1 比亞迪雙缸同時點火式發動機實物

查看電路圖如圖2所示，以1#點火線圈為例，分析雙缸同時點火式點火系統電路工作原理。

圖2 比亞迪雙缸同時點火系統電路圖

初級電路電流：IG1電源經點火線圈熔斷器F2/2115A，至1#點火線圈點火控制模塊ICM，至初級繞組，至電控單元ECM然后搭鐵。

次級電路電流：從次級繞組，至高壓二極管，至電控單元ECM的Ab01，至搭鐵，至1#缸火花塞側電極，至中心電極再到次級繞組，組成放電回路。

1#缸點火線圈中點火控制模塊ICM控制初級電路導通斷開一次，與1#缸初級繞組正對的次級繞組就會感應出一次反向的高壓電（通常在-30 kV左右），使火花塞的側電極向中心電極跳火，產生電火花點燃混合氣，但此時1#缸火花塞和4#缸火花塞都會跳火，由于1#缸正處于壓縮行程末時刻，此時缸內壓力大，溫度高，氣體相對密度增大，使得電離減弱，由此造成了所需擊穿電壓變大，點火所需要的能量也較大，產生火花強[3]，可以點燃混合氣，屬于有效點火，而4#缸處于排氣行程末時刻，此時相對缸內壓力小，溫度低，電離程度高，火花塞電極間氣體的電阻小，擊穿火花塞電極間的氣體放電較為容易，火花塞容易跳火，能量損失較少[4]，屬于無效點火，所以絕大部分的能量聚集于有效點火的1#缸。

次級繞組電路中接入高壓二極管，是因為在初級線圈通電的瞬間，次級繞組會感應出一個正向的高電壓（通常在1 kV左右），如果此時火花塞跳火，可能會引燃還未到達壓縮行程末期的混合氣，造成提前點火，接入反向高壓二極管可以徹底阻斷此時產生的正向感應電壓，使其不能加載在火花塞電極上，避免了火花塞此時可能出現的不需要的、產生負作用的放電[4]。

1.2 單缸獨立點火式點火系統

比亞迪單缸獨立點火式發動機如圖3所示。比亞迪單缸獨立點火系統電路圖如圖4所示。

圖3 比亞迪單缸獨立點火式發動機實物

圖4 比亞迪單缸獨立點火系統電路圖

圖3示出比亞迪S6的2.4 L自然吸氣發動機，型號BYD488QA，配備6擋雙離合自動變速器。其為單缸獨立點火式點火系統，每缸單獨配有獨立的點火線圈和點火控制模塊ICM，可以實現獨立控制各缸點火，各缸工作之間不受影響，同時省去了高壓線的布置，工作更高效。這種是現階段主流發動機的配置。

圖4示出單缸獨立點火式點火系統電路圖，以1#點火線圈為例，分析電路工作原理。

初級電路電流：IG1電源經點火線圈熔斷器F2/2115A，至1#缸點火控制模塊ICM，至初級繞組，再經ICM至A18搭鐵。

次級電路電流：從次級繞組，至高壓二極管，經點火控制模塊ICM至A18搭鐵，至1#缸火花塞側電極，至中心電極再到次級繞組，組成放電回路。

點火控制模塊ICM控制初級電路導通斷開一次，與初級繞組正對的次級繞組就會感應出一次反向的高壓電，1#缸火花塞的側電極向中心電極跳火，產生電火花點燃混合氣。在次級電路中同樣接入高壓二極管，防止火花塞不必要的放電。

2 結論

案例中比亞迪S6汽車發動機3#缸點火不正常，就是因為3#缸次級電路中的高壓二極管擊穿短路損壞，在初級電路充電過程中，次級電路感應出高壓電，把混合氣提前點火，在初級電路斷開時，雖然次級電路可以產生高壓電，但是不能正常的點燃混合氣，此過程會導致發動機爆震或者抖動、動力不足和油耗增加。如果次級電路中的高壓二極管發生擊穿斷路損壞，初級電路充電和放電時，由于次級電路斷路，火花塞不能產生火花跳火，會導致該缸出現失火現象。