發動機自動熄火故障的診斷分析

趙 華 司臘梅

(西安汽車職業大學，陜西 西安 710600)

0 前言

隨著汽車技術的更新換代，發動機的工作過程也愈加復雜，這使得汽車維修人員在進行發動機維修時遇到了新的問題。汽車發動機的結構較為復雜，且與其他部件協同運行，因此也受到其他部件工作狀態的影響。在汽車維修過程中，發動機自動熄火的問題非常普遍，產生故障的原因也多種多樣。因此，分析發動機自動熄火的故障原因，并采用相應的檢測方法已經成為汽車檢修行業的主要研究方向之一。

1 發動機工作原理

發動機由多種零部件構成，是一類較為復雜而精密的機械設備。在發動機運行過程中，可以將發動機視為一類能量轉換設備，將燃油的化學能轉換成機械能，為車輛的正常行駛提供動力。發動機是通過氣缸中活塞連桿組件的往復循環運動，為汽車的行駛提供動力來源。

2 發動機的點火控制系統

2.1 發動機點火控制系統的變革

發動機點火控制系統主要通過斷電開關來控制點火能量和點火時間，并確保氣缸內的可燃混合氣進行充分燃燒。近年來，傳統發動機的點火控制系統出現了顛覆性的變化，由傳統觸點式結構逐步過渡到無觸點式結構。在電子燃油噴射(EFI)系統出現后，為順應發動機的發展趨勢，點火控制系統也發生了顯著變化，在通電時間控制、點火提前角管理及爆燃控制方面的性能都有了顯著提升。無論發動機處于何種工況下，點火控制系統都能實現快速點火。

2.2 常見車型的點火控制系統

雖然各種車型的點火控制系統各有不同，但基本原理大體一致，不同點在于凸輪軸信號和曲軸信號的收集方式，以及點火控制方式。信號收集可通過傳感器實現。從使用原理上進行區分，傳感器一般分為霍爾式、磁脈沖式和光電式。從安裝位置上區分，傳感器可分為凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器。凸輪軸位置傳感器一般安裝在分電器上或凸輪軸上，也有部分車型將其安裝在曲軸上。

通常，凸輪軸位置傳感器只能辨別活塞是否到達氣缸上止點，不能辨別具體是哪一缸的上止點。曲軸位置傳感器可以安裝在分電器、凸輪軸或曲軸位置。

點火控制器是一類功率三極管，可用于控制點火線圈，在不同車型上的使用方式并不一樣。某些車型采用一體式的點火控制器和點火線圈；也有車型將點火控制器安裝在電子控制單元(ECU)內部；還有一些車型的點火控制器、點火線圈和ECU 是獨立的，但這種布置方式較為少見。

此外，不同車型對高壓點火裝置的分配方式也不完全相同，可分為分電器式、分組點火式和獨立點火式。目前，采用分電器式的高壓點火裝置已不常見，最為常見的是分組點火式和獨立點火式分配方式。如果有2個氣缸的活塞同時到達上止點，分組點火式系統可同時為其點火。例如，在4缸發動機中，第1缸和第4缸由一組點火線圈進行點火，第2缸和第3缸則由另一組點火線圈進行點火。獨立點火式系統則是指每個氣缸由單獨一組特定的點火線圈進行點火的分配方式。

2.2.1 分組點火式系統

別克凱越車型發動機的點火控制系統采用了分組點火式的分配方式。其中，點火線圈可同時為2個火花塞提供電能，使其順利完成點火。

發動機啟動時，由ECU 發出指令，接通點火線圈的集成電路，使電流可在相應時刻流過初級線圈繞組。隨后，ECU 發出指令，使點火線圈的集成電路斷開，并阻止電流流過初級線圈繞組。在電流經過次級線圈繞組時，由初級線圈繞組產生的磁場會消失，并產生高壓電場。此時，次級線圈繞組中的電流從線圈輸出端口經缸線到達火花塞間隙，產生的火花瞬間點燃氣缸內的混合氣，完成點火過程。

別克凱越車型發動機在正常運行后，ECU 可根據凸輪軸傳感器的信號和曲軸位置傳感器的信號來確定基準信號。通過控制電子點火正時(EST)A 和EST B，使點火線圈保持導通狀態。此外，ECU 還可根據凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的信號，向點火線圈發送點火信號。在點火成功后，若ECU 未收到點火成功的反饋信號，則說明缸內發生爆燃現象。ECU 會記錄點火信號的故障碼，在下一工作循環根據爆燃傳感器信號對爆燃現象進行控制[1]。

2.2.2 獨立點火式系統

豐田3S-FE型發動機的點火控制系統采用獨立點火式分配方式。該款發動機的點火線圈采用一體式結構，直接安裝在各氣缸的火花塞上，省去了高壓線圈。該系統在工作時，ECU 按照點火順序向4個獨立點火系統發送點火信號，控制點火線圈產生高壓電流，并直接傳導到火花塞，火花塞隨后產生高壓火花，點燃氣缸內的混合氣。在點火成功后，若ECU 收不到成功點火的反饋信號，則會記錄點火信號故障碼，在下一工作循環通過爆燃傳感器對爆燃現象進行控制。

3 發動機的自動熄火故障現象

發動機自動熄火故障具有較大的危害性，容易導致交通事故的發生。因此，在熟悉了發動機點火原理的基礎上，分析發動機自動熄火故障的常見原因，提出檢測診斷該故障的方法。

3.1 發動機自動熄火故障常見原因

目前，發動機出現自動熄火的常見原因是汽車啟動時的不正確點火行為。該行為可能會導致發動機在運轉過程中出現故障，進而導致車輛無法正常行駛。在車輛的正常運行過程中，點火控制系統也可能會使發動機出現自動熄火。與車輛啟動時熄火相比，車輛在運行狀態時的自動熄火會帶來更大的危害。比如，當供油系統出現故障時，燃油供給量下降，無法維持發動機的正常運轉，會導致發動機自動熄火。

在對發動機進行檢修的過程中，應開展具有針對性的診斷分析工作，才能準確得出發動機出現自動熄火的根本原因，有效提升發動機的檢修成果。

3.2 點火控制系統故障檢測方法

在發動機點火控制系統出現故障后，可通過相應的檢測方法對各部件進行檢測。以微機控制點火系統的故障檢測過程為例，進行點火控制系統故障的檢測分析。由于在微機控制點火系統中某些部件的排查方式與電子點火控制系統的排查方式大體相同，此次重點分析微機控制部件出現故障時的診斷與檢測方法。

微機控制點火系統的結構相對復雜，由于電子元器件損壞或線路接觸不良等原因，會使微機出現故障，但在絕大部分情況下，微機系統發生故障的概率非常低。當微機控制部件出現故障時，可采用直觀診斷和自診斷系統檢測2種診斷方法。若微機控制點火系統出現故障，優先檢查與故障關聯的部件，查驗導線連接狀態，檢查是否存在線路磨損或短路現象，判斷插接器是否存在斷開或損壞。之后，檢查各個傳感器和執行器是否存在機械性故障。通過分析發動機異響，進一步了解實際故障情況。這種診斷方法直觀有效，并且能夠快速完成檢測，是首選的故障檢測方法。

自診斷系統檢測是另一種重要的故障診斷檢測方法。微機控制點火系統一般含有自診斷功能，也可以利用該功能進行故障的檢測工作。借助該功能，通過調取和分析系統存儲的故障數據，可以快速確定故障范圍，進行故障的初步判斷[2]。

同時，在開展故障診斷及維修工作的過程中，應做到細心和耐心，對故障進行有效的分析和診斷，避免診斷誤判情況的發生。

4 結語

在對發動機自動熄火故障進行診斷分析時，應嚴格按照車輛檢修標準進行操作，充分分析可能存在的各種問題，開展全方位的診斷和檢修工作，最終確保發動機的正常運行。此外，也應熟悉車輛檢修工作，正確識別相關故障。