一辆奥迪V6轿车。车主称:车该启动困难,长时间起动才能着车。
接后后:用解码仪读取故障码,显示“系统正常,无故障码”。刚开始时,认为是混合气的问题,于是测量数据流,没有发现明显问题,怀疑是怠速系统或是节气门有故障,清洗了节气门和怠速电动机,但故障依旧存在,又更换了冷却液温度传感器,故障也未排除;更换火花塞后,起动困难故障暂时消失,但经过几天的使用,故障现象重新出现,依旧是起动困难。虽然更换火花塞后,故障现象没有彻底排除,但在更换了火花塞后故障现象能好转,说明该车的故障与火花塞相关,但是不是因为燃油质量问题引起新火花塞再次损坏呢?再次拆下火花塞检查,从外观上看没有发现明显的问题,于是,换上一套高压线,试车,故障现象依旧存在。
是不是还有其他的故障现象,车主没有反映,于是亲自试车,发现加速时“闯车”,再拔下高压线观察高压火花明显过弱。用示波器测量点火线圈的次级波形如图1-2a所示,从图上可以发现问题,图中波形说明点火线圈输出的能量不够,不足以可靠点燃混合气,所以形成起动困难和加速闯车故障。为了能够更加准确地判定故障,还测量了正常车辆的点火波形,如图1-2b所示。
对比两个波形也可以看出,故障车的燃烧时间明显过短,小于0. 5 ms,而正常车为1. 2ms左右的燃烧时间。另外,故障车的燃烧线也模糊不清,相比而言正常车的波形燃烧线清晰。
为什么在更换火花塞后,故障现象暂时缓解?分析如下:因为新火花塞比较干净,绝缘性能较好,漏电较小,尽管点火线圈所产生的能量偏低,但可以勉强点燃混合气,所以故障现象暂时好转;随着发动机的使用,火花塞稍微有点积炭后,因为受火花塞积炭的影响,使漏电增加,偏低的点火火花能量已经无法可靠点火,便再次形成起动困难故障。由于根本原因是点火线圈的输出能量不足,所以只有解决点火能量的问题,才能解决故障根源。现在考虑的问题是,影响点火能量的因素有哪些?
因素一,初级电路是否给点火线圈提供了足够的电流,以达到足够的磁通量?也就是要测量一下闭合时间和最高电流,这两项中的任一项达不到要求,都会影响点火火花的能量。经过测量,闭合时间为6ms,用万用表测量点火线圈的正极电压,为13V以上,示波器上显示点火的最低电压与0V线对齐,说明也不存在负极接触不良的问题,以上结果说明点火系统电源供电正常。
因素二,点火线圈本身是否存在匝间短路?使能量不能有效地完成从低压到高压端的转化。
综合以上分析,怀疑故障在点火线圈本身,更换点火线圈后试车,故障现象没有任何改变。
现在的思路是新点火线圈有问题还是故障另有原因呢?经过分析认为,既然换了点火线圈没有效果,则可以排除点火线圈本身的问题,况且点火线圈是3个独立的,同时损坏的可能性不大,所以经过再次分析,认为还有一点没有验证------从波形上看到了6ms的闭合时间及点火模块内限流元件动作的曲线,根据以往的经验可以认定6ms的闭合时间是正常的,也就可以排除控制单元损坏的可能,剩下的是到底流过点火线圈的电流有多大,没有测量。目前怀疑点火模块内部的限流元件变值,使通过点火线圈的电流偏小,形成点火能量偏低故障。于是,又定购了一个点火模块,装车后试验。拔下高压线使之距离机体约7mm间隙,在起动时观察高压线与机体之间跳火情况,直观观察的结果表明,电火花的能量明显强了很多,再用示波器观察点火波形,其波形如图1-3所示,从次级点火波形上看,正常了。然后经过实际行车试验,发现加速有力,起动顺利,故障排除。
回过头来再次观察点火初级的电压波形,如图1-4、图1-5所示,从图中发现,正常状态下,在点火击穿线前的电压线是5V左右,而故障时为近12V,几乎没有电压降,也就意味着流过点火线圈的电流很小,所以形成此故障。
该车属于疑难故障,在开始时没能全方面考虑问题,诊断思路出现了偏差,后来锁定在点火系统上,再进一步用仪器检查对比,找出了故障点。由此案例得出结论:分析问题要全面,检查测量要仔细,还要善于积累测量经验,只有这样,才能准确地找出故障点来。
点火系统的次级部分不在发动机控制单元监测的范围内,所以没有故障码的提示,给故障诊断带来了困难,以后遇到此类问题应加以注意。