在发动机双缸同时点火系统中,当点火控制器中的控制回路使三极管 V1 导通的瞬间,即点火线圈的初级绕组电路接通的瞬间,会在次级绕组中感应出上“-”下“+”的大约1000V 高压电动势,此时高压电路中如果没有高压二极管,如图5 所示。在无分电器的点火系统中,此高压电也会同时击穿1 缸、4 缸的火花塞间隙间的气体,产生高压火花,火花塞跳火,使 T1 与 1 缸、4 缸火花塞构成回路,形成的电流方向如图 5 中虚线所示,原因是此时1 缸活塞处在进气行程末期与压缩行程的初期之间或做功行程的末期与排气行程的初期之间,4 缸活塞处在做功行程的末期与排气行程的初期之间或进气行程末期与压缩行程的初期之间(1、4 缸的工作行程相差 360°的曲轴转角),此时气缸内的气体压力较低,火花塞电极间的气体的电阻较少,在大约1000V 的高压下,火花塞的间隙容易被击穿。若火花塞在此时跳火,则活塞处在进气行程末期与压缩行程的初期之间的气缸(1缸或4缸)因已吸入可燃混合气,具备一定的燃烧条件,可燃混合气会被点燃爆炸,导致发动机不能正常运转,出现回火现象,是一个错误的提前点火。为了避免此现象的发生,在点火高压电路中串联一个高压二极管VD1,如图4 所示。这样当三极管 V1 导通的瞬间,次级绕组中产生的上“-”下“+”的大约 1000V 的高压电动势反向加在二极管 VD1 的两端,高压二极管截止,T1 与 1 缸、4 缸的火花塞构不成回路,高压电动势无法使火花塞跳火,因此不能产生错误的高压点火。
同样的原理可以分析 2 缸、3 缸的同时点火系统中的高压二极管VD2 的作用。
3.发动机电控双缸同时点火系统特殊故障的电路分析(如图 4 所示)
1)如果由于某个火花塞自身断路、火花塞电极间隙过大、连接点火线圈与该火花塞的高压线路断路等原因导致该火花塞不能跳火,那么和它共用一个点火线圈的另一个火花塞也会因该点火回路断开而不能跳火,这样与该点火线圈连接的2个火花塞都不能跳火,则与之对应的发动机的 2 个气缸都会因为失火不能工作。由于发动机2个气缸同时不工作,就会出现发动机不能起动或起动困难、怠速剧烈抖动、加速无力、冒黑烟、油耗增加等严重的故障现象。
2)如果由于某个火花塞自身短路、火花塞电极无间隙或间隙过小、火花塞电极间有积碳等原因而导致该火花塞短路不能跳火,那么该火花塞对应的气缸则不能工作,但该火花塞是由于短路而不能跳火,则其对应的电气回路没有断开,那么和他共用一个点火线圈的另一个火花塞仍然能够正常点火,对应的气缸也能正常工作。由于此时发动机一个气缸不工作,同样会出现起动困难、怠速抖动、加速无力、冒黑烟、油耗增加等故障现象,只是与 1)故障现象相比,严重程度相对要轻。
3)如果电路中的某个高压二极管被击穿短路,失去单向通电的特性,则与该高压二极管对应的回路中的 2 个火花塞会在活塞处于进气行程末期与压缩行程的初期之间产生错误的点火,造成发动机不能正常运转,出现回火、爆震等故障现象。
4)如果某个高压二极管的内部断路,那么该高压二极管对应的点火回路断开,则与该高压二极管对应的回路中的2 个火花塞都不能点火,对应的发动机的2 个气缸都不能工作,出现发动机不能起动或起动困难、怠速抖动、加速无力、冒黑烟、油耗增加等严重的故障现象。
4.结束语
采用双缸同时点火方式的发动机,当高压二极管、点火线路、火花塞等出现故障,发动机会出现有别于其他点火方式的一些如突然熄火、不能起动、怠速抖动、加速无力、排气管放炮、冒黑烟、油耗增加等特殊故障现象,而ECU 不能检测到此类故障信息,没有故障码出现,给此类故障的诊断和排除带来极大的麻烦,所以在进行电控双缸同时点火系统故障原因分析时,只有根据电控双缸同时点火系统的电路特点以及故障的特殊现象进行具体的原因分析,才能找出该故障的真正原因并加以排除。