汽車發動機點火系統的故障診斷方法研究

莊月芹

摘 要：隨著汽車結構的不斷復雜化，汽車故障診斷工作的難度也日漸加大，發動機點火系統作為汽車極為重要的組成部分需要在診斷方面做出一些突破。該文從汽車診斷技術發展的四個階段入手分析，并對發動機點火系統的常見故障進行了分析，根據目前故障診斷技術的發展，詳細論述了數字萬用表、點火示波器、人工智能診斷法三種方法，以供廣大讀者參考。

關鍵詞：汽車發動機 點火系統 故障診斷

中圖分類號：U472.9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0082-01

隨著電子信息技術運用到汽車診斷中，汽車故障診斷的科技含量不斷增加，也對故障診斷方法提出了很大挑戰。發動機點火系統是汽車故障經常出現的地方，通過大量汽車故障調查表明，點火系統故障大約占據汽車總故障的50%以上，所以該文對發動機點火系統故障診斷的研究有著很大意義。

1 汽車診斷技術概述

汽車診斷技術最早出現在上世紀60年代，主要得益于汽車結構的逐漸精細化。為了提高汽車性能進一步穩定的要求，至今已有50多年的歷史，其發展階段可以分為四個環節。

（1）人工檢驗階段。這一階段是汽車故障診斷最早的階段，診斷主要憑借技術人員豐富的經驗，依靠他們的視覺、觸覺、聽覺來操作，并沒太使用比較復雜的工具，這種方法既簡單又經濟，但是也存在著診斷不準確的現象，特別是對那些比較高精度的汽車來說更嚴重。

（2）簡單儀器和儀表測量階段。在這一階段就開始使用正時燈、萬用表等診斷工具，這是從人工檢驗向測量工具定量系統轉變的重要因素，但是也存在一定的缺點，主要是在檢驗故障過程中都是定量操作的，而沒有比較系統的分析，導致很多汽車故障不能檢測出來。

（3）專門設備的綜合診斷階段。在這一階段中使用了發動機的綜合性能檢測裝置，這一裝置可以檢測出比較復雜的項目，而且技術含量比較高，往往要借助于計算機來操作，診斷故障的時間比較快，準確度高。

（4）人工智能診斷方法階段。這一階段主要得益于計算機技術、數據通訊技術、控制理論的發展，汽車故障診斷的復雜性也隨著汽車結構的復雜而逐漸深入，在汽車故障維修過程中出現了數據統計，而且比較重視故障原因的分析。

2 發動機點火系統的常見故障分析

發動機點火系統是汽車電子控制中非常重要的組成部分，隨著汽車制造大量引進科學技術，點火器也日趨向集成化、輕型化、小型化、低成本化的方向發展，目前點火系統存在的主要故障包括：

（1）火花塞故障。這一故障主要是因為火花塞的間隙太大或者太小，導致點火電壓值在此過程中受到了影響，如圖1所示，火花塞就是因為積碳導致的故障。

（2）高壓線故障。這一故障主要是因為高壓線受到長期磨損而破裂、老化的現象，導致電線絕緣體的性能受到影響，最終致使點火電壓值出現了異常現象。

（3）分電器故障。這一故障主要是分電器的外殼受到破損或者分電器的觸電間隙存在不合理。

（4）混合氣體濃度故障。這一故障主要是受到混合氣濃度的影響，如圖2所示，由于混合氣體濃度過高或者過低，次級點火電壓的燃燒時間受到了嚴重影響，而次級點火的波形對這一現象進行了顯示。

3 汽車發動機點火系統故障診斷方法

（1）數字萬用表。目前很多汽車都是采用無觸點電子點火，該文主要分析這種點火系統的車型，其組成部分主要包括：電器組成、高壓線、火花塞、點火控制器以及火線圈，每個部分出現故障都會對整個點火系統造成很大影響，所以需要加大對其零部件故障的排查，可以先從甄別故障線路入手，判斷點火系統是因為高壓線路還是點火系統線路導致的問題。

（2）點火示波器。點火示波器是一種診斷結果更為精確的技術，主要利用電信號參數來描述汽車故障的特征，并且描述比較精確形象，主要波形包括：第一，多缸平列波，主要根據點火順序首尾連接起來，可以對點火系統的各個零部件和線路進行診斷；第二，多缸并列波，主要是根據點火順序按照上下的次序排列，可以實現對火花線長度和一次電路閉合區間的長度進行比較；第三，多缸重疊波，主要是將各缸點火過程的曲線在同一圖形中重疊，可以區分各缸點火周期、閉合斷開缺件之間的差異；第四，單缸點火波，主要是分析火花線和低頻振蕩階段。

（3）人工智能診斷法。人工智能診斷法在使用時需要借助數學建模，主要操作原理在于人工神經網絡具有自組織性、自學性、并行性以及聯想記憶功能，并且可以處理其他方法無法診斷的地方，所以在診斷過程中有著很大作用。

隨著現代汽車結構的日趨復雜化，發動機的構造也比較復雜，而人工智能診斷法依靠其特有的性能，在診斷中有著獨特的優勢，但是目前人工智能診斷法還缺乏對內部故障規律熟悉的功能，所以解決建模問題是這一方面研究的重點。

神經網絡也是人工智能診斷法中經常使用的工具，主要原理在于將故障特征與故障起因進行線性匹配，并且按照一定的模式輸出故障數據，從而判別故障。

4 結語

通過以上分析可以看出，汽車診斷技術主要經歷了人工檢驗、簡單儀器和儀表測量診斷、專門設備的綜合診斷、人工智能診斷方法等四個階段，而目前發動機點火系統的常見故障包括：火花塞故障、高壓線故障、分電器故障、混合氣體濃度故障，解決這些故障可以利用數字萬用表、點火示波器、人工智能診斷法等方法解決。

參考文獻

[1] 崔林，楊鐵皂，朱圣柳，等.汽車發動機點火系統故障診斷專家系統的開發[J].洛陽工學院學報，1998（3）：42-46.

[2] 武永勤，國樹文，明紅輝.電控發動機點火系統故障檢修[J].湖北農機化，2013（3）：45-46.endprint