汽車維修工技師專項技能訓練與考工相關課題淺析
——以“發動機點火電路的故障診斷與排除”為例

南京交通技師學院 戴德榮

“發動機點火電路的故障診斷與排除”是《汽車維修工國家職業技能標準（2018年版）》中規定的技師專項技能訓練與考工的課題之一，該課題需要較強專業理論基礎，考生在操作過程中難免犯錯。在技能考核時各職業技能鑒定所可根據自身情況選擇典型車型作為考試用車，筆者結合教學中的一些心得體會，以南京交通技師學院（南京市第二國家職業技能鑒定所）使用的豐田卡羅拉車為例解析其點火電路的故障診斷與排除方法。

第10代卡羅拉車搭載的是1.6 L 1ZR發動機，該發動機采用的是直列4缸16氣門雙頂置凸輪軸設計，配置了雙智能可變氣門正時、直接點火系統、電子節氣門及渦流式進氣歧管。要想順利通過考核，考生必須了解卡羅拉車發動機點火模塊的基本結構，熟悉其點火電路的組成、工作原理及檢測方法，并熟練掌握其點火電路的故障診斷及排除方法。

1 卡羅拉車發動機點火電路識讀

1.1 卡羅拉車電路的組成及工作原理

卡羅拉車發動機點火電路由蓄電池、點火開關、集成繼電器、點火線圈總成（點火模塊）及ECM組成。發動機點火系統工作時ECM確定點火正時并為各氣缸傳輸點火信號（IGT）。ECM根據IGT信號接通或斷開點火器內的功率晶體管的電源，功率晶體管進而接通或斷開流向初級線圈的電流。初級線圈中的電流被切斷時，次級線圈中產生高壓，此高壓被施加到火花塞上并使其在氣缸內部產生電火花。一旦ECM切斷流向初級線圈的電流，點火器會將點火確認信號（IGF）發送回ECM，ECM據此控制各氣缸點火。

1.2 點火模塊各端子的識別

卡羅拉車發動機點火模塊實物如圖1所示，端子1接電源線，工作時由點火開關控制集成繼電器向其供電；端子2（IGF）為點火確認信號線，點火系統正常點火后，點火模塊通過2號端子向ECM發送一個IGF信號，確認該缸已經正常點火，如果ECM連續4次收不到該缸的點火確認信號，ECM會停止向該缸發送噴油脈沖信號，該缸噴油器便停止噴油，以防止噴油而不點火浪費燃油且污染環境；端子3（IGT）為點火信號線，點火模塊只有在收到點火信號后，功率晶體管才會斷電，點火線圈次級產生高壓電，使火花塞產生高壓電火花，點燃可燃混合氣；端子4為搭鐵線，為功率晶體管提供搭鐵。

圖1 卡羅拉車發動機點火模塊

1.3 IGT、IGF端子的識別

為了能夠通過ECM端子示意圖快速找出實物上面的IGT、IGF端子位置，為后續檢測做準備，可以查看維修手冊上面關于卡羅拉車發動機ECM端子識別圖部分的內容，如圖2所示。連接器B31上的端子82為IGF信號線，端子109為IGT1信號線，端子108為IGT2信號線，端子107為IGT3信號線，端子106為IGT4信號線。

圖2 卡羅拉車發動機IGT、IGF端子

2 卡羅拉車發動機點火電路的故障診斷與排除

卡羅拉車發動機在點火系統發生故障時會存儲故障代碼P0351、P0352、P0353和P0354，其含義分別為發動機1缸、2缸、3缸和4缸點火線圈總成電路故障，產生故障的原因可能有：點火系統故障、點火線圈總成與ECM之間電路斷路或短路、各缸點火線圈總成故障或ECM故障等。下文以3缸點火線圈總成電路出現故障，存儲故障代碼P0353為例，詳述其故障的診斷步驟和方法。

2.1 點火模塊總成的檢測

（1）關閉點火開關，連接故障檢測儀。（2）接通點火開關，清除故障代碼。（3）將3缸與4缸的點火線圈總成進行互換。注意，點火線圈總成連接器的排列形式不能變換。

（4）起動發動機，執行模擬測試，再次讀取故障代碼。

如果讀取的故障代碼不變，說明該缸點火線圈總成正常，需進行下一步檢測；如果故障代碼為P0354，則說明3缸的點火線圈總成損壞，更換即可。

2.2 搭鐵線路的檢測

（1）關閉點火開關，拔下3缸點火線圈總成連接器B28。

（2）用萬用表測量端子4與發動機搭鐵之間的電阻。如果測得的電阻小于1 Ω，說明點火線圈總成與車身之間的搭鐵良好，需進行下一步檢測；如果測得的電阻為無窮大，則說明搭鐵線路存在斷路，需維修或更換線束、連接器。

2.3 電源電路的檢測

（1）關閉點火開關，拔下3缸點火線圈總成連接器B28。

（2）接通點火開關，用萬用表測量端子1與發動機搭鐵之間的電壓。如果測得的電壓為9 V～14 V，說明點火線圈總成的供電正常，需進行下一步檢測；如果測得的電壓為0 V，說明點火線圈總成的供電異常，應檢查線路線束、集成繼電器及相關熔絲。

2.4 IGF信號電路的檢測

（1）關閉點火開關，拔下3缸點火線圈總成連接器B28。

（2）接通點火開關，用萬用表測量端子2與發動機搭鐵之間的電壓。如果測得的電壓為4.5 V～5.5 V，說明ECM內部工作正常，且點火線圈總成B28與ECM之間的線束正常，需進行下一步檢測；如果測得的電壓為0 V，說明ECM無反饋電壓，應檢查線路線束、集成繼電器及相關熔絲。

2.5 IGT信號電路的檢測

（1）關閉點火開關，斷開蓄電池負極電纜，分別斷開3缸點火線圈總成連接器B28及ECM的連接器B31（圖3），連接器B28的端子3為IGT信號線，連接器B31的端子107為IGT信號線。

（2）用萬用表分別測量連接器B28的端子3和連接器B31的端子107之間的電阻、點火線圈總成的連接器B28的端子3與發動機搭鐵之間的電阻。如果測得的電阻小于1 Ω且搭鐵電阻超過10 kΩ甚至無窮大，說明IGT連接線束正常，無斷路或短路故障，需進行下一步檢測；如果導線電阻無窮大或搭鐵電阻小于1 Ω，說明對應的線束需要維修或更換線束、連接器。

2.6 IGT、IGF信號波形檢測

（1）關閉點火開關，斷開3缸點火線圈總成連接器B28。

圖3 連接器B28和連接器B31的端子分布

（2）用專用跨接線跨接點火線圈總成和連接器，將IGT、IGF信號端子分別與故障檢測儀相連。

（3）起動發動機，讀取IGT、IGF信號波形（圖4），波長應該隨著發動機轉速的升高而變短，如果信號波形出現異常則需要更換發動機ECM。

圖4 卡羅拉車發動機IGT、IGF信號標準波形

“發動機點火電路的故障診斷與排除”課題的實操性很強，除了要求考生能夠熟練掌握其電路的工作原理及檢測方法外，還需要熟練運用專業檢測設備和儀器，同時注意安全防范措施，才能快速高效通過考核。