作者：李清明
出版社：机械工业出版社
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汽车发动机故障分析详解 第2版试读：
第一章 汽油发动机不能起动的诊断与分析
发动机不能起动的现象主要有以下几种：起动机不能带动发动机运转，或能带动但转动缓慢；起动机能带动发动机正常转动，但不能起动，且无着车征兆；有着车征兆，但不能起动。造成发动机不能起动的原因很多，有起动系统、防盗系统或发动机停机系统、电控点火系统、电控燃油喷射系统及发动机机械故障等。由起动系统故障及防盗系统（发动机停机系统）故障而造成发动机不能起动故障的诊断与排除方法这里不予详细讲解。发动机机械故障则应在排除了电控汽油喷射系统和电控点火系统的故障后再作进一步的检查。下面就后两种不能起动故障的诊断与排除方法分别加以说明。
一、发动机不能起动，且无着车征兆
（1）故障现象 接通起动开关时，起动机能带动发动机正常转动，但不能起动发动机，且无着车征兆。（2）故障原因1）燃油供给子系统故障
①油箱中无油。
②电动燃油泵不工作。
③油压调节器不良、燃油管路堵塞或燃油压力过低等。
④缸内直接汽油喷射系统的高压燃油泵不良等。
2）点火系统故障
①无高压火或点火正时与标准相差较大。
②曲轴或凸轮轴位置传感器故障。
③曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器信号不同步等。
3）ECU输入、输出信号不良，ECU电源供应不良或ECU本身不良。
①熔丝熔断、主继电器及电源电路不良等。
②发动机ECU搭铁线路不良或ECU本身不良。
③喷油器不工作。
④冷却液温度传感器故障。
⑤起动时节气门全开。
4）发动机机械系统故障
①正时带过松或断裂，发生跳齿故障。
②因某种原因致使配气正时错误，如装配错误、配件质量不良等。
③发动机气缸压缩压力过低。
5）防盗系统（发动机停机系统）故障。（3）故障诊断与排除 电控燃油喷射式发动机在设计上具有很好的起动性能。电控燃油喷射系统的一般故障通常不会导致发动机不能起动。如果出现不能起动且无着车征兆的故障，其原因一定是发动机的点火系统、燃油系统、控制系统或机械故障四者之中的一个或一个以上完全丧失了功能。因此，不能起动的故障的诊断与排除应重点集中在上述四个系统中。
1）验证故障现象。主要要留意起动机能否带动发动机正常转动，起动时发动机有无起动征兆（有无初始燃烧）。图1-1 马鞍形燃油箱装用的无回油燃油供给系统图1-2 喷射泵
2）目视检查。线束接头松动、脱落、仪表指示情况、真空管连接情况等，并注意观察油箱存油情况，起动时转速表有无变化，燃油压力脉动衰减器顶部中心的螺钉是否鼓突出来等。如打开点火开关，若汽油表指针不动或油量警告灯亮，则说明油箱内无油，应加满汽油后再起动。值得注意的是有的发动机前置后轮驱动的车辆，为便于传动轴布置和保证车辆重心位置，其燃油箱采用马鞍形，传动轴穿过燃油箱底部中央，燃油箱的形状如图1-1所示。此时，采用喷射泵可将燃油从无燃油泵的油箱侧传输至有燃油泵的油箱侧。喷射泵的结构及运作如图1-2及图1-3所示。喷射泵位于燃油箱内，由于传动轴位于燃油箱底部中央，燃油箱的形状导致燃油被分为A室和B室两个部分。当燃油液面下降时，B室的燃油被停止泵出。为防止此现象的发生，提供一个喷射泵将B室的燃油送往A室。这是通过利用燃油的流动来实现的。通过燃油的流动产生负压，当负压作用于喷管时，就将燃油从B室吸入，送至A室。由上述原理可知，当燃油泵的泵油量减少回油量不够时，B室的燃油将不能到达A室，这就需要更换燃油泵了。一般说来，这种燃油箱上装有两个燃油计量器：一个主计量器和一个副计量器，这些燃油计量器采用串联，将剩余的燃油量信号传送至组合仪表，以提高燃油计量的准确性。主计量器与喷射泵、压力调节器、燃油泵、燃油滤清器装配在一起，如图1-4所示。图1-3 燃油计量器图1-4 燃油泵及滤清器总成
如果燃油压力脉动衰减器顶部中心的螺钉没有鼓突出来，则说明无燃油压力或燃油压力过低，应检查燃油系统。
3）应采用正确的起动操作方法。通常电控汽油喷射式发动机的控制系统要求在起动时不踩加速踏板。如果在起动时将加速踏板完全踩下或反复踩加速踏板以求增加供油量，往往会使控制系统的溢油消除功能起作用，从而导致喷油器不喷油或少喷油，造成不能起动。
4）读取故障码，观察、分析起动时的发动机ECU数据流。在查找故障部位之前，可先进行发动机故障自诊断，检查有无故障码，起动时的数据流是否存在明显的异常情况。有些车型使用二次检查逻辑检测是否存在曲轴位置传感器信号不良的故障，通常应连续起动10s以上，但不应超过15s。反复起动两次，每次均应连续起动10s以上，第一次的连续10s起动自诊断系统检测到曲轴位置传感器信号不良的故障会生成待定故障码，第二次的连续10s起动仍检测到曲轴位置传感器信号不良的故障，才会将待定故障码转变为当前故障码。在读取故障码后应紧接着读取起动时的数据，观察数据流中是否存在明显异常的数据，如发动机转速是否为0，起动瞬间系统电压过低、冷却液温度明显异常、起动时的喷油脉宽是否明显异常等。有时冷却液温度信号不良，对某些发动机来说，也可能出现混合气过稀而无初始燃烧迹象。
5）检查点火系统。导致不能起动的最常见原因是点火系统不能点火。因此，在进一步检查之前，应先排除点火系统的故障。检查电控汽油喷射式发动机的电控点火系统有无高压火花时应采用正确的方法，不可沿用检查传统触点式点火系统高压火花的做法，以防损坏点火系统中的电子元件。
正确的检查方法：拔下高压分线或拆下无分电器单缸器独立点火系统的点火线圈，将一个火花塞接在高压分线或点火线圈上；将火花塞搭铁；接通起动开关，用起动机带动发动机转，同时观察火花塞电极处有无强烈的蓝色高压火花（图1-5）。注意：火花试验时，转动曲轴不得超过5～10s。图1-5 高压跳火试验
如果没有高压火花或火花很弱，则说明点火系统有故障。燃油喷射式发动机的故障自诊断系统通常能检测出点火系统中的曲轴位置传感器及点火器信号的故障。如有故障码、数据流提示，则可按显示的故障码与相关数据查找故障部位；如无明显异常，则应分别检查点火系统中的高压线、高压线圈、各缸火花塞、点火器、曲轴位置传感器及点火控制系统的电脑。点火系统最容易损坏的部件是点火器，应重点检查。
没有高压火花的另一个原因是发动机正时带断裂或轮齿滑脱，导致凸轮轴不转动、曲轴位置传感器无输出信号。可打开加机油口盖、上正时带罩，然后摇转曲轴，同时检查凸轮轴是否转动。如不转动，说明正时带断裂或轮齿滑脱，应拆检正时机构和气门机构，查找导致正时带折断的原因，排除故障后，再更换新的正时带。
有些车型当正时链轮或正时带错齿后曲轴位置传感器信号与凸轮轴位置传感器信号不同步，也会出现无高压火的故障。
6）检查电动燃油泵工作是否正常。电动燃油泵不工作也是造成发动机不能起动的最常见原因之一。很多车型，在第一次打开点火开关时，燃油泵自动运转1～3s，有的车在关闭点火开关时燃油泵延时运转1～3s，此时应能从油箱口处听到燃油泵运转的声音；或用手捏住进油管时能感觉到进油管的油压脉动；或燃油压力脉动衰减器顶部中心的螺钉会鼓突出来；或拆下有回油管燃油系统的油压调节器上的回油管，应有汽油流出。
如果电动燃油泵不工作，应检查燃油泵、熔丝、继电器及电动燃油泵控制电路等。如果电路正常，则说明电动燃油泵有故障，应更换。用万用表检测燃油泵电阻，一般应为0.2～3Ω。在拆装更换燃油泵时还应注意某些车上增加了防静电措施（如本田市民车型），即将电动燃油泵电源插接器（在燃油箱上）的搭铁端子、电动燃油泵插接器（在电动燃油泵上）的搭铁端子、燃油滤清器静电输出接线端子和燃油压力调节器静电输出接线端子用黑色导线连接后与车身连接。由于燃油在燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器和燃油压力调节器内高速流动，与壳体的剧烈摩擦会产生静电荷，并且在各壳体材料不同（铝合金、薄钢板和塑料等）的情况下所产生的静电荷的极性和电位不同，所以当静电荷量大时会产生“火花放电”，很不安全。将上述各电器壳体上的搭铁端子用导线连接后与车身连接，可使各壳体上的静电荷互相中和，并通过车身接地，因此提高了燃油供给系统的安全性。注意：在更换电动燃油泵或燃油滤清器时，务必先将上述各壳体用黑色导线可靠地连接，然后再将它与车身连接，以确保安全。
如果在检查中电动燃油泵工作，可试一下在这种状态下发动机能否起动。若可以起动，说明是电动燃油泵控制电路有故障，使燃油泵在发动机起动时不工作。对此，应检查电动燃油泵控制电路。
对于缸内直接汽油喷射系统来说，高压燃油系统油轨压力过低，发动机一般以低压喷射通常不至于导致毫无起动征兆，如观察到数据流中油压过低，必要时高低压燃油系统同时检查。
7）检查点火正时。如果点火提前角与标准相差太大，则也会出现起动时毫无起动征兆的故障现象，所以应检查、调整，找出点火不正时的真正原因。图1-6 双向发光二极管灯电路
8）检查喷油器是否喷油。如果点火系统和电动燃油泵工作正常，则应进一步检查喷油控制系统。在起动发动机时，检查各喷油器有无工作的声音。如果喷油器不工作，可用一个大阻抗的试灯或双向发光二极管测试灯（图1-6）接在喷油器的线束插头上。如果在起动发动机时试灯能闪亮，则说明喷油控制系统正常，喷油器有故障，应更换。
如果试灯不闪亮则说明喷油控制系统或控制线路有故障。对此，应检查喷油器电源熔丝有无烧断，喷油器降压电阻（如果有）有无烧断，喷油器与电源之间的接线是否良好，喷油器与电脑之间的接线是否良好，电脑的电源继电器与电脑之间的接线是否良好。如果外部电路均正常，则可能是电脑内部有故障，可用电脑检测仪或采用测量电脑各接脚电压的方法来检测电脑有无故障；必要时也可以用一个好的电脑换上试一下。如能起动，可确定为电脑故障。对此，应更换。
9）检查燃油系统压力。燃油系统油压过低会造成喷油量太少，也会导致不能起动。在电动燃油泵运转时检查燃油系统油压。在发动机未运转的状态下正常燃油压力应达300kPa左右。各种车型的燃油压力并不相同，但300kPa左右的燃油压力，应能使发动机起动时出现起动征兆。如果燃油压力过低，对有回油管的燃油系统可用钳子包上软布，将油压调节器的回油管夹住，阻断回油通路，此时，若燃油压力迅速上升，说明是油压调节器漏油造成油压过低，应更换油压调节器；若燃油压力上升缓慢或基本不上升，则说明油路堵塞或电动燃油泵有故障。对此，应先拆检汽油滤清器。如有堵塞，应更换；如滤清器良好，则应更换电动燃油泵。
10）检查气缸压缩压力。若上述检查均正常，应检查气缸压缩压力。若气缸压缩压力低于0.8MPa，则说明发动机机械部分有故障，应拆检发动机。
二、有着车征兆，但不能起动发动机
（1）故障现象起动发动机时，起动机能带动发动机正常转动，有轻微着车征兆，但不能起动。（2）故障原因
1）进气系统故障
①空气流量计后方的进气管路有漏气现象。
②节气门体总成不良（电子节气门或怠速控制阀卡滞）。
③燃油蒸发控制系统或废气再循环管道不良导致的混合气过稀或过浓。
④进气歧管存在真空泄漏情况，如进气歧管垫漏气、真空助力器真空管路泄漏等。
2）点火系统故障
①点火提前角不正确。
②高压火花太弱。
③多缸火花塞故障。
3）燃油压力太低
①电动燃油泵或油压调节器不良、汽油滤清器堵塞，导致燃油压力太低。
②缸内直接汽油喷射系统的高压燃油泵不良等。
4）因传感器信号不良或ECU控制不良导致的混合气过稀或过浓
①冷却液温度传感器有故障。
②空气流量计有故障。
③进气管压力传感器有故障或真空管脱落。
④ECU喷油控制系统故障。
5）喷油器本身不良
①进气歧管喷射用喷油器漏油或堵塞。
②缸内直接喷射用喷油器漏油或堵塞。
6）机械系统故障
①排气管堵塞。
②发动机气缸压力过低。
③配气正时不正确或可变配气机构故障（3）故障诊断与排除 有着车征兆而不能起动，说明点火系统、燃油系统和控制系统虽然工作失常，但并没有完全丧失功能。这种不能起动故障的原因不外乎是高压火花太弱或点火正时不正确、混合气太稀、混合气太浓、气缸压力太低等。一般先检查点火系统，然后再检查进气系统、燃油系统、控制系统，检查排气管是否堵塞，最后检查发动机气缸压力。
1）验证故障现象。起动发动机时，有轻微着车征兆，但不能起动，这种情况说明有初始燃烧迹象。
2）目视检查。线束接头松动、脱落、仪表指示情况、真空管连接情况，燃油压力脉动衰减器顶部中心的螺钉是否鼓突出来等。
3）进行故障自诊断，检查有无故障码。如有故障码，则可按显示的故障码查找相应的故障原因。必须指出的是，所显示出的故障码不一定都与发动机不能起动有关系，有些故障码是发动机在以往的运行过程中留下的偶发性故障，有些故障码所表示的故障则不会影响发动机的起动性能。会影响起动性能的部件有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、空气流量计、电子节气门等。
虽然理论上说，起动期间，其喷油量不由空气流量计信号或进气歧管绝对压力传感器信号来决定，但一旦起动后立即转为由空气流量计信号或进气歧管绝对压力传感器信号和发动机转速信号来决定基本喷油量，再加上一些修正而已，如果空气流量计信号或进气歧管绝对压力传感器信号出现错误，则可能引起发动机在起动后瞬间不能平稳运转而导致起动失败，看起来就像有起动征兆而不能起动了。但当发动机ECU判断空气流量计或进气歧管绝对压力传感器失效而记忆故障码时，一般均会启用故障失效保护功能或启用备用系统，这时发动机一般都可以起动。
4）检查高压火花。检查各缸高压火花是否正常。若火花太弱，应检查点火线圈的供电情况、搭铁线路等，必要时更换点火线圈。
5）检查进气系统有无漏气。采用空气流量计测量进气量的电控汽油喷射式发动机，只要在空气流量计之后的进气管道有漏气就会影响进气量计量的准确性，从而使混合气变稀（指非增压发动机）。严重的漏气会导致发动机不能起动。检查中应仔细查看空气流量计之后的进气软管有无破裂，各处接头卡箍有无松脱，谐振腔有无破裂，曲轴箱强制通风软管是否接好；检查进气歧管垫漏气、真空助力器真空管路是否泄漏等。
此外，燃油蒸发回收系统和废气再循环系统在起动时是不工作的。如因某种原因而使它们在起动时就进入工作状态，也会影响起动性能。将燃油蒸发回收软管或废气再循环管道堵塞住，再起动发动机，如发动机能正常起动，说明该系统有故障，应认真检查。图1-7 拆检火花塞
6）检查点火正时。如果点火正时可调，则调整点火正时。将点火提前角调大或调小后再起动，如能起动则说明点火正时不正确。如果点火正时不可人为调整，但用点火正时枪检查发现点火正时不准，则应进行相应的检查，如正时皮带是否错齿、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号是否出现偏差等。
7）拆检火花塞。拆下火花塞，观察其间隙并粗略判断混合气过浓或过稀等，如图1-7所示。火花塞电极间隙太大也会影响起动性能。火花塞正常间隙一般为0.9mm，有些高能量的电子点火系统火花塞间隙较大，可达1.2mm。如火花塞间隙太大，应按维修手册所示标准值进行调整。
如果火花塞电极表面干燥，说明可能喷油器喷油量太少。对此，应先检查起动时电动汽油泵是否工作，可用导线直接给电动汽油泵供电，再起动发动机。如能起动，则说明电动汽油泵在起动时不工作，应检查控制电路。如果电动汽油泵有工作而不能起动，应进一步检查燃油压力。如果燃油压力太低，应检查汽油滤清器、油压调节器及汽油泵有无故障。
如果火花塞表面有大量潮湿汽油，说明气缸中已出现“呛油”现象，这也会造成发动机不能起动。对此，可拆下所有火花塞，将其烤干，再让气缸中的汽油全部挥发掉，然后装上火花塞，重新起动。如果仍会出现“呛油”现象，应拆卸喷油器，检查喷油器有无漏油。
即使空燃比较稀，火花塞仍然会由于发动机转动时间较长或失火而变湿，因此可能据此错误判断为空燃比过浓。所以维修人员有必要根据这种方法做出判断。
8）检查喷油量。喷油量太大或太小也可能是空气流量计或冷却液温度传感器故障所致。如出现这种情况，应对照维修手册中的有关数据测量这两个传感器。
9）检查燃油系统压力。燃油系统油压过低会造成喷油量太少，也会导致不能起动。如燃油系统油压过低，则应检查油压调节器、燃油滤清器、燃油箱、燃油泵等。
10）对于缸内直接汽油喷射系统来说，还应检查高压燃油泵，高压燃油泵一般不会导致不能起动，但其可能会产生汽油漏泄至发动机油底壳中，污染机油，再通过曲轴箱通风系统影响混合气浓度，从而也可能产生起动困难现象。
11）检查排气管是否堵塞。拆下某一缸或两个缸火花塞，同时将这一缸或这两缸的喷油器插头拔下，不让其喷油，再起动发动机，如能起动，说明排气管堵塞。也可直接拆下排气管，然后起动，如能起动，则排气管堵塞无疑。
12）检查气缸压力、气门间隙、配气正时记号和可变配气机构等。气缸压缩压力若低于0.8MPa，则说明气缸压力过低，应拆检发动机。
三、故障诊断与排除的相关要点
1.验证故障现象，迅速找到故障诊断的切入点验证发动机不能起动的故障现象时，主要要留意起动机能否带动发动机正常转动，起动时发动机有无起动征兆（有无初始燃烧）。
如果起动机不能带动发动机旋转，或能带动，但转动缓慢，则应检查起动系统或发动机机械系统。
如果发动机旋转轻快，感觉无压缩阻力，则就要检查正时带是否断裂、气缸压力是否过低。
如果出现不能起动且无着车征兆，其原因一定是发动机的点火系统、燃油系统或机械系统三者之中的一个或一个以上完全丧失了功能。因此，不能起动的故障的诊断与排除应重点集中在上述三个系统中。
有着车征兆而不能起动，说明点火系统、燃油系统和控制系统虽然工作失常，但并没有完全丧失功能。这种不能起动故障的原因不外乎是高压火花太弱或点火正时不正确、混合气太稀、混合气太浓、气缸压力太低等。一般先检查点火系统，然后再检查进气系统、燃油系统、控制系统，检查排气管是否堵塞，最后检查发动机气缸压力等。2.目视检查应有的放矢
一定要养成下意识地进行目视检查的习惯，且应做到有的放矢。检查线束接头有无松动脱落现象，真空管连接情况，高压线是否插错，汽油表指针、油量警告灯等仪表指示情况等，都在目视检查的范围内。
如根据发动机故障指示点亮情况初步判断EFI主继电器的工作情况及ECU的电源供应是否异常。
如根据安全指示灯的状态判断故障是否在发动机停机系统（防盗系统）中。
如果发动机的燃油系统中装有燃油压力脉动衰减器，那么就可以用脉动衰减器螺钉张力法来初步检查燃油压力，当燃油压力脉动衰减器顶部的螺钉鼓突出来时，就说明燃油系统有一定的燃油压力了，如果燃油压力脉动衰减器顶部的螺钉凹下去了，说明无燃油压力，应检查燃油系统。
如果发动机转速表的转速信号来自点火模块，那么就可以根据起动时观察转速表的指针是否摆动来初步判断故障是不是出在初级点火系统。起动时转速表的指针不动说明点火系统未输出初级点火信号。如果发动机转速表的转速信号是由发动机曲轴位置传感器产生的并经发动机ECU通过CAN数据线传递给仪表ECU，则在起动时转速表的指针已经摆动，一般可说明有曲轴位置信号输入，但要注意，这并不能说明曲轴位置传感器信号完全正常；如转速表的指针不动，应优先检查曲轴位置传感器信号。3.通过读取故障码、数据流来缩小故障范围
读取故障码时，还应检查DTC输出结果与问题症状是否一致。有时DTC输出结果显示异常，但DTC所显示的故障可能不会导致发动机不能起动，在这种情况下就要检查DTC和问题症状之间的关系，区分当前故障码和历史故障码，必要时先将故障码和定格数据记录下来，清除故障码后再起动发动机，然后再次读取故障码以判断故障码是否与故障有关。如果显示相同的故障码，可以判断故障发生在故障码指示的系统中。如果显示的是与故障无关的故障码，或者显示的是正常故障码，现在的故障是由其他原因引起的。因此，应进行适合于故障症状的故障排除。
读取故障码后，先不要急于检查，先读取一下ECU数据，检查ECU相应的输入信号、输出信号，并通过检查ECU的数据确定故障原因。如当检测到了冷却液温度信号不良的代码时，读取关于冷却液温度信号的数据，如果温度是-40℃，故障可判断为冷却液温度传感器电路开路。如果它是140℃或更高，故障可判断为短路。
有些故障码被记忆下来时，ECU会同时记录相关的发动机运行数据，这通常称为冻结帧数据，这将有助于了解故障发生时的状态。
即使故障码没有被识别出来，也可通过ECU数据检查ECU状况。这个功能能够找出无故障码的故障，包括错误的传感器范围和执行机构故障。这样可将DTC无法检测到的传感器范围/性能故障以及执行器故障的原因缩小在一定范围内。4.发动机正常起动的三个要素
1）强且正时的高压火花。
2）合适的空燃比。
3）足够的气缸压力（当然排气要畅通）。
这三方面均应符合要求，堪称三要素缺一不可。首先要判断故障出在这三个方面的哪一方面，一般从点火系统入手，先看高压火。再看是否有油进缸，当然，可先看有无喷油信号（可用发光二极管灯等方法检查），油泵能否建立一定油压（可倾听油泵运转声音、采用脉动衰减器螺钉张力法、拆进、回油管查看、用油压表测量等方法检查），当怀疑无油供给时，可在进气口喷化油器清洗剂，然后看能否起动，如能起动，为燃油供给系统的故障。有火有油看点火正时，火花强不强，是为细查点火系统。再拆检火花塞有无淹死，这是稍细看空燃比。如火花塞没有溺死现象，在进气口喷化油器清洗剂也不能起动，高压火花强且正时，就用前述方法检查排气管有无堵塞，最后测量气缸压力。如起动时有起动征兆但不能起动，伴随有排气突突，车身抖动或冒黑烟或回火放炮等现象，可立即检查点火正时，分高压线接错，接着检查混合气过浓或过稀，再查排气堵塞、气缸压力等。可总结如下：
排气突突车抖动，屡次着车车难着。
先查点火不正时，再查空燃混合比。
回火放炮点火错，排气不畅、缸压低。5.电控发动机控制系统主要元件的故障表现
了解电控发动机控制系统主要元件发生故障时的主要表现，是正确、迅速地诊断故障的基础。
电控发动机电子控制系统的各项功能是由许多元件相互配合完成的，如果元件发生故障，必将影响整个系统的工作，但是，并不是所有的元件故障都会导致发动机不能起动，因此，了解电控发动机控制系统主要元件发生故障时的表现在汽车维修中是非常必要的。举例来说，当发动机无高压火，也不能因为爆燃传感器是点火系统的元件而首先就对它进行检查，我们应抓住问题的主要方面，才能有的放矢，尽快诊断出故障。为此，将发动机电子控制系统主要元件产生故障时的主要表现归纳在表1-1内。在后面所述的其他故障诊断也可参考。表1-1 发动机电控系统主要元件故障现象（续）（续）6.点火系统的检查
导致不能起动的最常见原因是点火系统不能点火。因此，在做进一步的检查之前，应先排除点火系统的故障。在检查电控汽油喷射式发动机的电控点火系统有无高压火花时应采用正确的方法，不可沿用检查传统触点式点火系统高压火花的做法，以防损坏点火系统中的电子元件。
目前，轿车发动机上使用的点火系统主要是无分电器直接点火系统，而无分电器直接点火系统又可分为双缸同时点火无分电器点火系统和各缸独立点火无分电器点火系统，各缸独立点火无分电器直接点火系统又是目前发动机的主流点火系统类型。
无分电器直接点火系统（DIS）如图1-8所示，这种点火系统取消了分电器，使用多个点火线圈直接向火花塞提供高压电。点火正时由发动机电控单元（ECU）中的电子点火提前功能控制。这种点火系统在目前的汽油机中占主导地位。
提示：图中2型是两缸同时点火。压缩行程点火一次，排气行程点火一次。
带点火器的点火线圈的结构通常如图1-9所示。也有的发动机各个缸的点火线圈与点火模块是分开的，点火模块可以集成在发动机控制模块中，也可做成一个点火模块总成。还有的把四个缸的四个点火线圈集成在一起，如雪铁龙C5、雪佛兰景程轿车的发动机等。图1-8 无分电器直接点火系统（DIS）
各缸独立点火无分电器点火系统因点火线圈和火花塞直接连接，使高压电流过的距离缩短，从而电压损失和电磁干扰也减少。这样点火系统的可靠性也得到提高。
现代汽车采用的微机控制的电子点火系统通常都是发动机集中控制系统中的项目之一，同所有的电控系统一样，都是由传感器、ECU、执行器三部分组成的。不过其ECU通常也就是发动机ECU，传感器也大多是与燃油喷射等电控系统共用的传感器，单独属于点火控制的传感器可能只有爆震传感器了。图1-9 带点火器的点火线圈
其传感器及输入信号主要有空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、车速传感器、爆燃传感器、起动开关信号、空调开关信号、空档起动开关信号等。虽然参与点火控制的传感器很多，但习惯上仅将曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器归于点火系统，其他的传感器主要是用来修正点火提前角，而不控制是否点火。所以通常说的点火系统包括ECU、点火器、分电器、点火线圈、高压线、火花塞、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器等。
并不是所有的发动机都需要凸轮轴位置传感器信号才可能点火，对双缸同时点火的无分电器点火系统来说，只需其曲轴位置传感器上有缺齿的活塞上止点位置信息，就能完成点火控制任务。使用凸轮轴位置传感器信号，一是用来为喷油器定序，从而进行顺序喷射，二是实现快速起动。也就是说，有了凸轮轴位置传感器信号，不管发动机熄火时曲轴处于某种位置（角度），下次起动时曲轴只要转动较少角度，便可识别出某缸压缩上止点位置，就能进行点火控制。如果没有凸轮轴位置传感器信号，只有曲轴位置传感器信号轮缺齿位置提供的某缸上止点位置信号，对双缸同时点火的无分电器点火系统来说，起动时可能要转动接近一周才会得到上止点位置信号，才能点火，起动可能显得慢点；而对于各缸独立的无分电器点火系统来说，ECU必须通过内部程序分析、计算出各缸压缩上止点位置，才能顺利起动，起动当然会困难些，有的是第一次起动时不能起动，第二次起动时，ECU记忆了故障码再启动内部分析程序，计算出压缩上止点位置后就能起动了。曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器信号共同输入当然也增加了运行可靠性与响应性，自诊断中的缺火监测的可靠性，也是可变配气正时反馈控制的需要。对于缸外喷射的发动机来说，即使没有按正确顺序使喷油器喷油时，发动机加速恶化、怠速抖动，但并不会十分严重，因为喷油器的喷油是在缸外的进气门前方进行的。
图1-10为2008款本田雅阁3.5L发动机点火系统电路原理图。这里没画出作为输入信号的传感器等。由图可知，这是一个独立点火的无分电器点火系统，每缸有一个点火线圈。每缸的点火线圈、点火模块集成在一起，里面还有一个高压二极管。图1-10 2008款本田雅阁3.5L发动机点火系统电路原理图
图1-11为本田飞度轿车采用的智能双重顺序式点火（DSI）系统。
智能双重顺序式点火（DSI）系统的特征就是每一气缸均设有双火花塞。在这两个火花塞的点火时刻之间设定了差值，以完善燃烧室内火焰的高速传播。不仅如此，在整个范围内实现快速燃烧过程中，这种方法能够有效抑制爆燃，并获得更高压缩比、高输出、高转矩和低油耗。图1-11 本田飞度轿车采用的智能双重顺序式点火（DSI）系统
采用智能双重顺序式点火（DSI）系统的本田飞度轿车1.3L发动机，其每个气缸的两只火花塞的布置如图1-12所示。
ECU根据发动机转速和进气歧管真空压力计算基本点火时刻，然后，根据不同传感器信号的修正情况确定最佳时刻，并把点火信号发送给每一个点火线圈。通过对前火花塞（进气侧）和后火花塞（排气侧）实施提前或延迟控制，即完成差值点火控制或同步点火控制，如图1-13所示。图1-12 智能双重顺序式点火（DSI）系统火花塞的布置图1-13 本田飞度轿车采用的智能双重顺序式点火（DSI）系统控制示意图
本田智能双重顺序式点火（DSI）系统的工作原理如下：
①怠速时，前、后火花塞同时点火，提高燃烧速度，从而增强燃油经济性。
②节气门部分开启时，点火时刻的控制如下：
发动机转速为低速至中速时，前火花塞点火时刻提前，而后火花塞延迟，以便获得高转矩和燃油经济性。
发动机转速为中速至高速时，前、后火花塞同步点火，以便获得高转矩和降低发动机噪声。
③节气门全开时，点火时刻的控制如下：发动机低速转动时，前火花塞点火时刻提前，而后火花塞延迟，以便获得高转矩。
发动机中速转动，后火花塞点火时刻延迟，以便获得高转矩和降低发动机噪声。
发动机高速转动时，前、后火花塞同步点火，以便获得高输出。
不管是哪种点火系统，其主要的发动机转速与曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检查方法是差不多的，我们要分析它们的结构型式，然后在维修中，可按下述方法检查发动机转速与曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器及线路。
1）电磁式传感器的检测
①元件检测。关闭点火开关，拔下传感器插头，用万用表电阻档测量传感器感应线圈的电阻值，测量值应符合原厂规定。其阻值一般多在300～2000Ω。
②在线检测
a.用交流电压档2V量程测量其输出电压：起动时应高于0.1V，运转时应为0.4～0.8V。
b.用万用表频率档测其工作频率。
c.用示波器检测其输出信号波形。
d.如果在传感器上能检测到电压信号，而ECU连接器上检测不到信号，则应检查传感器至ECU之间的导线及插头。
2）光电式传感器的检测
①拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与搭铁端子之间的电压，应为5V或12V（视车型而异，一般为12V），若无电压则应检查传感器至ECU的导线和ECU上相应端子的电压，若ECU端子有电压，则为ECU至传感器导线断路，否则为ECU故障。
②拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上信号线端子与搭铁端子之间的电压，应为5V。
③插回传感器插头，起动发动机，转速保持在2500r/min左右，测量传感器输出端子的电压，应为2～3V，否则为传感器损坏。
④用示波器检测其信号波形，应为5V方波。
3）霍尔式传感器的检测
①拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与搭铁之间的电压，应为5V或9V或12V（视车型而异），若无电压则应检查传感器至ECU之间的线路及ECU上相应端子的电压，ECU相应端子有电压，则为传感器至ECU之间线路断路，无电压则为ECU故障。
②拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上信号线端子与搭铁之间的电压，应为5V，若无电压则应检查传感器至ECU之间的线路及ECU上相应端子的电压，ECU相应端子有电压，则为传感器至ECU之间线路断路，无电压则为ECU故障。
③插回传感器插头，起动发动机，测量传感器输出端子信号电压，应为3～6V，若无信号电压，则为传感器故障。
④用示波器检查传感器输出电压波形。
4）磁阻元件式转速及位置传感器。其检查方法与霍尔式传感器的检测方法类似。
2014款丰田威驰轿车5NR-FE发动机的曲轴位置传感器、进气凸轮位置传感器和排气凸轮位置传感器均采用磁阻元件（MRE）型。图1-14为怠速状态下其曲轴位置传感器的实测波形，较宽的矩形波对应缺齿位置，用以确定上止点。
事实上，不论是对光电式、霍尔式、磁阻元件式转速及位置传感器，它们都是需外加电源的传感器，只要分别弄清其上的电源、信号、搭铁端子，就可进行模拟检查。把电源端子与蓄电池正极连接，信号端子串接一个3～10kΩ的电阻后再与蓄电池正极连接，搭铁端子与蓄电池负极连接，转动转子，同时用万用表检查信号端子与搭铁端子之间的电压变动情况，应输出相应的信号脉冲，一般是当槽孔处于传感器元件中间时传感器对外输出高电位。图1-14 丰田5NR-FE发动机磁阻元件 （MRE）型曲轴位置传感器波形
绝大多数车辆在发动机转速与曲轴位置传感器失效后将不能起动，如在运行中突然失去发动机转速与曲轴位置传感器信号，发动机也会立即熄火。但大众公司的某些发动机如捷达前卫两气门发动机、朗逸EA211发动机在运转中如果突然失去发动机转速会熄火，却可以再次起动，只是可能要多起动几秒钟，且加速性能稍稍变差一点，因为此时发动机电脑用霍尔传感器替代转速传感器的工作了。
图1-15为丰田卡罗拉1ZR-FE发动机的曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器。其曲轴位置传感器采用耦合线圈型，即磁电式曲轴位置传感器。曲轴的正时转子有34个齿并空缺两个齿。每转过一个齿，曲轴旋转10°，这样曲轴位置传感器就会输出曲轴转角与转速信号，空缺的齿用于判定上止点。采用了磁阻元件（MRE）型进气和排气凸轮轴位置传感器。为了检测凸轮轴位置，曲轴每旋转两周，进气和排气凸轮轴上的各正时转子便会产生三个（三个高输出、三个低输出）脉冲。其曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的信号波形如图1-16所示。图1-15 丰田卡罗拉1ZR-FE发动机的曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器图1-16 丰田卡罗拉1ZR-FE发动机的曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器信号波形
MRE型凸轮轴位置传感器由MRE、磁铁和传感器组成。通过传感器的磁场方向随正时转子外形（凸起和未凸起部分）的不同而改变。因此，磁阻元件（MRE）电阻改变，输出至ECM的电压也随之升高或降低。ECM根据此输出电压检测凸轮轴的位置。其电路如图1-17所示。图1-17 磁阻元件（MRE）型凸轮轴位置传感器电路
可变磁阻式位置传感器在发动机转速很低时开始持续输出数字信号，而磁电式（耦合线圈型）传感器输出的是模拟信号，且随发动机转速的变化而变化，如图1-18所示。图1-18 MRE型和耦合线圈型（磁电式）凸轮轴位置传感器输出波形图比较
在丰田车系电控点火系统中，点火器按发动机电子控制单元（ECU）输出的点火信号（IGT）精确地中断流往点火线圈的初级电流，其控制过程如图1-19所示。
点火正时信号（IGT）：当IGT信号从断转换至通时，点火器起动初级电流。图1-19 点火控制过程
恒电流控制器：当初级电流到达规定值时，点火器将调节电流以限定最大电流值。
凸轮闭合角控制器：当发动机转速升高时，如果初级电流导通所对应的凸轮轴转角不变，初级电流导通所对应的持续时间渐趋降低，这样初级电流也将下降，将无法保证足够的点火能量。为保证有正确的初级电流持续时间，凸轮闭合角控制器调节初级电流持续的时间长度（凸轮闭合角），即根据发动机转速和蓄电池电压调节点火闭合角，以保证足够的点火能量。在某些发动机型号上，此控制器已通过IGT信号来操作。
当IGT信号从通转换至断时，点火器关断初级电流。
初级电流被关断的瞬间，在初级线圈中产生的成百伏的电压，而在次级线圈中产生成千伏的电压，足以使火花塞引燃火花。
点火器按发动机ECU的IGT信号，精确地中断点火线圈中的初级电流。然后，点火器又按初级电流的电流值，向发动机的ECU输送一个点火确认信号（IGF）。当来自点火器的初级电流达到预定值IF1时，IGF信号即被输出。当初级电流超过预定值IF2时，此系统就判定所许的电流量已流过，因而允许IGF信号回至其原来的电压，如图1-20所示。注意：IGF信号的波形随发动机型号而不同。
如果发动机ECU未收到某缸点火模块的IGF信号，则可认定点火系统内存在故障。为防止喷油器继续喷油导致TWC过热等不良影响，发动机ECU停止该缸的燃料喷射，并将故障码储存在ECU中，此时发动机由于该缸不工作而发抖。但是，发动机ECU不能探测次级电流电路中的故障，因此发动机ECU只能监视初级电流电路中的IGF信号。
应注意的是在有些发动机型号上，IGF信号是通过初级电压判定的。
丰田卡罗拉1ZR-FE发动机采用直接点火系统，其电路原理示意图如图1-21所示。该系统中的IGT与IGF信号的输出关系如图1-22所示。
如果丰田车系有分电器电控点火系缺少点火确认（反馈）信号，即IGF信号时的故障现象是第一次起动发动机时能起动1s左右，也就是说你还没来得及松手让点火钥匙回位发动机就熄火了，如果一直将点火开关置于起动档将不再有起动征兆，若你将点火开关先完全关掉并停留片刻再置于起动档，这时又可起动1s左右然后不再有起动征兆。也就是说在起动后几个IGT信号间电脑检测不到IGF信号，喷油器电路将被切断，而使发动机无法起动。图1-20 IGT信号与IGF信号图1-21 丰田卡罗拉1ZR-FE发动机直接点火系统电路原理示意图图1-22 丰田卡罗拉1ZR-FE发动机直接点火系统的IGT与IGF信号
我们常说，在无分电器单缸独立点火的点火系统中，一个缸的点火线圈或点火模块故障是不会导致发动机不能起动的，但这仅是对大多数发动机而言的。个别车型的发动机记忆了一个缸的点火系统初级电路不良的故障码后，将切断所有气缸的燃油喷射，因而发动机不能起动。这应引起维修人员的注意。7.点火不正时的原因分析
点火不正时导致发动机不能起动的原因和排除方法一般比较简单，一般为装配不正确。无论是配气正时错误或曲轴、凸轮轴位置传感器安装上的位置偏差或看起来相同而不具互换性的配件相互用错，都应在考虑之列。这里要指出的是磁电式曲轴或凸轮轴位置传感器的两信号线也不能对调错接，这种错误接线可能发生在事故车辆维修时。事故中这些线可能断裂，维修时将两线接错，将引起曲轴、凸轮轴位置信号波形正负颠倒，反映位置失准从而导致点火不正时，有些车型连高压火都没有了。如果磁电式发动机转速及曲轴位置传感器的信号轮上的齿数本来就不多且不对称，这个问题就显得特别突出，因点火提前角相差太大而不能起动了。有些车型当磁电式曲轴位置传感器两信号线对调错接时，还可能出现无高压火的现象。8.水淹车的处理
有经验的驾驶人都知道在汽车涉水时发动机突然熄火，是不能再起动发动机的。这是因为水进入气缸后由于其不可压缩性而使连杆弯曲，弯曲的连杆又使活塞与曲轴平衡重碰撞，可能使连杆折断、缸体撞破。此时应将车从水中推出或拖出，首先检查空气滤清器中有无水，拆去空气滤清器滤芯，清除其中的水，再拆下所有缸的火花塞，切断喷油器控制电路或油泵控制电路，用起动机带动发动机曲轴旋转使气缸中的水排出，还应注意进气歧管的稳压腔中是否还有积水，图1-23所示的稳压腔靠下方的进气歧管若进水后就不易排出。可将真空管从节气门处伸进去用真空泵吸出来。如果进气歧管的稳压腔中的积水没被排出，当装上火花塞后起动时将被吸进气缸，还是可能造成连杆弯曲。总之，应将水排尽。同时还要视情况把点火系等电气系统沾上的水吹干净，如各个电器接头，分电器盖内、高压线、电脑等。图1-23 稳压腔靠下方的进气歧管
如果汽车遭水没顶浸泡后，若不及时处理，车辆（尤其是进口高级轿车）就会遭到毁灭性打击———全车电脑元件锈烂、电动机卡死、线束霉烂，对汽车的音响系统、空调系统等来说，也是令人心痛的。此时处理起来可能要麻烦了。对维修技师来说，千万不要慌乱，要一个一个系统、一个一个电子元件来清理，先切断电池电源，所有的电脑、仪表、开关、电器及接头均应拆下，用压缩空气吹干。拆下座椅、门窗、地毯、车内灯开关，保养所有电动机，先用除锈剂清洗电路插头、开关，再用化油器清洗剂或酒精清洗。地毯、座椅拆下晒干，拆下所有电脑元件、控制继电器、熔丝座进行清洗，一定要将锈迹除去，如发动机、变速器、座椅、定速、ABS与TRA、气囊、防盗、动力转向、转向盘自动伸缩与倾斜、电动后视镜、空调等。电脑尽量换掉，若不更换，碰运气清洗一下也可以，清洗时尽量不要弄断插头、针脚。对于仪表，如有损坏的应更换。仪表是较为精密的元件，一般不要去修理它，尽量更换。更换全车各种油液，如机油、自动变速器油、动力转向油、制动油、齿轮油等，放干净燃油箱内的积水或更换燃油。对发动机进气系统、排气系统、气缸中的积水进行处理，方可加注新的油液，接好电池进行起动。在生锈的地方，喷除锈剂，以除掉锈迹。总而言之，处理这种车辆一定要及时。9.曲轴位置传感器信号与凸轮轴位置传感器信号不同步
有些车型的发动机，当正时链轮或正时带上的正时记号对错时，电脑收到的曲轴位置信号与凸轮轴位置信号不同步，电脑无法进行气缸、上止点位置的识别，便不点火、不喷油，因而无法起动。
如一奥迪V6发动机在行驶中熄火后，不能起动，经查无高压火不喷油，正时带没断，发动机转速传感器、点火正时传感器（曲轴位置、上止点信号）、霍尔传感器（凸轮轴位置气缸识别信号）均有信号输出，仔细检查发现正时带上脱掉了两个齿牙导致配气相位失准，识别信号不同步，电脑不能正常工作。
这种情况可用示波器检查曲轴位置、凸轮轴位置信号是否同步，但必须熟知各机型曲轴位置、凸轮轴位置信号的相位关系才能进行。10.对正时带跳齿、断裂导致气门弯曲的说明
当正时带跳齿、断裂时，不仅要是调整校正配气正时、更换正时带，还应检查气门是否被顶弯损坏。现在绝大多数的轿车汽油发动机和所有的柴油发动机当正时带断裂时，都会造成气门与活塞的机械运动干涉，导致顶弯气门、挤裂气门导管、击伤缸盖、撞伤活塞挤死活塞环等机械故障。当运行中正时带跳齿，一般是使配气相位变迟，可能引起排气门全部弯曲，而进气门没问题。如果正时带断裂就很难说了。气门是否被顶弯，我们只需拆下气门室盖，检查气门间隙是否过大，并不一定要测量气缸压力，如果气门间隙很大就说明气门被顶弯了，这时还需进一步拆下气缸盖，检查气门导管是否被挤裂、缸盖是否被击伤，如活塞边缘撞伤较严重，应拆检活塞，检查第一道活塞环是否被挤死在环槽内。
所以，当正时带跳齿较多、断裂时，应同时检查气门间隙，判断气门是否被顶弯，并视情作进一步检查。
在实际的维修工作中，装配和检查配气正时一定要仔细。一般应注意以下几点：
①在装缸盖总成时，一般应先把第1缸活塞摇至上止点后再反转曲轴一定角度（通常四缸发动机反转90°，六缸发动机反转60°，八缸发动机反转45°），也就是使各缸活塞均不处于上止点位置，待缸盖螺栓拧紧后再转动各凸轮轴至第1缸压缩上止点位置，然后再把曲轴摇回几十度至第1缸上止点，装好配气正时驱动部分，以免装配过程中气门与活塞发生干涉。
②对不熟悉的机型要查阅相关的维修手册，如实在一时无时查阅，也要凭原理分析，注意双顶置凸轮轴发动机各凸轮轴正常工作时的旋转方向，分析各个冲程气门的开闭情况，不可想当然。
③维修中还要考虑各种因素对配气相位的影响，如气门间隙的大小、正时带或正时链条的磨损变长，顶置凸轮轴式发动机在气缸盖下平面磨削后不但会影响压缩比，也会影响配气相位。
④有一些车的凸轮轴正时齿带轮或正时链轮上有2～3个键槽或定位销槽，并有相应的标记，这有几种可能：一是适应左、右列气缸进、排气凸轮轴正时记号不同的需要，其上通常有英文缩写的字母作标记，如马自达轿车；二是适用于不同国家和地区配气相位可作3°～4°的微调。装配时不可疏忽大意而装错。
⑤对带有凸轮轴位置调整器的可变配气相位系统，在检调正时机构时，凸轮轴位置调整器必须处于延迟位置。
⑥很多车型的正时带张紧器为液压自动张紧器，如东风悦达起亚2.7L发动机等。
每次安装正时带张紧器之前，都要对之进行检查。用手握住张紧器，将推杆用力抵在地面或墙上，检查推杆是否会缩进去。若轻易就能缩进去，应将之更换。如图1-24a所示。此外，尚需检查其油封部分是否漏油（若只有少量油迹，那是正常的），并测量其凸出部分长度（图1-24b）。应在标准范围内，若不合规格，需更换。图1-24 正时带液压自动张紧器的安装技巧
正时带张紧器其本身张力很大，故在安装过程中要注意技巧，不能强行安装，否则损坏零件事小，有时甚至会造成严重的机械事故。若按以下步骤操作，则安装时将省时省力，安装工艺如下：
a.用压床或台虎钳将正时带张紧器的推杆缓慢压回，直到推杆上的孔与外壳的孔对准。
b.将一把1.5mm的六角扳手穿进两个孔内。固定推杆（图1-24c）。
c.给张紧器套上防尘罩，将它装到发动机上，最后抽出六角扳手。11.理解燃油子系统的工作，检查汽油泵控制电路
目前，汽油发动机的燃油喷射系统主要是进气道多点燃油喷射系统、汽油缸内直接喷射系统以及同时具备进气歧管多点喷射与缸内直喷的双喷射系统。进气道多点燃油喷射系统按其外面有无回油管可分为有回油管的燃油系统、无回油管的燃油系统，如图1-25、图1-26所示。目前多采用无回油管的燃油系统。
有回油管与无回油管的燃油系统的区别之一是燃油压力调节器的安装位置、结构不同，如图1-27所示。无回油管的燃油系统的燃油压力调节器通常安装在燃油箱内部，有回油管的燃油系统的燃油压力调节器一般装于燃油分配管的一端，且与真空管与进气歧管相连，它保持喷油器喷孔内外压差不变。如果拔下其上的真空管，发现其内有汽油痕迹，就说明内部膜片有破损，它将导致混合气过浓。图1-25 有回油管的燃油系统
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