发动机失火故障如何检测
我们都知道，对于4缸发动机来说，在一个完整的工作循环（也就是曲轴转2圈）内，4个缸会分别点火做功，因此曲轴的转速也就会有4次微小的波动。控制单元就是通过曲轴位置传感器来监测发动机的转速波动，从而判断是否发生失火，再借助凸轮轴位置信号就能识别出是哪个气缸失火。当失火率超过极限值时，发动机控制单元就会记录故障码并点亮故障灯。
发动机失火的原因分析
发动机失火的原因可以概括为两大方面：发动机电控系统故障和发动机机械部分故障，如图1所示。
图1 发动机失火的可能性分析
电控方面故障的可能性有：传感器故障（信号缺失或信号失准）、控制单元故障（控制信号错误或无信号输出）、执行器（喷油器、火花塞、点火线圈等）故障、连接线路故障。
机械方面故障的可能性有：气门关闭不严（气门间隙过大、气门积炭、气门杆弯曲等）、凸轮轴相位失准、气缸活塞磨损过大等。
下面我们通过一个实际案例来排除发动机失火故障来分析具体的检修过程▼
一辆2016年产雅阁2.0汽车，购买不到2个月，行驶里程仅2367km。车主反映该车起动后怠速时有明显的抖动，行驶10min左右，发动机抖动严重，并伴有动力不足的现象，同时仪表板上的发动机故障灯点亮。
维修人员试车，确认故障如用户所述。按照上述分析，维修人员首先用本田专用故障诊断仪HDS对发动机电控系统进行检查，发现故障码“P0304——4号气缸缺火”（图2）。从数据流中可以看到第4缸缺火计数在不断增加，其他缸工作正常（图3）。而发动机的空燃比、节气门开度、EGR阀开度等数据均在标准范围内（图4）。
图2 检测到单缸失火的故障码
图3 4缸失火的计数不断增加
图4 检测到的数据流
接下来，维修人员检查各执行器的工作情况。按照由简到繁的原则，先将4缸点火线圈与其他缸互换后试车，故障依旧，可见故障与点火线圈无关。然后将全部点火线圈和火花塞拆出进行检查，检查火花塞电极间隙均为1mm，且外观无异常。进行跳火测试，确认4缸的火花强度与其他缸无明显差异，点火顺序是1-3-4-2，于是判断点火控制和执行正常。
确认点火正常后检查喷油，测量4缸喷油器插头的信号电压和电源电压，分别为4.92V和12.51V（图5），喷油器线圈电阻为12.4Ω，均在标准范围内。将全部喷油器拆下检查喷油效果，确认喷射范围均匀，雾化效果良好，无堵塞或滴漏情况。
检测4缸喷油器信号电压
通过以上检查，判断发动机电子控制系统正常。接下来进行机械部件的检测。缸盖或缸体密封不良，活塞磨损过大、连杆弯曲导致气缸压力降低等因素，都会导致发动机发生失火。
首先检测缸压，1～4缸的气缸压力分别是1.18MPa、1.21MPa、1.19MPa和1.10MPa，可见4缸压力相对其他3个气缸偏低，压力差接近10%，由此判断4缸活塞环或气门存在泄漏情况。
为进一步验证是缸体还是缸盖的问题，从火花塞孔向4缸内注入约30mL机油，然后再次测量缸压，测量结果与之前近似，因此可以将故障部位锁定在缸盖处。
该车发动机运行中未发现有漏气声，发动机表面也没有明显的油污。由于是新车，缸垫老化的可能性较低，而且在测量缸压时，也未见相邻气缸压力偏低的情况，因此可排除缸垫泄漏的可能性，气门漏气的可能性很大。
在气门部分，首先要检查气门间隙。拆下气门室盖，顺时针转动曲轴，观察各气门开闭情况，未见异常。继续转动曲轴，使凸轮轴链轮上的4号标记对准上方，并且链轮上的凹槽与气缸盖顶部边缘对准（图6）。此时第4缸的4个气门均处于关闭状态，可进行气门间隙检查。
图6 调整凸轮轴使4缸气门全闭
经检查，4缸的2个进气门间隙分别为0.19mm和0.20mm，2个排气门间隙为0.24mm和0.25mm，均符合要求，而且与其他缸对比也无明显差异。由此排除气门间隙失常导致气门关闭不严的可能性。
最后，在征得用户同意的情况下，维修人员将缸盖总成拆下，重点检查4缸气门的密封性。使4缸的全部气门处于关闭状态，然后在其燃烧室内倒入少量的水（图7）。大概3min后发现水量有减少和冒出气泡，缸盖排气口处有水流出（图8），但进气口依旧干燥。对其他3个缸进行同样的试验，均无漏水情况。由此判断，该发动机4缸失火故障是由于排气门关闭不严所导致。
图7 测试气门的密封性
图8 排气口处有水流出
该车尚在保修期内，于是索赔缸盖总成。装复新的缸盖后，发动机运转平顺，故障灯没有再点亮，读取发动机数据流，均无异常。1个月后回访用户，确认故障彻底排除。
维修总结
对于发动机单缸失火的故障，若维修人员对发动机电控系统和机械系统的工作原理不熟悉，会对故障诊断和排除带来困难。因此，在处理此类车辆故障时，诊断分析一定要逻辑合理、思路清晰，再从外到内、从简单到复杂进行检查，并且要以实际检测数据来作为判断问题的依据。希望本文能对初学者起到一定的帮助作用。
