.发动机缺火故障的总结分析

08-12

在检修发动机故障问题时，特别是检修发动机怠速发抖震动或废气物排放超标的故障问题时，修理人员经常会碰到故障问题诊断仪提示发动机缺火，对此我们应当有准确的认识。发动机缺火后，高浓度的碳氢化合物会进到排气系统，引起尾气排放超标。高浓度的碳氢化合物还可以使三元催化器的溫度上升，严禁的话会使三元催化器损坏。下面以丰田车系为例，对发动机缺火故障问题实行分析。

(1)发动机缺火的监测

出于避免尾气排放超标和三元催化器热损坏，发动机调节单元使用曲轴位置传感器监测发动机运转时速率的偏差来确定缺火，用凸轮轴位置传感器识别缺火的气缸。当发动机缺火率超过了门限值并有可能影响到排放超标时，发动机调节单元开始统计发动机缺火次数。

(2)发动机缺火的分类

发动机缺火可简单包括两种状况，一种是完全缺火也就是沒有燃烧，另外一种是部分缺火，也就是燃烧不稳定。OBDⅡ定义了A、B、C三种发动机缺火水平。

①A型缺火是最严重的缺火，接近损坏三元催化器。假如检查到，发动机故障问题警告灯会闪烁，提醒行驶者立即修理，并按第一次行程逻辑存储故障问题码和数据帧。发动机诊断系统通过统计发动机曲轴200转中的缺火次数来鉴别A型缺火。

②B型缺火出现时，废气物中有损害物质的排放量会添加1.5倍以上。

③C型缺火是程度最轻的缺火，会影响到汽车废气物排放不达标。

发动机诊断系统通过统计发动机曲轴1 000转中的缺火次数来鉴别B、C型缺火，B、C型缺火在两次行程中连续发生，发动机调节单元会存储故障问题码并点亮发动机故障问题灯。空燃比准确、点火足够以及机械状况好的发动机就不会发生缺火，假如有任何一方面出现问題，燃烧那么就会过早结束，那么就会造成缺火。

(3)发动机缺火的检修

在排除发动机缺火故障问题的流程中，需要特别要注意3点，即缸压、点火以及喷油。

①缸压：借助于缸压表可以非常容易实行检查，在这里不在赘述，但要考虑到，气门弹簧的硬度变化与凸轮轴的磨损程度在量缸压的情况下非常难检查出来，也必须考虑到进气量是不是足够(漏气或气门积炭)。

②点火：对发动机缺火的检修，有时只靠读取发动机数据流是不可以发觉问題的，还是要借助示波器来进一步做出判断。点火要考虑的因素包含点火正时、火花塞的工作是不是正常、高压线的阻值是不是在标准值范围、点火线圈的工作是不是正常(电源线与信号线是不是虚接)以及发动机调节单元的工作是不是正常(包含CAN数据供给的信号)。提倡尽最大限度使用仪器检查(图1)，例如可以用示波器检测凸轮轴传感器与曲轴位置传感器的同步性，能够分析出失火的有性和点火正时与配气相位的准确性；用示波器检测点火线圈的工作状况与点火时间，与此同时能够分析出火花塞的好坏；用示波器检测各调节单元之间的数据线的连接；用兆欧表检查火花塞的电阻；用万用表检查高压线的阻值。

图1

③喷油：一是通过数据流察看喷油脉宽、点火时间以及氧传感器的工作状况，二是用示波器检测节气门位置传感器TPS与喷油器的同步，检测TPS与氧传感器的同步，在就是检测喷油器与氧传感器的同步(怠速时在进气口喷入清洗剂，检测喷油器和氧传感器的变化)，最后检测喷油器的单独波形，分析喷油器的好坏与喷油时间的长短(与标准波形实行对比)，最后要考虑使用的汽油标号、爆震传感器以及三元催化器等。

非常多修理站喜欢用换件的方法来检测缺火故障问题，虽然笔者不推介这样子做，不过有时这样子做也能够很快的排除故障问题。假如使用换件法实行检测，提倡使用下列的换件方法。例如1缸失火，我们可以将2缸的缸线和1缸对换，将3缸喷油器和它调换，火花塞可以与4缸互相调换，这样子更换后我们在试车，直到故障问题在次发生。假如故障问题成了2缸失火，则是缸线的问題，如是3缸失火则是喷油器的问題，由此得出。假如故障问题沒有转移，则考虑机械故障问题或其他的元件故障问题。

我觉得，发动机缺火的故障问题检修并不复杂，一般情况下是点火系统的故障问题较多，有时故障问题点也可能会出当前机械方面或发动机电控方面。下面，笔者结合2个具体的故障问题案例来简要就说明缺火故障问题的检修。

案例1

故障问题现象：一辆2003年款丰田大霸王多功能车，装备2AZ-FE发动机，用户反映早上着车后发动机怠速发抖震动。

检测分析：将车留厂观察，停放一夜后，第二天早上着车发动机怠速发抖震动。使用丰田智能检查仪检查，无发动机故障问题码存储；检查查看发动机数据流，发觉2缸缺火。互换2缸和3缸点火线圈后，2缸缺火提示消失，3缸出现了缺火。

故障问题排除：笔者分析是2缸点火线圈在冷态下工作不良，更换2缸点火线圈后，发动机怠速发抖震动的现象消失。

案例2

故障问题现象：一辆2006年款丰田花冠汽车，装备1ZZ-FE发动机。用户反映发动机故障问题灯点亮，发动机怠速时发抖震动。

检测分析：使用丰田智能检查仪检查，调取发动机故障问题码为P0304(检查到发动机第4缸缺火)，检查查看发动机缺火数据帧为：发动机转速724 r/min，总点火次数391次，发动机4缸缺火次数4次。

对发动机实行一般检测，不过沒有发觉问題。替换了点火线圈、火花塞以及喷油器等部件，不过依然显示发动机缺火。怀疑发动机进排气系统有问題，测量气缸压力，测得1缸、2缸以及3缸的缸压接近1.4 MPa，4缸的压力1.2 MPa，虽然比其他的3个缸的缸压小0.2 MPa，但也在正常相差范围内。

笔者决定用废气物分析仪进一步检测发动机进排气系统。出于满足排放法规的严格要求，使HC、CO和NOx等有损害气体零排放，现代发动机调节系统必须始终将实际空燃比调节在理论空燃比14.7：1(也就是过量空气系数始终为1)附近。实测该车发动机怠速工作时尾气成包括：CO2为9.94%，O2为8.09%，HC为596×10-6，CO为0.784%，NOx为0×10-6，过量空气系数为1.5。

将发动机转速稳定在3 000 r/min时，过量空气系数接近1，这说明高速时发动机调节系统对实际空燃比的调节一般正常。笔者怀疑发动机工作时有未经过空气流量计的空气进到气缸，引起怠速时混合气过稀，使过量空气系数大于1。拆掉气门室盖，检测气门正时正常。检测进排气门间隙，发觉4缸2个排气门中，有一个沒有间隙，始终顶在凸轮轴上，引起气门无法关闭，一直有漏气。拆解发动机气缸盖，发觉始终漏气的排气门的气门座下沉(图2)。