總結(jié)分析發(fā)動機(jī)缺火故障的檢修及原因

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在檢修發(fā)動機(jī)故障時，特別是檢修發(fā)動機(jī)怠速抖動或廢氣排放超標(biāo)的故障時，維修人員經(jīng)常會遇到故障診斷儀提示發(fā)動機(jī)缺火，對此我們應(yīng)該有正確的認(rèn)識。發(fā)動機(jī)缺火后，高濃度的碳?xì)浠�合物會進(jìn)入排氣系統(tǒng)，造成尾氣排放超標(biāo)。高濃度的碳?xì)浠�合物還會使三元催化器的溫度升高，嚴(yán)重時會使三元催化器損壞。下面以豐田車系為例，對發(fā)動機(jī)缺火故障進(jìn)行分析。(1)發(fā)動機(jī)缺火的監(jiān)測

為了防止尾氣排放超標(biāo)和三元催化器熱損壞，發(fā)動機(jī)控制單元使用曲軸位置傳感器監(jiān)測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時速率的偏差來確定缺火，用凸輪軸位置傳感器識別缺火的氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)缺火率超過了門限值并有可能導(dǎo)致排放超標(biāo)時，發(fā)動機(jī)控制單元開始統(tǒng)計發(fā)動機(jī)缺火次數(shù)。(2)發(fā)動機(jī)缺火的分類

發(fā)動機(jī)缺火可簡單分為兩種情況，一種是完全缺火也就是沒有燃燒，另一種是部分缺火，也就是燃燒不穩(wěn)定。OBDⅡ定義了A、B、C三種發(fā)動機(jī)缺火水平。①A型缺火是最嚴(yán)重的缺火，接近損壞三元催化器。如果檢測到，發(fā)動機(jī)故障警告燈會閃爍，提醒駕駛者立即修理，并按第一次行程邏輯存儲故障碼和數(shù)據(jù)幀。發(fā)動機(jī)診斷系統(tǒng)通過統(tǒng)計發(fā)動機(jī)曲軸200轉(zhuǎn)中的缺火次數(shù)來鑒別A型缺火。

②B型缺火出現(xiàn)時，廢氣中有害物質(zhì)的排放量會增加1.5倍以上。③C型缺火是程度最輕的缺火，會導(dǎo)致汽車廢氣排放不達(dá)標(biāo)。

發(fā)動機(jī)診斷系統(tǒng)通過統(tǒng)計發(fā)動機(jī)曲軸1000轉(zhuǎn)中的缺火次數(shù)來鑒別B、C型缺火，B、C型缺火在兩次行程中連續(xù)發(fā)生，發(fā)動機(jī)控制單元會存儲故障碼并點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障燈。空燃比正確、點(diǎn)火充足以及機(jī)械狀況好的發(fā)動機(jī)就不會發(fā)生缺火，如果有任何一方面出現(xiàn)問題，燃燒就會過早結(jié)束，從而產(chǎn)生缺火。(3)發(fā)動機(jī)缺火的檢修

在排除發(fā)動機(jī)缺火故障的過程中，需要特別注意3點(diǎn)，即缸壓、點(diǎn)火以及噴油。

①缸壓：利用缸壓表可以很容易進(jìn)行檢測，在這里不再贅述，但要考慮到，氣門彈簧的硬度變化與凸輪軸的磨損程度在量缸壓的時候很難檢測出來，也要考慮到進(jìn)氣量是否足夠(漏氣或氣門積炭)。②點(diǎn)火：對于發(fā)動機(jī)缺火的檢修，有時只靠讀取發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流是不能發(fā)現(xiàn)問題的，還要借助示波器來進(jìn)一步做出判斷。點(diǎn)火要考慮的因素包括點(diǎn)火正時、火花塞的工作是否正常、高壓線的阻值是否在標(biāo)準(zhǔn)值范圍、點(diǎn)火線圈的工作是否正常(電源線與信號線是否虛接)以及發(fā)動機(jī)控制單元的工作是否正常(包括CAN

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數(shù)據(jù)提供的信號)。建議盡量使用儀器檢測(圖1)，例如可以用示波器檢查凸輪軸傳感器與曲軸位置傳感器的同步性，能夠分析出失火的存在性和點(diǎn)火正時與配氣相位的準(zhǔn)確性；用示波器檢查點(diǎn)火線圈的工作狀況與點(diǎn)火時間，同時能夠分析出火花塞的好壞；用示波器檢查各控制單元之間的數(shù)據(jù)線的連接；用兆歐表檢測火花塞的電阻；用萬用表檢測高壓線的阻值。

③噴油：一是通過數(shù)據(jù)流察看噴油脈寬、點(diǎn)火時間以及氧傳感器的工作狀況，二是用示波器檢查節(jié)氣門位置傳感器TPS與噴油器的同步，檢查TPS與氧傳感器的同步，再就是檢查噴油器與氧傳感器的同步(怠速時在進(jìn)氣口噴入清洗劑，檢查噴油器和氧傳感器的變化)，最后檢查噴油器的單獨(dú)波形，分析噴油器的好壞與噴油時間的長短(與標(biāo)準(zhǔn)波形進(jìn)行對比)，最后要考慮使用的汽油標(biāo)號、爆震傳感器以及三元催化器等。很多維修站喜歡用換件的方法來檢查缺火故障，雖然筆者不推薦這樣做，但是有時這樣做也能夠快速排除故障。如果采用換件法進(jìn)行檢查，建議使用下列的換件方法。例如1缸失火，我們可以將2缸的缸線和1缸對換，將3缸噴油器和它調(diào)換，火花塞可以與4缸互相調(diào)換，這樣更換后我們再試車，直到故障再次發(fā)生。如果故障成了2缸失火，則是缸線的問題，如是3缸失火則是噴油器的問題，以此類推。如果故障沒有轉(zhuǎn)移，則考慮機(jī)械故障或其他元件故障。

其實(shí)，發(fā)動機(jī)缺火的故障檢修并不復(fù)雜，通常是點(diǎn)火系統(tǒng)的故障較多，有時故障點(diǎn)也會出現(xiàn)在機(jī)械方面或發(fā)動機(jī)電控方面。下面，筆者結(jié)合2個具體的故障案例來簡要說明缺火故障的檢修。案例1

故障現(xiàn)象：一輛201*年款豐田大霸王多功能車，裝備2AZ-FE發(fā)動機(jī)，用戶反映早上著車后發(fā)動機(jī)怠速抖動。

檢查分析：將車留廠觀察，停放一夜后，第二天早上著車發(fā)動機(jī)怠速抖動。使用豐田智能檢測儀檢測，無發(fā)動機(jī)故障碼存儲；查看發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)2缸缺火�；�換2缸和3缸點(diǎn)火線圈后，2缸缺火提示消失，3缸出現(xiàn)了缺火。

故障排除：筆者分析是2缸點(diǎn)火線圈在冷態(tài)下工作不良，更換2缸點(diǎn)火線圈后，發(fā)動機(jī)怠速抖動的現(xiàn)象消失。案例2

故障現(xiàn)象：一輛201*年款豐田花冠轎車，裝備1ZZ-FE發(fā)動機(jī)。用戶反映發(fā)動機(jī)故障燈點(diǎn)亮，發(fā)動機(jī)怠速時抖動。

檢查分析：使用豐田智能檢測儀檢測，調(diào)取發(fā)動機(jī)故障碼為P0304(檢測到發(fā)動機(jī)第4缸缺火)，查看發(fā)動機(jī)缺火數(shù)據(jù)幀為：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速724r/min，總點(diǎn)火次數(shù)391次，發(fā)動機(jī)4缸缺火次數(shù)4次。

對發(fā)動機(jī)進(jìn)行基本檢查，但是沒有發(fā)現(xiàn)問題。替換了點(diǎn)火線圈、火花塞以及噴油器等部件，但是依然顯示發(fā)動機(jī)缺火。懷疑發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)有問題，測量氣缸壓力，測得1缸、2缸以及3缸的缸壓接近1.4MPa，4缸的壓力1.2MPa，雖然比其他3個缸的缸壓小0.2MPa，但也在正常相差范圍內(nèi)。

最后決定用廢氣分析儀進(jìn)一步檢查發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)。為了滿足排放法規(guī)的嚴(yán)格要求，使HC、CO和NOx等有害氣體零排放，現(xiàn)代發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)必須始終將實(shí)際空燃比控制在理論空燃比14.7：1(也就是過

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量空氣系數(shù)始終為1)附近。實(shí)測該車發(fā)動機(jī)怠速工作時尾氣成分為：CO2為9.94%，O2為8.09%，HC為596×10-6，CO為0.784%，NOx為0×10-6，過量空氣系數(shù)為1.5。

將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在3000r/min時，過量空氣系數(shù)接近1，這表明高速時發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)對實(shí)際空燃比的控制基本正常。筆者懷疑發(fā)動機(jī)工作時有未經(jīng)過空氣流量計的空氣進(jìn)入氣缸，造成怠速時混合氣過稀，使過量空氣系數(shù)大于1。拆掉氣門室蓋，檢查氣門正時正常。檢查進(jìn)排氣門間隙，發(fā)現(xiàn)4缸2個排氣門中，有一個沒有間隙，始終頂在凸輪軸上，造成氣門無法關(guān)閉，一直存在漏氣。拆解發(fā)動機(jī)氣缸蓋，發(fā)現(xiàn)始終漏氣的排氣門的氣門座下沉。

故障排除：對發(fā)動機(jī)4缸下沉的排氣門座進(jìn)行修復(fù)，并更換4缸的2進(jìn)2排4個氣門和氣缸蓋全部16個氣門油封，裝復(fù)后故障排除。

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擴(kuò)展閱讀：總結(jié)分析發(fā)動機(jī)缺火故障的檢修及原因

總結(jié)分析發(fā)動機(jī)缺火故障的檢修及原因

在檢修發(fā)動機(jī)故障時，特別是檢修發(fā)動機(jī)怠速抖動或廢氣排放超標(biāo)的故障時，維修人員經(jīng)常會遇到故障診斷儀提示發(fā)動機(jī)缺火，對此我們應(yīng)該有正確的認(rèn)識。發(fā)動機(jī)缺火后，高濃度的碳?xì)浠�合物會進(jìn)入排氣系統(tǒng)，造成尾氣排放超標(biāo)。高濃度的碳?xì)浠�合物還會使三元催化器的溫度升高，嚴(yán)重時會使三元催化器損壞。下面以豐田車系為例，對發(fā)動機(jī)缺火故障進(jìn)行分析。(1)發(fā)動機(jī)缺火的監(jiān)測

為了防止尾氣排放超標(biāo)和三元催化器熱損壞，發(fā)動機(jī)控制單元使用曲軸位置傳感器監(jiān)測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時速率的偏差來確定缺火，用凸輪軸位置傳感器識別缺火的氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)缺火率超過了門限值并有可能導(dǎo)致排放超標(biāo)時，發(fā)動機(jī)控制單元開始統(tǒng)計發(fā)動機(jī)缺火次數(shù)。(2)發(fā)動機(jī)缺火的分類

發(fā)動機(jī)缺火可簡單分為兩種情況，一種是完全缺火也就是沒有燃燒，另一種是部分缺火，也就是燃燒不穩(wěn)定。OBDⅡ定義了A、B、C三種發(fā)動機(jī)缺火水平。

①A型缺火是最嚴(yán)重的缺火，接近損壞三元催化器。如果檢測到，發(fā)動機(jī)故障警告燈會閃爍，提醒駕駛者立即修理，并按第一次行程邏輯存儲故障碼和數(shù)據(jù)幀。發(fā)動機(jī)診斷系統(tǒng)通過統(tǒng)計發(fā)動機(jī)曲軸200轉(zhuǎn)中的缺火次數(shù)來鑒別A型缺火。

②B型缺火出現(xiàn)時，廢氣中有害物質(zhì)的排放量會增加1.5倍以上。③C型缺火是程度最輕的缺火，會導(dǎo)致汽車廢氣排放不達(dá)標(biāo)。發(fā)動機(jī)診斷系統(tǒng)通過統(tǒng)計發(fā)動機(jī)曲軸1000轉(zhuǎn)中的缺火次數(shù)來鑒別B、C型缺火，B、C型缺火在兩次行程中連續(xù)發(fā)生，發(fā)動機(jī)控制單元會存儲故障碼并點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障燈。空燃比正確、點(diǎn)火充足以及機(jī)械狀況好的發(fā)動機(jī)就不會發(fā)生缺火，如果有任何一方面出現(xiàn)問題，燃燒就會過早結(jié)束，從而產(chǎn)生缺火。(3)發(fā)動機(jī)缺火的檢修

在排除發(fā)動機(jī)缺火故障的過程中，需要特別注意3點(diǎn)，即缸壓、點(diǎn)火以及噴油。

①缸壓：利用缸壓表可以很容易進(jìn)行檢測，在這里不再贅述，但要考慮到，氣門彈簧的硬度變化與凸輪軸的磨損程度在量缸壓的時候很難檢測出來，也要考慮到進(jìn)氣量是否足夠(漏氣或氣門積炭)。②點(diǎn)火：對于發(fā)動機(jī)缺火的檢修，有時只靠讀取發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流是不能發(fā)現(xiàn)問題的，還要借助示波器來進(jìn)一步做出判斷。點(diǎn)火要考慮的因素包括點(diǎn)火正時、火花塞的工作是否正常、高壓線的阻值是否在標(biāo)準(zhǔn)值范圍、點(diǎn)火線圈的工作是否正常(電源線與信號線是否虛接)以及發(fā)動機(jī)控制單元的工作是否正常(包括CAN數(shù)據(jù)提供的信號)。建議盡量使用儀器檢測(圖1)，例如可以用示波器檢查凸輪軸傳感器與曲軸位置傳感器的同步性，能夠分析出失火的存在性和點(diǎn)火正時與配氣相位的準(zhǔn)確性；用示波器檢查點(diǎn)火線圈的工作狀況與點(diǎn)火時間，同時能夠分析出火花塞的好壞；用示波器檢查各控制單元之間的數(shù)據(jù)線的連接；用兆歐表檢測火花塞的電阻；用萬用表檢測高壓線的阻值。

圖1

③噴油：一是通過數(shù)據(jù)流察看噴油脈寬、點(diǎn)火時間以及氧傳感器的工作狀況，二是用示波器檢查節(jié)氣門位置傳感器TPS與噴油器的同步，檢查TPS與氧傳感器的同步，再就是檢查噴油器與氧傳感器的同步(怠速時在進(jìn)氣口噴入清洗劑，檢查噴油器和氧傳感器的變化)，最后檢查噴油器的單獨(dú)波形，分析噴油器的好壞與噴油時間的長短(與標(biāo)準(zhǔn)波形進(jìn)行對比)，最后要考慮使用的汽油標(biāo)號、爆震傳感器以及三元催化器等。很多維修站喜歡用換件的方法來檢查缺火故障，雖然筆者不推薦這樣做，但是有時這樣做也能夠快速排除故障。如果采用換件法進(jìn)行檢查，建議使用下列的換件方法。例如1缸失火，我們可以將2缸的缸線和1缸對換，將3缸噴油器和它調(diào)換，火花塞可以與4缸互相調(diào)換，這樣更換后我們再試車，直到故障再次發(fā)生。如果故障成了2缸失火，則是缸線的問題，如是3缸失火則是噴油器的問題，以此類推。如果故障沒有轉(zhuǎn)移，則考慮機(jī)械故障或其他元件故障。

其實(shí)，發(fā)動機(jī)缺火的故障檢修并不復(fù)雜，通常是點(diǎn)火系統(tǒng)的故障較多，有時故障點(diǎn)也會出現(xiàn)在機(jī)械方面或發(fā)動機(jī)電控方面。下面，筆者結(jié)合2個具體的故障案例來簡要說明缺火故障的檢修。案例故障現(xiàn)象：一輛201*年款豐田大霸王多功能車，裝備2AZ-FE發(fā)動機(jī)，用戶反映早上著車后發(fā)動機(jī)怠速抖動。

檢查分析：將車留廠觀察，停放一夜后，第二天早上著車發(fā)動機(jī)怠速抖動。使用豐田智能檢測儀檢測，無發(fā)動機(jī)故障碼存儲；查看發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)2缸缺火�；�換2缸和3缸點(diǎn)火線圈后，2缸缺火提示消失，3缸出現(xiàn)了缺火。

故障排除：筆者分析是2缸點(diǎn)火線圈在冷態(tài)下工作不良，更換2缸點(diǎn)火線圈后，發(fā)動機(jī)怠速抖動的現(xiàn)象消失。案例2

故障現(xiàn)象：一輛201*年款豐田花冠轎車，裝備1ZZ-FE發(fā)動機(jī)。用戶反映發(fā)動機(jī)故障燈點(diǎn)亮，發(fā)動機(jī)怠速時抖動。

檢查分析：使用豐田智能檢測儀檢測，調(diào)取發(fā)動機(jī)故障碼為P0304(檢測到發(fā)動機(jī)第4缸缺火)，查看發(fā)動機(jī)缺火數(shù)據(jù)幀為：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速724r/min，總點(diǎn)火次數(shù)391次，發(fā)動機(jī)4缸缺火次數(shù)4次。

對發(fā)動機(jī)進(jìn)行基本檢查，但是沒有發(fā)現(xiàn)問題。替換了點(diǎn)火線圈、火花塞以及噴油器等部件，但是依然顯示發(fā)動機(jī)缺火。懷疑發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)有問題，測量氣缸壓力，測得1缸、2缸以及3缸的缸壓接近1.4MPa，4缸的壓力1.2MPa，雖然比其他3個缸的缸壓小0.2MPa，但也在正常相差范圍內(nèi)。

最后決定用廢氣分析儀進(jìn)一步檢查發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)。為了滿足排放法規(guī)的嚴(yán)格要求，使HC、CO和NOx等有害氣體零排放，現(xiàn)代發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)必須始終將實(shí)際空燃比控制在理論空燃比14.7：1(也就是過量空氣系數(shù)始終為1)附近。實(shí)測該車發(fā)動機(jī)怠速工作時尾氣成分為：CO2為9.94%，O2為8.09%，HC為596×10-6，CO為0.784%，NOx為0×10-6，過量空氣系數(shù)為1.5。

將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在3000r/min時，過量空氣系數(shù)接近1，這表明高速時發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)對實(shí)際空燃比的控制基本正常。筆者懷疑發(fā)動機(jī)工作時有未經(jīng)過空氣流量計的空氣進(jìn)入氣缸，造成怠速時混合氣過稀，使過量空氣系數(shù)大于1。拆掉氣門室蓋，檢查氣門正時正常。檢查進(jìn)排氣門間隙，發(fā)現(xiàn)4缸2個排氣門中，有一個沒有間隙，始終頂在凸輪軸上，造成氣門無法關(guān)閉，一直存在漏氣。拆解發(fā)動機(jī)氣缸蓋，發(fā)現(xiàn)始終漏氣的排氣門的氣門座下沉(圖2)。

圖2

故障排除：對發(fā)動機(jī)4缸下沉的排氣門座進(jìn)行修復(fù)，并更換4缸的2進(jìn)2排4個氣門和氣缸蓋全部16個氣門油封，裝復(fù)后故障排除。

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