發動機失火是什么原因造成的 發動機失火的故障表現與排除
05-09
發動機失火是指由于點火系統、供油系統、氣缸壓力異常或其他原因造成的氣缸內混合氣燃燒不充分或不能燃燒的現象。
根據不正常燃燒的程度，失火分為部分失火和完全失火。部分失火是指混合氣在氣缸內燃燒不完全；而完全失火是指混合氣在氣缸內并沒有燃燒做功。
根據失火在工作循環中出現的頻率，失火又可以分為連續失火和單次失火，連續失火是指在發動機工作過程中，失火氣缸連續發生失火的現象；單次失火是指在發動機工作過程中，失火氣缸有時正常工作、有時失火的現象。
發動機失火是汽油發動機常見的一種故障現象，對車輛及環境的危害較大，遇此故障應及時檢修。
發動機發生失火故障后，會造成發動機工作不穩，動力性能下降，燃油經濟性變差，同時由于燃燒不完全的混合氣在排氣系統中繼續燃燒，增加了三元催化器的負擔，甚至造成其因高溫而損壞，這樣排出的廢氣亦處于不達標的狀態，加劇了對環境的污染。發生失火故障時，發動機的動力性能下降，燃油消耗加大，嚴重時發動機抖動，某些車型還伴隨著加速時排氣管“放炮”的現象，期間發動機故障燈點亮或閃亮，排氣尾管處發出“突突”的異常排氣聲音，若檢測尾氣排放為不達標狀態。發動機失火主要表現為某缸（或多缸）不工作或工作不良。導致氣缸失火的故障主要有以下原因：◆點火系統故障（點火正時錯亂，火花塞間隙不正常、積炭、擊穿，高壓線漏電，點火線圈斷路、短路，點火模塊及線路故障等）；◆供油系統故障（燃油壓力過低、過高，噴油嘴線圈斷路、短路、機械卡滯等）；◆進氣系統故障（空氣濾清器堵塞，進氣系統漏氣等）；◆氣缸壓力不足（配氣機構故障，活塞、活塞環與氣缸壁之間密封不嚴，氣缸墊損壞等）；發動機失火的故障較常發生，且危害較大，因此，多數發動機的控制系統中均具有失火監測功能，當發生失火故障時，及時點亮故障燈和停止故障缸的燃油噴射，以起到保護發動機相關部件、減少環境污染的目的。失火監測的方法有很多種，但具體可分為曲軸轉速波動監測法、缸內壓力檢測法、點火反饋監測法、離子電流監測法等幾種。發動機正常工作時，由于有壓縮、做功的行程，曲軸存在加速、減速的過程，而失火會造成失火氣缸無法正常做功，使得發動機缺少一次應有的加速過程，造成轉速波動較大。因此可以通過曲軸位置傳感器分析轉速波動的非規律性來診斷是否發生失火故障（如下圖所示），而結合凸輪軸位置傳感器便可判斷出失火到底發生在哪個氣缸。這種監測方法簡單易行，被多數車型廣泛采用，但其對失火的判斷條件比較苛刻，如在道路顛簸、急加速、急減速等工況或飛輪松動等原因均會使發動機轉速和輸出轉矩發生不同程度的波動，必須有一套精確的內部算法以避免誤判的發生，以確定是否該執行失火監控功能。由于發動機氣缸內的壓力與燃燒有直接的關系，因此可以通過檢測缸內壓力的變化來判斷發動機是否失火。這種方法的特點是發動機在高速、大負荷條件下，失火的氣缸壓力與正常燃燒時的氣缸壓力有很大的差異，失火比較容易檢測；而在低速、小負荷時，這種缸壓差異不夠明顯，因此需要通過實際缸內有效平均壓力（IMEP）與正常燃燒時（或正常燃燒的氣缸）的平均有效壓力進行比較，得出燃燒的狀況，判斷是否發生了失火故障。這是一種最基本、最準確的測量方法，但是需要在每個氣缸上安裝一個成本較高的壓力傳感器，安裝也不方便，而且發動機各種工況下正常工作時的IMEP數據不容易得到，因此在實車應用中并不積極。汽油發動機在壓縮終了行程時采用電火花點燃方式，若點火系統不能正常工作，將造成可燃混合氣無法燃燒、做功，不但造成燃油的浪費，還會導致三元催化器因過熱而損壞，尾氣排放超標等故障。因此在豐田等系列車型的點火系統上，采用點火反饋系統，它采集點火時初級點火線圈切斷或次級線圈的感應電壓作為信號，經整理后給發動機控制單元（ECU）發送一個點火成功的“IGF”反饋信號，在工作過程中，若ECU連續幾次未收到“IGF”信號，則認為此缸點火不成功，處于失火狀態，會停止故障缸的噴油，以免造成催化器過熱及排氣污染。這是一種新型的失火檢測方法，它以發動機的火花塞電極作為傳感器，火花塞點火時，發動機缸內可燃混合氣在燃燒過程中會生成離子和自由電子，通過外加在火花塞正負極之間的直流偏置電壓，從而在電極間形成持續的離子電流，離子電流的變化規律與曲軸轉角、氣缸內可燃混合氣的燃燒情況有關，將被檢氣缸的離子電流變化規律與氣缸工作正常時的離子電流變化規律相比較，就可以判斷出相應的氣缸是否存在失火現象。1. 首先確定哪個氣缸或哪幾個氣缸存在失火現象，連接故障診斷儀，在發動機運轉的情況下，查詢有無失火故障缸的故障代碼，并結合診斷儀的動態數據流功能，監測故障缸的具體失火情況。如果不能通過診斷儀得到基本的有效信息，可采用“斷缸法”，即在發動機工作時，人為地停止某個氣缸的工作（如暫時停止某缸的噴油或點火），若斷缸后發動機轉速明顯下降或抖動加劇，則可判斷所斷的氣缸工作情況良好，若斷缸后發動機轉速下降不明顯或抖動不明顯，則可判斷此缸工作不正?；虿还ぷ?。2. 檢查失火氣缸的火花塞是否正常（間隙是否合適、有無積炭、有無擊穿漏電），如火花塞自身存在故障，更換后即可解決問題；若火花塞無問題，可做失火氣缸的高壓跳火試驗，若火花弱或無火花，可檢修點火系統的供電電源、高壓線、點火線圈等部件，根據檢修結果更換故障部件即可。3. 若點火系統正常，可在發動機工作時，用聽診工具抵在噴油器體上（如下圖所示），檢查噴油器有無“嗒嗒”的工作振動，如未聽到工作聲音，可本著由簡到繁的原則檢查噴油器電阻、插接器、線路及ECU，若能聽到工作聲，不代表噴油器工作完全正常，因為噴油器仍可能存在堵塞、滴漏、霧化不良、噴油量異常等機械故障，從而導致發動機出現失火，懷疑此故障可利用噴油器清洗機對噴油器進行清洗，檢查，如清洗后效果仍不明顯，應更換噴油器。另外，在拆檢噴油器前采用噴油器免拆清洗法，也是一種不錯的嘗試。4. 若點火及供油系統均正常，可按照檢測缸壓的標準流程對氣缸壓力進行檢測，若檢測的缸壓低于規定數值，應檢查發動機換氣系統有無堵塞、積炭，正時傳動機構有無跳齒，必要時對發動機進行進一步深入拆檢、修理。5. 某些時候失火故障是輕微的、不連續的，這就給診斷帶來了一定的困難。此時可借助診斷儀對影響混合氣形成及燃燒的各參數（如噴油量、進氣量、點火正時、燃油壓力、氧傳感器、水溫等）進行檢查，必要時借助示波器對影響供油及點火的相關傳感器、執行器、線路等進行深入檢測，通過數據分析、結合經驗最終找出故障所在。6. 有時失火故障并不是真的存在，而是監控部分出了問題，從而導致發動機故障燈點亮。如采用曲軸轉速波動監測法的發動機失火監測系統，可利用診斷儀的“齒訊學習”功能進行學習，以消除誤報現象。
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