發(fā)動機失火的癥狀 發(fā)動機失火有哪些原因
發(fā)動機失火是指由于點火系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、氣缸壓力異常或其他原因造成的氣缸內(nèi)混合氣燃燒不充分或不能燃燒的現(xiàn)象。
根據(jù)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(nèi)燃燒不完全;而完全失火是指混合氣在氣缸內(nèi)并沒有燃燒做功。
根據(jù)失火在工作循環(huán)中出現(xiàn)的頻率,失火又可以分為連續(xù)失火和單次失火,連續(xù)失火是指在發(fā)動機工作過程中,失火氣缸連續(xù)發(fā)生失火的現(xiàn)象;單次失火是指在發(fā)動機工作過程中,失火氣缸有時正常工作、有時失火的現(xiàn)象。
發(fā)動機失火是汽油發(fā)動機常見的一種故障現(xiàn)象,對車輛及環(huán)境的危害較大,遇此故障應及時檢修。
發(fā)動機發(fā)生失火故障后,會造成發(fā)動機工作不穩(wěn),動力性能下降,燃油經(jīng)濟性變差,同時由于燃燒不完全的混合氣在排氣系統(tǒng)中繼續(xù)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(tài),加劇了對環(huán)境的污染。
發(fā)生失火故障時,發(fā)動機的動力性能下降,燃油消耗加大,嚴重時發(fā)動機抖動,某些車型還伴隨著加速時排氣管“放炮”的現(xiàn)象,期間發(fā)動機故障燈點亮或閃亮,排氣尾管處發(fā)出“突突”的異常排氣聲音,若檢測尾氣排放為不達標狀態(tài)。
發(fā)動機失火主要表現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)故障(空氣濾清器堵塞,進氣系統(tǒng)漏氣等);
◆氣缸壓力不足(配氣機構(gòu)故障,活塞、活塞環(huán)與氣缸壁之間密封不嚴,氣缸墊損壞等);
◆發(fā)動機電控系統(tǒng)其他故障。
發(fā)動機失火的故障較常發(fā)生,且危害較大,因此,多數(shù)發(fā)動機的控制系統(tǒng)中均具有失火監(jiān)測功能,當發(fā)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(fā)動機相關(guān)部件、減少環(huán)境污染的目的。
失火監(jiān)測的方法有很多種,但具體可分為曲軸轉(zhuǎn)速波動監(jiān)測法、缸內(nèi)壓力檢測法、點火反饋監(jiān)測法、離子電流監(jiān)測法等幾種。
(1)曲軸轉(zhuǎn)速波動監(jiān)測法
發(fā)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(fā)動機缺少一次應有的加速過程,造成轉(zhuǎn)速波動較大。因此可以通過曲軸位置傳感器分析轉(zhuǎn)速波動的非規(guī)律性來診斷是否發(fā)生失火故障(如下圖所示),而結(jié)合凸輪軸位置傳感器便可判斷出失火到底發(fā)生在哪個氣缸。這種監(jiān)測方法簡單易行,被多數(shù)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(fā)動機轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生不同程度的波動,必須有一套精確的內(nèi)部算法以避免誤判的發(fā)生,以確定是否該執(zhí)行失火監(jiān)控功能。
曲軸轉(zhuǎn)速波動監(jiān)測法
(2)缸內(nèi)壓力檢測法
由于發(fā)動機氣缸內(nèi)的壓力與燃燒有直接的關(guān)系,因此可以通過檢測缸內(nèi)壓力的變化來判斷發(fā)動機是否失火。這種方法的特點是發(fā)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(nèi)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(fā)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(fā)動機各種工況下正常工作時的IMEP數(shù)據(jù)不容易得到,因此在實車應用中并不積極。
(3)點火反饋監(jiān)測法
汽油發(fā)動機在壓縮終了行程時采用電火花點燃方式,若點火系統(tǒng)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(tǒng)上,采用點火反饋系統(tǒng),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(jīng)整理后給發(fā)動機控制單元(ECU)發(fā)送一個點火成功的“IGF”反饋信號,在工作過程中,若ECU連續(xù)幾次未收到“IGF”信號,則認為此缸點火不成功,處于失火狀態(tài),會停止故障缸的噴油,以免造成催化器過熱及排氣污染。
(4)離子電流監(jiān)測法
這是一種新型的失火檢測方法,它以發(fā)動機的火花塞電極作為傳感器,火花塞點火時,發(fā)動機缸內(nèi)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(xù)的離子電流,離子電流的變化規(guī)律與曲軸轉(zhuǎn)角、氣缸內(nèi)可燃混合氣的燃燒情況有關(guān),將被檢氣缸的離子電流變化規(guī)律與氣缸工作正常時的離子電流變化規(guī)律相比較,就可以判斷出相應的氣缸是否存在失火現(xiàn)象。
1. 首先確定哪個氣缸或哪幾個氣缸存在失火現(xiàn)象,連接故障診斷儀,在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的情況下,查詢有無失火故障缸的故障代碼,并結(jié)合診斷儀的動態(tài)數(shù)據(jù)流功能,監(jiān)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(fā)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(fā)動機轉(zhuǎn)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(fā)動機轉(zhuǎn)速下降不明顯或抖動不明顯,則可判斷此缸工作不正常或不工作。
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(tǒng)的供電電源、高壓線、點火線圈等部件,根據(jù)檢修結(jié)果更換故障部件即可。
高壓跳火試驗的方法
3. 若點火系統(tǒng)正常,可在發(fā)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(fā)動機出現(xiàn)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(tǒng)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(guī)定數(shù)值,應檢查發(fā)動機換氣系統(tǒng)有無堵塞、積炭,正時傳動機構(gòu)有無跳齒,必要時對發(fā)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(xù)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(shù)(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(guān)傳感器、執(zhí)行器、線路等進行深入檢測,通過數(shù)據(jù)分析、結(jié)合經(jīng)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(jiān)控部分出了問題,從而導致發(fā)動機故障燈點亮。如采用曲軸轉(zhuǎn)速波動監(jiān)測法的發(fā)動機失火監(jiān)測系統(tǒng),可利用診斷儀的“齒訊學習”功能進行學習,以消除誤報現(xiàn)象。
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