奔馳r級(jí)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障分析

1、|楦測(cè)詮斷奔馳R級(jí)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障分析中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院(528404)王升平郭美華一輛奔馳R級(jí)轎車(chē)(底盤(pán)號(hào)碼為WDCCB65E77A料料料，型號(hào)為251165)，行駛里程為6萬(wàn)km，客戶(hù)投訴發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈亮。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中存儲(chǔ)有故障代碼0629、0656和0645。故障代碼0629(P0300)的含義是檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)失火，故障代碼0656(P0305)的含義是檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)第5缸失火，故障代碼0645(P0306)的含義是檢

2、測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)第6缸失火。此故障對(duì)維修奔馳的維修技術(shù)人員而言，已經(jīng)是司空見(jiàn)慣的了，維修技術(shù)人員通常采用的處理措施是：對(duì)噴油器和進(jìn)氣歧管進(jìn)行清洗，清除積炭，如果是行駛里程較大車(chē)輛則連同汽油濾清器一同更換。采用上述方法，很大程度上能解決現(xiàn)行車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈亮且有與失火有關(guān)的故障代碼的客戶(hù)投訴，但是，過(guò)不了多久，同樣的故障會(huì)再次發(fā)生。筆者在此文中，通過(guò)分析失火的概念，奔馳采用的失火檢測(cè)方法和失火檢測(cè)條件，失火故障代碼的設(shè)置，常見(jiàn)失火故障原因

3、，給出了解決此類(lèi)故障推薦方案。1失火的概念在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，由于各種原因造成的混合氣在氣缸內(nèi)不能正常燃燒的現(xiàn)象稱(chēng)為失火。根據(jù)氣缸內(nèi)混合氣不正常燃燒的程度，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，造成]MEP(平均有效壓力，即示功圖上所作的功除以氣缸工作容積)達(dá)不到正常的現(xiàn)象；完全失火是指混合氣在氣缸內(nèi)燃燒不足或基本沒(méi)有燃燒，造成IMEP~0的現(xiàn)象。2奔馳車(chē)采用的失火檢測(cè)方法21曲軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)檢測(cè)法(適用于271

4、、271EVO、272、266發(fā)動(dòng)機(jī))一個(gè)氣缸只有在做功行程才向外輸出機(jī)械功，其他行程則消耗機(jī)械功。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作。某氣缸處于做功行程時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為正值且大干負(fù)荷，因此造成曲軸瞬時(shí)角速度上升。而某一氣缸完成做功行程后，其他氣缸進(jìn)入做功行程前，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩變?yōu)樨?fù)值，因此曲軸瞬時(shí)角速度下降，從而就產(chǎn)生了曲軸轉(zhuǎn)速的波動(dòng)。若發(fā)動(dòng)機(jī)存在失火，則失火氣缸發(fā)出的轉(zhuǎn)矩必然減少，轉(zhuǎn)矩的變化便引起曲軸角速度產(chǎn)生不正常的波動(dòng)。對(duì)于正常工作的四沖程

5、發(fā)動(dòng)機(jī)，在1個(gè)工作循環(huán)內(nèi)會(huì)有4次曲軸瞬時(shí)角速度先升后降的波動(dòng)，當(dāng)其中一缸或多缸存在失火時(shí)，曲軸瞬時(shí)角速度的波動(dòng)就會(huì)少1次或多次。利用曲軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)檢測(cè)失火的70汽車(chē)維護(hù)與修理20105方法正是通過(guò)測(cè)量曲軸轉(zhuǎn)速的這種異常波動(dòng)，來(lái)判斷失火現(xiàn)象及發(fā)生失火的具體缸數(shù)。通常情況下，曲軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)法一般通過(guò)采集曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器2個(gè)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。22離子電流檢測(cè)法(適用于275發(fā)動(dòng)機(jī))采用離子電流測(cè)量點(diǎn)火系統(tǒng)的理論支持來(lái)源于在壓力作用下會(huì)改

6、變離子的分布這一物理現(xiàn)象。當(dāng)汽油在氣缸內(nèi)燃燒時(shí)，高溫高壓的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生帶正負(fù)電荷的粒子，我們稱(chēng)之為離子，由于離子具有導(dǎo)電性，而導(dǎo)電性的高低主要取決于離子的分布密度及燃燒室的壓力，壓力越高離子越多。離子電流檢測(cè)法以發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞作為傳感器，并外加1個(gè)比點(diǎn)火電壓低得多的偏置電壓，由于火花塞點(diǎn)火時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)可燃混合氣在燃燒過(guò)程中生成的離子和自由電子在偏置電壓的作用下會(huì)發(fā)生平移，由此，在火花塞正負(fù)極之間會(huì)形成持續(xù)的離子電流。離子電流隨曲軸

7、轉(zhuǎn)角的不同而有規(guī)律地變化，這種變化規(guī)律又與氣缸內(nèi)可燃混合氣的燃燒情況有關(guān)。將被檢測(cè)氣缸火花塞正負(fù)電極間的離子電流變化情況與氣缸正常工作時(shí)離子電流的變化規(guī)律進(jìn)行對(duì)比，便可以判斷相應(yīng)氣缸是否失火，這就是離子檢測(cè)法的基本原理。3奔馳車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元檢測(cè)失火的前提條件及故障設(shè)置奔馳車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元檢測(cè)失火的前提條件為：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在450r／rain～6700r／min；車(chē)輛行駛過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷在7％～23％；車(chē)輛靜止，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)下，發(fā)

8、動(dòng)機(jī)負(fù)荷至少為5％。奔馳車(chē)與失火有關(guān)的故障代碼中一般含有以下內(nèi)容：(1)Misfireoncylinder1，damagingtotheTWC。(2)Misfireoncylinder1，emissionlimit。(3)Misfireoncylinder1，emissionlimitafterstart。故障代碼含義中含有damagingtotheTWC內(nèi)容的故障代碼的設(shè)置條件是在200個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中有單缸有16次的發(fā)動(dòng)機(jī)失火；故障代

9、碼含義中含有emissionlimit內(nèi)容的故障代碼的設(shè)置條件是在1000個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中有22個(gè)單缸失火；故障代碼含義中含有emissionlimitafterstart內(nèi)容的故障代碼的設(shè)置條件則是發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)后1000個(gè)工作循環(huán)中有25個(gè)單缸失火。4發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障的常見(jiàn)原因?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)失火故障的常見(jiàn)原因有以下幾個(gè)方面。(1)燃油壓力低。如汽油濾芯器堵塞、電動(dòng)燃油泵損壞造成燃油壓力低于規(guī)定值。(2)進(jìn)氣系統(tǒng)泄漏，包括節(jié)氣門(mén)前方與空氣流量傳

10、感器之間漏氣和節(jié)氣門(mén)后方的進(jìn)氣歧管漏氣。(3)主負(fù)荷信號(hào)傳感器損壞(如空氣流量傳感器或進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器)，以及氧傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器等修正信號(hào)傳感器故障。這些傳感器損壞只是導(dǎo)致信號(hào)產(chǎn)生偏移，并沒(méi)有超出報(bào)該元件故障代碼的限值，因此只能靠讀數(shù)據(jù)流進(jìn)行診斷。(4)配氣相位錯(cuò)誤。(5)點(diǎn)火正時(shí)不對(duì)或點(diǎn)火順序錯(cuò)誤。(6)排氣管堵塞。(7)EGR系統(tǒng)故障。(8)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元故障。(9)氣缸壓力錯(cuò)誤。(10)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、噴油器、氣

11、門(mén)等處有積炭。對(duì)于奔馳車(chē)而言，這方面的原因?qū)е率Щ鸸收系母怕瘦^高。進(jìn)氣門(mén)產(chǎn)生積炭后，每次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)噴油器首次噴出的燃油并沒(méi)有全部進(jìn)入氣缸，而是被進(jìn)氣門(mén)處的積炭吸附了一部分，因此起動(dòng)時(shí)進(jìn)入氣缸內(nèi)的可燃混合氣不能達(dá)到規(guī)定的空燃比，混合氣較稀，以至導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)失火。5解決方案經(jīng)過(guò)大量案例分析，奔馳車(chē)出現(xiàn)上述故障主要是燃油品質(zhì)導(dǎo)致的積炭問(wèn)題，如果僅僅是清除積炭而不采取其他措施的話(huà)，故障很快就會(huì)再次產(chǎn)生，因此，我們建議處理上述故障時(shí)采取以下幾

12、種解決方案：(1)對(duì)于行駛里程數(shù)比較大的車(chē)輛而言，可以拆卸進(jìn)氣歧管，采用刮磨清洗或泡沫清洗的方法清除進(jìn)氣門(mén)上的積炭(清洗前后的效果如圖1所示)，并用吸塵器將清除下來(lái)的積炭吸出，更換噴油器，清洗進(jìn)氣系統(tǒng)后裝復(fù)進(jìn)氣歧管，再添加市場(chǎng)上對(duì)積炭有很好清潔作用的添加劑。(2)對(duì)于行駛里程數(shù)比較小的車(chē)輛而言，可以使用相關(guān)產(chǎn)品免拆清洗燃油系統(tǒng)的噴油器、進(jìn)氣道、氣門(mén)和燃燒室的積炭，再添加市場(chǎng)上對(duì)積炭有很好清潔作用的添加劑。楂測(cè)詮斷(a)清潔前(b)清潔后

13、圖1氣門(mén)上積炭清潔前后效果對(duì)比(3)建議車(chē)主連續(xù)使用市場(chǎng)上對(duì)積炭有很好清潔作用的一般情況下，每1萬(wàn)km使用3瓶～4瓶?？梢栽诩佑颓疤砑佑秃笞屲?chē)輛以低擋高轉(zhuǎn)速(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速約為4000r／min)10min，以便利用大的進(jìn)氣流量沖洗積炭。上述車(chē)輛由于已經(jīng)行駛了6萬(wàn)km，所以決定采用第(1)jfl行處理。經(jīng)處理后故障排除。(收稿日期：2010友情鏈接◆◆發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障的檢修要點(diǎn)在排除發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障的過(guò)程中，需要特別注意3點(diǎn)壓、點(diǎn)火以及噴油。(

14、1)缸壓利用缸壓表可以很容易進(jìn)行檢測(cè)，在這里不但要考慮到，氣門(mén)彈簧的硬度變化與凸輪軸的磨損程度在測(cè)時(shí)很難檢測(cè)出來(lái)，也要考慮到進(jìn)氣量是否足夠(漏氣或氣門(mén)移(2)點(diǎn)火對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障的檢修，有時(shí)只靠讀機(jī)數(shù)據(jù)流是無(wú)法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的，還要借助示波器來(lái)進(jìn)一步斷。點(diǎn)火要考慮的因素包括點(diǎn)火正時(shí)、火花塞的工作是否正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線與信號(hào)線是否虛接)，以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的工作是否正括CAN—BUS提供的信號(hào))。例如，可以

15、用示波器檢查凸輪j傳感器與曲軸位置傳感器的同步性。能夠分析出失火是否點(diǎn)火正時(shí)與配氣相位是否正確；用示波器檢查點(diǎn)火線圈的：況與點(diǎn)火時(shí)間，同時(shí)能夠分析出火花塞的好壞；用示波器控制單元之間的數(shù)據(jù)線的連接；用兆歐表檢測(cè)火花塞的電萬(wàn)用表檢測(cè)高壓線的阻值。(3)噴油一是通過(guò)數(shù)據(jù)流察看噴油脈寬、點(diǎn)火時(shí)間傳感器的工作狀況；二是用示波器檢查節(jié)氣門(mén)位置傳感器與噴油器的同步，檢查T(mén)PS與氧傳感器的同步；三是檢查與氧傳感器的同步(怠速時(shí)在進(jìn)氣口噴人清洗劑，檢查