發動機失火是指由於點火系統、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並沒有燃燒做功。
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。
發動機失火的危害
發動機發生失火故障後,會造成發動機工作不穩,動力性能下降,燃油經濟性變差,同時由於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於不達標的狀態,加劇了對環境的污染。
發動機失火的故障現象
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。
發動機失火的原因
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);
◆發動機電控系統其他故障。
發動機失火的監測方法
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。
(1)曲軸轉速波動監測法
發動機正常工作時,由於有壓縮、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感測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),而結合凸輪軸位置感測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,被多數車型廣泛採用,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演算法以避免誤判的發生,以確定是否該執行失火監控功能。
4. 若點火及供油系統均正常,可按照檢測缸壓的標准流程對氣缸壓力進行檢測,若檢測的缸壓低於規定數值,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。此時可藉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、氧感測器、水溫等)進行檢查,必要時藉助示波器對影響供油及點火的相關感測器、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. 有時失火故障並不是真的存在,而是監控部分出了問題,從而導致發動機故障燈點亮。如採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。