发动机失火是指由于点火系统、供油系统、气缸压力异常或其他原因造成的气缸内混合气燃烧不充分或不能燃烧的现象。
根据不正常燃烧的程度,失火分为部分失火和完全失火。部分失火是指混合气在气缸内燃烧不完全;而完全失火是指混合气在气缸内并没有燃烧做功。
根据失火在工作循环中出现的频率,失火又可以分为连续失火和单次失火,连续失火是指在发动机工作过程中,失火气缸连续发生失火的现象;单次失火是指在发动机工作过程中,失火气缸有时正常工作、有时失火的现象。
发动机失火是汽油发动机常见的一种故障现象,对车辆及环境的危害较大,遇此故障应及时检修。
发动机失火的危害
发动机发生失火故障后,会造成发动机工作不稳,动力性能下降,燃油经济性变差,同时由于燃烧不完全的混合气在排气系统中继续燃烧,增加了三元催化器的负担,甚至造成其因高温而损坏,这样排出的废气亦处于不达标的状态,加剧了对环境的污染。
发动机失火的故障现象
发生失火故障时,发动机的动力性能下降,燃油消耗加大,严重时发动机抖动,某些车型还伴随着加速时排气管“放炮”的现象,期间发动机故障灯点亮或闪亮,排气尾管处发出“突突”的异常排气声音,若检测尾气排放为不达标状态。
发动机失火的原因
发动机失火主要表现为某缸(或多缸)不工作或工作不良。导致气缸失火的故障主要有以下原因:
◆点火系统故障(点火正时错乱,火花塞间隙不正常、积炭、击穿,高压线漏电,点火线圈断路、短路,点火模块及线路故障等);
◆供油系统故障(燃油压力过低、过高,喷油嘴线圈断路、短路、机械卡滞等);
◆进气系统故障(空气滤清器堵塞,进气系统漏气等);
◆气缸压力不足(配气机构故障,活塞、活塞环与气缸壁之间密封不严,气缸垫损坏等);
◆发动机电控系统其他故障。
发动机失火的监测方法
发动机失火的故障较常发生,且危害较大,因此,多数发动机的控制系统中均具有失火监测功能,当发生失火故障时,及时点亮故障灯和停止故障缸的燃油喷射,以起到保护发动机相关部件、减少环境污染的目的。
失火监测的方法有很多种,但具体可分为曲轴转速波动监测法、缸内压力检测法、点火反馈监测法、离子电流监测法等几种。
(1)曲轴转速波动监测法
发动机正常工作时,由于有压缩、做功的行程,曲轴存在加速、减速的过程,而失火会造成失火气缸无法正常做功,使得发动机缺少一次应有的加速过程,造成转速波动较大。因此可以通过曲轴位置传感器分析转速波动的非规律性来诊断是否发生失火故障(如下图所示),而结合凸轮轴位置传感器便可判断出失火到底发生在哪个气缸。这种监测方法简单易行,被多数车型广泛采用,但其对失火的判断条件比较苛刻,如在道路颠簸、急加速、急减速等工况或飞轮松动等原因均会使发动机转速和输出转矩发生不同程度的波动,必须有一套精确的内部算法以避免误判的发生,以确定是否该执行失火监控功能。
4. 若点火及供油系统均正常,可按照检测缸压的标准流程对气缸压力进行检测,若检测的缸压低于规定数值,应检查发动机换气系统有无堵塞、积炭,正时传动机构有无跳齿,必要时对发动机进行进一步深入拆检、修理。
5. 某些时候失火故障是轻微的、不连续的,这就给诊断带来了一定的困难。此时可借助诊断仪对影响混合气形成及燃烧的各参数(如喷油量、进气量、点火正时、燃油压力、氧传感器、水温等)进行检查,必要时借助示波器对影响供油及点火的相关传感器、执行器、线路等进行深入检测,通过数据分析、结合经验最终找出故障所在。
6. 有时失火故障并不是真的存在,而是监控部分出了问题,从而导致发动机故障灯点亮。如采用曲轴转速波动监测法的发动机失火监测系统,可利用诊断仪的“齿讯学习”功能进行学习,以消除误报现象。