2010款宝马MINI Clubman车怠速不稳、急加速冒黑烟

余姚东江名车专修厂 叶正祥

故障现象一辆2010年产宝马MINI Clubman车（车型代号R55），搭载N12发动机，累计行驶里程约为4.6万km，出现怠速不稳、急加速冒黑烟的故障现象。

图1 读得的故障代码（截屏）

故障诊断用故障检测仪检测，读得的故障代码如图1所示，提示气缸2工作不良；查看各缸的缺火率（图2）和运转平稳值（图3），得知气缸2的缺火率为18次，运转平稳值为5.72，由此确认气缸2工作不良。执行检测计划（图4），提示的检测步骤比较繁琐，于是笔者决定采用汽车免拆诊断的维修理念对该车故障原因进行排查。

首先用PICO示波器采集排气压力信号（排气压力信号可以直观地反映发动机的运转情况），如图5所示，红色为排气压力信号波形，蓝色为1缸点火触发信号，发现某气缸排气偶尔不良。2个点火触发信号之间为720°曲轴转角，点火发生在气缸压缩上止点附近，所以在点火触发信号后的180°曲轴转角～360°曲轴转角为气缸1的排气行程，然后再根据1-3-4-2的排气顺序，可知气缸2的排气异常，说明气缸2工作不良，这与故障代码的提示相符。

图2 各缸的缺火率（截屏）

图3 各缸的运转平稳值（截屏）

图4 执行检测计划（截屏）

单缸缺火故障大多是由该缸点火故障和喷油故障引起的，决定检查气缸2的点火和喷油情况。

图5 故障车排气压力信号波形（截屏）

图6 故障车气缸2点火线圈的初级点火信号波形（截屏）

图7 故障车燃油压力波形（截屏）

采集气缸2点火线圈的初级点火信号波形，如图6所示，正常，说明气缸2点火正常；同时采集气缸1的喷油触发信号和燃油压力信号（图7），可知燃油压力为3.43 bar（1 bar=100 kPa）左右，正常；但各气缸在喷油时的燃油压力波动不均匀，气缸1在喷油时的燃油压力波动最大，其次是气缸4，气缸3和气缸2较小，这说明各气缸的喷油量不均匀。

接着用尾气分析仪测量尾气，以判断喷油量过多还是过少。如图8所示，尾气中的CO2含量较高，O2含量较低，说明发动机燃烧较好；断开前氧传感器导线连接器，用故障检测仪复位喷油量调校值（图9）后重新测量尾气（此时前氧传感器导线连接器仍保持在断开状态），测量结果如图10所示，HC和CO的含量均为0，O2为6.63%，说明在没有燃油闭环控制的情况下，混合气较稀，由此确定该车喷油量较少，推断喷油器存在堵塞现象。

拆检各气缸的喷油器，发现气缸2的喷油器喷孔处积炭严重（图11a），气缸3和气缸4的喷油器喷孔处均有轻微积炭，气缸1的喷油器喷孔处比较干净（图11b），由此推断，气缸2的喷油器喷孔处的积炭导致气缸2的喷油量较少，从而引发缺火故障；虽然气缸3和气缸4的喷油器喷孔处均有轻微积炭，但是没有引发缺火故障。

图8 故障车的尾气检测结果

图9 用故障检测仪复位喷油量调校值（截屏）

图10 复位喷油量调校值并断开前氧传感器导线连接器后测得的尾气检测结果

图11 对比气缸1和气缸2的喷油器

图12 清洗各气缸的喷油器后测得的燃油压力波形（截屏）

故障排除清洗各气缸的喷油器后再次测量燃油压力波形，如图12所示，各气缸喷油时的燃油压力波动较均匀；在未连接前氧传感器导线连接器的状态下测量尾气，如图13所示，O2含量明显降低，说明喷油器清洗效果较好；连接前氧传感器导线连接器后测量尾气，如图14所示，HC和CO含量明显降低，说明燃油闭环控制作用明显。试车，发动机怠速不稳、急加速冒黑烟的故障现象均消失，故障彻底排除。

图13 未连接前氧传感器导线连接器时测得的尾气检测结果

图14 连接前氧传感器导线连接器后测得的尾气检测结果

故障总结喷油器喷油量过少怎么会导致急加速冒黑烟呢？由于氧传感器只检测尾气中的O2含量，而无法检测HC和CO的含量，当喷油器喷油量过少时，尾气中的O2含量过多，氧传感器检测到混合气过稀时，发动机控制单元同时增加4个喷油器的喷油量，导致混合气过浓，从而出现急加速冒黑烟的故障现象。

编者按

面对故障车辆，维修技师秉着汽车免拆诊断的维修理念，展开了一场头脑风暴，要么不动手，要动手就直击要害，整个诊断过程十分精彩，闪烁着智慧的火花。

你也许觉得要用到故障检测仪、示波器和尾气分析仪，步骤看起来又繁琐又复杂，但是小编告诉你，连接诊断工具和采集数据的速度是很快的，而真正决定诊断效率的因素在于对采集数据的分析能力。思维要比手快，希望广大维修人员能够转变维修思路，用大脑维修车辆，而不是用手。

你也许觉得有些步骤看着多余，比如清洗完喷油器后试车，故障现象就都已经消失了，为何还要测量燃油压力和尾气？但是小编告诉你，细节决定成败，维修完车辆时的验证环节不可马虎，不仅要验证外在的故障现象，还要验证内在的数据变化，这样一方面可以确保维修质量，另一方面能帮助分析故障产生的原理。虽然维修车辆的最终目的就是把车辆修好，但是养成“解决故障→验证故障→反思故障”的维修习惯，会让你更轻松地达到目的。

图15和图16为维修技师叶正祥与大家分享的维修场景，我想这样的维修场景远比“一人一扳手”看起来轻松，而且整个维修过程都用数据说话，判断故障既快捷又精准，同时还能帮助赢得客户的信任和认可。

图15 维修工具

图16 信号采集位置