发动机单缸失火故障的免拆诊断方法（二）

余姚东江名车专修厂 叶正祥

案例4 2010款奥迪A6L车发动机怠速偶尔抖动

故障现象 一辆2010款奥迪A6L车，搭载BPJ发动机，累计行驶里程约为14.3万km。该车发动机怠速偶尔抖动，冷机时抖动频率比较高，急加速时偶尔有耸车现象，并且组合仪表上的发动机故障灯异常点亮。

故障诊断 用故障检测仪检测，发现发动机控制单元中存储有气缸2失火的故障代码；读取发动机失火数据，发现气缸2的失火次数为9次，且在逐渐增加，由此可知该车故障是由气缸2偶尔失火引起的。

连接压力脉动传感器和COP探头，同时测量排气压力脉动和气缸2的点火线圈次级电压波形（图24，蓝色为气缸2的点火线圈次级电压波形，绿色为排气压力脉动波形），然后分别放大气缸2失火和正常时的点火线圈次级电压波形（图25），对比发现波形基本一致，由此推断点火系统正常。

图24 排气压力脉动和气缸2的点火线圈次级电压波形（截屏）

图25 排气脉动异常时气缸2的点火线圈次级电压波形（截屏）

由于故障是偶发的，暂时不考虑气缸压力不足引起故障的可能，接下来决定重点检查气缸2喷油器的喷油情况。用尾气分析仪检测尾气排放，发现发动机抖动时的尾气排放正常（图26）；脱开氧传感器导线连接器（有些车型需要清除燃油修正学习值）后再次测量尾气排放（图27），发现CO2含量变小，O2含量变大，空气过量系数（λ）为1.44，这说明在未经过燃油修正的情况下混合气过稀，由此推断气缸2喷油器的喷油量不足。由于发动机控制单元并没有存储与气缸2喷油器控制电路相关的故障代码，因此推断气缸2喷油器的喷油量不足是由机械故障引起的。

图26 未脱开氧传感器导线连接器时测得的奥迪A6L车发动机尾气排放（截屏）

图27 脱开氧传感器导线连接器时测得的奥迪A6L车发动机尾气排放（截屏）

故障排除 更换气缸2喷油器后试车，发动机怠速抖动现象消失，且发动机加速有力，故障排除。

案例5 2004款别克凯越车怠速抖动

故障现象 一辆2004款别克凯越车，搭载F16D3发动机，累计行驶里程约为18万km。车主反映，该车前不久在其他修理厂大修过发动机，大修出厂时发动机工作并无异常，但行驶一段时间后，出现发动机怠速抖动，且发动机故障灯异常点亮的现象。

故障诊断 接车后试车，确认故障现象与车主所述一致。用故障检测仪检测，发现发动机控制单元中存储有前氧传感器加热器断路的故障代码；读取发动机失火数据，发现各个气缸的失火次数均为0次，说明该数据没有参考价值。用示波器同时测量排气压力脉动、气缸1和气缸4的点火线圈（双缸同时点火）初级电压及气缸1的喷油器控制信号波形（图28，绿色为排气压力脉动波形，红色为气缸1的喷油器控制信号波形，黄色为气缸1和气缸4的点火线圈初级电压波形），分析可知气缸1频繁失火（扫描案例讲解视频二维码，观看具体分析过程），且属于部分失火（即燃烧不良），不是完全失火（即没有燃烧）。分别放大气缸1失火和正常时的点火线圈初级电压波形，对比发现波形基本一致。诊断至此，推断点火系统正常。

图28 排气压力脉动、气缸1和气缸4的点火线圈初级电压及气缸1的喷油器控制信号波形（截屏）

读取发动机数据流，发现前氧传感器电压约为0.7 V，短期燃油修正为-1%，长期燃油修正为-22%，这表明氧传感器检测到混合气过浓，在减小喷油量。为验证真实的混合气浓度，用尾气分析仪检测尾气排放（图29），发现发动机抖动时尾气中的CO2含量为13.38%（偏低），O2含量为1.45%，λ为1.07，此时混合气偏稀；从节气门处喷化油器清洗剂，怠速抖动现象消失；脱开氧传感器导线连接器，清除燃油修正学习值后试车，发动机抖动现象也会消失；再次测量尾气排放（图30），HC含量剧增，CO2含量下降，λ为0.86，混合气过浓，这说明氧传感器的反馈信号正常。

为什么混合气过浓时发动机怠速抖动现象消失，而经过燃油修正后发动机怠速抖动呢？分析认为，各个气缸喷油器的喷油量不均衡（有的喷油量大，有的喷油量小），且整体喷油量过大，经氧传感器反馈修正后，各个气缸的喷油量同时被减小，这样虽然使整体的混合气浓度降低了，但同时会使原本喷油量就小的气缸（气缸1）的喷油量更小，以致单缸的混合气浓度过稀，出现单缸失火现象。

图29 未脱开氧传感器导线连接器时测得的别克凯越车发动机尾气排放（截屏）

图30 脱开氧传感器导线连接器时测得的别克凯越车发动机尾气排放（截屏）

拆检所有喷油器（图31），发现气缸2和气缸3的喷油器为新的；与气缸1和气缸4的喷油器（旧喷油器）进行仔细对比（图32），发现新喷油器的孔径比旧喷油器的孔径大。发动机控制单元主要根据进气量来计算喷油量，而实际喷油量主要由3个因素决定：喷油时间、燃油压力和喷油器的孔径。喷油压力和喷油时间是一样的，由于气缸2和气缸3的喷油器孔径偏大，其喷油量要比气缸1和气缸4的喷油量大，这使整体混合气过浓；经氧传感器反馈修正后，4个气缸的喷油时间被缩短，导致气缸1和气缸4的喷油量不足，混合气过稀；而由于气缸1和气缸4的状况有所区别（测量气缸压力时，发现气缸1的气缸压力要比其他气缸低一点），混合气过稀只使气缸1表现出明显的失火现象。

故障排除 更换气缸2和气缸3的喷油器后试车，故障现象消失，故障排除。

图31 拆下的所有喷油器

图32 新旧喷油器对比