保時(shí)捷卡宴3.0T缺火診斷與維修實(shí)例

詹華

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)更新也是越來(lái)越快，但是小毛病也是不斷的出現(xiàn)。保時(shí)捷發(fā)動(dòng)機(jī)缺火現(xiàn)象也在這技術(shù)更新的風(fēng)暴下被無(wú)限放大。文章以火花塞損壞和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元損壞兩個(gè)案例簡(jiǎn)單闡述保時(shí)捷卡宴3.0T發(fā)動(dòng)機(jī)缺火現(xiàn)象診斷過(guò)程。通過(guò)這兩個(gè)案例的梳理和總結(jié)，希望在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缺火故障診斷時(shí)能有一定的理論依據(jù)和提高工作效率和客戶滿意度。

關(guān)鍵詞：缺火現(xiàn)象;火花塞;發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元

中圖分類號(hào)：U471.2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ?文章編號(hào)：1671-7988（2019）23-218-03

Examples of Fire Deficiency Diagnosis and Maintenance of Porsche Cayenne 3.0T

Zhan Hua

（Fujian Chuanzheng Communications College， Fujian Fuzhou 350007）

Abstract： With the continuous progress and innovation of science and technology， automobile engine technology updates are also faster and faster， but small faults are also constantly emerging. Porsche engine fire shortage phenomenon is also infinitely magnified in the storm of technological updates. In this paper， the diagnostic process of Porsche Cayenne 3.0T engine lack of fire is briefly described by two cases of spark plug damage and engine control unit damage. Through the combing and summary of these two cases， we hope that there will be a certain theoretical basis and improve the work efficiency and customer satisfaction in the fault diagnosis of engine lack of fire.

Keywords： Fire shortage phenomenon; Spark plug; Engine Control Unit

CLC NO.： U471.2 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2019）23-218-03

1 引言

汽車最主要的核心是什么？是發(fā)動(dòng)機(jī)。而發(fā)動(dòng)機(jī)又稱為內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)可以通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)曲軸飛輪將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為汽車前進(jìn)的動(dòng)能?？上攵?，發(fā)動(dòng)機(jī)好比人類的心臟，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作的時(shí)候，或者發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定的時(shí)候，一系列的問(wèn)題將接踵而至。比如怠速不穩(wěn)、加速無(wú)力，甚至失去動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)缺火就是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸燃燒不完全或不燃燒，沒(méi)能達(dá)到跳火的工況從而導(dǎo)致氣缸燃燒不穩(wěn)定，做功能力下降引發(fā)怠速抖動(dòng)或廢氣排放超標(biāo)。在汽車行駛過(guò)程中，因發(fā)動(dòng)機(jī)“缺火”而導(dǎo)致汽車拋錨的事故屢見(jiàn)不鮮，甚至引發(fā)交通事故[1]。

2 故障現(xiàn)象

一臺(tái)保時(shí)捷卡宴3.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛里程13954KM，車主反映發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)，并且加速無(wú)力。

3 故障診斷與排除

3.1 使用故障診斷儀檢測(cè)

DME電腦控制單元檢測(cè)到存在故障編碼：P130A00氣缸關(guān)閉，P030300氣缸3-檢測(cè)到缺火。

3.2 分析缺火原因

發(fā)動(dòng)機(jī)缺火可簡(jiǎn)單分為 2 種情況，一種是完全缺火，也就是混合氣沒(méi)有燃燒;另一種是部分缺火，也就是混合氣燃燒不穩(wěn)定[2]。在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缺火故障的診斷過(guò)程中通常應(yīng)先確認(rèn)缺火的氣缸，再分析缺火的原因，最后借助故障診斷儀等工具確定故障部位并給予排除。

（1）確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)缺火的氣缸 （如圖1）

圖1 ?確定缺火氣缸方法

（2）分析發(fā)動(dòng)機(jī)缺火的原因

引起發(fā)動(dòng)機(jī)缺火的原因可能有以下幾方面：點(diǎn)火線圈開(kāi)裂、火花塞不點(diǎn)火、噴油嘴不噴油、高壓油泵噴出油壓不足或高壓油泵不工作、低壓油泵不工作。因?yàn)榭ㄑ?.0T車型與TURBO車型不一樣，3.0車型的點(diǎn)火線圈外圍有鋁合金包裹，點(diǎn)火線圈不易受高溫而導(dǎo)致開(kāi)裂，所以點(diǎn)火線圈可在最后排除。因?yàn)楣收显\斷儀無(wú)高低壓油泵故障的編碼，即可排除高低壓油泵損壞以及不工作的原因。此時(shí)重點(diǎn)排查是否存在火花塞不點(diǎn)火和噴油嘴不噴油的故障。

3.3 操作流程

（1）檢測(cè)并儲(chǔ)存故障代碼

連接蓄電池，連接診斷電腦，先儲(chǔ)存一個(gè)維修前的故障碼，打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)艙，套上三件套，準(zhǔn)備發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線圈以及火花塞拆卸。

（2）讀取故障碼，觀察缺火次數(shù)

打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)DME控制單元檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缺火行程次數(shù)，發(fā)現(xiàn)氣缸3缺火行程次數(shù)達(dá)到284次。

（3）點(diǎn)火線圈、火花塞的外部檢查

將發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)點(diǎn)火線圈及火花塞拆下觀察，氣缸3點(diǎn)火線圈無(wú)明顯開(kāi)裂現(xiàn)象，氣缸3火花塞有積炭，但無(wú)法直接診斷為火花塞不點(diǎn)火，故將進(jìn)行對(duì)調(diào)測(cè)試，進(jìn)一步判定故障位置。

（4）點(diǎn)火線圈、火花塞標(biāo)記并對(duì)調(diào)（換件法）

檢測(cè)火花塞不點(diǎn)火：首先清除發(fā)動(dòng)機(jī)上DME電腦控制單元的所有故障碼，將2缸與3缸的火花塞對(duì)調(diào)并做標(biāo)記，標(biāo)記完成后將2缸、3缸點(diǎn)火線圈以及對(duì)調(diào)之后的火花塞按車間手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)裝回發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)。

注意，新的火花塞鎖緊力矩是30N，而舊的火花塞鎖緊力矩則為25N。鎖緊完成后將點(diǎn)火線圈插入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)，進(jìn)行測(cè)試。

（5）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察故障碼變化情況

連接電腦，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，按正弦曲線變化將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升。觀察發(fā)動(dòng)機(jī)DME控制單元參數(shù)變化，發(fā)現(xiàn)氣缸3不缺火而氣缸2有缺火次數(shù)。觀察故障代碼，故障碼顯示氣缸關(guān)閉、檢測(cè)氣缸2缺火。

（6）判斷結(jié)果找到故障點(diǎn)

從對(duì)調(diào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)中判斷出可能為氣缸3火花塞不點(diǎn)火故障。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將對(duì)調(diào)后在氣缸2內(nèi)的火花塞取出觀察，發(fā)現(xiàn)火花塞上有積炭，而造成積炭的原因可能為油品不好、磨合期對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)相對(duì)不是很穩(wěn)定，也有可能因?yàn)槁窙r不好，導(dǎo)致噴油嘴噴油過(guò)多致使氣缸內(nèi)淹缸，從而使火花塞上囤積大量汽油，汽油遇火花在火花塞上直接燃燒產(chǎn)生積炭。

4 替換新件測(cè)試

4.1 替換新件

替換新件時(shí)，注意新舊零件的對(duì)比，外形、生產(chǎn)時(shí)期以及生產(chǎn)廠家，看清楚是否允許使用替換件。換上新件后應(yīng)對(duì)零件按照標(biāo)準(zhǔn)車間手冊(cè)進(jìn)行規(guī)范操作。防止避免產(chǎn)生其他因素干擾最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

4.2 替換后檢測(cè)

對(duì)替換后的新件進(jìn)行標(biāo)記，將點(diǎn)火線圈上兩顆鎖緊螺絲擰緊，裝上發(fā)動(dòng)機(jī)飾板，連接診斷電腦將原有的故障碼清除，查看缺火計(jì)數(shù)器技術(shù)次數(shù)是否為零。確認(rèn)后進(jìn)行試車，試車需要跑二十公里左右的里程，分別在不同時(shí)速的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行四到五分鐘的勻速測(cè)速，也包括急加速急減速，以及不同路面的急加急減速的測(cè)試。測(cè)試完成后回到維修工位重新診斷是否出現(xiàn)缺火故障碼及缺火次數(shù)，若沒(méi)有出現(xiàn)缺火故障碼時(shí)，則申請(qǐng)交與總檢，完成工單、操作步驟填寫后即可交車;若還是出現(xiàn)缺火故障碼時(shí)，則說(shuō)明前面操作步驟可能出現(xiàn)問(wèn)題，或者缺火真正的原因可能并不在火花塞，需進(jìn)一步排除。

此故障保時(shí)捷卡宴3.0T車輛更換完火花塞之后，連接診斷電腦檢查故障碼未發(fā)現(xiàn)有缺火故障碼，缺火行程計(jì)數(shù)器顯示氣缸3為零，當(dāng)前行程的缺火次數(shù)，氣缸3也是為零。則證明此次發(fā)動(dòng)機(jī)故障判斷準(zhǔn)確，更換新件完成試車測(cè)試后，無(wú)故障現(xiàn)象、無(wú)故障碼，故障排除，確診為火花塞缺火導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)。

4.3 故障的產(chǎn)生及如何預(yù)防缺火故障

在車輛運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中，難免會(huì)遇到一些較為復(fù)雜的地形路線，發(fā)動(dòng)機(jī)在條件不好的工況下工作，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦無(wú)法第一時(shí)間改變油氣混合濃度，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴可能在惡劣路況下噴出的油氣混合物無(wú)法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況，導(dǎo)致混合氣過(guò)濃或者過(guò)稀。一些未完全燃燒物在燃燒室內(nèi)堆積，導(dǎo)致火花塞積炭甚至淹缸，出現(xiàn)火花塞不點(diǎn)火、發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)等現(xiàn)象。

為預(yù)防火花塞不點(diǎn)火導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)產(chǎn)生缺火現(xiàn)象，應(yīng)注意以下情況：

（1）按規(guī)定的里程數(shù)更換新的火花塞。

（2）保時(shí)捷在中國(guó)大陸添加汽油時(shí)，有明確規(guī)定加汽油時(shí)可以往油箱里先添加燃油添加劑，提高汽油的質(zhì)量。

（3）根據(jù)駕駛?cè)说鸟{駛習(xí)慣進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，盡量避免急加速急減速。

（4）規(guī)定里程保養(yǎng)必要時(shí)對(duì)火花塞進(jìn)行清洗，減少積炭的含量。

5 其他產(chǎn)生缺火現(xiàn)象的檢測(cè)

5.1 缸壓、點(diǎn)火、噴油、三元催化和氧傳感器

（1）缸壓：利用缸壓表測(cè)試，簡(jiǎn)單快捷且較接近實(shí)際值，但需要考慮氣門彈簧的軟硬程度變化與凸輪軸之間的摩擦間隙，而這個(gè)間隙在量氣缸壓力的時(shí)候很難被檢測(cè)，并且也要考慮進(jìn)氣量是否充足、氣缸是否存在漏氣以及氣門是否有積炭，這些都會(huì)間接影響到測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）點(diǎn)火：點(diǎn)火要考慮的因素包括點(diǎn)火正時(shí)、火花塞是否正常工作、高壓線圈的阻值是否在標(biāo)準(zhǔn)值范圍、點(diǎn)火線圈的工作是否正常（電源線和信號(hào)線是否為虛接）以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的工作是否正常（包括CAN數(shù)據(jù)提供的信號(hào)），有時(shí)候僅通過(guò)讀取數(shù)據(jù)流無(wú)法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，還需要借助示波儀進(jìn)一步做出判斷。例如可以使用示波儀檢查發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的同步性，以此分析是否缺火和點(diǎn)火正時(shí)與配氣相位的準(zhǔn)確性;使用示波儀檢測(cè)點(diǎn)火線圈的工作狀況和點(diǎn)火時(shí)間，分析出火花塞的狀況;使用示波器檢查各個(gè)控制單元之間的數(shù)據(jù)線連接是否可靠[3];用萬(wàn)用表檢查高壓線的阻值情況等等。

（3）噴油：可通過(guò)專用電腦檢測(cè)大數(shù)據(jù)流的噴油情況，觀察噴油的脈寬、點(diǎn)火時(shí)間間隔和氧傳感器工作反饋信息來(lái)判定噴油嘴是否工作正常。也可用三通管將油壓表的一端接入發(fā)動(dòng)機(jī)油管管路的進(jìn)油口，另外一端接在油箱出油口后，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，一段時(shí)間后熄火，觀察油壓表上顯示數(shù)據(jù)值是否有變化，如果有變化則說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴、發(fā)動(dòng)機(jī)油管管路可能存在泄露。

（4）三元催化和氧傳感器：將兩段排氣管從發(fā)動(dòng)機(jī)總成上分離，對(duì)三元催化內(nèi)的濾網(wǎng)進(jìn)行檢查（塵土、堵塞等），觀察濾網(wǎng)網(wǎng)面是否完整、無(wú)堵塞現(xiàn)象，用氣槍從上部將氣體打入，在末端用手感受風(fēng)量的大小判斷濾網(wǎng)內(nèi)是否疏通。若三元催化內(nèi)有塵土必須將其進(jìn)行清潔處理。用診斷電腦讀取氧傳感器電壓的實(shí)際值，以判斷氧傳感的好壞。

5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)缺火事例2（發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元）

一輛行駛里程為13.6KM，搭載3.0L缸增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，搭載手自一體自動(dòng)變速器的2010年款的保時(shí)捷卡宴Toubo?？蛻舻谝淮芜M(jìn)店維修，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)厲害，儀表臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈一直閃爍，連接診斷電腦診斷得出發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸缺火。詢問(wèn)客戶得知，火花塞120000KM還沒(méi)有更換過(guò)火花塞，建議客戶更換火花塞，更換完畢后再檢查發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸缺火。

故障診斷：用保時(shí)捷第二代診斷電腦DOT2故障診斷儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障記憶有2個(gè)，分別為第1缸缺火、第6缸缺火。查看數(shù)據(jù)流分析情況，發(fā)現(xiàn)第1缸缺火次數(shù)為384次、第6缸缺火次數(shù)為459次。判斷可能為火花塞不工作、點(diǎn)火線圈可能存在開(kāi)裂現(xiàn)象、發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火以及噴油嘴不噴油等故障現(xiàn)象，更換6個(gè)點(diǎn)火線圈和6個(gè)火花塞，更換零件為整組更換。

更換完成后，先清除故障碼，然后再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)更加厲害，DOT2故障診斷儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障記憶有1個(gè)：第1缸缺火。懷疑新件點(diǎn)火線圈和火花塞有問(wèn)題。將火花塞拆下后清洗再把第1缸的點(diǎn)火線圈和火花塞和第3缸的點(diǎn)火線圈和火花塞相互對(duì)調(diào)，發(fā)現(xiàn)故障一樣，診斷電腦上顯示的故障碼仍為氣缸1缺火。

所以第6缸的故障就是點(diǎn)火線圈損壞，這是可以首先確定下來(lái)。進(jìn)一步檢查故障代碼，觀察數(shù)據(jù)流，檢查第1缸缺火故障。

首先檢查機(jī)械部分。從排氣管末端查看，將手放在排氣管排氣口，如果有節(jié)奏的氣浪，則說(shuō)明其中有一個(gè)缸間斷性工作或者不工作。發(fā)現(xiàn)排氣門燒灼缺口，用缸壓表測(cè)量缸壓，全部為1150kPa，而且6個(gè)氣缸都非常平均，說(shuō)明缸壓沒(méi)有問(wèn)題，機(jī)械部分工作是正常的。不需考慮發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)工作情況、進(jìn)排氣門開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)刻、活塞往復(fù)循環(huán)工作，它們之間都能穩(wěn)定且正常地參與發(fā)動(dòng)機(jī)工作。

再來(lái)檢查油路。單個(gè)氣缸缺火，此時(shí)只需要檢查噴油嘴、點(diǎn)火線圈、火花塞，其他油路部分如汽油泵，汽油格共用不會(huì)出這樣故障[4]。拆開(kāi)噴油器清洗后，對(duì)調(diào)點(diǎn)火線圈，清洗火花塞之后，再將1缸和2缸噴油嘴相互對(duì)調(diào)，結(jié)果故障顯示還是一樣。第1缸缺火，則說(shuō)明油路正常，供油系統(tǒng)正常工作。

最后檢查電路，用二極管試燈測(cè)試第1缸和第2缸噴油嘴工作信號(hào)，二極管閃動(dòng)頻率一樣，間歇時(shí)間相同，說(shuō)明噴油嘴工作信號(hào)正常。測(cè)量1缸點(diǎn)火線圈電壓，發(fā)現(xiàn)只有5.6V，正常為12.0V，查看發(fā)動(dòng)機(jī)線束96號(hào)腳到第1缸點(diǎn)火線圈測(cè)量線束中間沒(méi)有斷路和短路，則可以判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元出現(xiàn)故障，需更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。

最終更換點(diǎn)火線圈、火花塞、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元后，故障得以解決。

參考文獻(xiàn)

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