发动机多缸着火是什么故障,怎么解决?

发动机失火是指由于点火系统、燃油供给系统、气缸压力异常或其他原因,导致气缸内混合气燃烧不充分或不能燃烧的现象。

根据燃烧异常的程度,失火可分为部分失火和完全失火。部分失火是指气缸内混合气的不完全燃烧;完全熄火意味着混合气在气缸中不燃烧不做功。

根据工作循环中失火的频率,失火可分为连续失火和单次失火。连续失火是指发动机运转过程中失火气缸连续失火的现象。单次失火是指失火气缸在发动机运转过程中,有时工作正常,有时着火的现象。

发动机着火是汽油机常见的故障现象,对车辆和环境都有危害。遇到这种故障,要及时修理。

发动机着火的危险

发动机熄火后,会导致发动机工作不稳定,动力性能下降,燃油经济性变差。同时,不完全混合气会在排气系统中继续燃烧,加重三元催化器的负担,甚至导致其因高温而损坏,因此尾气会处于不达标状态,加剧环境污染。

发动机失火的故障现象

出现失火故障时,发动机动力性能下降,油耗增加,严重时发动机抖动。有些车型在加速时会伴随排气管“中枪”的现象。在此期间,发动机故障灯亮起或闪烁,排气尾管发出“突突”的异常排气声。如果检测到废气处于不合格状态,

发动机着火的原因

发动机失火主要表现为一个(或多个)气缸不工作或工作不良。气缸失火的主要原因如下:

◆点火系统故障(点火正时紊乱、火花塞间隙异常、积碳、击穿、高压线漏电、点火线圈断路、短路、点火模块及电路故障等。);

◆供油系统故障(燃油压力过低和过高、断路、短路和喷油器线圈机械卡滞等。);

◆进气系统故障(空气滤清器堵塞、进气系统泄漏等)。);

气缸压力不足(配气机构故障,活塞、活塞环和气缸壁之间的密封松动,气缸衬垫损坏等。);

◆发动机电控系统的其他故障。

发动机失火的监测方法

发动机失火经常发生并且是有害的。因此,大多数发动机控制系统都有失火监控功能。当发生失火时,故障灯及时点亮,并停止故障气缸的燃油喷射,从而保护相关发动机部件,减少环境污染。

失火监测的方法很多,但可分为曲轴转速波动监测、缸内压力检测、点火反馈监测、离子电流监测等。

(1)曲轴转速波动监测方法

发动机正常工作时,由于压缩作功的冲程,曲轴有加速和减速的过程,失火会导致失火气缸不能正常做功,使发动机缺少一个适当的加速过程,造成转速的大幅波动。因此,可以利用曲轴位置传感器分析转速波动的不规则性来诊断是否存在失火故障(如下图所示),结合凸轮轴位置传感器可以确定失火发生在哪个气缸。这种监测方法简单易操作,被大多数车辆广泛采用。但是判断失火的条件比较苛刻。比如在路面颠簸、急加速、急减速、飞轮松动等情况下,发动机转速和输出扭矩都会有不同程度的波动。因此,必须建立精确的内部算法,以避免误判,并确定是否应实施失火监控功能。

曲轴转速波动监测方法

(2)缸内压力检测方法

因为发动机气缸内的压力与燃烧直接相关,所以可以通过检测气缸内压力的变化来判断发动机是否失火。这种方法的特点是:在高转速、重负荷条件下,失火的气缸压力与正常燃烧时有很大差别,失火更容易被检测到;但在低速小负荷时,缸压差不够明显。因此,需要将缸内实际有效平均压力(IMEP)与正常燃烧(或正常燃烧气缸)时的平均有效压力进行比较,得到燃烧情况,判断是否存在失火故障。

这是最基本、最精确的测量方法,但需要在每个气缸上安装一个成本较高的压力传感器,安装不方便,而且发动机在各种工况下的IMEP数据不易获得,因此在实车应用中并不活跃。

(3)点火反馈监控法

汽油发动机在压缩冲程结束时由电火花点燃。如果点火系统不能正常工作,可燃混合气就不能燃烧做功,不仅浪费燃油,还会造成三元催化器过热损坏,尾气排放超标。所以丰田等系列车辆的点火系统都采用点火反馈系统。它收集初级点火线圈或次级线圈的感应电压作为点火开始时的信号,并在整理后向发动机控制单元(ECU)发送“IGF”反馈信号。如果ECU在工作过程中连续几次没有收到“IGF”信号,则认为该气缸点火失败,处于着火状态,将停止故障气缸的燃油喷射,以免催化剂过热而耗尽。

(4)离子电流监测方法

这是一种新型的失火检测方法,它以发动机的火花塞电极为传感器。当火花塞被点燃时,发动机气缸内的可燃混合气在燃烧过程中会产生离子和自由电子。通过在火花塞的正负电极之间施加DC偏压,在电极之间将形成连续的离子电流。离子电流的变化规律与曲轴转角和可燃混合气在缸内的燃烧情况有关。通过比较待测气缸内离子电流与正常运行时的变化规律,可以判断出对应的。

发动机失火的故障排除方案

1.首先确定哪个或哪些气缸有失火现象,连接故障诊断仪,在发动机运转时检查故障气缸是否有失火故障码,结合诊断仪的动态数据流功能监测故障气缸的具体失火情况。

如果诊断仪无法获得基本有效信息,可采用“破缸法”,即在发动机工作时,人为停止某一气缸的运转(如暂时停止某一气缸的喷油或点火)。如果断缸后发动机转速明显下降或抖动增大,可以判断断缸工作状态良好。如果断缸后发动机转速下降或抖动不明显,可以判断气缸工作不正常与否。

2.检查火缸火花塞是否正常(间隙是否合适,有无积碳,有无击穿漏电)。如果火花塞本身有故障,更换后可以解决问题;如果火花塞没有问题,可以做失火气缸的高压闪络试验。若有微弱或无火花,可对点火系统的电源、高压线、点火线圈等部件进行检修,根据检修结果更换故障部件。

高压闪络试验方法

3.如果点火系统正常,在发动机工作时,用听诊工具靠在喷油器体上(如下图所示),检查喷油器是否有“咔嗒”振动。如果听不到工作声音,可以按照由简到繁的原则检查喷油器的电阻、接插件、电路、ECU。如果能听到工作声音,并不代表喷油器工作完全正常,因为喷油器可能还存在堵塞、滴漏、雾化不良等情况。结果,发动机着火了。如果怀疑有此故障,可以用喷油器清洁剂清洁和检查喷油器。如果清洗后效果仍不明显,应更换注射器。另外,在拆卸检查喷油器之前,使用喷油器免拆清洗的方法也是一个很好的尝试。

4.如果点火和供油系统正常,可以按照气缸压力检测的标准流程检测气缸压力。如果检测到的气缸压力低于规定值,检查发动机通风系统是否堵塞、积碳、正时传动机构是否跳动,必要时进一步检修发动机。

5.有时火灾故障轻微且不连续,给诊断带来一定困难。此时各种参数(如喷油、进气、点火正时、燃油压力、氧传感器、水温等。)可以借助于诊断仪器和相关的传感器、致动器、电路等来检查。必要时可借助示波器彻底检查影响供油和点火的故障,并通过数据分析和经验最终找到故障。

6.有时候失火故障并不是真的存在,而是监控部分出了问题,导致发动机故障灯亮了。例如,如果发动机失火监测系统采用曲轴转速波动监测方法,可以利用诊断仪的“齿信息学习”功能进行学习,消除误报现象。