多缸缺火”故障产生与诊断.docx

“缺火”故障诊断随着OBD（第二代车载电脑诊断）系统的引入，PCM（动力控制模块）便增添了一个新的诊断工具，使得PCM对缺火的检测更为容易。PCM可以使技术人员知道是哪个汽缸缺火以及其严重程度，如果告诉你只需舒舒服服端坐在前排座椅上就可以通过PCM诊断出缺火的故障原因时，你一定会认为这太理想化了！本文的目的便是探讨一下这种新的工具缺火监控器。“缺火”诊断为什么会很困难？我把这种困惑称为“缺火恐惧症”。幸运的是，这种“恐惧症”的一些原因是我们对系统本身缺乏了解。我之所以讲“幸运”，是因为这种症状通过正确的训练，并采取一些措施是很容易克服的，当然有些缺火恐惧症就不易解决了。 许多的技术人员都误以为OBD是一种静态技术，其实不然，自OBD的最初构想之日起，迫于日飞猛进的科学技术及日趋严格的废气排放限制,OBD便一直不断地向前发展着。另外，各个汽车生产厂商的工程技术部门还在进一步开发OBD技术，由于各个厂家内部的具体设计标准和主导思想不同，OBD的发展也就各具特点与风格。当技术人员遇到车辆有明显缺火，却又发现故障指示器灯（MIL）关闭时，并无故障诊断代码（DTC）显示，一般情况下，这种问题是属于自我诱导式的，只需令系统重新启动便可。全时监控与那些一个工作循环只作用一次或几次的的监控比起来，缺火监控器确实可算作一种不间断监控器。换句话说，它可以连续不断地对曲轴传感器信号的波动进行监控，而这些传感器信号也许就意味着一个缺火故障。若一个汽缸在它的工作冲程中增加曲轴转速，那PCM认为其工作正常；另一方面，若汽缸缺火，本该增速时反而会降低曲轴转速。PCM能把这种小小的波动从信号中过滤出来并确认为缺火。如果缺火现象比较稳定,PCM就用凸轮传感器来确认发生故障的汽缸。要注意单个汽缸缺火的诊断故障代码（DTC），比如PO304，表明4号汽缸有故障，而不是按点火顺序的第4个汽缸。如果缺火现象不大稳定或在多缸上均有发生，则诊断故障代码（DTC）为PO300。PCM确认缺火所采用的算法十分精确，这样从曲轴传感器获得的信号就必须十分完整以利于监控器工作。另外还必须考虑到由于制造公差所引起的各个发动机间彼此的差异，PCM感知这些差异后便能对曲轴传感器产生的信号进行校正，从而衰减了这些差异带来的影响。除缺火监控器及综合元件监控器外，所有其他OBD监控器都需要车辆在特定操作条件下运行，以保证监控器工作正常。缺火监控器不受这种条件限制，但若要正常工作也要满足一定的条件。搜索完整的信号如前所言，PCM接收“完整”的曲轴位置传感器信号来探知缺火故障。那就是说，如果一辆车在技术人员还没来得及进行缺火诊断时，蓄电池的电就耗光了，技术人员就不得不采取一定步骤来重新收集曲轴的校正值,只有这样缺火监控器才能正常工作。 校正系数是在发动机运转但不处于燃烧状态期间进行计算的。选择的最佳时机应是从一个相当高的转速往下降的时候，因为这时PCM关掉了喷油器。克莱斯勒的汽车需要三个减速期进行计算才能取得曲轴校正值，亦即克莱斯勒所称的自适应系数。计算完成后就会有一个PID(参数验证显示器)的数据，从而在扫描器显示屏上打出“Adaptive Numerator Learned? Yes or No的信息。注意，简单的清除诊断故障代码（DTC），并不能去除自适应系数，而必须将蓄电池电源线断线或者用扫描器来清除所有自适应系数。为了加快获取信息的速度，将克莱斯勒汽车的变速箱置于低档，这样车辆可直接加速减速而无需制动。福待公司将曲轴校正值称之为截面修正系数，获取这个数据需要三个减速阶段，将车速从100km/h降至60km/h而不进行制动。同样校正值清零亦须断开蓄电池电源线。而通用汽车公司则通过引入扫描工具的一特定应用程序来获取此校正值，又称曲轴传感系数。这个程序将对ECT（发动机冷却液温度传感器）的数值进行核检，在确保发动机处于正常工作温度后，才允许技术人员继续后面的工作。这时PCM提高转速限制器软件的限制值，接着提示技术人员将油门踏板踩到底，等发动机一停机就马上松开油门，而在降速的末期，扫描工具会呈现一条信息指明“磨合”成功与否。这个方案听来有点吓人，但PCM会控制住发动机的转速。不过，开始前，还是检查一下油箱油面高度为好。而通用汽车与福特及克莱斯勒公司相同的是，消除DTC（诊断故障代码）并不能去除曲轴校正系数。有一点比较容易忽视，就是如果曲轴传感器、谐波平衡器、发动机、飞轮或者变矩器被挪动位置或受到干扰，校正系数就应该清零。否则，旧的数值存留在PCM中，因数据有误，PCM会显示一个缺火的DTC（诊断故障代码）。另一个导致缺火监控器失效的原因是油面高度过低，要知道现在油面高度已是大多数OBD PCM的一个输入参数，若油面过低，会引起泵产生空穴现象，从而导致缺火，但这类点火故障并不在汽车制造商的考虑之内。总之，油箱的最低油面高度不得低于15。另外也要注意到一些早期的OBD由于PCM受到软件程序的瞬时干扰，而可能导致缺火监控器“终身瘫痪”。MIL（故障指示器灯）与缺火在缺火诊断中，MIL的表现同样可令人感到困惑不解。早期OBD车辆在A型或催化剂损耗式缺火中，MIL闪现一次或在一个行程后，便保持稳定。以后车辆就会将所有缺火诊断故障代码认为是“二行程DTC”，要知道车辆一旦发生催化剂损耗式缺火，MIL就会闪亮，但若缺火终止发生或程度减轻或转换成B型，发动机也可能会熄火。为使MIL保持稳定的亮度，缺火必须在两个不同行程里发生，而且二者的运作条件必须极为相似。缺火究竟是比较严重的催化剂消耗型，还是更为罕见的类型，取决于缺火发生的频率，但无论哪种缺火，都会增加废气排放的污染程度。缺火所允许的最高次数也会随发动机负荷而变化，比如，MIL闪亮前，福特汽车允许缺火在发动机怠速状态下达到40的比例，而一旦加载便会降到1至4。 DTCs（诊断故障代码）即使MIL关掉，缺火一发生，只要PCM检测出来，一个单行程代码就会被保存起来。这个单行程代码被各个汽车厂家和扫描器生产商冠以不同的称呼。但不管它是叫做单行程DTC、或者连续DTC、或者临时DTC，还是存储代码，你都必须学会在扫描器上如何存取。另外，既然这种DTC仅仅代表一个单行程故障信号，它就不会显示在一般的OBD模式中。一般只有在二行程DTC的第二次中断后，才要求生产商存储一幅冻结帧。然而，克莱斯勒公司已经决定在第一个行程就保存一幅冻结帧。这是个好消息，既然监控器第一次中断的工作情况可能与平常车主的驾驶模式不相一致的话。因此，如果一辆克莱斯勒车辆的OBD系统遇上缺火的麻烦，即便MIL没亮，车主也要检查一下保存的冻结帧信息。注意，福特汽车在缺火监控器的第一次中断时，并不保存冻结帧。这样的话若存在一个“存储”式缺火诊断故障代码，缺火时就不会对工作情况产生反映。如果缺火时断时续，此时，你必须依赖车主的提供的情况进行校正，否则你只有继续驱动车辆，直到点火成功。同福特公司一样，通用公司在缺火的第一次中断时不存储冻结帧。然而可能已从中得出更有价值的东西,一个典型的通用OBD系统 ，PCM除强加的冻结帧外还有五个“中断记录”。中断记录保存了大量数据参数，从中可以了解中断后所历经的工作循环次数以及中断发生的频率。诊断分析这么多年来，发动机缺火的诊断方法依旧没什么显著的变化，机械系统、电子系统及燃油系统仍是其中的关键所在，变化了的只是我们现在用来进行系统故障分析的工具罢了。贯穿本文始终的这些图片和屏幕保存信息，就展示了一些重要缺火诊断手段。如果你遇着一个具体的缺火诊断故障代码，就应该这样考虑，那些对所有汽缸都有影响的缺火条件都应归入“不太可能”一类，然后将精力集中到那些只影响个别汽缸的因素上，这个汽缸可能就是故障所在。但是，有些因素你应该加以考虑。比如，如果你已做完一个汽缸的平衡测试以寻找偏差时，由于检测信号较弱的汽缸与相邻的一个汽缸之间容易产生干扰，有时你就很可能受到蒙蔽。对了,PCM也有同样的麻烦，如果对汽缸的测试所设置的DTC（诊断故障代码）反映不了任何问题,就应检测具有相同曲柄行程的汽缸。而一个采用起动机牵引力的压缩比测试也许正是解决这类问题的捷径。 喷油器的电子检测用一个实验示波器和一个电流探针就可以进行。不过,要评价喷油器的供油能力并不那么简单,需要进行离车实验。整个的点火系统都可以用示波器和电流探针进行检测。而许多手持式示波器和图像计量仪对次级点火线圈的检测也大有帮助。若故障表现为多缸缺火现象，就应将注意力转移到那些能影响所有或者多个汽缸的因素上。举个例子，不妨假设你怀疑废气再循环阀存在泄漏，首先应查看一下冻结帧，看看泄漏是发生在怠速状态下还是在低转速状态下。要想一想燃油的压力和容量是否太低？然后再瞧一下冻结帧，以确定泄漏是发生在高载荷还是高转速工况。问题：假设你对一辆汽车正在进行检测，这辆车看来似乎运转良好。车主除了抱怨有MIL闪亮外没有其他的意见，但却保存有一个缺火诊断故障代码，那么下一步该做什么？检查TSB（技术服务公报）！不少汽车生产商推崇采用只读存储器来修正缺火诊断故障代码，而不要将宝贵的诊断时间浪费在只能判断自己损坏的汽车上。随着对缺火监控器的操作及一些新的诊断程序日益熟悉了解，“缺火恐惧症”的趋势现在有所下降。但是对于汽车技术我们唯一可以断定的是它总在不停的发展变化着，如果我们接受了这一事实，它所引发的“缺火恐惧症”就不会对我们产生什么影1.第一行程检测逻辑 (三元催化器损坏) 由于过热，第一行程上发生缺火状况时会损坏三元催化器 (TWC)，MIL 将会闪烁。当缺火条件发生时，ECM 每隔 200 转时检测 CKP 传感器的信号。当缺火发生的条件下降到不足以损坏 TWC 时，MIL 将熄灭。在第二行程，如果另一个缺火条件发生足以损坏 TWC 时，MIL 将会闪烁。当缺火发生的条件下降到不足以损坏 TWC 时，MIL 将保持点亮状态。如果另一个缺火条件发生足以损坏 TWC 时，MIL 将会再次闪烁。2.双行程检测逻辑 (排放质量检测)对于不会损坏 TWC 的缺火条件 (但会影响车辆排放)，MIL 只会在第二行程检测到缺火时点亮。在这个条件下，发动机每转 1,000 转，ECM 监测一次 CKP 传感器信号。熄火故障可在单缸或多缸中检测到。DTC 编号故障诊断名称DTC 检测条件可能的原因P0300检测到多缸熄火多缸熄火。 火花塞故障 压缩不足