汽車發動機動力不足故障診斷研究

姚立澤

摘 要：本文從點火不良、噴油不良、氣缸氣密性、進排氣系統故障四個方面列舉了可能引起發動機動力不足的故障原因，提出了發動機動力不足故障的“二分法”診斷思路，簡化了故障診斷過程，并從存在“缺缸”故障與不存在“缺缸”故障兩個角度闡述故障診斷方法，為同行提供參考借鑒。

關鍵詞：汽車 發動機 動力不足 診斷

Research on Fault Diagnosis of Automobile Engine Underpower

Yao Lize

Abstract：This article lists the possible causes of engine power shortage from four aspects： poor ignition， poor fuel injection， cylinder air-tightness， and intake and exhaust system failures， and proposes a "dichotomous" diagnosis method for engine power shortage failures to simplify the fault diagnosis process， and the fault diagnosis methods are explained from the two perspectives of "cylinder shortage" and non-existence of "cylinder shortage" faults， so as to provide reference for people.

Key words：automobile， engine， power shortage， diagnosis

1 引言

汽車動力不足的故障現象有很多種，如在怠速狀態下加油門轉速提升緩慢，或伴隨怠速抖動、怠速不穩、發動機易熄火等現象，這種故障往往是發動機問題導致的;還有一種情況是在汽車行駛過程中加速無力或上坡無力，這種情況既有可能是發動機故障導致的動力不足，也有可能是傳動系統故障導致的動力不足，診斷維修之前需要首先根據故障現象或特定的試驗進行區分，再結合故障現象、故障特定情境、診斷儀讀取故障碼數據流信息等進一步分析并縮小故障范圍，診斷排除故障。

2 發動機動力不足故障原因

如果排除了傳動系統故障導致的汽車動力不足，那么就要對發動機故障分析診斷。發動機動力不足故障原因有很多，主要有以下幾個方面：

2.1 點火不良

發動機氣缸缺火、火花能量不足、點火不連續、點火正時等問題都會引起發動機動力不足。由氣缸缺火導致的車輛動力不足一般都不是單一的故障現象，一旦氣缸缺火，電腦將發布指令停止供油，使該氣缸不能提供動力，于是，在發動機運轉過程中將出現“失衡”，發動機會伴隨抖動的故障現象。火花能力不足、點火不連續、點火正時錯亂等問題會導致氣缸燃燒不充分，影響發動機動力，同樣也會伴隨發動機抖動、尾氣指標異常問題。

2.2 噴油不良

噴油不良的原因既有可能是噴油系統機械故障，也有可能是電控噴油系統故障，還有可能是噴油系統以外的系統故障導致的不噴油，如圖1所示。

（1）噴油系統機械故障

噴油系統燃油在輸油泵的驅動下從油箱輸出，經燃油濾清器到高壓油泵，在高壓油泵的加壓下抵達燃油分配軌，再通過噴油器以一定的壓力供給氣缸，燃油供給路徑中任何一處故障都會導致燃油供給不良，如：輸油泵故障、燃油濾清器堵塞、高壓油泵故障、燃油壓力調節閥故障、噴油器偶件磨損或變形、管路漏油等。

（2）電控噴油系統故障

噴油系統電控故障較復雜，曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器的故障將影響噴油時刻、噴油時序和噴油效果，冷卻液溫度信號、節氣門信號、氧傳感器信號、空氣流量信號、進氣溫度信號等異常會影響噴油時間，從而影響噴油量或噴油效果。此外，發動機電腦故障、線路故障也會導致噴油系統錯亂，引發噴油不良。

（3）噴油系統以外故障

點火系統故障也會影響到發動機噴油，一些特定的發動機如果電腦監測到某一缸沒有點火，將不會對該氣缸下達噴油指令，因此在判斷噴油不良故障時要根據現象綜合分析，鑒別是由噴油系統導致的噴油不良，還是由相關聯的系統故障導致的噴油不良。

2.3 氣缸氣密性缺陷

發動機氣缸氣密性缺陷主要有四個方面原因，一是活塞、活塞環與氣缸壁接觸部位異常磨損導致的氣缸漏氣，二是氣門關閉不嚴、氣門開啟角度異常導致的氣缸漏氣，三是氣缸體、氣缸蓋平面度存在誤差導致的氣缸蓋與氣缸接觸平面漏氣，四是火花塞部位密封不良導致的火花塞孔漏氣。氣缸的氣密性影響發動機對外做功，從而影響汽車加速、上坡甚至正常行駛時的動力性能，單缸的氣缸氣密性缺陷還會導致失衡，引發發動機異常抖動。

2.4 進排氣系統問題

節氣門卡滯、濾清器堵塞將會導致氣缸進氣量減少，油氣混合氣燃燒不充分，從而影響發動機動力性能;節氣門臟污、積碳將會影響進氣道截面積，干擾進氣過程，從而導致發動機燃燒不充分，除了會引起發動機動力不足外，還會引發抖動、怠速不穩等故障;對于增壓發動機，進氣系統漏氣將會導致進氣壓力不足，從而影響充氣效率，降低動力性;對于自然吸氣發動機，進氣歧管漏氣將會導致油氣混合氣濃度降低，從而導致發動機動力不足。此外，排氣系統堵塞、氧傳感器故障也會影響發動機動力輸出。

3 基于“二分法”的汽車動力不足故障分析與診斷

3.1 整體思路

當接到客戶抱怨后，確認故障現象，讀取故障碼和數據流，檢查維修通訊和廠家召回信息有無記錄，如有記錄則根據廠家提示處理，如果沒有記錄，就要根據是否有故障碼、數據流異常情況區別對待。如果存在故障碼或異常數據流，就可以按照診斷儀提示操作、診斷，如果故障碼是沒有公布的，則需要通過信息技術手段向廠家尋求支持，如果不存在故障碼、異常數據流，或僅存在診斷歷史記錄，就需要根據故障現象逐步診斷排除故障。

引入“二分法”故障診斷策略，將故障范圍分成兩部分，通過判斷是否缺缸這一可能存在的“中間故障”，將故障范圍一分為二，簡化診斷流程。二分法汽車故障診斷重在找到“中間故障”，“中間故障”的選取不僅應確保容易被診斷，還要確保故障劃分接近平均。當判斷發動機存在缺缸情況時，就可以初步排除燃油總管路、電控系統主線路、傳感器、進排氣系統的故障，當判斷發動機不存在缺缸情況時，就可以初步排除點火線圈、噴油器、火花塞、氣缸漏氣故障。排除一部分故障后，再根據先易后難原則進行后續診斷，診斷流程如圖2所示。

3.2 缺缸引發動力不足故障分析與診斷

（1）點火系統故障診斷

通過斷缸法找出不工作的氣缸，拆卸點火線圈，使用火花測試器進行跳火測試，如果沒有火花或出現較弱火花、不穩定火花，則說明點火線圈故障，如果出現藍色電火花，則說明點火線圈以上部分無故障，需要進一步檢測火花塞力矩是否合適，判斷是否為原廠生產的規定型號火花塞，檢查其間隙是否符合維修手冊要求，如有異常直接更換新火花塞，如果沒有異常則將其與另一氣缸火花塞互換檢測，判斷缺缸現象是否轉移;如果缺缸故障轉移，則說明原火花塞損壞，如果沒有缺缸轉移，則說明噴油系統或氣缸密封性存在問題。

（2）噴油電路故障診斷

噴油系統既有可能出現電氣故障，也有可能出現機械故障，由于發動機缺缸且點火系統經檢測未發現故障，基本可以排除主管路油壓問題導致的動力不足，根據先易后難原則，先使用萬用表測量噴油器線路是否存在短路、斷路故障，再用示波器讀取噴油波形，判斷信號是否異常。如果不存在線路故障、波形異常情況，再檢查氣缸是否漏氣。由于噴油器拆卸需要使用專用工具，且容易損傷精密部件，故將其放在最后環節診斷。

（3）氣缸漏氣故障診斷

介紹兩種氣缸漏氣故障診斷方法，一是使用缸壓表測缸壓的方式進行診斷，二是通過示波器讀取缸壓波形的方式進行診斷。方法一：通過缸壓表檢測缺缸氣缸的壓縮壓力，判斷是否與其它氣缸存在差異，如果存在差異，則證明該氣缸漏氣;從火花塞孔滴入適量機油，再次測量氣缸壓縮壓力，如果缸壓升高，證明活塞環與氣缸接觸處發生了漏氣，如果再次測量缸壓沒有升高，則可以初步判斷氣門漏氣導致了缸壓異常。方法二：使用示波器連接壓力傳感器同時檢測不正常工作氣缸和正常工作氣缸的壓縮壓力波形，通過波形分析氣缸最大壓縮壓力及其波形曲線是否異常，使用此方法不僅可以判斷氣缸的漏氣故障，還能分析配氣正時問題。

3.3 缺缸以外原因導致動力不足故障分析與診斷

（1）燃料供給系統泄漏、堵塞診斷

根據先易后難原則，首先目視檢查進排氣管路、燃油管路是否存在漏氣故障。對進氣系統漏氣故障可使用煙霧發生器檢驗，燃油管路泄漏的檢查可以通過燃油壓力測試進行分析判斷。其次拆解檢查空氣濾清器、節氣門體，判斷空氣濾清器是否堵塞、節氣門體是否阻滯、積碳嚴重情況;最后診斷氧傳感器性能，并通過氧傳感器的檢查判斷三元催化器是否有堵塞。

（2）噴油點火異常檢查

噴油點火異常原因可分為電氣故障和機械故障兩類，根據先易后難原則，應先檢測電氣故障及其簡單的機械故障，后檢查需要拆解的復雜故障。首先可以通過火花測試器檢測點火信號，也可通過萬用表、示波器進行精確檢測;如果點火系統無異常，再檢測噴油電路是否異常，噴油電路的檢查應使用萬用表、示波器進行精確檢測，如果波形異常，還需要排除主線路虛接、短路等故障;最后，檢測曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、空氣流量傳感器、水溫傳感器、氧傳感器等電氣元件是否異常。

（3）廢氣再循環系統異常

發動機啟動，踩下油門踏板，使發動機轉速上升至2000r/min左右，用手檢查廢氣再循環閥膜片，此時應感覺不到膜片的動作。待水溫高于50℃，踩油門踏板，使發動機轉速上升到2000r/min左右，此時手指應感覺到膜片的動作。否則，說明廢氣再循環閥故障。廢氣再循環閥的卡滯、關閉不嚴都將導致發動機動力不足故障，因此，應綜合分析故障原因，必要時更換廢氣再循環部件，看故障是否消失。

4 小結

發動機動力不足往往不是單一的故障，還會伴隨其它的故障現象，汽車診斷維修人員需要參考診斷儀數據、廠家維修通訊、召回信息等綜合分析判斷，不斷縮小診斷范圍，結合經驗和現有的診斷條件形成科學、合理的診斷思路，避免盲目檢測與盲目換件，只有將診斷思路進行了合理化設計，才能在最短的時間內診斷排除發動機動力不足故障，高效地解決客戶抱怨。

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