汽車發(fā)動機失火故障診斷方法研究綜述

曹銀才

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的汽車保有量大幅度增長，汽車的廣泛應用為人們的出行提供了很大的便利條件的同時，汽車安全、環(huán)保、節(jié)能、交通擁堵等問題也日益凸顯。發(fā)動機為汽車提供動力，是汽車的核心，隨著汽車市場競爭加劇和汽車技術(shù)的發(fā)展，對發(fā)動機的穩(wěn)定性和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求越來越高。發(fā)動機發(fā)生故障，不僅會影響市場終端客戶的駕乘體驗帶來品牌力的下降，嚴重的會威脅到駕乘人員的生命安全，所以汽車發(fā)動機的故障診斷顯得很至關(guān)重要，尤其失火方面。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機;失火故障;方法研究

1 汽車發(fā)動機失火故障的概述及分析

汽車發(fā)動機是汽車裝備里最重要的一個組成部分，是汽車的心臟，為汽車提供動力。汽車發(fā)動機根據(jù)使用能源的不同可以分為燃油類發(fā)動機和新能源類發(fā)動機，目前保有量最大且在未來相當長一段時間，燃油類發(fā)動機仍將是主流汽車發(fā)動機。失火故障指的是燃油發(fā)動機氣缸內(nèi)的不正常燃燒現(xiàn)象，不同的不正常燃燒情況，失火故障不同，有的是部分失火，有的是完全失火，有的是連續(xù)失火，也有的是單次失火。發(fā)動機失火雖然是發(fā)動機的一種常見故障，但會導致嚴重的后果，如發(fā)動機抖動劇烈、動力不足、排放超標、后處理系統(tǒng)中的催化轉(zhuǎn)化裝置損壞等。

2 汽車發(fā)動機失火原因分析

導致汽車發(fā)動機失火的原因是多方面的，主要故障原因有以下5種。

（1）點火系統(tǒng)故障（專指汽油機）：點火正時標定不當，火花塞間隙不合理，高壓線漏電，點火線圈短路、斷路，點火模塊及線路等質(zhì)量問題。

（2）供油系統(tǒng)故障：燃油壓力過低或過高，噴油裝置線圈短路、斷路，機械卡滯等。

（3）進氣系統(tǒng)（包括曲軸箱強制通風系統(tǒng)和EGR閥等）故障：密封性不好，空氣流量計采集信息錯誤導致的混合氣濃度過低。

（4）氣缸密封不良，包括活塞環(huán)與氣缸壁之間密封不良、氣門與氣門座之間密封不良或氣缸墊損壞等：導致混合可燃氣的壓力和溫度降低，著火性能不良。

（5）發(fā)電機電控系統(tǒng)，如傳感器不良、控制過程設(shè)置不合理等。

3 汽車發(fā)動機失火帶來的危害

3.1 給駕乘人們的生命財產(chǎn)帶來損害

發(fā)動機發(fā)生失火，嚴重的可能會導致發(fā)動機突然停止工作，車輛失速且車輛門被鎖打不開等。在特殊使用場景中下給駕乘人員的生命安全帶來重大的威脅。

3.2 對空氣環(huán)境造成污染

發(fā)動機發(fā)生失火，動力性能隨之下降，燃油經(jīng)濟性變差，同時燃燒不充分的混合氣進入后處理系統(tǒng)加重催化轉(zhuǎn)化裝置的負擔，導致排放超標，且嚴重時會損壞催化轉(zhuǎn)化裝置，排放嚴重超標，加劇對環(huán)境的污染。

4 汽車發(fā)動機失火故障的檢測方法

發(fā)動機失火故障較常發(fā)生，且危害較大，故發(fā)動機的控制系統(tǒng)需具有失火監(jiān)控功能，當發(fā)動機發(fā)生失火故障時，車輛被點亮故障燈向駕乘人員示警，自動停止故障缸的燃油噴射，保護發(fā)動機相關(guān)部件并減少環(huán)境污染，同時執(zhí)行車輛預先設(shè)定的相關(guān)安全保護功能。

曲軸轉(zhuǎn)速波動監(jiān)測法和缸內(nèi)壓力檢測法是監(jiān)測發(fā)動機失火故障的兩種主要方法。

4.1 曲軸轉(zhuǎn)速波動監(jiān)測法

發(fā)動機失火發(fā)生時，失火氣缸無法做功，曲軸在發(fā)動機的壓縮、做功沖程中的加速過程缺失，造成轉(zhuǎn)速波動較大。因此可以以曲軸位置傳感器監(jiān)測曲軸轉(zhuǎn)速是否波動異常，以凸輪軸傳感器監(jiān)測判斷發(fā)生波動異常的工作氣缸，以發(fā)動機控制系統(tǒng)的精確算法排除急加速、急減速等特殊工況或其他機械故障造成的轉(zhuǎn)速異常，避免誤判精準識別出失火故障，進而執(zhí)行發(fā)動機失火監(jiān)控功能。這種方法在發(fā)動機中被普遍應用。

4.2 缸內(nèi)壓力檢測法

混合氣燃燒對發(fā)動機氣缸壓力有嚴格的要求，檢測缸內(nèi)壓力的變化可以判斷發(fā)動機是否失火。當發(fā)動機在高速、大負荷工況下時，缸壓變化大，失火故障易被檢測識別出來;當發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速，小負荷工況下時，缸壓變化不明顯，失火故障不易被檢測識別出來。通過在每個氣缸上安裝壓力傳感器采集實際缸內(nèi)有效平均壓力與正常燃燒時的缸內(nèi)平均有效壓力進行比較，以發(fā)動機電控系統(tǒng)的設(shè)定算法對采集的壓力數(shù)據(jù)進行計算，識別出失火故障，進而執(zhí)行發(fā)動機失火監(jiān)控功能。因缸內(nèi)壓力診斷的成本高，發(fā)動機各種工況下的正常燃燒缸內(nèi)平均有效壓力值不易采集，且安裝不便，所以在發(fā)動機中應用不普遍。

5 結(jié)語

汽車發(fā)動機是車輛中最為重要的一個裝置，發(fā)動機失火故障的監(jiān)測是必要的，有利于車輛的穩(wěn)定性和安全性。發(fā)動機失火監(jiān)測的方法和技術(shù)隨著終端客戶對車輛性能要求的不斷提高，將得到更好的發(fā)展和進步。

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