保時捷卡宴3.0T缺火診斷與維修實例

詹華

摘 要：隨著科技的不斷進步與創新，汽車發動機的技術更新也是越來越快，但是小毛病也是不斷的出現。保時捷發動機缺火現象也在這技術更新的風暴下被無限放大。文章以火花塞損壞和發動機控制單元損壞兩個案例簡單闡述保時捷卡宴3.0T發動機缺火現象診斷過程。通過這兩個案例的梳理和總結，希望在對發動機缺火故障診斷時能有一定的理論依據和提高工作效率和客戶滿意度。

關鍵詞：缺火現象;火花塞;發動機控制單元

中圖分類號：U471.2 ?文獻標識碼：B ?文章編號：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？是發動機。而發動機又稱為內燃機，內燃機可以通過運轉將內能轉化為機械能，通過曲軸飛輪將旋轉的機械能轉化為汽車前進的動能。可想而知，發動機好比人類的心臟，當發動機不工作的時候，或者發動機工作不穩定的時候，一系列的問題將接踵而至。比如怠速不穩、加速無力，甚至失去動力。發動機缺火就是指發動機氣缸燃燒不完全或不燃燒，沒能達到跳火的工況從而導致氣缸燃燒不穩定，做功能力下降引發怠速抖動或廢氣排放超標。在汽車行駛過程中，因發動機“缺火”而導致汽車拋錨的事故屢見不鮮，甚至引發交通事故[1]。

2 故障現象

一臺保時捷卡宴3.0T發動機，行駛里程13954KM，車主反映發動機怠速抖動，并且加速無力。

3 故障診斷與排除

3.1 使用故障診斷儀檢測

DME電腦控制單元檢測到存在故障編碼：P130A00氣缸關閉，P030300氣缸3-檢測到缺火。

3.2 分析缺火原因

發動機缺火可簡單分為 2 種情況，一種是完全缺火，也就是混合氣沒有燃燒;另一種是部分缺火，也就是混合氣燃燒不穩定[2]。在對發動機缺火故障的診斷過程中通常應先確認缺火的氣缸，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）確認發動機缺火的氣缸 （如圖1）

圖1 ?確定缺火氣缸方法

（2）分析發動機缺火的原因

引起發動機缺火的原因可能有以下幾方面：點火線圈開裂、火花塞不點火、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。因為卡宴3.0T車型與TURBO車型不一樣，3.0車型的點火線圈外圍有鋁合金包裹，點火線圈不易受高溫而導致開裂，所以點火線圈可在最后排除。因為故障診斷儀無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。此時重點排查是否存在火花塞不點火和噴油嘴不噴油的故障。

3.3 操作流程

（1）檢測并儲存故障代碼

連接蓄電池，連接診斷電腦，先儲存一個維修前的故障碼，打開發動機艙，套上三件套，準備發動機點火線圈以及火花塞拆卸。

（2）讀取故障碼，觀察缺火次數

打開發動機DME控制單元檢測發動機缺火行程次數，發現氣缸3缺火行程次數達到284次。

（3）點火線圈、火花塞的外部檢查

將發動機內點火線圈及火花塞拆下觀察，氣缸3點火線圈無明顯開裂現象，氣缸3火花塞有積炭，但無法直接診斷為火花塞不點火，故將進行對調測試，進一步判定故障位置。

（4）點火線圈、火花塞標記并對調（換件法）

檢測火花塞不點火：首先清除發動機上DME電腦控制單元的所有故障碼，將2缸與3缸的火花塞對調并做標記，標記完成后將2缸、3缸點火線圈以及對調之后的火花塞按車間手冊標準裝回發動機內。

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。鎖緊完成后將點火線圈插入發動機缸體內，進行測試。

（5）啟動發動機，觀察故障碼變化情況

連接電腦，打開點火開關，按正弦曲線變化將發動機轉速提升。觀察發動機DME控制單元參數變化，發現氣缸3不缺火而氣缸2有缺火次數。觀察故障代碼，故障碼顯示氣缸關閉、檢測氣缸2缺火。

（6）判斷結果找到故障點

從對調測試實驗中判斷出可能為氣缸3火花塞不點火故障。關閉點火開關，將對調后在氣缸2內的火花塞取出觀察，發現火花塞上有積炭，而造成積炭的原因可能為油品不好、磨合期對發動機的保護相對不是很穩定，也有可能因為路況不好，導致噴油嘴噴油過多致使氣缸內淹缸，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生積炭。

4 替換新件測試

4.1 替換新件

替換新件時，注意新舊零件的對比，外形、生產時期以及生產廠家，看清楚是否允許使用替換件。換上新件后應對零件按照標準車間手冊進行規范操作。防止避免產生其他因素干擾最終實驗結果。

4.2 替換后檢測

對替換后的新件進行標記，將點火線圈上兩顆鎖緊螺絲擰緊，裝上發動機飾板，連接診斷電腦將原有的故障碼清除，查看缺火計數器技術次數是否為零。確認后進行試車，試車需要跑二十公里左右的里程，分別在不同時速的區間內進行四到五分鐘的勻速測速，也包括急加速急減速，以及不同路面的急加急減速的測試。測試完成后回到維修工位重新診斷是否出現缺火故障碼及缺火次數，若沒有出現缺火故障碼時，則申請交與總檢，完成工單、操作步驟填寫后即可交車;若還是出現缺火故障碼時，則說明前面操作步驟可能出現問題，或者缺火真正的原因可能并不在火花塞，需進一步排除。

此故障保時捷卡宴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現有缺火故障碼，缺火行程計數器顯示氣缸3為零，當前行程的缺火次數，氣缸3也是為零。則證明此次發動機故障判斷準確，更換新件完成試車測試后，無故障現象、無故障碼，故障排除，確診為火花塞缺火導致發動機抖動。

4.3 故障的產生及如何預防缺火故障

在車輛運行的整個過程中，難免會遇到一些較為復雜的地形路線，發動機在條件不好的工況下工作，發動機電腦無法第一時間改變油氣混合濃度，導致發動機噴油嘴可能在惡劣路況下噴出的油氣混合物無法滿足發動機的工作狀況，導致混合氣過濃或者過稀。一些未完全燃燒物在燃燒室內堆積，導致火花塞積炭甚至淹缸，出現火花塞不點火、發動機抖動等現象。

為預防火花塞不點火導致發動機抖動產生缺火現象，應注意以下情況：

（1）按規定的里程數更換新的火花塞。

（2）保時捷在中國大陸添加汽油時，有明確規定加汽油時可以往油箱里先添加燃油添加劑，提高汽油的質量。

（3）根據駕駛人的駕駛習慣進行適當的調整，盡量避免急加速急減速。

（4）規定里程保養必要時對火花塞進行清洗，減少積炭的含量。

5 其他產生缺火現象的檢測

5.1 缸壓、點火、噴油、三元催化和氧傳感器

（1）缸壓：利用缸壓表測試，簡單快捷且較接近實際值，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，而這個間隙在量氣缸壓力的時候很難被檢測，并且也要考慮進氣量是否充足、氣缸是否存在漏氣以及氣門是否有積炭，這些都會間接影響到測試數據的準確性。

（2）點火：點火要考慮的因素包括點火正時、火花塞是否正常工作、高壓線圈的阻值是否在標準值范圍、點火線圈的工作是否正常（電源線和信號線是否為虛接）以及發動機控制單元的工作是否正常（包括CAN數據提供的信號），有時候僅通過讀取數據流無法發現問題所在，還需要借助示波儀進一步做出判斷。例如可以使用示波儀檢查發動機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火正時與配氣相位的準確性;使用示波儀檢測點火線圈的工作狀況和點火時間，分析出火花塞的狀況;使用示波器檢查各個控制單元之間的數據線連接是否可靠[3];用萬用表檢查高壓線的阻值情況等等。

（3）噴油：可通過專用電腦檢測大數據流的噴油情況，觀察噴油的脈寬、點火時間間隔和氧傳感器工作反饋信息來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動機油管管路的進油口，另外一端接在油箱出油口后，啟動發動機，一段時間后熄火，觀察油壓表上顯示數據值是否有變化，如果有變化則說明發動機噴油嘴、發動機油管管路可能存在泄露。

（4）三元催化和氧傳感器：將兩段排氣管從發動機總成上分離，對三元催化內的濾網進行檢查（塵土、堵塞等），觀察濾網網面是否完整、無堵塞現象，用氣槍從上部將氣體打入，在末端用手感受風量的大小判斷濾網內是否疏通。若三元催化內有塵土必須將其進行清潔處理。用診斷電腦讀取氧傳感器電壓的實際值，以判斷氧傳感的好壞。

5.2 發動機缺火事例2（發動機控制單元）

一輛行駛里程為13.6KM，搭載3.0L缸增壓發動機，搭載手自一體自動變速器的2010年款的保時捷卡宴Toubo?？蛻舻谝淮芜M店維修，檢查時發現發動機抖動厲害，儀表臺發動機故障燈一直閃爍，連接診斷電腦診斷得出發動機氣缸缺火。詢問客戶得知，火花塞120000KM還沒有更換過火花塞，建議客戶更換火花塞，更換完畢后再檢查發動機氣缸缺火。

故障診斷：用保時捷第二代診斷電腦DOT2故障診斷儀檢測發動機系統故障記憶有2個，分別為第1缸缺火、第6缸缺火。查看數據流分析情況，發現第1缸缺火次數為384次、第6缸缺火次數為459次。判斷可能為火花塞不工作、點火線圈可能存在開裂現象、發動機不點火以及噴油嘴不噴油等故障現象，更換6個點火線圈和6個火花塞，更換零件為整組更換。

更換完成后，先清除故障碼，然后再啟動發動機，發現發動機抖動更加厲害，DOT2故障診斷儀檢測發動機系統故障記憶有1個：第1缸缺火。懷疑新件點火線圈和火花塞有問題。將火花塞拆下后清洗再把第1缸的點火線圈和火花塞和第3缸的點火線圈和火花塞相互對調，發現故障一樣，診斷電腦上顯示的故障碼仍為氣缸1缺火。

所以第6缸的故障就是點火線圈損壞，這是可以首先確定下來。進一步檢查故障代碼，觀察數據流，檢查第1缸缺火故障。

首先檢查機械部分。從排氣管末端查看，將手放在排氣管排氣口，如果有節奏的氣浪，則說明其中有一個缸間斷性工作或者不工作。發現排氣門燒灼缺口，用缸壓表測量缸壓，全部為1150kPa，而且6個氣缸都非常平均，說明缸壓沒有問題，機械部分工作是正常的。不需考慮發動機點火正時工作情況、進排氣門開啟關閉時刻、活塞往復循環工作，它們之間都能穩定且正常地參與發動機工作。

再來檢查油路。單個氣缸缺火，此時只需要檢查噴油嘴、點火線圈、火花塞，其他油路部分如汽油泵，汽油格共用不會出這樣故障[4]。拆開噴油器清洗后，對調點火線圈，清洗火花塞之后，再將1缸和2缸噴油嘴相互對調，結果故障顯示還是一樣。第1缸缺火，則說明油路正常，供油系統正常工作。

最后檢查電路，用二極管試燈測試第1缸和第2缸噴油嘴工作信號，二極管閃動頻率一樣，間歇時間相同，說明噴油嘴工作信號正常。測量1缸點火線圈電壓，發現只有5.6V，正常為12.0V，查看發動機線束96號腳到第1缸點火線圈測量線束中間沒有斷路和短路，則可以判斷為發動機控制單元出現故障，需更換發動機控制單元。

最終更換點火線圈、火花塞、發動機控制單元后，故障得以解決。

參考文獻

[1] 張光葳.汽車發動機缺火故障的診斷與排除[J].汽車工程師， 2017 （12）.

[2] 苗瑩，仇從新.淺談汽車發動機缺火故障的成因及檢修[J].農村實用科技信息，

[3] 賈書剛等.汽車發動機缺火故障的診斷與檢修[J].汽車運用， 2015- 10-08.

[4] 裴海濤.2006款保時捷卡宴發動機抖動厲害[J].汽車維修技師， 2015（2）：95-96.