汽車發動機失火故障診斷方法研究綜述

曹銀才

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，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、環保、節能、交通擁堵等問題也日益凸顯。發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的發展，對發動機的穩定性和系統結構的要求越來越高。發動機發生故障，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，所以汽車發動機的故障診斷顯得很至關重要，尤其失火方面。

關鍵詞：汽車發動機;失火故障;方法研究

1 汽車發動機失火故障的概述及分析

汽車發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。汽車發動機根據使用能源的不同可以分為燃油類發動機和新能源類發動機，目前保有量最大且在未來相當長一段時間，燃油類發動機仍將是主流汽車發動機。失火故障指的是燃油發動機氣缸內的不正常燃燒現象，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，有的是連續失火，也有的是單次失火。發動機失火雖然是發動機的一種常見故障，但會導致嚴重的后果，如發動機抖動劇烈、動力不足、排放超標、后處理系統中的催化轉化裝置損壞等。

2 汽車發動機失火原因分析

導致汽車發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量問題。

（2）供油系統故障：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（包括曲軸箱強制通風系統和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）發電機電控系統，如傳感器不良、控制過程設置不合理等。

3 汽車發動機失火帶來的危害

3.1 給駕乘人們的生命財產帶來損害

發動機發生失火，嚴重的可能會導致發動機突然停止工作，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 對空氣環境造成污染

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

4 汽車發動機失火故障的檢測方法

發動機失火故障較常發生，且危害較大，故發動機的控制系統需具有失火監控功能，當發動機發生失火故障時，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，保護發動機相關部件并減少環境污染，同時執行車輛預先設定的相關安全保護功能。

曲軸轉速波動監測法和缸內壓力檢測法是監測發動機失火故障的兩種主要方法。

4.1 曲軸轉速波動監測法

發動機失火發生時，失火氣缸無法做功，曲軸在發動機的壓縮、做功沖程中的加速過程缺失，造成轉速波動較大。因此可以以曲軸位置傳感器監測曲軸轉速是否波動異常，以凸輪軸傳感器監測判斷發生波動異常的工作氣缸，以發動機控制系統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速異常，避免誤判精準識別出失火故障，進而執行發動機失火監控功能。這種方法在發動機中被普遍應用。

4.2 缸內壓力檢測法

混合氣燃燒對發動機氣缸壓力有嚴格的要求，檢測缸內壓力的變化可以判斷發動機是否失火。當發動機在高速、大負荷工況下時，缸壓變化大，失火故障易被檢測識別出來;當發動機在低轉速，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有效平均壓力與正常燃燒時的缸內平均有效壓力進行比較，以發動機電控系統的設定算法對采集的壓力數據進行計算，識別出失火故障，進而執行發動機失火監控功能。因缸內壓力診斷的成本高，發動機各種工況下的正常燃燒缸內平均有效壓力值不易采集，且安裝不便，所以在發動機中應用不普遍。

5 結語

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

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