【新手必讀】淺談發動機失火故障的檢修思路

何為發動機失火？

失火一詞來源於英文「miss fire」，也有的翻譯成「缺火」，而我們更為熟知的叫法可能是「缺缸」。需要注意的是，失火不單單指火花塞沒有點火，實際上它是指發動機的某個氣缸沒有做功或做功不足。

失火是如何檢測的？

我們都知道，對於4缸發動機來說，在一個完整的工作循環（也就是曲軸轉2圈）內，4個缸會分別點火做功，因此曲軸的轉速也就會有4次微小的波動。控制單元就是通過曲軸位置感測器來監測發動機的轉速波動，從而判斷是否發生失火，再藉助凸輪軸位置信號就能識別出是哪個氣缸失火。當失火率超過極限值時，發動機控制單元就會記錄故障碼並點亮故障燈。

失火的原因有哪些？

發動機失火的原因可以概括為兩大方面：發動機電控系統故障和發動機機械部分故障，如圖1所示。

圖1 發動機失火的可能性分析

電控方面故障的可能性有：感測器故障（信號缺失或信號失准）、控制單元故障（控制信號錯誤或無信號輸出）、執行器（噴油器、火花塞、點火線圈等）故障、連接線路故障。

機械方面故障的可能性有：氣門關閉不嚴（氣門間隙過大、氣門積炭、氣門桿彎曲等）、凸輪軸相位失准、氣缸活塞磨損過大等。

下面我們通過一個實際案例

來分析具體的檢修過程

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故障現象

一輛2016年產雅閣2.0轎車，購買不到2個月，行駛里程僅2367km。車主反映該車起動後怠速時有明顯的抖動，行駛10min左右，發動機抖動嚴重，並伴有動力不足的現象，同時儀錶板上的發動機故障燈點亮。

檢查分析

維修人員試車，確認故障如用戶所述。按照上述分析，維修人員首先用本田專用故障診斷儀HDS對發動機電控系統進行檢查，發現故障碼「P0304——4號氣缸缺火」（圖2）。從數據流中可以看到第4缸缺火計數在不斷增加，其他缸工作正常（圖3）。而發動機的空燃比、節氣門開度、EGR閥開度等數據均在標準範圍內（圖4）。

圖2 檢測到單缸失火的故障碼

圖3 4缸失火的計數不斷增加

圖4 檢測到的數據流

接下來，維修人員檢查各執行器的工作情況。按照由簡到繁的原則，先將4缸點火線圈與其他缸互換後試車，故障依舊，可見故障與點火線圈無關。然後將全部點火線圈和火花塞拆出進行檢查，檢查火花塞電極間隙均為1mm，且外觀無異常。進行跳火測試，確認4缸的火花強度與其他缸無明顯差異，點火順序是1-3-4-2，於是判斷點火控制和執行正常。

確認點火正常後檢查噴油，測量4缸噴油器插頭的信號電壓和電源電壓，分別為4.92V和12.51V（圖5），噴油器線圈電阻為12.4Ω，均在標準範圍內。將全部噴油器拆下檢查噴油效果，確認噴射範圍均勻，霧化效果良好，無堵塞或滴漏情況。

圖5 檢測4缸噴油器信號電壓

通過以上檢查，判斷發動機電子控制系統正常。接下來進行機械部件的檢測。缸蓋或缸體密封不良，活塞磨損過大、連桿彎曲導致氣缸壓力降低等因素，都會導致發動機發生失火。

首先檢測缸壓，1～4缸的氣缸壓力分別是1.18MPa、1.21MPa、1.19MPa和1.10MPa，可見4缸壓力相對其他3個氣缸偏低，壓力差接近10%，由此判斷4缸活塞環或氣門存在泄漏情況。

為進一步驗證是缸體還是缸蓋的問題，從火花塞孔向4缸內注入約30mL機油，然後再次測量缸壓，測量結果與之前近似，因此可以將故障部位鎖定在缸蓋處。

該車發動機運行中未發現有漏氣聲，發動機表面也沒有明顯的油污。由於是新車，缸墊老化的可能性較低，而且在測量缸壓時，也未見相鄰氣缸壓力偏低的情況，因此可排除缸墊泄漏的可能性，氣門漏氣的可能性很大。

在氣門部分，首先要檢查氣門間隙。拆下氣門室蓋，順時針轉動曲軸，觀察各氣門開閉情況，未見異常。繼續轉動曲軸，使凸輪軸鏈輪上的4號標記對準上方，並且鏈輪上的凹槽與氣缸蓋頂部邊緣對準（圖6）。此時第4缸的4個氣門均處於關閉狀態，可進行氣門間隙檢查。

圖6 調整凸輪軸使4缸氣門全閉

經檢查，4缸的2個進氣門間隙分別為0.19mm和0.20mm，2個排氣門間隙為0.24mm和0.25mm，均符合要求，而且與其他缸對比也無明顯差異。由此排除氣門間隙失常導致氣門關閉不嚴的可能性。

最後，在徵得用戶同意的情況下，維修人員將缸蓋總成拆下，重點檢查4缸氣門的密封性。使4缸的全部氣門處於關閉狀態，然後在其燃燒室內倒入少量的水（圖7）。大概3min後發現水量有減少和冒出氣泡，缸蓋排氣口處有水流出（圖8），但進氣口依舊乾燥。對其他3個缸進行同樣的試驗，均無漏水情況。由此判斷，該發動機4缸失火故障是由於排氣門關閉不嚴所導致。

圖7 測試氣門的密封性

圖8 排氣口處有水流出

故障排除

該車尚在保修期內，於是索賠缸蓋總成。裝復新的缸蓋後，發動機運轉平順，故障燈沒有再點亮，讀取發動機數據流，均無異常。1個月後回訪用戶，確認故障徹底排除。

回顧總結

對於發動機單缸失火的故障，若維修人員對發動機電控系統和機械系統的工作原理不熟悉，會對故障診斷和排除帶來困難。因此，在處理此類車輛故障時，診斷分析一定要邏輯合理、思路清晰，再從外到內、從簡單到複雜進行檢查，並且要以實際檢測數據來作為判斷問題的依據。希望本文能對初學者起到一定的幫助作用。