余姚東江名車專修廠 葉正祥

故障現(xiàn)象一輛2010年產(chǎn)寶馬MINI Clubman車（車型代號(hào)R55），搭載N12發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為4.6萬(wàn)km，出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、急加速冒黑煙的故障現(xiàn)象。

圖1 讀得的故障代碼（截屏）

故障診斷用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，讀得的故障代碼如圖1所示，提示氣缸2工作不良；查看各缸的缺火率（圖2）和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)值（圖3），得知?dú)飧?的缺火率為18次，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)值為5.72，由此確認(rèn)氣缸2工作不良。執(zhí)行檢測(cè)計(jì)劃（圖4），提示的檢測(cè)步驟比較繁瑣，于是筆者決定采用汽車免拆診斷的維修理念對(duì)該車故障原因進(jìn)行排查。

首先用PICO示波器采集排氣壓力信號(hào)（排氣壓力信號(hào)可以直觀地反映發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況），如圖5所示，紅色為排氣壓力信號(hào)波形，藍(lán)色為1缸點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)，發(fā)現(xiàn)某氣缸排氣偶爾不良。2個(gè)點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)之間為720°曲軸轉(zhuǎn)角，點(diǎn)火發(fā)生在氣缸壓縮上止點(diǎn)附近，所以在點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)后的180°曲軸轉(zhuǎn)角～360°曲軸轉(zhuǎn)角為氣缸1的排氣行程，然后再根據(jù)1-3-4-2的排氣順序，可知?dú)飧?的排氣異常，說(shuō)明氣缸2工作不良，這與故障代碼的提示相符。

圖2 各缸的缺火率（截屏）

圖3 各缸的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)值（截屏）

圖4 執(zhí)行檢測(cè)計(jì)劃（截屏）

單缸缺火故障大多是由該缸點(diǎn)火故障和噴油故障引起的，決定檢查氣缸2的點(diǎn)火和噴油情況。

圖5 故障車排氣壓力信號(hào)波形（截屏）

圖6 故障車氣缸2點(diǎn)火線圈的初級(jí)點(diǎn)火信號(hào)波形（截屏）

圖7 故障車燃油壓力波形（截屏）

采集氣缸2點(diǎn)火線圈的初級(jí)點(diǎn)火信號(hào)波形，如圖6所示，正常，說(shuō)明氣缸2點(diǎn)火正常；同時(shí)采集氣缸1的噴油觸發(fā)信號(hào)和燃油壓力信號(hào)（圖7），可知燃油壓力為3.43 bar（1 bar=100 kPa）左右，正常；但各氣缸在噴油時(shí)的燃油壓力波動(dòng)不均勻，氣缸1在噴油時(shí)的燃油壓力波動(dòng)最大，其次是氣缸4，氣缸3和氣缸2較小，這說(shuō)明各氣缸的噴油量不均勻。

接著用尾氣分析儀測(cè)量尾氣，以判斷噴油量過(guò)多還是過(guò)少。如圖8所示，尾氣中的CO2含量較高，O2含量較低，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒較好；斷開(kāi)前氧傳感器導(dǎo)線連接器，用故障檢測(cè)儀復(fù)位噴油量調(diào)校值（圖9）后重新測(cè)量尾氣（此時(shí)前氧傳感器導(dǎo)線連接器仍保持在斷開(kāi)狀態(tài)），測(cè)量結(jié)果如圖10所示，HC和CO的含量均為0，O2為6.63%，說(shuō)明在沒(méi)有燃油閉環(huán)控制的情況下，混合氣較稀，由此確定該車噴油量較少，推斷噴油器存在堵塞現(xiàn)象。

拆檢各氣缸的噴油器，發(fā)現(xiàn)氣缸2的噴油器噴孔處積炭嚴(yán)重（圖11a），氣缸3和氣缸4的噴油器噴孔處均有輕微積炭，氣缸1的噴油器噴孔處比較干凈（圖11b），由此推斷，氣缸2的噴油器噴孔處的積炭導(dǎo)致氣缸2的噴油量較少，從而引發(fā)缺火故障；雖然氣缸3和氣缸4的噴油器噴孔處均有輕微積炭，但是沒(méi)有引發(fā)缺火故障。

圖8 故障車的尾氣檢測(cè)結(jié)果

圖9 用故障檢測(cè)儀復(fù)位噴油量調(diào)校值（截屏）

圖10 復(fù)位噴油量調(diào)校值并斷開(kāi)前氧傳感器導(dǎo)線連接器后測(cè)得的尾氣檢測(cè)結(jié)果

圖11 對(duì)比氣缸1和氣缸2的噴油器

圖12 清洗各氣缸的噴油器后測(cè)得的燃油壓力波形（截屏）

故障排除清洗各氣缸的噴油器后再次測(cè)量燃油壓力波形，如圖12所示，各氣缸噴油時(shí)的燃油壓力波動(dòng)較均勻；在未連接前氧傳感器導(dǎo)線連接器的狀態(tài)下測(cè)量尾氣，如圖13所示，O2含量明顯降低，說(shuō)明噴油器清洗效果較好；連接前氧傳感器導(dǎo)線連接器后測(cè)量尾氣，如圖14所示，HC和CO含量明顯降低，說(shuō)明燃油閉環(huán)控制作用明顯。試車，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、急加速冒黑煙的故障現(xiàn)象均消失，故障徹底排除。

圖13 未連接前氧傳感器導(dǎo)線連接器時(shí)測(cè)得的尾氣檢測(cè)結(jié)果

圖14 連接前氧傳感器導(dǎo)線連接器后測(cè)得的尾氣檢測(cè)結(jié)果

故障總結(jié)噴油器噴油量過(guò)少怎么會(huì)導(dǎo)致急加速冒黑煙呢？由于氧傳感器只檢測(cè)尾氣中的O2含量，而無(wú)法檢測(cè)HC和CO的含量，當(dāng)噴油器噴油量過(guò)少時(shí)，尾氣中的O2含量過(guò)多，氧傳感器檢測(cè)到混合氣過(guò)稀時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元同時(shí)增加4個(gè)噴油器的噴油量，導(dǎo)致混合氣過(guò)濃，從而出現(xiàn)急加速冒黑煙的故障現(xiàn)象。

編者按

面對(duì)故障車輛，維修技師秉著汽車免拆診斷的維修理念，展開(kāi)了一場(chǎng)頭腦風(fēng)暴，要么不動(dòng)手，要?jiǎng)邮志椭睋粢Γ麄€(gè)診斷過(guò)程十分精彩，閃爍著智慧的火花。

你也許覺(jué)得要用到故障檢測(cè)儀、示波器和尾氣分析儀，步驟看起來(lái)又繁瑣又復(fù)雜，但是小編告訴你，連接診斷工具和采集數(shù)據(jù)的速度是很快的，而真正決定診斷效率的因素在于對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析能力。思維要比手快，希望廣大維修人員能夠轉(zhuǎn)變維修思路，用大腦維修車輛，而不是用手。

你也許覺(jué)得有些步驟看著多余，比如清洗完噴油器后試車，故障現(xiàn)象就都已經(jīng)消失了，為何還要測(cè)量燃油壓力和尾氣？但是小編告訴你，細(xì)節(jié)決定成敗，維修完車輛時(shí)的驗(yàn)證環(huán)節(jié)不可馬虎，不僅要驗(yàn)證外在的故障現(xiàn)象，還要驗(yàn)證內(nèi)在的數(shù)據(jù)變化，這樣一方面可以確保維修質(zhì)量，另一方面能幫助分析故障產(chǎn)生的原理。雖然維修車輛的最終目的就是把車輛修好，但是養(yǎng)成“解決故障→驗(yàn)證故障→反思故障”的維修習(xí)慣，會(huì)讓你更輕松地達(dá)到目的。

圖15和圖16為維修技師葉正祥與大家分享的維修場(chǎng)景，我想這樣的維修場(chǎng)景遠(yuǎn)比“一人一扳手”看起來(lái)輕松，而且整個(gè)維修過(guò)程都用數(shù)據(jù)說(shuō)話，判斷故障既快捷又精準(zhǔn)，同時(shí)還能幫助贏得客戶的信任和認(rèn)可。

圖15 維修工具

圖16 信號(hào)采集位置