保时捷卡宴3.0T缺火诊断与维修实例

詹华

摘 要：随着科技的不断进步与创新，汽车发动机的技术更新也是越来越快，但是小毛病也是不断的出现。保时捷发动机缺火现象也在这技术更新的风暴下被无限放大。文章以火花塞损坏和发动机控制单元损坏两个案例简单阐述保时捷卡宴3.0T发动机缺火现象诊断过程。通过这两个案例的梳理和总结，希望在对发动机缺火故障诊断时能有一定的理论依据和提高工作效率和客户满意度。

关键词：缺火现象;火花塞;发动机控制单元

中图分类号：U471.2  文献标识码：B  文章编号：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？是发动机。而发动机又称为内燃机，内燃机可以通过运转将内能转化为机械能，通过曲轴飞轮将旋转的机械能转化为汽车前进的动能。可想而知，发动机好比人类的心脏，当发动机不工作的时候，或者发动机工作不稳定的时候，一系列的问题将接踵而至。比如怠速不稳、加速无力，甚至失去动力。发动机缺火就是指发动机气缸燃烧不完全或不燃烧，没能达到跳火的工况从而导致气缸燃烧不稳定，做功能力下降引发怠速抖动或废气排放超标。在汽车行驶过程中，因发动机“缺火”而导致汽车抛锚的事故屡见不鲜，甚至引发交通事故[1]。

2 故障现象

一台保时捷卡宴3.0T发动机，行驶里程13954KM，车主反映发动机怠速抖动，并且加速无力。

3 故障诊断与排除

3.1 使用故障诊断仪检测

DME电脑控制单元检测到存在故障编码：P130A00气缸关闭，P030300气缸3-检测到缺火。

3.2 分析缺火原因

发动机缺火可简单分为 2 种情况，一种是完全缺火，也就是混合气没有燃烧;另一种是部分缺火，也就是混合气燃烧不稳定[2]。在对发动机缺火故障的诊断过程中通常应先确认缺火的气缸，再分析缺火的原因，最后借助故障诊断仪等工具确定故障部位并给予排除。

（1）确认发动机缺火的气缸 （如图1）

图1  确定缺火气缸方法

（2）分析发动机缺火的原因

引起发动机缺火的原因可能有以下几方面：点火线圈开裂、火花塞不点火、喷油嘴不喷油、高压油泵喷出油压不足或高压油泵不工作、低压油泵不工作。因为卡宴3.0T车型与TURBO车型不一样，3.0车型的点火线圈外围有铝合金包裹，点火线圈不易受高温而导致开裂，所以点火线圈可在最后排除。因为故障诊断仪无高低压油泵故障的编码，即可排除高低压油泵损坏以及不工作的原因。此时重点排查是否存在火花塞不点火和喷油嘴不喷油的故障。

3.3 操作流程

（1）检测并储存故障代码

连接蓄电池，连接诊断电脑，先储存一个维修前的故障码，打开发动机舱，套上三件套，准备发动机点火线圈以及火花塞拆卸。

（2）读取故障码，观察缺火次数

打开发动机DME控制单元检测发动机缺火行程次数，发现气缸3缺火行程次数达到284次。

（3）点火线圈、火花塞的外部检查

将发动机内点火线圈及火花塞拆下观察，气缸3点火线圈无明显开裂现象，气缸3火花塞有积炭，但无法直接诊断为火花塞不点火，故将进行对调测试，进一步判定故障位置。

（4）点火线圈、火花塞标记并对调（换件法）

检测火花塞不点火：首先清除发动机上DME电脑控制单元的所有故障码，将2缸与3缸的火花塞对调并做标记，标记完成后将2缸、3缸点火线圈以及对调之后的火花塞按车间手册标准装回发动机内。

注意，新的火花塞锁紧力矩是30N，而旧的火花塞锁紧力矩则为25N。锁紧完成后将点火线圈插入发动机缸体内，进行测试。

（5）启动发动机，观察故障码变化情况

连接电脑，打开点火开关，按正弦曲线变化将发动机转速提升。观察发动机DME控制单元参数变化，发现气缸3不缺火而气缸2有缺火次数。观察故障代码，故障码显示气缸关闭、检测气缸2缺火。

（6）判断结果找到故障点

从对调测试实验中判断出可能为气缸3火花塞不点火故障。关闭点火开关，将对调后在气缸2内的火花塞取出观察，发现火花塞上有积炭，而造成积炭的原因可能为油品不好、磨合期对发动机的保护相对不是很稳定，也有可能因为路况不好，导致喷油嘴喷油过多致使气缸内淹缸，从而使火花塞上囤积大量汽油，汽油遇火花在火花塞上直接燃烧产生积炭。

4 替换新件测试

4.1 替换新件

替换新件时，注意新旧零件的对比，外形、生产时期以及生产厂家，看清楚是否允许使用替换件。换上新件后应对零件按照标准车间手册进行规范操作。防止避免产生其他因素干扰最终实验结果。

4.2 替换后检测

对替换后的新件进行标记，将点火线圈上两颗锁紧螺丝拧紧，装上发动机饰板，连接诊断电脑将原有的故障码清除，查看缺火计数器技术次数是否为零。确认后进行试车，试车需要跑二十公里左右的里程，分别在不同时速的区间内进行四到五分钟的匀速测速，也包括急加速急减速，以及不同路面的急加急减速的测试。测试完成后回到维修工位重新诊断是否出现缺火故障码及缺火次数，若没有出现缺火故障码时，则申请交与总检，完成工单、操作步骤填写后即可交车;若还是出现缺火故障码时，则说明前面操作步骤可能出现问题，或者缺火真正的原因可能并不在火花塞，需进一步排除。

此故障保时捷卡宴3.0T车辆更换完火花塞之后，连接诊断电脑检查故障码未发现有缺火故障码，缺火行程计数器显示气缸3为零，当前行程的缺火次数，气缸3也是为零。则证明此次发动机故障判断准确，更换新件完成试车测试后，无故障现象、无故障码，故障排除，确诊为火花塞缺火导致发动机抖动。

4.3 故障的产生及如何预防缺火故障

在车辆运行的整个过程中，难免会遇到一些较为复杂的地形路线，发动机在条件不好的工况下工作，发动机电脑无法第一时间改变油气混合浓度，导致发动机喷油嘴可能在恶劣路况下喷出的油气混合物无法满足发动机的工作状况，导致混合气过浓或者过稀。一些未完全燃烧物在燃烧室内堆积，导致火花塞积炭甚至淹缸，出现火花塞不点火、发动机抖动等现象。

为预防火花塞不点火导致发动机抖动产生缺火现象，应注意以下情况：

（1）按规定的里程数更换新的火花塞。

（2）保时捷在中国大陆添加汽油时，有明确规定加汽油时可以往油箱里先添加燃油添加剂，提高汽油的质量。

（3）根据驾驶人的驾驶习惯进行适当的调整，尽量避免急加速急减速。

（4）规定里程保养必要时对火花塞进行清洗，减少积炭的含量。

5 其他产生缺火现象的检测

5.1 缸压、点火、喷油、三元催化和氧传感器

（1）缸压：利用缸压表测试，简单快捷且较接近實际值，但需要考虑气门弹簧的软硬程度变化与凸轮轴之间的摩擦间隙，而这个间隙在量气缸压力的时候很难被检测，并且也要考虑进气量是否充足、气缸是否存在漏气以及气门是否有积炭，这些都会间接影响到测试数据的准确性。

（2）点火：点火要考虑的因素包括点火正时、火花塞是否正常工作、高压线圈的阻值是否在标准值范围、点火线圈的工作是否正常（电源线和信号线是否为虚接）以及发动机控制单元的工作是否正常（包括CAN数据提供的信号），有时候仅通过读取数据流无法发现问题所在，还需要借助示波仪进一步做出判断。例如可以使用示波仪检查发动机凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的同步性，以此分析是否缺火和点火正时与配气相位的准确性;使用示波仪检测点火线圈的工作状况和点火时间，分析出火花塞的状况;使用示波器检查各个控制单元之间的数据线连接是否可靠[3];用万用表检查高压线的阻值情况等等。

（3）喷油：可通过专用电脑检测大数据流的喷油情况，观察喷油的脉宽、点火时间间隔和氧传感器工作反馈信息来判定喷油嘴是否工作正常。也可用三通管将油压表的一端接入发动机油管管路的进油口，另外一端接在油箱出油口后，启动发动机，一段时间后熄火，观察油压表上显示数据值是否有变化，如果有变化则说明发动机喷油嘴、发动机油管管路可能存在泄露。

（4）三元催化和氧传感器：将两段排气管从发动机总成上分离，对三元催化内的滤网进行检查（尘土、堵塞等），观察滤网网面是否完整、无堵塞现象，用气枪从上部将气体打入，在末端用手感受风量的大小判断滤网内是否疏通。若三元催化内有尘土必须将其进行清洁处理。用诊断电脑读取氧传感器电压的实际值，以判断氧传感的好坏。

5.2 发动机缺火事例2（发动机控制单元）

一辆行驶里程为13.6KM，搭载3.0L缸增压发动机，搭载手自一体自动变速器的2010年款的保时捷卡宴Toubo。客户第一次进店维修，检查时发现发动机抖动厉害，仪表台发动机故障灯一直闪烁，连接诊断电脑诊断得出发动机气缸缺火。询问客户得知，火花塞120000KM还没有更换过火花塞，建议客户更换火花塞，更换完毕后再检查发动机气缸缺火。

故障诊断：用保时捷第二代诊断电脑DOT2故障诊断仪检测发动机系统故障记忆有2个，分别为第1缸缺火、第6缸缺火。查看数据流分析情况，发现第1缸缺火次数为384次、第6缸缺火次数为459次。判断可能为火花塞不工作、点火线圈可能存在开裂现象、发动机不点火以及喷油嘴不喷油等故障现象，更换6个点火线圈和6个火花塞，更换零件为整组更换。

更换完成后，先清除故障码，然后再启动发动机，发现发动机抖动更加厉害，DOT2故障诊断仪检测发动机系统故障记忆有1个：第1缸缺火。怀疑新件点火线圈和火花塞有问题。将火花塞拆下后清洗再把第1缸的点火线圈和火花塞和第3缸的点火线圈和火花塞相互对调，发现故障一样，诊断电脑上显示的故障码仍为气缸1缺火。

所以第6缸的故障就是点火线圈损坏，这是可以首先确定下来。进一步检查故障代码，观察数据流，检查第1缸缺火故障。

首先检查机械部分。从排气管末端查看，将手放在排气管排气口，如果有节奏的气浪，则说明其中有一个缸间断性工作或者不工作。发现排气门烧灼缺口，用缸压表测量缸压，全部为1150kPa，而且6个气缸都非常平均，说明缸压没有问题，机械部分工作是正常的。不需考虑发动机点火正时工作情况、进排气门开启关闭时刻、活塞往复循环工作，它们之间都能稳定且正常地参与发动机工作。

再来检查油路。单个气缸缺火，此时只需要检查喷油嘴、点火线圈、火花塞，其他油路部分如汽油泵，汽油格共用不会出这样故障[4]。拆开喷油器清洗后，对调点火线圈，清洗火花塞之后，再将1缸和2缸喷油嘴相互对调，结果故障显示还是一样。第1缸缺火，则说明油路正常，供油系统正常工作。

最后检查电路，用二极管试灯测试第1缸和第2缸喷油嘴工作信号，二极管闪动频率一样，间歇时间相同，说明喷油嘴工作信号正常。测量1缸点火线圈电压，发现只有5.6V，正常为12.0V，查看发动机线束96号脚到第1缸点火线圈测量线束中间没有断路和短路，则可以判断为发动机控制单元出现故障，需更换发动机控制单元。

最终更换点火线圈、火花塞、发动机控制单元后，故障得以解决。

参考文献

[1] 张光葳.汽车发动机缺火故障的诊断与排除[J].汽车工程师， 2017 （12）.

[2] 苗莹，仇从新.浅谈汽车发动机缺火故障的成因及检修[J].农村实用科技信息，

[3] 贾书刚等.汽车发动机缺火故障的诊断与检修[J].汽车运用， 2015- 10-08.

[4] 裴海涛.2006款保时捷卡宴发动机抖动厉害[J].汽车维修技师， 2015（2）：95-96.