本田思铂睿发动机缺缸故障检修

检修描述：一辆行驶里程约8.6万km、搭载K24Z3型发动机（2.4L）的2012年东风本田思铂睿轿车。该车因为发动机进水被拖进我店进行维修。据车主介绍，该车发动机因进水熄火后，未再次进行发动机的启动操作，因此未造成太大的损失。对进水部位进行维修（用WD40清洁线束插头，更换进水的电脑模块等）后，发动机运转正常，但在试车时发现发动机故障灯偶尔点亮。用诊断仪读取故障信息，发现系统内存有故障码“P0301一发动机1号汽缸缺缸”，而且此故障码能够被删除，但再次试车故障依旧。

故障检测：针对该车故障现象，尤其是涉及电器部分的故障，在诊断时必须遵守的五个步骤（即“五步诊断法”）是：①对故障进行验证、确认；②分析原理图；③通过检测电路查找故障；④确定故障并进行维修排除；⑤确认电路正常工作。按照这5个步骤进行处理，诊断起来就不会没有头绪，而且会少走弯路。

在故障诊断之前，先简单了解一下关于发动机缺缸方面的知识。对于汽油发动机缺缸（也有的叫发动机缺火）的原因，需从发动机工作的三要素说起，即：良好的空气一燃油混合气、很高的汽缸压力和正确的点火正时及强烈的火花。如果发动机出现缺缸或者是完全不能启动，从这三个基本要素入手，就一定能找到故障原因。

发动机电脑PCM是如何监测发动机汽缸工作情况呢？对于我们所熟知的早期丰田汽车发动机控制系统，发动机电脑PCM根据发动机的工况进行计算以后，向点火线圈发出一个IGT点火指令，如果点火线圈能够正确点火，则向发动机电脑发送一个IGF的点火反馈信号，发动机电脑PCM只有在收到IGT的点火反馈信号后，才会使喷油器继续喷油（图1），如果点火系统不能正常工作但仍继续喷油的话，汽油会对汽缸进行冲洗而导致淹缸，并对排气系统造成损伤。

随着国家环境保护法规的日益严格，对车辆尾气排放的要求越来越高，车辆上安装的OBD II车载自诊断系统，其重点工作之一就是对发动机汽缸的工作情况进行监测。需要注意的是，在本田发动机的点火系统中，采用的是三根线的点火线圈，与丰田发动机相比，少了一根IGF反馈线。本田思铂睿发动机点火线圈插头的线束如图2所示。

其中：1号脚（黄／绿色线）连接至PCM的C15号脚，用来接收PCM的信号进行点火；2号脚（黑色线）在发动机G102处进行搭铁；3号脚（黑／白线）连接至熔丝，是点火线圈的电源线。

本田发动机缺少一根IGF反馈线，那么PCM是如何监控发动机各汽缸的工作状态呢？答案是PCM通过监测发动机转速的变化来获知发动机各汽缸的工作状态。

发动机在运转的过程当中，如果某汽缸没有做功或者是做功不良，发动机的转速此时会下降，目前发动机转速传感器的精确度非常高，发动机转速的变化能够及时被PCM监测到，由此PCM便监测到每个汽缸的工作状态，图3为本田发动机转速监测原理。

针对本故障车，笔者按照“五步诊断法”对其进行诊断。

第一步：对故障现象进行验证、确认。发动机在怠速运行时没有什么异常，也没有故障码和缺缸记录。试车过程中路况好的时候发动机加速有力，但是路况不太好时，发动机故障灯会点亮，此时便限制了动力输出，需要重新启动才能正常行驶。

第二步：查阅并分析与故障现象相关的电路图。按照从电源到电路、零部件再到地线的顺序，根据电流通路确定电路工作原理，结合故障现象及电路运行情况，确定一种或几种可能的故障原因。

本着先易后难以及故障频率高低的原则，首先检查点火线圈和火花塞。由于每次都是1号汽缸缺缸，所以对调了1缸的点火线圈，但故障依旧，由此证明1缸点火线圈工作正常。四个点火线圈的电源和接地是并联的，但点火线圈的驱动信号线是各自分开的，仔细检查相关线束的连接情况，未发现异常。虽然发动机电脑也有存在故障的可能，但在没有任何依据的情况下不能随意更换发动机电脑PCM，且水并没有浸泡到发动机电脑PCM，所以先不考虑发动机电脑PCM的因素。

火花塞对发动机的影响非常关键。拆下火花塞（图4）。

通过观察火花塞裙部的颜色情况，可以大致判断发动机的工作状况。正常的颜色应该是棕色的，如果火花塞裙部偏黑，说明燃油混合气偏浓；如果偏白说明混合气过稀，如果偏白甚至有一些白色结晶体出现则可能是发动机温度过高。当然也不能完全忽视燃然油品质的影响因素，燃油品质不良也会引起火花塞颜色不正常。需要特别说明的是，如果火花塞是原厂件，且质量没问题，但是火花塞裙部的颜色不正常，此时需要查找一些例如燃油混合气方面的原因，而不是盲目更换火花塞。通过以上检查，基本可以判定故障车点火系统工作正常。

接着检查喷油嘴，由于店内喷油嘴分析仪坏了，所以就没有拆下喷油嘴进行雾化、泄漏测试。关掉点火开关，等待90s后，拔掉喷油嘴的线束插头，测量喷油嘴的电阻为11Ω（图5），在正常范围（10～13Ω）之内。因此，初步判断喷油器符合要求。

接下来要检查发动机工作的汽缸压力。具体操作方法是：发动机热车，断开喷油器线束，拆掉点火线圈和火花塞，将汽缸压力表安装在火花塞孔上，在节气门全开的情况下用启动机带动活塞转动。通过测量发现，故障车」号汽缸的压缩压力如图6所示，为12.5kgf/cm 2 （1 226kPa），大于维修手册上规定的标准值9.5kgf/cm 2 （930kPa），符合要求；而且4个汽缸的压缩压力最大偏差值在1 kg f/cm 2 （98kPa）之内，也是在标准范围之内的。

从以上的检查结果来看，故障车的发动机汽缸压缩压力、点火线圈及火花塞、喷油嘴都工作正常，缺缸的原因到底在哪里呢？

通过反复试车并总9障出现的规律发现，发动机缺缸好像与转向有一定关系。于是连接本田专用诊断电脑HDS并进行试车。多次试车发现，车辆左转时会有1号汽缸缺缸的故障码产生，且向左转向越激烈，故障就越明显，但右转向和直线行驶的时发动机故障灯不点亮。

故障排除：是什么因素导致产生了这个奇怪故障现象呢？通过前面的检修步骤已经排除了很多可能性，难道是燃油问题所导致的？拆下了燃油滤清器（图7），发现燃油箱里面有水。

更换燃油滤清器和油箱里的燃油后，该车故障被彻底排除。

维修小结：车虽然修好了，但有两个问题还没有解决。

第一个问题：为什么只有在车辆左转时才会发生1号汽缸缺缸的故障现象，且转向越激烈故障越明显，而其它工况下却正常？

车辆在向左猛打方向时，在离心力的作用下，燃油管里面的水珠会向右甩（因为水和燃油不能相容，并且水的比重比燃油大），而燃油管的最右侧（从驾驶室里面的方向来看）安装的就是1号汽缸的喷油嘴。左转时水珠聚集在这个位置（图8），进入1号汽缸中的混合气合有大量水分，从而造成1号汽缸缺缸的故障现象。车辆直线行驶时，燃油管里面的水相对不会如此集中地进入某个汽缸，因为本田发动机的PCM是通过曲轴位置转速传感器CKP的信号变化来判断缺缸的，所以此时这个转速的变化不会那么明显。车辆右转时，燃油管里面的水因为受到离心力的作用向左甩出，水珠会向燃油管进油方向滚动，即水珠“有路可退”，所以暂时对发动机的工作没有影响。

第二个问题：燃油箱里面的水是怎么进去的？

要回答这个问题，需要先了解燃油蒸发排放控制（EVAP）系统的工作原理。燃油蒸发排放控制（EVAP）系统是暂时地将燃油蒸发气体吸收在活性炭罐内，并将其送回发动机燃烧。其目的是防止燃油箱中蒸发出来的气体直接进入大气。燃油蒸发排放控制（EVAP）系统结构如图9所示。

燃油蒸汽会导致燃油箱内的压力上升，当压力超过预设值时，EVAP双通阀的正压力阀打开。流经EVAP双通阀的燃油蒸汽将被送到EVAP炭罐暂时存储。当发动机冷却液足够热，ECM/PCM将打开燃油蒸发排放（EVAP）活性炭罐净化阀，将存储在EVAP炭罐中的燃油蒸气吸入进气歧管燃烧掉。为了调节吸入发动机的燃油蒸汽量，通过工作循环控制（即占空比控制）使ECM/PCM改变EVAP炭罐净化阀的开度。当外部空气或其他因素导致油箱冷却时，其内部压力就会降低，系统产生负压，当负压超过EVAP双通阀预设值时，负压阀将被打开，EVAP炭罐中的燃油蒸汽将返回油箱。

通过与车主沟通得知，此车曾被浸泡在水里长达两天，水深接近整个轮胎的高度，且此车的EVA叫舌性炭罐安装在燃油箱的水平位置附近，而这个高度刚好被水淹没。水的温度和压力导致燃油箱内部压力下降，从而使水经过炭罐、EVAP双通阀被吸入油箱中，由此导致该车出现上述故障。

维修点评：本案例涉及的故障有一定的特殊性，可以看出作者的基本功非常扎实，条理清晰、分析透彻，并没有像大多数维修技师一样，只是通过盲目更换相关部件进行测试。这是非常难能可贵的。

关于发动机缺火的检测原理，其实就是PCM检测各个汽缸的做功状况，如果某一缸出现做功不良，活塞产生的推力就会不足，并通过曲轴转速传感器体现出来。理论上，曲轴被60个齿均分，每个齿对应60的曲轴转角，但曲轴实际只有58个齿，空缺的两个齿是检测一缸上止点的位置，但是到底是一缸的压缩行程还是排气行程，则需要通过凸轮轴的位置信号来进行判断。

发动机设置了多个不同的缺火算法，针对不同的故障码类型，每一种算法都是针对不同的转速基数而言的，如：严重失火时，产生“严重失火、喷油器关闭”的故障码；一般失火时，产生“某某汽缸失火”的故障码；冷启动失火时，产生“失火、冷启动有废气危害”等故障码。

在实际维修过程中，并不是一定要等到故障码出现时才能检修，而是可以通过数据流的缺火记录和OBD检测的通过性，更早发现故障，从而提高维修效率和准确性。如图10所示，显示通过就说明，在本次的检测中已经没有故障，未完成的表示还不满足车辆的运行检测条件，所以还没有进行测试和监控，如EGR系统的检测，就需要多个条件来进行检测。