每天診斷 16：奔馳 S-Class 缺火

汽車概況

1995 梅賽德斯 W140 S-Class
M119 V8 發(fā)動機(jī)

背景信息

這輛梅賽德斯W140 S-Class 的V8 發(fā)動機(jī)本來就有間歇性失火故障，該故障可在暖機(jī)怠速時被發(fā)現(xiàn)——這個故障本來不嚴(yán)重。一個月后，該故障變得越來越明顯，當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度達(dá)到60 °C時，“間歇性”故障就變成永久性故障了。現(xiàn)在該車還可以正常使用，不過發(fā)動機(jī)性能下降得非常明顯，油耗也比正常值高。汽車發(fā)動機(jī)裝有博世LH型（LH-葉特朗尼克）汽油噴射系統(tǒng)，采用熱線式空氣流量計(jì)，有兩個點(diǎn)火線圈和兩個分電器。發(fā)動機(jī)點(diǎn)火由獨(dú)立的電子點(diǎn)火正時控制，如點(diǎn)火控制模塊。經(jīng)檢查，該車沒有儲存任何故障碼。

汽車檢查

我們使用單缸斷油法作為初步測試以找出故障氣缸。測試結(jié)果表明，當(dāng)分別切斷1、4、6、7缸的噴油器時，發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速不變。以上這些氣缸的點(diǎn)火信號都是由安裝在右排氣缸的分電器提供的。

我們用Pico示波器采集了兩次第6缸的噴油器信號，結(jié)果發(fā)現(xiàn)噴油器雖然是工作的，但是其輸出信號不穩(wěn)定。噴油器的噴油時間變化得很快（±1 ms），發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速也發(fā)生了相應(yīng)的變化：

我們接著檢查了中央高壓線，并得到了兩個典型的波形：

我們還檢查了發(fā)動機(jī)4缸和7缸的火花塞高壓線，結(jié)果表明高壓電壓過低，信號也不穩(wěn)定，如下圖所示：

我們繼續(xù)檢測了初級點(diǎn)火線圈的電壓信號，并與中央高壓線信號作比較。初級線圈的電壓信號波形（通道A）看起來是正常的，但中央高壓線的信號（通道B）則有點(diǎn)不規(guī)則。下面所示為比較好的波形：

但是每隔三四次點(diǎn)火后，中央高壓線的電壓信號就會發(fā)生跳動，與之前所測火花塞高壓線的信號一樣。此外，發(fā)動機(jī)會像下圖所示的不穩(wěn)定波形那樣抖動。

然而，初級線圈的電流信號卻是正常的：

解決方法

針對這種故障，首先要更換掉所有火花塞，因?yàn)檫@些火花塞都差不多達(dá)到25000千米里程的使用期限了。除了更換火花塞外，我們還臨時換上了帶有新高壓線的滅弧器。但是，這兩種方法都不能解決問題。通過排除法，我們認(rèn)為故障是以下的個別因素引起的：點(diǎn)火線圈、分電器或者點(diǎn)火控制模塊（EZL）。

在分析初級線圈的信號波形時，我們很容易被初級點(diǎn)火線圈的干擾信號誤導(dǎo)。我們將優(yōu)質(zhì)的線圈臨時連接上后，初級線圈的輸出波形并沒有改變，這表明點(diǎn)火線圈并不存在故障。因此，我們將注意力轉(zhuǎn)移到了分電器上。

只有將分電器拆下來，我們才有可能了解到高壓電在哪里穿到分電器背部，并導(dǎo)入發(fā)動機(jī)機(jī)體。這故障直接導(dǎo)致點(diǎn)火能量在分電器蓋下丟失，傳遞不到火花塞。這個問題在發(fā)動機(jī)產(chǎn)生怠速失火故障時就已經(jīng)存在了，然而從分火頭開始的裂紋，逐漸延伸為外殼上的小裂紋，并在很短的時間內(nèi)慢慢地變長。我們后來切割了該分電器，以確定問題的起因。

原來次級線圈產(chǎn)生的高壓電擊穿了1千歐的玻璃纖維電阻，并在外殼上留下了一個圓錐形的孔。