每天診斷 18：2002 福特探索者間歇性缺火故障

汽車概況

• 2002 福特 探索者
• 4.0L 單頂置凸輪軸 V6 發動機

汽車故障

這是一個關于2002福特探索者怠速故障的維修案例。根據顧客反映，發動機怠速轉速會突然變化，特別是剛剛起動的時候，掛檔時則有輕微的異響。隨著發動機溫度的升高，故障現象逐漸消失并變得不明顯。當我接到這輛車并進行試驗時，可以感到明顯的缺火故障，發動機的工作方式也很粗糙。

根據這輛車的維修記錄，我知道車主已經就怠速故障進行了多次維修，只是每次維修都沒有解決問題。前一位維修技師更換了漏真空的管子并清除了電腦的故障碼，因此我無法讀取到任何的故障碼或者Mode $06 診斷信息。我有一個新的診斷助手，不過我還沒將其應用到汽車維修工作中，這個診斷幫手就是“ACE缺火偵探”，它是一個專門為Pico科技公司的數字儲存示波器和SenX FirstLook壓力傳感器設計的軟件。這款軟件通過檢測發動機工作時的排氣壓力，并將排氣壓力信號與第一缸的點火信號同步比較，就能幫助確定缺火氣缸的數量，還能判斷哪一個氣缸是問題所在。

汽車診斷

我用這個軟件進行了三次測試，三次結果都顯示發動機1、2、3缸有缺火故障，而第1缸的缺火故障是最嚴重的（見圖1a和圖1b）。

  點擊查看大圖 -  圖 1a

 
點擊查看大圖 - 圖1b

然而，三次測試的結果并不一致，其中有一次顯示右排氣缸也存在失火故障。我并不期待得到一模一樣的結果，但是這些不同的檢測報告已經足以讓人感到失望。到底是什么原因使失火故障變化如此大呢? 讓我們繼續探究吧。

任何影響到燃燒過程的因素都可能引起失火故障。這意味著壓縮壓力、點火能量和燃油供應的異常變動都可能是故障原因。接著，我必須檢測發動機的工作狀況，因此診斷清單的下一步就是相對壓力測試。Pico科技公司有一套自己開發設計的軟件供我們使用，只要將電線接頭簡單地連接到蓄電池，就能進行相對壓力測試了。示波器只要檢測交流發電機的正常交流信號就能完成本次壓力測試，其依據的檢測原理是如果發動機轉速受到氣缸失火的影響（發動機轉速下降，即使只有一兩毫秒），那么示波器檢測到的交流信號就會像曲軸位置傳感器信號那樣變化，信號頻率也有所改變。最終，軟件會將測試結果以柱狀圖的形式顯示出來，工作狀況最好的氣缸會被標以#1,而其他的氣缸則以正常的點火順序排列。

雖然能實現快速查看功能，但是這種方法并不能區分真正低壓縮壓力的氣缸。這次測試，我也做了三次（見圖2）。

圖 2

既然這樣，那么讓我們接著用FirstLook進行測試，以得到更加詳細的信息。FirstLook測試可以是單機測試，也可以用ACE程序完成，只要使用屏幕上顯示的相對壓縮壓力標簽即可（見圖3a和圖3b）。

點擊查看大圖 - 圖 3a

圖 3b

我這次又得到了不同的測試結果。但是無論如何，我還是得到了明確的機械故障報告。接著，我將FirstLook轉移到機油尺管路測量曲軸箱的壓力變化。通過這個測試，可以檢查活塞環的密封可靠性，如果曲軸箱的壓力信號是均勻的，我就能將故障的范圍縮小至配氣機構（見圖4）。

圖4

測試結果表明所有的信號峰值都差不多，由此我知道機械故障一定存在于氣缸的上部。現在我終于清楚地知道下一步要做什么了。我將診斷過程的發現跟老板進行了交流，并得到了拆裝發動機以檢查配氣機構的準許（見圖5）。

圖 5

拆下火花塞后，我碰巧發現右排氣缸所有火花塞的中心電極上部都有油漆標記，這表明這些火花塞還沒更換過。出于好奇心，我檢測了這些火花塞的電阻值，我驚訝地發現1缸火花塞的電阻值竟然是15000歐姆！這個發現正好能解釋為什么1缸的失火故障是最嚴重的，為什么大多數的失火故障發生在1缸所在的氣缸排。然而這還不能解釋為什么氣缸壓縮壓力會變低，所以我只能繼續探索了。

因為了解過4.0L單頂置凸輪軸發動機氣門彈簧損壞的故障案例，所以我首先查找的便是氣門彈簧。然而我并沒有抱多大的希望，因為損壞的氣門彈簧更有可能在高速的時候引起故障，而不是怠速工況。在這種情況下，我決定進行氣缸的倒漏檢查，看能不能發現什么問題。我將測試工具連接到1缸，并搖動曲軸使活塞往上運動，使氣缸壓力升高。氣缸壓縮空氣竟然直接從進氣門倒流了，倒漏率達到了100%！我用手碰碰搖臂，看看是否有運動，但是沒發覺。這個進氣門怎么會被打開了呢？我對其余的氣缸也進行了測試，還發現了5缸的進氣門也存在同樣地問題，只是沒有1缸的嚴重。

一口氣檢測完6個氣缸后，我回頭重新檢測了1缸的倒漏情況。現在這個氣缸的進氣門又密封良好了！什么原因呢？到底是什么故障使進氣門突然被打開，突然又密封良好呢？

唯一能讓我想到的零件便是氣門挺桿。如果挺桿在缸體內部被黏住，它就會使氣門處于打開狀態，這足以使氣缸壓力大大下降，而且這是間歇性的故障。這也就能解釋為什么在之前的相對壓力測試中，我們得到了不同的測試結果。這部發動機需要標號為5W20的潤滑油，但實際上加進去的卻是“劣質”機油，我覺得這發動機可能有一兩次加錯潤滑油了。

汽車維修

我向老板報告了故障原因，并被允許更換發動機挺桿和火花塞。我后來又更換發動機的機油濾清器和機油，并起動發動機進行測試。現在發動機的運轉十分平順，較之前有了很大改善，用“失火偵探”軟件也檢測不到任何故障。我們老板利用周末時間對這輛車進行了路試以確保真的沒問題，這輛車最終在接下來的星期一交到了顧客手中。

后續

幾個星期后，顧客打電話告訴我們，說現在該車的運行性能非常好，他們因為將長期困擾他們問題解決了而感到非常高興。

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