梅赛德斯 S-Class 失火故障

汽车诊断

汽车概况

• 1995 梅赛德斯 W140 S-Class
• M119 V8 发动机
  

背景信息

这辆梅赛德斯W140 S-Class 的V8 发动机本来就有间歇性失火故障，该故障可在暖机怠速时被发现——这个故障本来不严重。一个月后，该故障变得越来越明显，当发动机冷却液温度达到60 °C时，“间歇性”故障就变成永久性故障了。现在该车还可以正常使用，不过发动机性能下降得非常明显，油耗也比正常值高。汽车发动机装有博世LH型（LH-叶特朗尼克）汽油喷射系统，采用热线式空气流量计，有两个点火线圈和两个分电器。发动机点火由独立的电子点火正时控制，如点火控制模块。经检查，该车没有储存任何故障码。

汽车检查

我们使用单缸断油法作为初步测试以找出故障气缸。测试结果表明，当分别切断1、4、6、7缸的喷油器时，发动机的怠速转速不变。以上这些气缸的点火信号都是由安装在右排气缸的分电器提供的。

我们用Pico示波器采集了两次第6缸的喷油器信号，结果发现喷油器虽然是工作的，但是其输出信号不稳定。喷油器的喷油时间变化得很快（±1 ms），发动机怠速转速也发生了相应的变化：

我们接着检查了中央高压线，并得到了两个典型的波形：

我们还检查了发动机4缸和7缸的火花塞高压线，结果表明高压电压过低，信号也不稳定，如下图所示：

我们继续检测了初级点火线圈的电压信号，并与中央高压线信号作比较。初级线圈的电压信号波形（通道A）看起来是正常的，但中央高压线的信号（通道B）则有点不规则。下面所示为比较好的波形：

但是每隔三四次点火后，中央高压线的电压信号就会发生跳动，与之前所测火花塞高压线的信号一样。此外，发动机会像下图所示的不稳定波形那样抖动。

然而，初级线圈的电流信号却是正常的：

解决方法

针对这种故障，首先要更换掉所有火花塞，因为这些火花塞都差不多达到25000千米里程的使用期限了。除了更换火花塞外，我们还临时换上了带有新高压线的灭弧器。但是，这两种方法都不能解决问题。通过排除法，我们认为故障是以下的个别因素引起的：点火线圈、分电器或者点火控制模块（EZL）。

在分析初级线圈的信号波形时，我们很容易被初级点火线圈的干扰信号误导。我们将优质的线圈临时连接上后，初级线圈的输出波形并没有改变，这表明点火线圈并不存在故障。因此，我们将注意力转移到了分电器上。

只有将分电器拆下来，我们才有可能了解到高压电在哪里穿到分电器背部，并导入发动机机体。这故障直接导致点火能量在分电器盖下丢失，传递不到火花塞。这个问题在发动机产生怠速失火故障时就已经存在了，然而从分火头开始的裂纹，逐渐延伸为外壳上的小裂纹，并在很短的时间内慢慢地变长。我们后来切割了该分电器，以确定问题的起因。

原来次级线圈产生的高压电击穿了1千欧的玻璃纤维电阻，并在外壳上留下了一个圆锥形的孔。

在上面的左图中，我们可以发现分电器处于正确位置上，也可以清楚地看到分电器中央部分已经褪色。中间和右边的图片则显示了微小的裂纹。

下面的左图显示了分电器的背面结构，从中可以看到高压电的出口。右图是了切半显示的分电器，其展示了高压电在电阻上的击穿点。

维修结果

我们更换了新的分电器后，就得到了预期的信号波形了

结论

采集各种信号波形并没有花去多少时间，但是初级线圈的干扰波形确实误导了我们，由于高压电从发动机机体丢失，导致初级线圈的接地信号受到影响。除此之外，我们没有更换不需要更换的零件，并在没有故障码的情况下发现了故障的原因。

我们刚开始认为分电器不存在故障是因为分电器看起来是新的，其在2007年被更换而且只使用了25000千米里程。