案例34 奔馳S600發動機故障燈亮
1.故障現象
一輛奔馳S600，裝配275雙渦輪增壓發動機，行駛里程為71900km，客戶反映最近一段時間發動機故障燈亮，加速無力，加速到2000r/min時，只能跑到70km/h，之前加速時有很強的推背感，發動機故障燈亮后，推背感也沒有了。
2.故障分析及排除
接車后啟動著車，發動機故障燈常亮，由于此發動機有十二個缸，并且每個缸都為雙火花塞點火，所以在原地怠速感覺不出明顯的抖動現象。連接診斷電腦進行快速測試，發現存在許多當前的缺火故障碼，如圖2-108所示。
圖2-108 讀取的故障碼
此款發動機與一般的發動機點火方式有所不同，由于對點火能量要求非常嚴格，所以有單獨的點火控制單元進行控制。首先對其組成與功能原理做一下簡單介紹。點火系統ECI必須通過火花塞產生火花來引起燃燒，這需要足夠高的高壓在火花塞末端產生火花，且火花塞必須具備足夠的能量以確保點燃油氣混合物，點火系統必須對火花塞積碳不敏感，并保證火花塞較長的使用壽命。點火系統ECI包括右側氣缸組點火模塊ECI；左側氣缸組點火模塊ECI；ECI點火系統電源裝置；ME控制單元中離子電流的測量電路；ME控制單元對點火系統ECI的驅動；ME控制單元中的點火圖譜。注意，點火系統ECI不能進行火花測試。
點火系統ECI具有以下子功能。
①產生點火電壓（交流電壓）。點火模塊的每個火花塞都有一個輸出級，點火線圈布置在火花塞接頭中，帶震蕩電路的輸出級由約180V的輸入電壓產生點火電壓。ME控制單元產生以下驅動脈沖：根據點火角度觸發點火火花；持續控制點火過程；改變點火；點火偏移量。
②測量離子電流。點火火花階段結束時有一個到離子電流測量的切換，火花塞上的離子電流在約23V的輔助電壓的幫助下進行測量，離子電流在ME控制單元中進行評估，這些信號用于檢測高轉速情況下燃燒的點火不良。
③電源裝置產生所需的兩倍于180V和兩倍于23V的電壓。
點火過程的持久控制：將整個火花持續時間的火花能量調整至油氣混合物實際所需的點火能量，由ME控制單元根據性能圖來控制。火花持續時間控制可將火花塞的一般使用壽命延長4倍，同時，配合使用帶鉑電極的火花塞可進一步延長使用壽命。
點火偏移量和點火改變：在最大約2000r/min的較低負荷范圍內，氣缸的兩個火花塞同時觸發，在中等和高發動機負荷下，點火火花觸發偏移最大10°的曲軸轉角，為使氣缸上的兩個火花塞磨損程度相同并防止燃燒室一側積碳，火花塞的驅動次序每隔720°曲軸轉角就改變一次。
離子電流測量：燃燒過程中在火焰前產生離子（具有不同電量的粒子），并在油氣混合物中再次相互中和，可在火花塞末端施加較小的測量電壓，以通過火焰來測量離子電流。測量電壓在初級點火線圈側（約23V的輔助電壓），這在次級線圈側的火花塞電極上產生約65Hz和1kV的交流電壓，離子電流調節此電壓。經分離和濾波可得到離子電流信號，離子電流信號給出的氣缸壓力率信息具有一定的精度，此信息用于檢測燃燒點火不良，每三個氣缸的離子電流信號發送至ME控制單元，在測量窗口的幫助下，各種情況的相關氣缸在ME控制單元中進行分配。
進入實際值中查看缺火計數器，原地怠速沒有明顯缺火，發動機正常工作的情況下缺火計數器也會有計數變化，但單位時間內經控制單元計算如果不能達到10次以上，控制單元會對計數清零重新計數。于是清除故障碼進行路試，發現路試一段時間后，發動機故障燈又會點亮，連接診斷電腦，依然是報原來的故障碼。
查閱此車的維修歷史，在60000km時做大保養，更換了火花塞及火花塞膠帽，清洗了節氣門和噴油器，所以火花塞引起缺火的可能性很小。根據系統原理及維修經驗，造成缺火的故障原因可能為點火系統ECI（點火模塊）或單側點火模塊ECI（點火線圈），如果調換點火線圈的話，拆點火線圈也很費時費力，按照要求拆掉點火線圈就要更換火花塞膠帽，況且一個點火線圈配件的價格為30000多元，也是客戶難以接受的。由于故障碼中首先報了N91（點火模塊）的故障碼，點火模塊位于發動機艙中央，拆卸比較方便，先調換了一個N91試車，故障消失了，說明是N91在高負荷時點火能量不足，造成缺火，于是就報價，更換了點火模塊N91，進行試車，一切正常。