故障现象
一辆2012款大众途观车，搭载CAWA发 动机，累计行驶里程约为14万km。该车因怠速抖动、行驶 中加速无力及发动机故障灯异常点亮的故障现象在其他 修理厂进行维修，维修人员用故障检测仪检测，读得的 故障信息为气缸4失火，由此判断该车故障为单缸失火故 障，为此调换过点火线圈，并更换了气缸4的火花塞和喷 油器，但故障依旧；维修人员用气缸压力表测量气缸4的 气缸压力，约为9 bar（1 bar=100 kPa），比其他气缸的气 缸压力低约1 bar，但仍在正常范围。诊断至此，维修人员 没有了诊断思路，于是向笔者请求技术支援。
故障诊断
笔者赶到现场后试车，发动机处于怠速工况时，坐在车内能感觉到车辆轻微振动，将手放在发动机 上，感觉有点抖动，但不像某个气缸完全失火引起的抖动那 样明显。用故障检测仪读取发动机数据流中的发动机失火 数据（图1），发现气缸4的失火次数（记录每1 000转内的失 火次数）有时为0次，有时连续上涨。将手放在排气管尾喉 处，感觉排气不是均匀连续的，而是随着发动机抖动一股一 股地涌出来。综合分析以上现象，初步判断气缸4的做功功 率下降。
发动机正常工作的4大要素为良好的气缸压缩、充 足的点火能量、合适的空燃比及正确的点火正时和喷 油正时。由于该车是单缸失火故障，“正确的点火正时和喷油正时”存在问题的可能性不大，且已更换过喷油 器，“合适的空燃比”存在问题的可能性也不大，于是 决定先重点检查“充足的点火能量”和“良好的气缸压 缩”这两个要素。
此车采用独立点火线圈，最简便的测量方式是使用 COP（Coil on plug，点火线圈顶置在火花塞上）探头，它通过电磁感应的原理，可以免拆测量点火线圈的次级点火波形。连接COP探头（图2），测得气缸4点火线圈的次级点火波形如图3所示，图3中2条标尺之间的范围代表燃烧 时间，仅为885.7 us，还不到1 ms，对比其他气缸的燃烧时 间，接近2 ms，怀疑气缸4点火线圈的绝缘性能下降，高压 电泄漏后导致点火能量不足，使燃烧时间缩短。
对调安装气缸1和气缸4的点火线圈后试车，异常的 点火波形随之转移到气缸1上，这说明气缸4的点火线圈 确实存在故障。更换点火线圈后试车，点火波形恢复正常，但气缸4仍然存在失火现象，故障并未排除，需要继续检查。
考虑到气缸压力表的连接管路中内置了单向阀，所测数值为累计气缸压力，不能精确反映气缸的机械状态，于 是笔者决定使用pico示波器的压力传感器（WPS500）重新测量各气缸的压力。
首先测量起动时的气缸压力（即起 动机带动发动机运转时的气缸压力），脱开进气歧管下方 的喷油器导线连接器，拆下4个缸的火花塞，连接压力传 感器（图4），依次测量气缸1~气缸4的气缸压力（图5），具 体测量结果见表1所列。由表1可知，气缸4压缩行程的压力比其他气缸低约1.5 bar，做功行程末端的真空度比其他气 缸高约100 mbar（1 mbar=100 Pa）。
放大气缸4的压力波形 （图6），图6中波峰对应的是压缩上止点，2个压缩上止点 之间的曲轴转角为720°，用角度尺将其等分为4份，分别 对应发动机的4个行程。
做功行程末段对应最低压力，约为-430 mbar，并且 红色箭头所指的上升斜坡和绿色箭头所指下降斜坡不对 称（下降斜坡更陡），可能是气缸密封不严，导致压缩行 程时漏气，做功行程时气压加速下降。
