现代轿车电喷发动机常见故障诊断(上)
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 28323 次点击
晓青
随着社会的发展,现代轿车逐步进入了家庭。本文拟介绍诊断现代轿车电喷发动机故障遵循的原则,常见故障的原因分析、特征和工作参数;电控喷射系统元件故障规律及其排除方法等。相信对现代家庭保养汽车与专业人员维修汽车有益。
1.诊断故障应遵循的原则
在诊断电喷发动机故障时一般都遵循这样的原则:首先判断故障原因是在电控部分还是在机械部分;采用的方法就是利用故障检测仪检查是否有故障记忆,如果有故障记忆,则可确定故障原因在电控部分,如没有,则可初步确定故障原因是在机械部分。第二步是根据故障记忆的内容及提示产生故障的相关原因去确定系统中的故障部位,这些故障部位大多发生在各类信号传感器及连接导线和接插件上。第三步是在没有故障记忆或排除了电控系统故障的基础上,按照通常的发动机故障排除规律,根据发动机的故障现象,并通过对发动机工作状况的检查,如电动燃油泵的供油能力、油路的压力状况、火花塞工作状况、点火线圈工作状况和汽缸压力等来确定可能引起故障的部件。经过上述步骤后应该说可以解决发动机所产生的故障了,但却有时故障依旧,这种情况有时让人无法理解,甚至束手无策。出现这种情况,即发动机有故障现象,而电控系统的自诊断系统却又无故障代码显示,一般称电控系统存在软故障(也称无码故障)。
2.常见故障产生的原因
现代轿车发动机微机控制系统的典型故障主要出在传感器上。如传感器不正常工作时,对发动机微机控制系统工作影响很大,其早期损坏可能是由于以下原因:使用了含铅汽油;发动机维修时使用了不合要求的密封胶;发动机使用过稀混合气或工作温度过高等。若冷却液传感器失灵,发动机会出现怠速不稳、缺火、熄火或耗油增加等现象,应使用欧姆表,按厂家规定检测冷却液传感器在各种工作温度时的电阻值。若节气门位置传感器失调,就不能保证正确的点火提前角和混合气空燃比。节气门位置传感器应精确地调整到规定的电压读数,若调整过低,由于废气再循环系统没有及时提供足够的废气,加速时就要发生爆震;若调整过高,由于废气再循环系统反应过快,提供废气过多,使动力降低。
产生故障的原因主要是电控系统的元件性能发生变化或不稳定。电控发动机的工作主要是依靠电控单元(ECU)来控制发动机在各种工况条件下的供油量,而电控单元控制的供油量多少必须与发动机的工况相匹配,这种匹配关系必须是电控系统状况与发动机实际状况相吻合的关系。比如驾驶员控制发动机节气门使发动机在经济车速运转时,这时反映的是发动机部分负荷工况,电控系统中各种传感器所提供给电控单元的反映发动机部分负荷状态的参数,也应是符合发动机在部分负荷状态下的数据,这些标志发动机负荷状态的参数必须是与要求发动机达到的工况状态相吻合,若有一项参数不能达到实际要求数值,例如节气门实际开度已达40%,但节气门位置传感器提供给电控单元的节气门开度数据却是20%,这时相对应的发动机转速也就不能提升到2500r/min,这种匹配关系是发动机电控系统能否满足驾驶员实际要求的一种基础关系,也是发动机电控系统能否按照人的意愿工作的基本保证。
另外,电控单元在控制发动机工作的过程中,它所接收的各种传感器信号是人们给定的范围,而电控系统的自诊断系统功能就是判断这些传感器的信号是否超出了这个范围,只有信号超出规定范围后,自诊断系统才能知道这种信号不能作为控制信号使用,这时自诊断系统才能确定系统中有故障,才能有故障记忆,而给出故障代码。若信号没有超出给定范围,但却与实际情况有较大的偏差,这种不准确信号仍会使电控单元按照提供的不准确信号控制发动机工作,从而造成发动机产生故障现象,而自诊断系统不能给出故障代码,即为控制系统产生软故障的根本原因。
3.常见故障的特征和工作参数
一般电控系统中的故障反映在发动机上主要有以下几种表现:怠速不稳,有时冒黑烟;发动机100km体积油耗偏高;发动机在空负荷状态转速最高只能达到3000r/min,发动机冷车易启动,热车不易启动。发动机出现上述故障现象,而其电控系统的自诊断系统又无故障记忆时,必须进行电控系统的运行数据分析,来进一步找出产生故障的原因、方法是利用故障诊断仪的数据流阅读功能,调出电控系统的实际工作参数,这些参数可分成三种类型:一是基础参数,如发动机转速;二是重要参数,如进气量(或进气歧管压力值)、点火提前角、喷油时间和节气门开度值等;第三是修正参数,如冷却液温度和进气温度氧传感器信号等,当发动机在无故障代码的情况下出现故障现象时,应首先将实际显示的数据与标准值作比较,确定其值是否超出正常范围及偏差的程度。比如:当出现怠速不稳故障时,应首先检查控制形成怠速混合气的进气参数和喷油时间参数,同时要确定氧传感器信号是否正常:如果氧传感器信号不正常,则应先确定氧传感器自身是否损坏?氧传感器信号是电控单元判断混合气空燃比是否正确的依据,如果氧传感器自身损坏,会造成给电控单元提供错误信号,从而造成电控单元错误控制喷油量。例如氧传感器错误地提供一个混合气偏浓的信号,则电控单元会依据这个控制信号减少喷油量,从而造成实际混合气浓度偏稀,这时发动机会出现怠速运转不稳现象;如果检查氧传感器正常,而进气量测量信号出现偏差,比如给电控单元提供一个较高的进气量信号,这时电控单元会控制喷油器喷出较多的燃油以匹配这个较高的进气量信号,从而造成混合气过浓引起怠速不稳现象,同时发动机运行油耗增大,这时检查喷油时间参数,会发现其值也会偏离正常值。
有时空气流量传感器自身有故障,在怠速时不反映出故障现象,只是在发动机加速时,出现发动机无法高速运转,严重时最高转速仅能达到3000~4000r/min,造成这种现象的原因是进气量信号电压太低,电控单元接收到较低的进气量信号,从而控制发动机在低负荷、低转速条件下运转。其他一些修正信号,如进气温度信号和冷却液温度信号,这两种温度信号如果出现偏差,也会造成发动机带故障运转,比如向电控单元提供较低温度信号,则电控单元会控制发动机按暖机工况运行,这时发动机的怠速会出现忽高忽低的现象。如果检查电控系统中的信号参数都正常,而发动机仍然有故障表现时,这时可按发动机的基本检查程序进行检查,如检查点火系统工作情况(火花塞状况、分缸高压线的阻值等),供油压力是否正常,汽缸压力是否正常等等。
诊断发动机电控系统的故障时,不仅需要理解电控系统电路的工作原理,利用其工作原理去分析电路中的故障,同时还要结合汽油发动机的工作原理,去分析除电控系统电路以外可能产生故障的原因,这些原因不仅包含一部分发动机的电路,还包含发动机油路和进气通道,另外也包括保证发动机能正常工作的机械部分,只有综合分析才能较快地解决电控系统存在的故障。