發(fā)動(dòng)機(jī)怠速熄火故障診斷與排除
時(shí)間:2022-11-15 08:30:15
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摘要:本文根據(jù)一臺(tái)日產(chǎn)風(fēng)度A33轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速熄火故障,在闡述日產(chǎn)ECCS系統(tǒng)基本工作原理基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)據(jù)分析方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速易熄火的故障進(jìn)行診斷,進(jìn)而排除故障。
關(guān)鍵詞:怠速熄火;混合氣過(guò)濃;數(shù)據(jù)流分析;空氣流量計(jì)
1故障現(xiàn)象
某年7月在東風(fēng)日產(chǎn)奧通4S店參加教育實(shí)踐時(shí),遇一輛日產(chǎn)風(fēng)度A33轎車(chē)來(lái)店維修,該車(chē)已行駛15萬(wàn)公里。據(jù)客戶反映,該車(chē)最近經(jīng)常出現(xiàn)起動(dòng)后熄火且車(chē)輛行駛無(wú)力癥狀。于是筆者對(duì)車(chē)輛故障現(xiàn)象進(jìn)行確認(rèn)。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)起動(dòng)后隨即熄火現(xiàn)象,路試感覺(jué)車(chē)輛加速遲緩,動(dòng)力不足。
2基本檢查
故障現(xiàn)象確認(rèn)后,對(duì)車(chē)輛進(jìn)行基本檢查。用CONSULT-Ⅲ對(duì)ECCS系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷,診斷顯示系統(tǒng)無(wú)故障碼。檢測(cè)燃油壓力,顯示正常;檢查點(diǎn)火系統(tǒng),火花塞跳火強(qiáng),但電極顏色較深,是混合氣偏濃的一種異常表現(xiàn)。
3判斷驗(yàn)證
進(jìn)行怠速功能測(cè)試。用CONSULT-Ⅲ對(duì)怠速系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)閉試驗(yàn)、行程試驗(yàn)、全開(kāi)試驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果正常,排除了因節(jié)氣門(mén)體和怠速馬達(dá)過(guò)臟引起怠速進(jìn)氣不足的可能。讀取發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流,如表1所示。比較發(fā)現(xiàn),燃油修正值和基本噴油脈寬皆超限且表明怠速混合氣偏濃。用CONSULT-Ⅲ進(jìn)行燃油噴射主動(dòng)測(cè)試,將燃油噴射量在±25%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)增加燃油噴射量,故障現(xiàn)象變得更明顯,當(dāng)減少燃油噴射量,故障現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn),將燃油噴射量減少到-25%時(shí),故障現(xiàn)象消失。這說(shuō)明故障是因燃油供給系統(tǒng)供油量過(guò)多致混合氣偏濃引起的。為了查明供油量過(guò)多原因,有必要對(duì)ECCS系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)作一了解。
4ECCS系統(tǒng)基本原理[1]
4.1基本控制過(guò)程
發(fā)動(dòng)機(jī)ECCS控制模塊以熱膜式空氣流量傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)為主輸入信號(hào),確定基本燃油噴射脈寬和點(diǎn)火正時(shí),并參考其它傳感器的輸入信號(hào)綜合控制空燃比和點(diǎn)火正時(shí)。
4.2輸入控制
質(zhì)量型流量傳感器:該發(fā)動(dòng)機(jī)使用熱膜式空氣流量計(jì)。它以熱膜為傳感探頭,熱膜電阻隨溫度變化,熱膜為惠斯通電橋一部分,通過(guò)加熱電路使熱膜的溫度高出周?chē)諝鉁囟纫欢ㄖ?,空氣流過(guò)冷卻熱膜電阻,為了使熱膜的溫度和周?chē)目諝鉁囟仁冀K保持一定值而控制流過(guò)熱膜電阻的電流,再將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)(0-5V)則得出空氣的流量[2]。該車(chē)怠速時(shí)空氣流量傳感器信號(hào)電壓為1.2-1.8V,發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷時(shí),信號(hào)電壓可升至4.0V。發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高時(shí)傳感器中熱敏電阻值降低,這個(gè)信號(hào)在ECCS控制系統(tǒng)中起重要作用。節(jié)氣門(mén)位置傳感器:它給ECCS系統(tǒng)提供加速踏板的運(yùn)動(dòng)和位置信號(hào),以確定發(fā)動(dòng)機(jī)是處于怠速工況還是其他工況。氧傳感器:用于監(jiān)控尾氣中氧的含量,是空燃比控制的重要信號(hào)。
4.3輸出控制
噴油器:當(dāng)噴嘴打開(kāi)時(shí),燃油噴射入進(jìn)氣歧管,噴油時(shí)間由ECCS控制模塊根據(jù)輸入信號(hào)確定。怠速控制閥:控制節(jié)氣門(mén)旁路空氣,從而控制怠速轉(zhuǎn)速。空燃比(A/F)反饋修正控制:控制實(shí)際空燃比盡量接近理論值,分短期燃油修正和長(zhǎng)期燃油修正。短期燃油修正是使空燃比接近14.8:1所進(jìn)行的短期燃油補(bǔ)償,前氧傳感器的信號(hào)反映混合氣過(guò)濃或過(guò)稀,通過(guò)ECCS控制噴油器噴油脈寬來(lái)調(diào)節(jié)A/F。長(zhǎng)期燃油修正是長(zhǎng)期進(jìn)行的,補(bǔ)償短期燃油修正與中間值的長(zhǎng)期連續(xù)偏差的綜合性燃油補(bǔ)償,這種偏差的誘因可能是發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)變化引起的,如過(guò)度磨損或使用環(huán)境的變化。
5故障診斷與排除
經(jīng)上述測(cè)試和原理分析可知,導(dǎo)致混合氣過(guò)濃及怠速熄火的故障因素有以下幾個(gè):空氣流量計(jì)故障;氧傳感器性能不良;燃油壓力調(diào)節(jié)器真空膜片滲漏;噴油器滲漏;進(jìn)氣門(mén)積炭過(guò)多等。因空氣流量計(jì)在之前的測(cè)試中得到的數(shù)據(jù)參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),故空氣流量計(jì)因素暫沒(méi)考慮。檢查氧傳感器。用CONSULT-Ⅲ對(duì)氧傳感器進(jìn)行性能測(cè)試。將發(fā)動(dòng)機(jī)加速到2000rpm,氧傳感器輸出電壓最高值0.8V,最低值0.1V,10秒內(nèi)循環(huán)6-8次。標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)范圍為0.9-0.1V,10秒內(nèi)循環(huán)五次以上。氧傳感器性能正常。檢查燃油壓力調(diào)節(jié)器。用真空表對(duì)燃油壓力調(diào)節(jié)器做真空度測(cè)試,將真空度打到70kPa,等待1分鐘,發(fā)現(xiàn)真空表緩慢下降,用工具輕敲燃油壓力調(diào)節(jié)器殼體,真空表針向零位抖動(dòng)兩下,拆下真空測(cè)試表,聞一下真空表的真空管接頭,有較濃汽油味,結(jié)合真空表針?lè)从?,說(shuō)明燃油壓力調(diào)節(jié)器膜片滲漏。更換燃油壓力調(diào)節(jié)器,試車(chē),怠速熄火頻次確有下降,但偶爾還會(huì)發(fā)生。檢查噴油器。該發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器位于進(jìn)氣歧管下部,經(jīng)客戶同意我拆下進(jìn)氣岐管和所有噴油器。用噴油器測(cè)試儀檢測(cè),結(jié)果各噴油器均正常。該車(chē)型在六萬(wàn)公里以上會(huì)因氣門(mén)積炭引起怠速熄火。檢查發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣門(mén)和進(jìn)氣道并未有明顯積炭。診斷至此陷入困局。重新梳理思路,決定借用對(duì)比分析法來(lái)進(jìn)行故障診斷[3]。采集一臺(tái)同型號(hào)無(wú)故障車(chē)輛的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流,與故障車(chē)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行對(duì)比分析。如表2所示。對(duì)比發(fā)現(xiàn),在怠速工況下,故障車(chē)的空氣流量計(jì)輸出值相對(duì)偏大,燃油修正值超限,噴油脈寬值過(guò)高。結(jié)合ECCS系統(tǒng)原理,可推斷該車(chē)故障可能因空氣流量計(jì)輸出電壓偏高所致。根據(jù)維修手冊(cè)所給電路圖(圖1)檢測(cè)空氣流量計(jì)線路[1]。拔下空氣流量計(jì)的線束連接器,點(diǎn)火開(kāi)關(guān)于ON位且發(fā)動(dòng)機(jī)未起動(dòng)下,用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量空氣流量計(jì)輸入值。測(cè)得接腳2(參考電壓)與接地間的電壓值為4.8V,接腳4(電源)與接地間的電壓值為12.5V,測(cè)量結(jié)果正常。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān),拔下ECCS控制模塊的插頭,測(cè)量73腳與空氣流量計(jì)接腳3之間的導(dǎo)通性,測(cè)量值為0.3Ω,ECCS控制模塊接地腳與接地間的電阻值為0.2Ω均符合標(biāo)準(zhǔn)值。將所拔插頭全部復(fù)原,重起發(fā)動(dòng)機(jī)至正常溫度。在怠速工況下,檢測(cè)空氣流量計(jì)接腳電壓值為4.8V,接腳4電壓值為13.8V,接腳1與接地間的電壓值為1.47V(應(yīng)為1.25V左右),接腳3為0V。分析以上測(cè)量值,空氣流量計(jì)輸入電壓值正常,輸出電壓值相對(duì)偏高,由此判定空氣流量計(jì)本身性能有問(wèn)題。更換空氣流量計(jì),清除自學(xué)習(xí)值,重新用診斷電腦做基本設(shè)定。
6診斷結(jié)果確認(rèn)
經(jīng)試車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)迅速,怠速平穩(wěn),不再有怠速熄火現(xiàn)象,路試加速順暢有力。重新讀取數(shù)據(jù)流和尾氣檢測(cè),運(yùn)行參數(shù)皆正常,故障排除。
7故障原因分析
該車(chē)使用日產(chǎn)的ECCS系統(tǒng),由熱膜式空氣流量計(jì)為主信號(hào)控制基本噴油量。如果空氣流量計(jì)在怠速下輸出電壓偏高,會(huì)引起基本噴油量增加,而進(jìn)氣量是正常怠速進(jìn)氣量,結(jié)果導(dǎo)致空燃比偏濃;燃油壓力調(diào)節(jié)器膜片滲漏,燃油不受系統(tǒng)控制而直接進(jìn)入氣缸,進(jìn)一步加濃了怠速可燃混合氣,最終導(dǎo)致怠速熄火或加速不良。
8結(jié)語(yǔ)
對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械和電控相互交織的故障,必須全面深入了解控制系統(tǒng)原理,診斷思路清晰,且能借助診斷設(shè)備對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析、循序漸進(jìn)、一絲不茍,方能快速準(zhǔn)確予以排除。本文敘述的故障排除后,我們將空氣流量計(jì)失準(zhǔn)的數(shù)據(jù)反饋給日產(chǎn)汽車(chē)公司。據(jù)日產(chǎn)公司技術(shù)人員反饋,某些空氣流量計(jì)確有性能不穩(wěn)定的故障并已進(jìn)行了改良。
參考文獻(xiàn):
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[3]莊磊,袁文奇.東風(fēng)日產(chǎn)勁克車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后易熄火[J].汽車(chē)維護(hù)與修理,2018(06A):43.
作者:何丕東 單位:大連市技師學(xué)院