发动机疑难故障排除基本方法

07-21

(一)故障的确认

区分电控故障还是机械故障

  电控发动机的控制系统(ECU)所控制的仅仅是发动机的电控部分,而无法兼顾到发动机的全部,特别是机械部分。

  电控发动机电脑ECU不能监测由以下原因引发的故障。
  (1)一般低档车的ECU不能监测不工作的点火线圈、污染或损坏的火花塞以及高压线断芯而引起的高压点火电路的故障。
  (2)ECU不能监测电动汽油泵进口滤网、燃油滤清器管路的堵塞,进油管线或回油管挤扁而引发的来油不畅,或混合气过稀的故障。
  (3)ECU不能监测空气滤清器进口或空气滤芯堵塞或节流的原因使空气流量变化而引发的故障。
  (4)ECU不能监测气缸压力的高或低,或者各缸压力的均匀度。
  (5)ECU不能监测插头、插脚损坏,但会产生因这种情况所导致的故障码 。
  (6)ECU不能监测接地不良,但会产生因这种情况所导致的故障码 。
  (7)ECU不能监测真空助力器在发动机控制系统中的真空管路的泄漏或节流,然而进气歧管绝对压力传感器的真空度会被监测且ECU还会记录故障码 。

  以上10条是电控发动机监测不到的故障原因,在维修电控发动机时应予重视。是电控故障还是机械故障,必须正确区分发生的部位和表现特征,方能准确迅速地判定和排除故障。
检查中,如果发动机有故障,而发动机故障警告灯没有点亮(未显示故障码 ),此时说明发动机的故障可能在机械部分。

一般来讲,机械故障大都发生在下列情况:
火花塞和高压线路本身有缺陷;发动机曲轴箱强制通风装置阀门或管道堵塞;空气滤清器堵塞;进气管附近漏气或真空管有缺陷,这些部分产生的故障不属于电控部分的故障,但均会引起汽车发动机的不正常工作。
例如,当火花塞、高压线有缺陷时,往往会出现发动机怠速不稳、加速断火、排气管放炮等故障。再比如,空气流量计壳体若破损造成漏气现象,使ECU监测失误,进而会导致发动机转速失准和运转无力。
  以上机械部分故障大都属小的故障,大的机械故障则发生在配气机构(配气相位失准、气门弹簧断裂、液压挺柱堵塞)和点火正时上(正时齿轮记号不对)。配气相位和点火正时不正确,一般都需拆解检查。
  除上述外,还有气缸和活塞环配合间隙过大、发动机窜油和轴瓦响等也属于机械故障范围,电控系统监测不到,这部分故障较容易判断,不容易混淆。

  (二)故障的分析
  电控发动机上的电磁开关、电磁阀、继电器、电动机及喷油器等,这些器件在正常工作中都会发出一定的响声。如出现的响声变小、响声无规律或根本无响声等现象,就可以判定该器件或该电路出现了故障。

  (三)排除疑难故障前的检查项目
  (1)检查各熔丝是否有损坏现象。
  (2)检查空气滤清器和汽油滤清器,查看滤芯及周围是否有脏物、杂质和污染物,必要时予以清洗并更换滤芯。
  (3)检查各真空管道是否有渗漏、堵塞和连接不良,真空软管是否破损老化。
  (4)检查电控系统导线的连接情况是否良好,有无松动、断开和脱落现象,特别是插接部分。
  (5)检查每个传感器和执行器是否有明显的损伤。
  (6)检查发动机在运转情况下,进排气歧管及氧传感器处是否有泄漏,燃油管道有否渗漏。
  (7)检查喷油器是否有脏物,燃油喷射压力是否在规定范围内。
  (8)检查高压是否正常。
  (9)检查各缸压力是否在规定范围内。
  (10)倾听发动机有无异响。

  在完成上述检查基础上,利用发动机的基本工作原理和电控喷射方面的原理,从油路、电路、气路进行科学地综合分析。千方百计寻找与故障有关联的因素。本着由简到繁,由易到难,由外到内的原则,进而寻找产生故障的真正原因,并设法排除它。

 四、数据流和波形分析诊断故障法
  数据流和波形分析诊断故障法是排除电控发动机故障的基本方法。由于这种方法需要一定的理论基础和一些必要的技术数据,所以在排除一般电控发动机故障时采用的较少,而大都用在排除电控发动机的疑难故障上。
  (一)用数据流诊断疑难故障
  把电控系统的一些主要传感器和执行器正常工作时的参数值(如转速、蓄电池电压、空气流量、喷油时间、节气门开度、点火提前角、冷却液温度等)提供给维修者,然后按不同的要求进行组合,形成数据组,就称之为数据流。

这些标准数据流是厂方提供的,或者是在正常行驶的汽车上提取的数据,它能监测发动机在各种状态下的工作情况。而电控汽车在行驶过程中,故障自诊断系统还有记录的功能,它能把汽车行驶过程中的有关数据资料记录下来。

使用中,这些数据资料可通过故障检测仪,把各种传感器和执行元件输入输出信号的瞬时值以数据的方式在显示屏上显示出来,这样可以根据汽车工作过程中各种数据的变化(有故障时的数据)与正常行驶时的数据或标准数据流对比,即可诊断出电控系统故障的原因。
  例如,一辆沈阳金杯面包车,发动机在起动后,暖机阶段工作正常,正常行驶一段时间,温度升高后,发动机有间断冒黑烟现象,加速时排气管还会发出突突声,动力下降,严重时则无法挂档行驶。

  因为该车动力不足,排气管有突突声,其原因可能是:
个别气缸工作不好,冒黑烟,说明混合气浓度有问题。后对电路(火花塞、点火线圈、高压线)和油路进行了检查,均未发现异常,故障原因可能在进气系统上。用检测仪诊断,无故障码 显示,利用数据流诊断法对其怠速工况(无故障时)各主要数据进行了提取,其主要数据如下:
  发动机转速 760~800r/min
  喷油脉冲 0.6ms
  点火提前角 7°~14°
  进气压力 30.8kPa
  冷却液温度 80℃
  节气门开度 <5.5°
  路试时,行驶了几十公里后,发动机就出现了上述故障现象。一踩加速踏板,排气管有沉闷的突突声,此时再观察怠速工况的数据流,其主要数据如下:
  发动机转速 560~920r/min
  喷油脉冲 4.5ms
  点火提前角 7°~21°
  进气压力 100.2kPa
  冷却液温度 92℃
  节气门开度 <5.5°
  把热机时的数据流与冷机时的数据流对比,最明显的变化是进气压力和喷油脉冲两项数据。从以上数据来看,该机故障的原因可能出在进气系统上,可能是由于进气压力传感器信号异常偏高引起的。

拔下进气压力传感器上的真空软管,感觉只有微弱的真空吸力,真空不足就是造成上述故障的根本原因。于是对节气门进行了检查。拆下节气门,检查传感器真空源部位,节气门体与歧管座之间装有密封的石棉衬垫,在机体的高温和机油蒸汽的侵蚀下,石棉垫未被压住的部分泡胀起层,阻塞了狭窄的真空源通道,冷机时石棉垫泡胀的程度有所还原,故障就消失了。后将这部分多余的垫片剪掉,装复后试车,故障随之排除。

  (二)用波形法诊断疑难故障
  发动机发生的故障,有时属于间歇性故障,时有时无,很难用数据流分析和判断。同时在电控系统中,很多传感器和执行器的信号采用电压、频率或其他数字形式表示。
在发动机实际运转过程中,由于信号变化很快,很难从这些不断变化的数字中发现问题所在。但用示波器显示的波形却能捕捉到故障中细小的、间断的变化。它利用电控发动机正常工作时各种传感器信号(包括曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、氧传感器信号及某些型号的空气流量计信号、喷油器信号、怠速电动机控制信号等)所描述的波形图与有故障时的波形图相比较,若有异常之处,则表示该信号的控制线路或元件本身出了问题。
  波形分析能够显示出需要维修的故障是一种什么波形,使你能看清楚故障的真实存在,通过分析你还可知道故障是否真正排除。
  波形分析在汽车电子控制系统故障诊断与维修中,主要应用方式有两个方面:一是确定整个系统的运行情况;二是确定在整个状态运行正常的情况下,某个电器或电路是否存在故障。波形分析应用最多而且最有效的地方是对氧传感器信号波形的分析。它通过对氧传感器波形分析,可诊断出真空漏气、点火不良、喷油不平衡等故障。

  例如,一辆上海桑塔纳2000型轿车,行驶8万多公里,发动机出现了怠速不稳,加速无力,有时还有回火现象。
  本着由简到繁的原则,先对点火线圈、高压线、火花塞、分电器进行了检查,同时清洗了节气门、进气歧管和喷油器,都未排除故障。根据故障现象,用波形分析法重点对点火系进行了检查,特别是对点火正时的检查。
用F98示波器测试点火系统,波形显示无异常,说明点火系统正常,用修车 王解码器检查,出现了故障码 0561,其意是混合气失配,这可能就是故障的原因。
  桑塔纳混合气的检测是靠氧传感器来进行的。用F98示波器对氧传感器信号进行了检测,发现信号电压在600mV以上,有时偶尔下到100mV以下,并且在某一范围变化没有任何规律。说明氧传感器检测的信息是混合气过浓。引起混合气过浓的原因有:油压过高、喷油脉宽太长、燃烧不完全。检测油压,怠速时为0.25MPa,加速时为0.29MPa,说明油压正常。用F98示波器检测第一缸喷油脉宽为4.3ms,有时为1.73ms,看来喷油脉宽不正常。
检测二、三缸也有类似情况。检查第四缸,脉冲宽度为3.3ms,有时达到12ms,从以上测得数据可以说明该车喷油完全失控,并且从整体上看喷射量不定也是导致出现0561故障码 的主要原因。
  引起第4缸喷油异常的原因有:线束断续接地、电脑ECU不良、电脑搭铁线不良。于是仔细对线束等进行了详细检查,均未发现异常,那就是电脑ECU有问题。更换了新的ECU故障也就排除了。

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来源:智能汽车网
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