曾長征
摘 要:汽車發(fā)動機自動熄火是汽車使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的一種故障,我們要了解并掌握引起該故障的主要原因及檢測方法,以便能及時排除故障。本文以豐田卡羅拉轎車為例,就汽車涉水行駛后出現(xiàn)的發(fā)動機自動熄火故障進行討論分析,并對維修方法做一介紹。
關(guān)鍵詞:發(fā)動機 自動熄火 空氣流量傳感器 故障排除
為了提高汽車在行駛過程中的各種性能,電子控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于汽車各個系統(tǒng)。作為電子控制技術(shù)系統(tǒng)組成部件之一的各種傳感器尤為重要,它們的主要作用就是檢測各種信號和數(shù)據(jù)并傳送給電腦??諝饬髁總鞲衅魇请娍厝加蛧娚浒l(fā)動機上最重要的傳感器之一,一般安裝在發(fā)動機的進氣道上??諝饬髁總鞲衅鞯闹饕τ镁褪窃诎l(fā)動機工作時精確計算各種工況下進入汽缸的新鮮空氣量,并將此數(shù)據(jù)信號送給發(fā)動機控制單元(ECU),發(fā)動機控制單元(ECU)以此為根據(jù),結(jié)合其他傳感器傳送過來的信息,計算出最佳的點火時間和最佳噴油量,讓相應(yīng)系統(tǒng)的執(zhí)行器進行工作。那么,一旦空氣流量傳感器出現(xiàn)故障,汽車電控發(fā)動機又會出現(xiàn)哪些現(xiàn)象呢?為檢測和排除故障,筆者認為應(yīng)該對汽車上各種傳感器的結(jié)構(gòu)工作原理以及功能、作用都有所掌握,運用科學(xué)的分析方法和各種維修技巧,初步制定出切實可行、簡單有效的維修方案,然后根據(jù)維修方案進行故障檢測與維修。
一、故障現(xiàn)象
一輛豐田卡羅拉轎車,IUZ-FE型發(fā)動機,裝備A341E型自動變速器,行駛里程10萬公里。該車在一次大暴雨天氣時涉水快速通過積水比較深的地下通道后,行駛過程中出現(xiàn)發(fā)動機工作不穩(wěn)、自行熄火、汽車儀表盤上的發(fā)動機故障燈偶爾閃爍等故障現(xiàn)象。
二、故障檢測與分析
首先,使用KT600解碼器調(diào)取發(fā)動機電控系統(tǒng)故障碼,若沒有發(fā)現(xiàn)故障碼存在,說明電控系統(tǒng)沒有問題。然后,根據(jù)故障現(xiàn)象分析引起故障的各種原因并對發(fā)動機各部件進行如下檢查。
第一,檢查空氣濾清器。打開發(fā)動機倉蓋,用布擦干發(fā)動機表面積水。拆下空氣濾清器蓋并取出空氣濾清器濾芯,發(fā)現(xiàn)空氣濾清器濾芯已經(jīng)被水浸濕不能再用,更換新的空氣濾清器濾芯。
第二,檢查線路接頭。仔細檢查發(fā)動機各個電子控制系統(tǒng)中各連接導(dǎo)線有無損壞,及各連線接頭、插座有無松動或接觸不良的地方,經(jīng)檢查并無異常。啟動發(fā)動機,故障依舊,繼續(xù)進行檢查。
第三,檢測燃油系統(tǒng)壓力。啟動發(fā)動機,保持發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn),拔下油泵繼電器或電動燃油泵電源接線,使發(fā)動機熄火。再次啟動發(fā)動機2~3次,完全釋放燃油系統(tǒng)壓力。然后用萬用表測量蓄電池電壓應(yīng)符合標(biāo)準電壓,再將專用油壓表接到燃油系統(tǒng)中輸油管的進油管接頭處測量燃油壓力。測量結(jié)果符合技術(shù)標(biāo)準,說明燃油系統(tǒng)沒有問題,不是引起故障的原因。
第四,檢測汽缸壓力。用火花塞專用工具拆下所有汽缸的火花塞,用汽缸壓力表對每個汽缸壓力進行測量,測量結(jié)果顯示各汽缸壓力都符合技術(shù)標(biāo)準。
第五,檢查點火系統(tǒng)。檢查拆下的火花塞,發(fā)現(xiàn)有些火花塞是濕的,將所有的火花塞進行更換后進行跳火試驗。因為豐田卡羅拉是獨立點火系統(tǒng),所以在進行火花測試時,應(yīng)注意必須斷開所有的噴油器連接器,并注意讓發(fā)動機啟動不要超過2秒鐘。從汽缸蓋上拆下點火線圈,將火花塞安裝至點火線圈,斷開噴油器連接器,將火花塞總成安裝至汽缸蓋,啟動發(fā)動機但持續(xù)時間不超過2秒鐘,仔細觀察火花塞跳火情況,發(fā)現(xiàn)火花呈藍色,說明火花很強。這說明點火系統(tǒng)也沒有問題,不是引起故障的原因。
以上的各種檢查結(jié)果表明,在發(fā)動機燃油系統(tǒng)及點火系統(tǒng)都正常工作的情況下,發(fā)動機仍出現(xiàn)故障不能正常工作,說明發(fā)動機的其他一些控制系統(tǒng)還存在故障。那么,到底是什么原因引起發(fā)動機的這些故障呢?經(jīng)過查閱豐田車故障資料,發(fā)現(xiàn)還有一些系統(tǒng)沒有檢查,如空氣供給系統(tǒng)。因為汽車是涉水行駛后出現(xiàn)的故障,有可能還有某些部件進水,導(dǎo)致發(fā)動機無法正常工作。該車空氣供給系統(tǒng)的空氣濾清器濾芯被水浸濕,其他的零部件有沒有被水浸濕呢?因此,我們懷疑空氣流量計極有可能因進水而無法正常工作,于是決定重點檢查空氣流量計及控制線路。
三、空氣流量傳感器的工作原理
在電子控制的燃油噴射系統(tǒng)中,測定進入發(fā)動機汽缸空氣量的傳感器,即空氣流量傳感器,是決定系統(tǒng)控制精度的重要部件之一。電子控制汽油噴射發(fā)動機為了在各種運轉(zhuǎn)工況下都能獲得最佳濃度的混合氣,必須準確地測定每一瞬間進入發(fā)動機汽缸的空氣量,在汽車電控燃油噴射系統(tǒng)中把空氣流量信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號一起作為噴油時間的基準信號。如果空氣流量傳感器或線路出現(xiàn)故障,ECU得不到正確的進氣量信號,就不能正常地進行噴油量的控制,將造成混合氣過濃或過稀,使發(fā)動機運轉(zhuǎn)不正常。
電子控制汽油噴射系統(tǒng)的空氣流量傳感器有多種型式,目前常見的空氣流量傳感器按其結(jié)構(gòu)型式可分為葉片(翼板)式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門旋渦式等幾種??ㄩT旋渦式空氣流量計一般用于豐田、三菱、現(xiàn)代等轎車上。
卡門旋渦式空氣流量計在進氣管道正中間放置一個圓柱狀或三角形的渦流發(fā)生器,當(dāng)空氣流經(jīng)該渦流發(fā)生器時,在渦流發(fā)生器下游的氣流中會不斷產(chǎn)生一列不對稱卻十分規(guī)則的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反、并交替出現(xiàn)的旋渦,稱為卡門渦流。這個旋渦行列紊亂地依次沿氣流流動方向移動,其移動的速度與空氣的速度成正比,即在單位時間內(nèi)通過渦流發(fā)生器后方某點的旋渦數(shù)量與空氣流速成正比。因此,通過測量單位時間內(nèi)渦流的數(shù)量就可計算出空氣流速和流量。
四、故障分析與排除
根據(jù)《豐田維修手冊》知道卡門旋渦式空氣流量計電路如下圖所示,利用工具對卡門旋渦式空氣流量計進行測量。
圖 卡門旋渦式空氣流量計電路圖
一是拔出空氣流量傳感器的線速插頭,打開點火開關(guān),發(fā)動機不啟動,用萬用表測量空氣流量傳感器THA與E2之間的電壓為2.0V(正常值為0.5~3.4V),說明THA端子的輸出電壓正常。
二是用萬用表測量THA和E2之間的電阻,0℃時約為4~7kΩ,20℃時約為2~3kΩ,60℃時約為0.4~0.7 kΩ,電阻值正常。
三是用萬用表測量VC與E2之間的電壓為5.0V(正常值為4.5~5.5V),這說明ECU對VC端子的輸出電壓正常。
四是插上空氣流量計的線速插頭,啟動發(fā)動機,讓其怠速運行,用萬用表測量流量計端子Ks和E2之間的電壓,輸出電壓應(yīng)為2~4V(脈沖電壓信號)。這時電壓表上出現(xiàn)約5V的脈沖電壓,但很不穩(wěn)定,發(fā)動機運轉(zhuǎn)一段時間后電壓脈沖信號消失,發(fā)動機自行熄火。這說明空氣流量計已經(jīng)失效,無法正常工作。
五是更換一個新的空氣流量計并清除故障碼以后啟動發(fā)動機,發(fā)動機工作恢復(fù)正常,沒有出現(xiàn)發(fā)動機工作不穩(wěn)、自行熄火、汽車儀表盤上的發(fā)動機故障燈偶爾閃爍等故障現(xiàn)象。
(作者單位:廣州市公用事業(yè)高級技工學(xué)校)