珠海市理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校 石也言

案例1 別克威朗車怠速不穩(wěn)并伴有異響

故障現(xiàn)象一輛行駛里程約為6.9萬km的2016款別克威朗車，裝配1.5 L L3G發(fā)動機(jī)，車主反映發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)并伴有異響。

故障診斷接車后對車輛進(jìn)行基本檢查，發(fā)動機(jī)外觀、蓄電池電壓、各種油液、指示燈等均正常。起動發(fā)動機(jī)試車，出現(xiàn)怠速不穩(wěn)并伴有異響，偶爾有“放炮”的現(xiàn)象，踩下加速踏板，加速正常。用故障檢測儀檢測，發(fā)動機(jī)控制單元無故障代碼；再讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣歧管壓力傳感器數(shù)據(jù)流達(dá)到92 kPa（正常范圍26 kPa～52 kPa），燃油導(dǎo)軌壓力也比正常怠速時偏高，如圖1所示；將發(fā)動機(jī)加速至3 000 r/min時，進(jìn)氣歧管壓力和燃油導(dǎo)軌壓力能隨之降低，噴油器占空比為1.01 ms，如圖2所示；根據(jù)檢查結(jié)果分析，混合氣偏稀，初步懷疑存在漏氣點(diǎn)。于是把異響作為突破口，根據(jù)異響的特點(diǎn)檢查進(jìn)氣系統(tǒng)各部件是否存在變形、堵塞、開裂或卡箍松弛等，檢查結(jié)果均正常。

由于別克威朗車發(fā)動機(jī)艙空間較狹小，所以使用聽診器對較隱蔽的部件進(jìn)行噪聲定位，當(dāng)探聽到碳罐電磁閥附近時，聲音尤為明顯，懷疑碳罐電磁閥及其管路存在泄漏，于是拆卸相關(guān)部件后發(fā)現(xiàn)碳罐電磁閥連接的一條真空管路出現(xiàn)裂紋，如圖3所示。

圖1 怠速時相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

圖2 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為3 000 r/min時相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

圖3 碳罐電磁閥真空管裂紋

故障排除更換新的真空管路后故障現(xiàn)象消失，相關(guān)數(shù)據(jù)流也恢復(fù)了正常，至此故障徹底排除。

故障分析碳罐電磁閥真空管出現(xiàn)開裂漏氣時，會使一部分沒有經(jīng)過空氣流量傳感器計(jì)量的空氣進(jìn)入氣缸，從而破壞混合氣的空燃比，使混合氣過稀，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)，此類故障一般較隱蔽，且具有無故障代碼、診斷難度大等特點(diǎn)，需要仔細(xì)觀察和分析故障現(xiàn)象，并根據(jù)數(shù)據(jù)流等信息進(jìn)行排查和確定故障范圍。

案例2 別克威朗車怠速不穩(wěn)且游車

故障現(xiàn)象一輛行駛里程約8.5萬km的2016款別克威朗車，裝配1.5 L L3G發(fā)動機(jī)，車主反映發(fā)動機(jī)偶爾出現(xiàn)怠速不穩(wěn)和游車的現(xiàn)象。

故障診斷接車后對車輛進(jìn)行基本檢查，發(fā)動機(jī)外觀、蓄電池電壓、各種油液、指示燈等均正常。起動發(fā)動機(jī)試車，出現(xiàn)怠速不穩(wěn)且游車，踩下加速踏板，加速正常。用故障檢測儀檢測，發(fā)動機(jī)控制單元無故障代碼；再讀取數(shù)據(jù)流，首先考慮是否存在氣缸工作不良，讀取點(diǎn)火相關(guān)數(shù)據(jù)流，檢測結(jié)果無異常，說明點(diǎn)火系統(tǒng)正常，再讀取其他相關(guān)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)流異常，如短期燃油修正值在-26.56 %～-6.25 %變化，長期燃油修正值在-15.63 %～-0.78 %變化（燃油修正值正常應(yīng)在±10 %之內(nèi)），噴油器占空比數(shù)據(jù)最低為0.9 ms（怠速時噴油器占空比正常值為2 ms左右），空氣流量傳感器數(shù)據(jù)為3.79 g/s～6.86 g/s，如圖4所示。檢測結(jié)果說明發(fā)動機(jī)控制單元認(rèn)為混合氣過濃，需要減少噴油脈寬以使混合氣濃度恢復(fù)到正常值，這表明發(fā)動機(jī)控制單元在調(diào)整噴油量試圖讓發(fā)動機(jī)保持平穩(wěn)，但實(shí)際上發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并不平順。因此，該發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)的原因是混合氣過稀。

圖4 怠速時相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

發(fā)動機(jī)出現(xiàn)混合氣過稀的原因較多，但進(jìn)氣系統(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)故障較常見，根據(jù)“先簡后繁、先易后難”的原則以及別克威朗車維修手冊，先檢查進(jìn)氣系統(tǒng)，進(jìn)氣管路及空氣濾清器等各部件安裝均正確，無老化、開裂、堵塞、卡箍松弛等現(xiàn)象，空氣流量傳感器、進(jìn)氣歧管壓力傳感器和節(jié)氣門總成外觀及連接器均正常，曲軸箱通風(fēng)管路等真空管路均正常，再次讀取空氣流量傳感器、進(jìn)氣歧管壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器數(shù)據(jù)流，均未發(fā)現(xiàn)異常。因此進(jìn)氣系統(tǒng)應(yīng)該不存在故障，問題可能在燃油供給系統(tǒng)。

圖5 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為3 000 r/min時相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

接著讀取燃油系統(tǒng)壓力，怠速時燃油導(dǎo)軌壓力為17.6 MPa，然后將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高至3 000 r/min，壓力升高至20.47 MPa，短期燃油修正值為-10.16%，噴油器占空比為2.16 ms，如圖5所示，說明發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速時噴油量過少，混合氣依然過稀。那么究竟是什么原因?qū)е聡娪土窟^少呢？噴油器供電電壓低將導(dǎo)致針閥開啟不足影響噴油量，接下來檢查噴油器供電電壓，用萬用表檢測各缸噴油器供電電壓均為6.2 V左右，檢測結(jié)果正常；起動發(fā)動機(jī)，檢測怠速時噴油器波形也正常，這表明噴油器元件本身與線路均正常。根據(jù)故障現(xiàn)象，燃油供給系統(tǒng)應(yīng)該也無堵塞，向車主了解到該車一直在正規(guī)加油站加油，燃油質(zhì)量應(yīng)該也沒問題。

故障診斷一時陷入僵局，無從下手。后來想到氧傳感器信號異常，也將導(dǎo)致空燃比失調(diào)，因此再重點(diǎn)檢查發(fā)動機(jī)閉環(huán)控制的氧傳感器數(shù)據(jù)。該車怠速不穩(wěn)時氧傳感器的數(shù)據(jù)流，如圖6所示。氧傳感器1的數(shù)據(jù)變化較快，且經(jīng)常超出正常范圍，因此懷疑該傳感器信號異常導(dǎo)致了發(fā)動機(jī)控制單元接收了不準(zhǔn)確的尾氣氧含量參數(shù)，從而在閉環(huán)控制過程中錯誤地減少了噴油量，使得發(fā)動機(jī)無法保持怠速穩(wěn)定。

根據(jù)氧傳感器1電路圖（圖7），對氧傳感器1進(jìn)行檢測，首先斷開B52A氧傳感器1的線束連接器，將點(diǎn)火開關(guān)置ON，測量端子4和搭鐵之間的電壓是否為1.7 V～3.0 V，萬用表顯示為1.8 V，檢測結(jié)果正常；然后在端子4和端子3之間連接一根帶3 A熔絲的跨接線，故障檢測儀上的氧傳感器1電壓參數(shù)顯示為0 V，表明線路和發(fā)動機(jī)控制單元均正常。最后懷疑氧傳感器1元件損壞，對氧傳感器1進(jìn)行波形檢測，發(fā)現(xiàn)氧傳感器1波形一直在1 V左右變化，如圖8所示，氧傳感器1元件損壞將混合氣過濃的錯誤信號反饋給發(fā)動機(jī)控制單元，從而改變了噴油量使得發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)定。

圖6 氧傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

圖7 別克威朗車氧傳感器1電路

故障排除更換氧傳感器1后試車，如圖9所示，故障現(xiàn)象消失且相關(guān)數(shù)據(jù)流恢復(fù)正常，故障徹底排除。

圖8 氧傳感器1波形（截屏）

圖9 信號失準(zhǔn)的氧傳感器1

故障分析由于該車氧傳感器1反饋的信號在閉環(huán)控制時才起作用，因此當(dāng)發(fā)動機(jī)處于開環(huán)控制時，噴油量是不受氧傳感器信號影響的，即使這時氧傳感器有故障也不會影響到發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于閉環(huán)控制時，氧傳感器1的錯誤信號就開始影響發(fā)動機(jī)的噴油量了，從而導(dǎo)致怠速不穩(wěn)等故障現(xiàn)象，因此該故障就變成偶發(fā)性的。了解到車主之前曾多次自行用化清劑清洗過節(jié)氣門積碳，可能是由于操作不當(dāng)或者化清劑質(zhì)量問題導(dǎo)致氧傳感器1中毒失效。