热车打不着火
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2010款别克英朗发动机故障灯点亮
◆文/北京 齐丽兵故障现象一辆2010 年生产的别克英朗，发动机型号为：LDE 1.6L，行驶里程87 090km。该车因节温器损坏导致水温高，在修理厂更换过节温器，此车使用一周后客户报修发动机故障指示灯点亮，修理厂维修人员检查为混合汽稀，曾尝试更换过空气流量传感器(MAF)、进气压力传感器(MAP)、空滤壳体总成、氧传感器、更换过汽油、气门室盖，故障依旧。故障诊断与排除接车后确认发动机故障指示灯点亮，检查发动机有故障码P0171-00 ：燃油修正系统低电压( 图1)。检查发动机燃油修正数据发现“ 长期燃油修正数据为26%”( 图2)，根据长期燃油修正数据为26%，说明氧传感器检测的混合汽偏稀正在向加浓趋势调整，那什么原因会导致混合汽偏稀呢？设想导致混合汽偏稀的原因有：①燃油污染/ 燃油压力低；②真空软管开裂、扭结或连接不当；③喷油器故障；④进气歧管、节气门体和喷油器O 形环处的真空泄漏；⑤蒸发排放控制系统运行不正确。由于此车在维修厂查过多次，相信常规测试都已做过，决定先从简单入手，继续查看发动机数据发现怠速时MAF 测得的数据为1.72g/s，而“空气流量计算值为2.23 g/s”( 图3)，中间相差约0.5 g/s，发动机模块决定基本喷油量是根据MAF 值1.72g/s 来决定的，而实际进气量2.23 g/s 是由MAP 和进气温度传感器等数据间接测算得出，如果MAF 测量值和发动机模块利用MAP 和进气温度传感器等数据间接测算值都准确，结合上述发动机燃油数据中的长期燃油修正数据为26%，正好吻合，再对比正常车辆发动机进气数据( 图4)， MAF 测得的进气量和发动机模块间接计算的进气量一致，那么故障方向就集中在进气方面了。检查未发现发动机有明显漏气声，检查机油尺O 型圈及机油加注口O 型圈，正常，未发现有破损现象，测试炭罐未发现有卡滞现象，将通向炭罐电磁阀的真空管拔下，堵上后发动机进气量数据未变化，排除炭罐电磁阀卡滞或漏气导致此故障，着车时在可疑漏气部位用化清剂喷洒( 图5)，未发现发动机转速有变化。初步排除有漏气现象，查看MAF 为副厂配件，尝试更换MAF 无效，怀疑空滤壳体格栅安装不正确导致进气不均，将其拆开检查未发现异常( 图6)，并尝试和试驾车对调空滤壳体总成，故障依旧。对调节气门并尝试将曲轴箱通风管全部拔下，故障依旧。排除节气门和曲轴箱通风系统漏气导致此故障，检查怠速时的进气绝对压力传感器数据为32kPa，正常( 图7)。此时陷入困境，所有和进气量有关的都检查了，那还有什么问题？难道是线路故障，测量MAF 的电源和搭铁均正常。尝试在MAF 的供电针脚和接地针脚采用直接跨线方式来排除空气流量计的供电和搭铁不良，结果故障依旧。测量MAF 的信号线至ECU 之间的阻值为0.5Ω 正常。为防止线路干扰直接将MAF 至ECM 的信号线截断后跨接，故障依旧。测量发动机模块的电源和搭铁均正常，此故障从数据上分析确定是进气量问题导致，可通过上述检查及对换配件均未发现故障部位，那只能是发动机模块故障了，由于模块费用较高，在定配件之前我们再次确认发动机是否存在漏气现象，着车时用手将节气门慢慢堵住，发现在基本堵死的情况下发动机转速很正常，凭经验这种情况发动机应该由于进气量不足导致发动机转速不稳或熄火现象，再三考虑认为还是存在漏气现象，决定将进气歧管拆下检查，如果拆下进气歧管检查正常就只能更换发动机电脑了，拆下进气歧管检查歧管垫正常，没有破裂现象，这时发现在进气歧管下方的单向阀外表有些异常且有一条小裂纹，用手指甲一扣便脱落一块，检查此单向阀安装在进气歧管内置的真空储能罐上，此真空储能罐专门为改变进气歧管长度的真空阀提供真空源，更换进气歧管总成后查看发动机数据“空气流量传感器”和“空气流量计算值”数据一致确认故障消失。维修小结此车在水温正常之前发动机运转良好，自从因水温高而维修完后就出现因混合汽稀而导致发动机故障灯亮，根据单向阀的外形，由此判断发动机高温过，位于进气歧管下方的单向阀靠近发动机缸体比较近，由于高温烘烤开裂变形导致漏气，由于此单向阀在进气歧管下方比较隐蔽( 图8)，所以用化清剂在发动机上面喷洒发动机转速没有变化，如果在发动机下部向进气歧管上喷洒化清剂发动机转速肯定会变化，所以再遇到此类问题怀疑单向阀漏气可用化清剂从发动机下部向进气歧管内侧喷洒的方法来判断单向阀是否存在漏气。看过本故障案例的维修过程，觉得维修技师对发动机燃烧混合汽过稀故障原因的分析与判断还是比较准确到位的。燃油修正指数与混合汽的浓、稀关系如图9所示。在发动机机械部件和点火系统工作正常情况下，报P0171混合汽过稀的故障码，可以通过燃油修正指数波动的特点，从以下三个方面原因分析(图10)。1.真空泄漏造成的故障：发动机怠速时，节气门开度较小，进气歧管内绝对压力低(真空度高)。这时，如果有一部分空气未被空气流量计检测到，直接从节气门后方被吸到进气歧管内，而发动机ECU还是以空气流量计检测到的充气量来计算基本喷油量，就会造成混合汽A/F比过稀，短期燃油修正指数增大。但是，随着节气门开度加大，节气门前、后方充气压力趋于相等，空气流量计逐步检测到的是吸入进气歧管内的实际循环充气量，计算基本喷油量。因此混合汽过稀的A/F比偏大量会减小，短期燃油修正指数也相应减小。所以，发动机运行时进气漏气(真空泄漏)，燃油修正指数曲线随发动机转速增加(负荷加大)呈下降状态。2.空气流量计检测错误造成的故障：空气流量计上检测气道被异物遮挡(如纸片、纤维物等)，发动机在运行的全部工况过程内，进气歧管充气量的计量被受到限制，检测到的充气量小于实际充气量，因而，发动机减少了基本喷油量，造成混合汽A/F偏大，短期燃油修正指数会立即增大。所以空气流量计被异物遮挡后，燃油修正指数曲线呈水平状态。空气流量计检测特性出现偏离的另一种故障原因是空气流量计的检测元件被污染。虽然空气滤清器对进入歧管的空气经过过滤，但其中还存在着微观的相对湿度的尘埃，会积累在空气流量计检测元件上。此外，由于发动机在较稀的混合汽工况下运行，造成发动机充气气流在进气歧管内逆向流动(俗称“回火”)。逆向流动的气流中含有积炭颗粒，粘附在空气流量计检测元件上。这些积炭和灰尘污染了空气流量计，会使空气流量计在怠速时检测充气量值偏大。而在加速负荷时检测充气量值偏小。空气流量计被污染，怠速工况呈“负”的燃油修正指数曲线。加速工况呈“正”的较大的燃油修正指数曲线状态。3.燃油压力偏低造成的故障：发动机怠速时，汽缸循环充气量减少，燃油喷射量只要维持发动机克服本身摩擦力的转矩运转。所以，当燃油压力降低，基本喷油量减少，对混合汽A/F比影响较小。但是，随着发动机负荷增加，转速升高，汽缸循环充气量加大，发动机ECU喷油器喷油脉宽加长，增加基本喷油量，这时如果燃油压力降低，使喷油器喷射速率降低，发动机输出转矩急剧减小，混合汽过稀，A/F变大，燃油修正指数曲线呈迅速上升状态。综上所述，分析混合汽过稀故障码时，还是要根据发动机运行的转速和负荷而确定。计算出基本燃油喷射量，再加上修正量，确认其燃油的实际喷射量(折算成喷射时间)。这些数据都可以从发动机运行的数据流中读取并计算，公式如图11所示。
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