一輛2008年生產(chǎn)的豐田凱美瑞轎車(chē),其故障現象是怠速不穩,并伴有冷啟動(dòng)困難的問(wèn)題,按照常規的流程檢修,在更換了怠速控制閥、冷卻液溫度傳感器和噴油器等零部件后試車(chē),故障始終未排除。
再次梳理診斷思路,首先是觀(guān)察儀表板上的發(fā)動(dòng)機故障警告燈,接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān),發(fā)動(dòng)機故障警告燈亮,表明儀表指示正常。接著(zhù)便啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,怠速明顯過(guò)低,且極不穩定,加大節氣門(mén)開(kāi)度提速后,發(fā)動(dòng)機能夠穩定工作。再觀(guān)察儀表板上的發(fā)動(dòng)機故障警告燈也已熄滅,表明發(fā)動(dòng)機ECU未存儲故障碼。
熱車(chē)后提速到3000r/min左右,急收節氣門(mén),發(fā)動(dòng)機出現失火現象,經(jīng)多次驗證,現象一致。據此,判斷故障應該在怠速控制部分。
分析影響怠速不穩和啟動(dòng)困難的有關(guān)因素:
由于造成發(fā)動(dòng)機怠速不穩的原因有很多,而ECU又未存儲故障碼,使故障的排除變得比較復雜化了,因此,首先要分析的是影響怠速不穩和啟動(dòng)困難的各種有關(guān)因素,綜合起來(lái)有如下的幾方面:
1.進(jìn)氣系統故障(如空氣濾清器堵塞,使進(jìn)氣量減少;進(jìn)氣系統泄漏,使混合氣過(guò)?。?;
2.燃油系統故障(如燃油壓力過(guò)低、噴油器堵塞等,使混合氣過(guò)?。?;
3.怠速控制系統故障—主要指怠速控制閥工作不良;
4.點(diǎn)火系統故障(高壓點(diǎn)火不良,影響混合氣的燃燒);
5.電控系統故障(如發(fā)動(dòng)機轉速傳感器、凸輪軸位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、氧傳感器電路信號不良,影響點(diǎn)火正時(shí)和噴油量的修正);
6.廢氣再循環(huán)(EGR)失調;
7.發(fā)動(dòng)機ECU工作不良。
故障檢測:該故障車(chē)的中、高轉速正常,熱車(chē)啟動(dòng)也基本問(wèn)題不大,針對上述的各種影響因素進(jìn)行逐一排查。
1.檢查進(jìn)氣系統和怠速控制(ISC)閥
檢查進(jìn)氣系統各連接處,并無(wú)泄漏,各真空管連接牢固,拆卸和清潔了空氣濾清器。
圖1為怠速控制閥的安裝位置和內部結構圖。由于怠速控制閥對怠速影響最大,便拆下來(lái)進(jìn)行通電檢查,確認步進(jìn)電機工作良好、控制閥開(kāi)關(guān)自如、無(wú)發(fā)卡。拆檢了節氣門(mén)體,并進(jìn)行了清洗。
2.檢查燃油系統
啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,手感檢查各噴油器的噴油情況,隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機轉速的提升,噴油器都會(huì )發(fā)出有規律的振動(dòng),對燃油壓力進(jìn)行測量,結果是怠速時(shí)為0.24MPa,中、高速時(shí)達到0.25~0.28MPa,基本符合原廠(chǎng)規定的0.25~0.30MPa要求,表明燃油系統基本正常。
3.檢查點(diǎn)火系統
首先檢查高壓點(diǎn)火情況,取下中央高壓線(xiàn)對地試火,火花呈藍白色,強勁有力,表明點(diǎn)火系統正常。
4.檢查電子控制系統
電子控制系統是最為復雜的,涉及的傳感器和執行器很多,主要有曲軸轉速傳感器、凸輪軸位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、節氣門(mén)位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器等。
先檢查點(diǎn)火提前角,測得怠速時(shí)為10.5°,符合10°~12°的規定。發(fā)動(dòng)機提速時(shí),點(diǎn)火提前角會(huì )隨轉速升高而增大,轉速為4000r/min時(shí)的點(diǎn)火提前角為36°,基本符合要求(通常為35°~40°左右),表明曲軸轉速傳感器、凸輪軸位置傳感器工作正常。根據試車(chē)時(shí)發(fā)動(dòng)機中、高轉速基本正常、動(dòng)力性好,冷卻液溫度傳感器為剛更換過(guò)的新件,判斷進(jìn)氣壓力傳感器、節氣門(mén)位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器等應該不會(huì )有太大的問(wèn)題,電控系統工作應是正常的。
5.檢查廢氣再循環(huán)(EGR)
廢氣再循環(huán)系統主要由EGR閥,EGR真空調節器、真空通道閥(VSV) 、ECU以及相應的管路組成。在ECU的控制下,廢氣通過(guò)EGR閥的開(kāi)啟而進(jìn)入進(jìn)氣岐管,EGR閥的開(kāi)度則由ECU來(lái)間接控制。正常情況下,發(fā)動(dòng)機怠速時(shí)EGR是不工作的,否則怠速便不穩定。
在發(fā)動(dòng)機提速至2000r/min狀態(tài)下,捏住EGR閥的真空管,使EGR閥不工作(即停止廢氣循環(huán)),此時(shí)發(fā)動(dòng)機的轉速應會(huì )明顯地提高的,但卻沒(méi)有任何變化,證明EGR閥出現問(wèn)題,沒(méi)有正常工作。
故障排除:拆下EGR閥進(jìn)行檢查,結果發(fā)現EGR閥內部發(fā)卡,不能回位,一直處于開(kāi)啟狀態(tài),只要發(fā)動(dòng)機運轉,廢氣便會(huì )進(jìn)入缸內,連怠速工況也不例·外,故此造成怠速不穩。由于EGR閥為整體式,不可修復,決定予以更換。同時(shí)檢查了EGR真空調節器和vsv閥,基本為正常,真空軟管外表有龜裂現象,決定一并更換。
裝復新的EGR閥后,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機后怠速平穩。經(jīng)多次反復驗證,無(wú)論如何提升轉速和急收節氣門(mén),怠速均非常平穩,故障徹底排除。
結束語(yǔ):引起發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)困難和怠速不穩的原因很多,判斷故障應該有清晰的思路,多查閱維修手冊。由于各種轎車(chē)EGR的結構和工作原理基本相同,故障模式相似,汽車(chē)維修從業(yè)人員可以作為參考。
再次梳理診斷思路,首先是觀(guān)察儀表板上的發(fā)動(dòng)機故障警告燈,接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān),發(fā)動(dòng)機故障警告燈亮,表明儀表指示正常。接著(zhù)便啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,怠速明顯過(guò)低,且極不穩定,加大節氣門(mén)開(kāi)度提速后,發(fā)動(dòng)機能夠穩定工作。再觀(guān)察儀表板上的發(fā)動(dòng)機故障警告燈也已熄滅,表明發(fā)動(dòng)機ECU未存儲故障碼。
熱車(chē)后提速到3000r/min左右,急收節氣門(mén),發(fā)動(dòng)機出現失火現象,經(jīng)多次驗證,現象一致。據此,判斷故障應該在怠速控制部分。
分析影響怠速不穩和啟動(dòng)困難的有關(guān)因素:
由于造成發(fā)動(dòng)機怠速不穩的原因有很多,而ECU又未存儲故障碼,使故障的排除變得比較復雜化了,因此,首先要分析的是影響怠速不穩和啟動(dòng)困難的各種有關(guān)因素,綜合起來(lái)有如下的幾方面:
1.進(jìn)氣系統故障(如空氣濾清器堵塞,使進(jìn)氣量減少;進(jìn)氣系統泄漏,使混合氣過(guò)?。?;
2.燃油系統故障(如燃油壓力過(guò)低、噴油器堵塞等,使混合氣過(guò)?。?;
3.怠速控制系統故障—主要指怠速控制閥工作不良;
4.點(diǎn)火系統故障(高壓點(diǎn)火不良,影響混合氣的燃燒);
5.電控系統故障(如發(fā)動(dòng)機轉速傳感器、凸輪軸位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、氧傳感器電路信號不良,影響點(diǎn)火正時(shí)和噴油量的修正);
6.廢氣再循環(huán)(EGR)失調;
7.發(fā)動(dòng)機ECU工作不良。
故障檢測:該故障車(chē)的中、高轉速正常,熱車(chē)啟動(dòng)也基本問(wèn)題不大,針對上述的各種影響因素進(jìn)行逐一排查。
1.檢查進(jìn)氣系統和怠速控制(ISC)閥
檢查進(jìn)氣系統各連接處,并無(wú)泄漏,各真空管連接牢固,拆卸和清潔了空氣濾清器。
圖1為怠速控制閥的安裝位置和內部結構圖。由于怠速控制閥對怠速影響最大,便拆下來(lái)進(jìn)行通電檢查,確認步進(jìn)電機工作良好、控制閥開(kāi)關(guān)自如、無(wú)發(fā)卡。拆檢了節氣門(mén)體,并進(jìn)行了清洗。
2.檢查燃油系統
啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,手感檢查各噴油器的噴油情況,隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機轉速的提升,噴油器都會(huì )發(fā)出有規律的振動(dòng),對燃油壓力進(jìn)行測量,結果是怠速時(shí)為0.24MPa,中、高速時(shí)達到0.25~0.28MPa,基本符合原廠(chǎng)規定的0.25~0.30MPa要求,表明燃油系統基本正常。
3.檢查點(diǎn)火系統
首先檢查高壓點(diǎn)火情況,取下中央高壓線(xiàn)對地試火,火花呈藍白色,強勁有力,表明點(diǎn)火系統正常。
4.檢查電子控制系統
電子控制系統是最為復雜的,涉及的傳感器和執行器很多,主要有曲軸轉速傳感器、凸輪軸位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、節氣門(mén)位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器等。
先檢查點(diǎn)火提前角,測得怠速時(shí)為10.5°,符合10°~12°的規定。發(fā)動(dòng)機提速時(shí),點(diǎn)火提前角會(huì )隨轉速升高而增大,轉速為4000r/min時(shí)的點(diǎn)火提前角為36°,基本符合要求(通常為35°~40°左右),表明曲軸轉速傳感器、凸輪軸位置傳感器工作正常。根據試車(chē)時(shí)發(fā)動(dòng)機中、高轉速基本正常、動(dòng)力性好,冷卻液溫度傳感器為剛更換過(guò)的新件,判斷進(jìn)氣壓力傳感器、節氣門(mén)位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器等應該不會(huì )有太大的問(wèn)題,電控系統工作應是正常的。
5.檢查廢氣再循環(huán)(EGR)
廢氣再循環(huán)系統主要由EGR閥,EGR真空調節器、真空通道閥(VSV) 、ECU以及相應的管路組成。在ECU的控制下,廢氣通過(guò)EGR閥的開(kāi)啟而進(jìn)入進(jìn)氣岐管,EGR閥的開(kāi)度則由ECU來(lái)間接控制。正常情況下,發(fā)動(dòng)機怠速時(shí)EGR是不工作的,否則怠速便不穩定。
在發(fā)動(dòng)機提速至2000r/min狀態(tài)下,捏住EGR閥的真空管,使EGR閥不工作(即停止廢氣循環(huán)),此時(shí)發(fā)動(dòng)機的轉速應會(huì )明顯地提高的,但卻沒(méi)有任何變化,證明EGR閥出現問(wèn)題,沒(méi)有正常工作。
故障排除:拆下EGR閥進(jìn)行檢查,結果發(fā)現EGR閥內部發(fā)卡,不能回位,一直處于開(kāi)啟狀態(tài),只要發(fā)動(dòng)機運轉,廢氣便會(huì )進(jìn)入缸內,連怠速工況也不例·外,故此造成怠速不穩。由于EGR閥為整體式,不可修復,決定予以更換。同時(shí)檢查了EGR真空調節器和vsv閥,基本為正常,真空軟管外表有龜裂現象,決定一并更換。
裝復新的EGR閥后,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機后怠速平穩。經(jīng)多次反復驗證,無(wú)論如何提升轉速和急收節氣門(mén),怠速均非常平穩,故障徹底排除。
結束語(yǔ):引起發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)困難和怠速不穩的原因很多,判斷故障應該有清晰的思路,多查閱維修手冊。由于各種轎車(chē)EGR的結構和工作原理基本相同,故障模式相似,汽車(chē)維修從業(yè)人員可以作為參考。



