車(chē)型:2014款新??怂?,搭載1.6LSigma發(fā)動(dòng)機和DPS6干式雙離合器自動(dòng)變速器
行駛里程:1656km。
故障現象:車(chē)子在行駛中發(fā)動(dòng)機故障燈常亮(如圖1所示)。
圖1 儀表顯示情況
故障診斷:首先啟動(dòng)車(chē)子,發(fā)動(dòng)機故障燈常亮,故障確實(shí)存在。用福特專(zhuān)用診斷儀IDS讀取故障碼為:P0430,觸媒系統效率低于臨界值(第2排),如圖2所示。
圖2 故障信息
由故障碼的含義分析可知,造成發(fā)動(dòng)機故障燈點(diǎn)亮的原因有以下幾種可能:
?。?)三元催化器系統本身效率低于臨界值;
?。?)氧傳感器故障(氧傳感不能真實(shí)反映廢氣中氧的濃度);
?。?)氧傳感器到發(fā)動(dòng)機控制單元板PCM的線(xiàn)路故障;
?。?)發(fā)動(dòng)機控制單元板PCM 故障。
三元催化轉換器是安裝在汽車(chē)排氣系統中最重要的機外凈化裝置,它可以將汽車(chē)排出的CO、HC、NOx 等有害氣體通過(guò)氧化和還原作用轉變?yōu)闊o(wú)害的二氧化碳、水和氮氣。當高溫的汽車(chē)尾氣通過(guò)凈化裝置時(shí),三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC 和NOx 三種氣體的活性,促使其進(jìn)行一定的氧化- 還原化學(xué)反應,其中CO 在高溫下氧化成為無(wú)色、無(wú)毒的二氧化碳氣體;HC 化合物在高溫下氧化成水和二氧化碳;NOx 還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無(wú)害氣體,使汽車(chē)尾氣得以?xún)艋,F在許多發(fā)動(dòng)機燃油反饋控制系統中,都安裝了兩個(gè)氧傳感器,分別裝在TWC 的反應前、后端,這種結構在裝有OBD- Ⅱ代系統的汽車(chē)上,可以有效地監測TWC 的性能。OBD- Ⅱ診斷系統改進(jìn)了TWC 的隨車(chē)監視系統,安裝在TWC 后端的氧傳感器電壓的波動(dòng)要比安裝在TWC 前端的氧傳感器電壓波動(dòng)小得多,基本維持在0.65 ~ 0.8V左右,呈一條平直的直線(xiàn)。這是因為運行正常的TWC 轉化CO 和HC 是需要消耗廢氣中的氧氣的,當TWC 損壞或是中毒后,其轉化效率基本喪失,使得TWC 前、后端的氧氣濃度基本一致,此時(shí),前、后氧傳感器信號的電壓波形和波動(dòng)范圍趨于一致,當出現此種情況時(shí)就需要更換TWC 總成。
此款發(fā)動(dòng)機配有兩個(gè)三元催化轉換器,即1、2 缸共用一個(gè)三元催化轉換器,3、4 缸共用一個(gè)三元催化轉換器,所以此款發(fā)動(dòng)機配有4 個(gè)氧傳感器(如圖3 所示)。
圖3 氧傳感器位置
為了確認具體的故障部件,用IDS進(jìn)發(fā)動(dòng)機控制單元板PCM 讀取第一排、第二排的前、后氧傳感器的數據流波形圖(如圖4 所示)。
圖4 數據流波形圖
反復的加、減油門(mén),4 個(gè)氧傳感器的數據都會(huì )發(fā)生相應的變化,這說(shuō)明氧傳感器本身和線(xiàn)路都是正常的,而第二排前、后氧傳感器信號的電壓波形和波動(dòng)范圍趨于一致。由此可以判斷出故障的具體部件是第二排的三元催化轉化器失效。拆下前、后氧傳感器檢查并觀(guān)察三元催化轉換器內部,如圖5、如圖6所示。
圖5 氧傳感器
圖6 三元催化轉換器
從拆下的氧傳感器和看到的三元催化轉換器內部分析,氧傳感器、三元催化轉換器呈紅褐色,很明顯是錳中毒?,F在國內的燃油普遍使用羥基錳(MMT)作為抗爆劑,直接造成燃油中錳元素含量大幅增加。錳化合物(MMT)中的錳元素經(jīng)燃燒后,沉積在發(fā)動(dòng)機火花塞和三元催化轉化器內,造成火花塞失火,增加排放,降低發(fā)動(dòng)機機械性能。同時(shí)錳元素沉積在催化器上,將導致催化轉換器中毒、引起堵塞,起燃特性及穩態(tài)轉化效率降低或喪失。到此故障原因已經(jīng)基本查明,是由于車(chē)子使用了不達標的燃油引起的三元催化轉換器中毒,催化轉化效率喪失所致。更換新的三元催化轉換器,讀取氧傳感器數據流,如圖7 所示。從數據流可看出后排氧傳感器的電壓值基本維持在0.65 ~ 0.68V之間,呈一條直線(xiàn)狀態(tài),故障徹底排除。
圖7 正常的數據流波形圖
故障總結:三元催化轉換器中的催化劑對硫、鉛、錳、磷、鋅等元素非常敏感,硫、鉛和錳來(lái)自于汽油,磷和鋅來(lái)自于潤滑油,這五種物質(zhì)及它們在發(fā)動(dòng)機中燃燒后形成氧化物顆粒易被吸附在催化劑的表面,使催化劑無(wú)法與廢氣接觸,當達到一定量后就會(huì )引起催化轉化效率降低或喪失,即所謂的“中毒”現象??慈呋?,其表面有明顯粉末,特別是靠發(fā)動(dòng)機端,顏色不一定(油品僅是錳過(guò)高形成的錳中毒為褐色,但是也有硫中毒形成的黑色,硅化物形成的白色等)。一般情況下,因為中毒形成的粉末,會(huì )影響氣流的通暢性,然后三元催化溫度會(huì )升高,溫度到達一定程度后(1200°左右,非發(fā)動(dòng)機等正常工作溫度),催化劑載體會(huì )破裂,慢慢就燒結了,氣流更不通暢……惡性循環(huán)下去最終造成三元催化失效。TWC通常的使用壽命為8萬(wàn)千米左右。當車(chē)主使用的燃油不達標,極易引起TWC裝置的中毒、膠化、堵塞、功能失效等,從而引起發(fā)動(dòng)機的加速不良、怠速不穩、不易發(fā)動(dòng)等,所以車(chē)主一定要使用達標的燃油。



