一輛直列6缸,排量3.0L,發(fā)動(dòng)機型號為2JZ-GE 的1999年皇冠3.0轎車(chē)。駕駛員反映:該車(chē)在踩下加速踏板后,發(fā)動(dòng)機轉速不能馬上升高;在行駛過(guò)程中,加速緩慢、無(wú)力,并伴隨有發(fā)動(dòng)機輕微的發(fā)抖,有時(shí)還出現突然斷缸,類(lèi)似猛松油門(mén)的現象(斷油);期間還出現多次的繼電器觸點(diǎn)燒蝕。
一、詢(xún)問(wèn)詳細情況
首先,我詢(xún)問(wèn)駕駛員:“該車(chē)什么時(shí)候出現故障?是否已檢修過(guò)?”駕駛員將修理過(guò)程詳細地向我敘述了一遍:在1個(gè)多月前出現啟動(dòng)困難,怠速發(fā)抖等現象。當時(shí)把車(chē)開(kāi)到修理廠(chǎng)修理,提車(chē)時(shí)修理廠(chǎng)說(shuō)“汽油泵有問(wèn)題,汽油濾清器堵塞,均已更換,同時(shí),還清洗過(guò)噴油器。”試車(chē)時(shí),啟動(dòng)正常,怠速無(wú)抖動(dòng),但當開(kāi)出路面時(shí),發(fā)現加起油來(lái)比以前慢,加速時(shí)發(fā)動(dòng)機有輕微抖動(dòng),動(dòng)力比維修之前還差。將車(chē)開(kāi)回修理廠(chǎng),他們回答說(shuō)該車(chē)是舊車(chē),動(dòng)力差不奇怪。經(jīng)過(guò)10多天的行駛,發(fā)現有突然減一下油門(mén)的現象。只好又把車(chē)開(kāi)回修理廠(chǎng)修理,但一直都未能解決,期間還發(fā)現繼電器觸點(diǎn)被燒壞,未找出原因,只是作了更換處理。
聽(tīng)完駕駛員介紹后,覺(jué)得問(wèn)題較復雜,必須作全面檢查,才能確診。首先,我在原地進(jìn)行空擋試車(chē),啟動(dòng)正常(5s內能順利啟動(dòng)),發(fā)動(dòng)機怠速無(wú)異常(750r/min左右),而起步試車(chē)時(shí),就發(fā)生了駕駛員所說(shuō)的故障現象。
我決定按常規程序,對該故障進(jìn)行檢修。
二、目測檢查
目測檢查的目的是在進(jìn)入更細致的測試和診斷前,清除一般性的影響因素,避免診斷和測試的反復。
1.拆除空氣濾清器,檢查濾芯及周?chē)欠裼信K物、雜質(zhì)或其它污染物。
2.檢查真空軟管是否破裂、老化或損壞,檢查真空軟管接頭是否恰當。
3.檢查微機控制系統電線(xiàn)束的連接情況。
(1)傳感器和執行器的電線(xiàn)連接是否良好。
(2)線(xiàn)束間的連接器是否松動(dòng)或斷開(kāi)。
(3)電線(xiàn)是否有磨損、斷開(kāi)、搭接現象。
(4)電線(xiàn)連接處的插頭和插座有無(wú)腐蝕現象。
4.檢視每個(gè)傳感器和執行器有無(wú)明顯的損傷。
5.檢查節氣門(mén)轉動(dòng)是否順利,拉索調節是否正常。
6.運轉發(fā)動(dòng)機并檢視進(jìn)、排氣是否通暢,歧管接合處是否有漏氣現象。
以上目測檢查未發(fā)現問(wèn)題。
三、自診斷檢查
根據先易后難的原則,第一步提取故障碼。
1.讓發(fā)動(dòng)機熄火,關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。
2.拆開(kāi)位于發(fā)動(dòng)機附近的故障檢測插座罩蓋,用1根導線(xiàn)將TE1和E1短接。
3.將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到“ON”位置,但不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。
4.根據發(fā)動(dòng)機故障警示燈“CHECK”的閃亮規律讀取故障碼。
發(fā)動(dòng)機故障警示燈表示意義為無(wú)故障碼----以5次/s的頻率連續閃亮。
四、深入檢查故障原因
提取發(fā)動(dòng)機故障碼(正常)后,我再尋找造成以上故障的原因。經(jīng)分析,造成故障的原因有很多,主要有如下幾方面;
1.空氣濾清器堵塞,進(jìn)、排氣不暢。
2.進(jìn)氣系統有泄漏。
3.點(diǎn)火正時(shí)不當,漏高壓電或火花弱。
4.發(fā)動(dòng)機氣缸壓力低。
5.節氣門(mén)軸松曠或調整不當。
6.節氣門(mén)位置傳感器及其電路故障。
8.噴油器工作不良。
9.燃油供給不良,壓力低。
由于經(jīng)過(guò)目測檢查,已排除空氣濾清器、進(jìn)排氣系統、節氣門(mén)出現問(wèn)題的可能性,且之前的修理廠(chǎng)已更換了油泵和汽油濾清器,清洗過(guò)噴油器。究竟問(wèn)題所在何處呢?只能根據修理步驟,從易到難繼續檢測。
五、點(diǎn)火系統和氣缸壓力的檢查
1.檢測點(diǎn)火正時(shí)和高壓電火花。
(1)變速器操縱桿置于“N”擋位置。
(2)連接正時(shí)燈,將正時(shí)燈信號感應夾夾住第1缸的高壓分電線(xiàn)。
(3)查看曲軸皮帶盤(pán)上的正時(shí)記號,對準規定正時(shí)值刻度(10°)。
(4)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機使冷卻液溫度達到正常的工作溫度。
(5)使發(fā)動(dòng)機穩定怠速(750r/min)。
(7)握住高壓分電線(xiàn)距缸體約12.5mm的位置,觀(guān)察高壓導線(xiàn)跳火,產(chǎn)生穩定的高壓火花。
檢測結果:正常。
2.檢測氣缸壓力和火花塞間隙。
(1)使發(fā)動(dòng)機溫度升至正常工作溫度。
(2)拆下噴油器電線(xiàn)接頭和火花塞。
(3)用厚薄規測量火花塞塞極和極柱間隙(約在1.1mm左右)。
(4)用氣缸壓力表測量各缸缸壓。標準為:氣缸壓力1226kPa,最低壓為981kPa,每缸之間的壓力差不大于98kPa。
火花塞極柱間隙為1.1~1.2mm。
檢測結果:正常。
經(jīng)過(guò)對點(diǎn)火正時(shí)、高壓電、氣缸壓力及火花塞的檢測正常后,問(wèn)題集中到燃油供給系統,不能只憑一面之辭,必須認真檢查。
六、檢測燃油壓力
1.釋放燃油壓力。
(1)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,在怠速時(shí)拔下電動(dòng)汽油泵繼電器或電動(dòng)汽油泵電源插頭。
(2)待發(fā)動(dòng)機自行熄火后,再轉動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān),啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機2~3次,燃油壓力即可完全釋放。
(3)關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān),裝回電動(dòng)汽油泵繼電器或汽油泵電源插頭。
2.檢測燃油壓力。
(1)從蓄電池上拆下搭鐵線(xiàn)。
(2)拆下1號輸油管與總輸油管連接螺栓,取下2個(gè)密封墊圈。
(3)用3個(gè)新密封墊圈及接頭螺栓,把1號油管及油壓表接到總輸油管上扭緊(扭矩為42N·m)。
(引用連接線(xiàn)把檢查連接器的+B和FP端子連接。
(5)再裝上蓄電池搭鐵線(xiàn),然后將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到"ON”位置,但不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。
(6)測得靜態(tài)油壓為250kPa(標準油壓為265~304kPa)。
(7)從檢查連接器上拆下連接線(xiàn)。
(8)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,從汽油壓力調節器上拆下真空管,并用塞子塞住管口,測得無(wú)真空時(shí)怠速油壓為250kPa(怠速標準油壓為265~304kPa)。
(9)重新接上汽油壓力調節器上的真空管,測得怠速時(shí)油壓為205kPa,正常(怠速標準油壓為:196~235kPa)。
經(jīng)過(guò)測量油壓,發(fā)現靜態(tài)油壓和無(wú)真空時(shí)動(dòng)態(tài)油壓都偏低,證明電動(dòng)油泵方面有故障。因為2JZ-GE發(fā)動(dòng)機電動(dòng)油泵是由專(zhuān)門(mén)設置的ECU來(lái)控制,所以還須對燃油泵ECU進(jìn)行檢查。
七、檢測燃油泵ECU
1.先拆下蓄電池上負極樁夾,拔下ECU插頭。
2.再裝上蓄電池負極樁夾,用萬(wàn)用表測量線(xiàn)束插頭上各端子的電壓。
3.經(jīng)測量E和E1、D1和E1之間均為通路。
4.將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到“ON”位置,測量+B和E1電壓為13.2V(標準電壓為9~14V ) 。
5.測量FP和E1,怠速電壓為9V,突然加速為14V(標準電壓為:怠速為8~10V,突然加速為12~14V )。
6.測量FPC和E1,怠速電壓為2.5V,突然加速到6000r/min左右時(shí),電壓為5V(標準電壓為:怠速為2.5V,6000r/min時(shí)為4~6V)。
經(jīng)檢測正常,最后直接檢測油泵。
八、檢測燃油泵的工作狀況和最大壓力
1.釋放燃油系統壓力。
2.將油壓表直接裝到燃油泵出油管上,用大力鉗夾住回油軟管。
3.用導線(xiàn)將電動(dòng)燃油泵的檢測插孔FP和+B端子短接。
4.將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到“ON”位置(不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機),持續10s左右,使油泵工作。
5.讀出油壓表的壓力(該壓力稱(chēng)為電動(dòng)燃油泵的最大壓力)415kPa(標準油壓為490~640kPa)。
6.仔細觀(guān)察油壓表的變化,發(fā)現壓力有時(shí)高時(shí)低的現象。
經(jīng)檢測燃油泵工作情況和最大壓力,證明燃油泵出現故障。那么燃油泵的故障究竟在哪里呢?我將燃油泵拆下,進(jìn)行進(jìn)一步檢測。
九、電動(dòng)燃油泵拆卸和檢查
1.將夾住回油管的大力鉗拆下,釋放油泵壓力。
2.拆下蓄電池搭鐵和行李箱內擋板。
3.拔下燃油泵線(xiàn)束插頭和進(jìn)回油管。
4.從油箱上拆下油泵支架螺栓和固定螺栓,抽出油泵總成。
拆下油泵后,我仔細觀(guān)察,發(fā)現油泵外殼經(jīng)過(guò)化學(xué)清洗,集油濾網(wǎng)換了新的,其實(shí)這是個(gè)舊燃油泵,之前的修理廠(chǎng)并沒(méi)有給該車(chē)更換新的燃油泵,再檢測:
(1)用萬(wàn)用表電阻擋測量端子1與端子2之間的電阻為40Ω左右(標準電阻:20℃時(shí)0.2~3.0Ω) 。
(2)用蓄電池的正極搭在油泵端子2,負極搭在油泵端子1,使油泵工作。用手握住油泵,發(fā)現油泵“振手”和油泵工作轉動(dòng)響聲大,有時(shí)還出現“卡滯”現象。
經(jīng)以上多方面的檢測,分析結果是油泵因使用時(shí)間過(guò)長(cháng),嚴重磨損,油泵軸承松曠和卡滯,造成油泵轉速偏低,使油壓達不到規定值,造成加速不良、動(dòng)力不足和偶然出現斷油的故障。
故障根源找到了,而造成主繼器燒蝕的原因是什么?
我找來(lái)燃油泵的控制電路圖進(jìn)行仔細的分析。
十、燃油泵的控制電路
燃油泵轉速是油泵ECU根據發(fā)動(dòng)機狀態(tài)(啟動(dòng)、輕負荷、重負荷)進(jìn)行二級(高速、低速)控制。當發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)時(shí),ECU發(fā)出1個(gè)高電壓(蓄電池電壓)信號到燃油泵ECU (FPC)端子。使燃油泵高速運轉。
發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)后,在怠速、輕負荷時(shí),ECU輸出1個(gè)低電壓信號(約9V)到燃油泵ECU,并使燃油泵低速運轉;而當發(fā)動(dòng)機高負荷時(shí),ECU發(fā)出1個(gè)高電壓信號到燃油泵ECU,并使燃油泵高速運轉。
燃油泵ECU電路的工作原理:
蓄電池正極→主易熔線(xiàn)→EFI保險絲→主繼電器“S”,通過(guò)發(fā)動(dòng)機ECU的M-REL提供電壓,使主繼電器“2”和“1”通道產(chǎn)生磁力,將“5”和“3”之間觸點(diǎn)導通,“3”一燃油泵ECU的+B→ “FP” →燃油泵工作。
根據燃油泵ECU作用和電路的工作原理,分析主繼電器燒蝕的原因。
繼電器為一額定工作電流的器件,以小電流控制大電流。它通過(guò)線(xiàn)圈的通斷電來(lái)控制其觸點(diǎn)的通斷,觸點(diǎn)的電流不能超過(guò)其額定值。
由于該舊燃油泵嚴重磨損,出現“卡滯”,使其工作電流增大。當油泵發(fā)生“卡滯”時(shí),觸點(diǎn)承受電流為一突變大電流,從而使觸點(diǎn)燒蝕。由于繼電器觸點(diǎn)燒蝕,造成瞬間斷電,使油泵瞬間停止工作而出現斷油現象。
故障的真正原因:
1.使用舊燃油泵,因使用時(shí)間過(guò)長(cháng),嚴重磨損,從而出現油壓偏低,發(fā)動(dòng)機出現動(dòng)力不足和加速不良。
2.因燃油泵出現卡滯,使電流過(guò)大,造成繼電器觸點(diǎn)燒蝕。
3.因繼電器觸點(diǎn)燒蝕,接觸不良,而造成瞬間斷油。
故障終于查明了。
我讓駕駛員和采購員一起到豐田維修中心買(mǎi)回1個(gè)新的由豐田公司生產(chǎn)的燃油泵,更換到車(chē)上,再作更換后的檢查。
1.檢查燃油是否有泄漏。
(1)接好所有燃油管,并把回油管用鉗子夾住。
(2)用導線(xiàn)將檢查連接器內2個(gè)電動(dòng)燃油泵檢測端子FP和+B短接。
(3)將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到“ON”位置,但不啟動(dòng),驗證電動(dòng)燃油泵工作,使油壓表的壓力達到392kPa(1號輸油管與總輸油管之間的油壓表不拆下)。
(4)關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān),取下檢查連接器上的導線(xiàn)。
(S)保持5min后,油壓在385kPa左右,無(wú)泄漏,將夾住回油管鉗子拆下。
2.檢查燃油泵端子FP和+B的電壓。
(1)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。
(2)用萬(wàn)用表檢查燃油泵端子FP的電壓為:怠速9V,突然加速為13.8V(標準電壓為:怠速8~10V,突然加速為12~14V ) 。
(3)檢查端子+B為13.8V(標準電壓為:9~14V)。
3.檢查怠速油壓。
(1)怠速時(shí)油壓為200kPa,正常。
(2)從調節器上拆下真空管,用塞子塞住管口,測得無(wú)真空時(shí)怠速油壓為285kPa,正常。
經(jīng)檢查無(wú)問(wèn)題后,我先將燃油泵系統壓力釋放,再將1號油管和總輸油管之間的油壓表拆下,裝回油管,將車(chē)開(kāi)出路試,故障徹底排除。
十一、維修體會(huì )
通過(guò)對這次故障的檢測排除,我得到一個(gè)啟示,就是千萬(wàn)不要隨便使用舊配件,尤其是重要零部件。即使使用,也必須在裝配前作認真的檢查,否則,很容易導致意料不到的故障,更嚴重的后果是給維修時(shí)造成極大困難,帶來(lái)判斷上的失誤。
通過(guò)對電控系統和燃油供給系統等的深入檢測,我深刻地體會(huì )到現代汽車(chē)機電一體化的完美結合,只有掌握好機電一體化的維修技術(shù),才能勝任現代汽車(chē)的維修工作。



