- 汽車電噴發動機常見故障診斷與分析(第2版)
- 稽偉
- 16字
- 2020-06-05 15:37:07
第一章 現代汽車故障的傳統診斷方法
第一節 通過望、聞、切、問、試來診斷故障
經常有人說,有了現代的診斷儀器,傳統的診斷方法以及維修理論、經驗就沒有用了。其實這多是非專業人士對汽車維修方面的一些猜想。如某新聞報道在宣傳現代檢測儀器重要性時舉例說,一名著名的維修專家收到他學生千里以外打來的電話,查詢發動機異響的故障,專家說把手機放在發動機上,然后專家便告訴他如何修理。每個老師都會經常收到一些學生的咨詢,并在看不見汽車的情況下為維修人員提供診斷思路和故障排除方法,這是再正常不過的事情。但后來的報道就離奇了,作者居然據此做出沒有檢測儀器就無法診斷故障的怪論。請問手機是什么檢測儀器?其實這位專家就是用了中醫看病時望聞切問中的聞,即“聽”。許多看似復雜的問題,經常就是很基本的機械故障。
維修現代汽車確實離不開檢測儀器,但這并不是說所有的檢測都離不開檢測儀器,也不是說檢測儀器提供的信息都可靠。現代檢測儀器用外行人的說法是讓傻子都會修車。有了它許多復雜的故障變得容易檢修了,為維修人員節約了大量的時間。但任何檢測儀器都有其局限性,所以,好的檢測儀器代替不了對經驗的把握和對理論的學習。真正的維修專家都是在掌握構造、原理的基礎上,利用正確的診斷思路、邏輯推理和檢測儀器,進行查找、診斷。使用檢測儀器是全部診斷活動的一個重要環節,但不是全部。對于任何一個故障的診斷都要建立在正確分析的基礎上,沒有正確的分析就沒有正確的思路,也就沒有有效的方法。在開始接觸用戶時應盡量收集一切有用的信息,尋找一個符合邏輯的切入點,有了正確的診斷思路才能少走彎路。
第一節 導讀
思考一下導讀中的案例,帶著問題進入本節的學習。
1.同樣是大宇車系的可調式節氣門位置傳感器,但旋轉方向不同。若裝錯,第一次起動正常,原地做幾次加速動作后,就會出現怠速抖動、排氣回火、加速放炮。
2.藍鳥轎車匹配有U12發動機和U13發動機,但發動機的許多零部件都不能互換,如發動機冷卻液溫度傳感器互換后會造成發動機起動困難或油耗高等故障。
3.桑塔納2000和桑塔納3000的空氣流量傳感器的型號不同,不能互換。互換會導致混合氣過濃,油耗增加。
4.在熱車的狀態下,用化油器清洗劑直接噴射熱絲式或熱膜式的空氣流量傳感器,一方面可以清除積炭,另一方面強烈的冷卻作用又可以使控制單元失去對該空氣流量傳感器的記憶,免去了控制單元重新學習程序。
5.每次起動需要滯后2s才能起動,說明凸輪軸位置傳感器失效退出。
6.排氣門燒蝕會使氣缸密封不良,導致冷車和熱車都需連續兩次起動才能起動發動機。起動發動機后在排氣尾管出氣口處能聽到“噗噗”聲。
7.捷達轎車型號不同其控制單元版本也不同,所換的發動機控制單元版本與原車不符,會造成換檔沖擊、油耗增大。
8.手放到尾管排氣出口處,用手感覺排氣尾管的排氣量,如過小說明發動機排氣不暢。急加速時如有金屬撞擊聲,說明消聲器內部開焊;沒有金屬撞擊聲,則是三元催化轉化器(TWC)堵塞。
9.氧傳感器觸頭發白,說明被冷卻液污染。應重點檢查氣缸墊和渦輪增壓發動機的進氣歧管墊的密封性。
10.起動時手摸燃油分配管前的汽油軟管,應感覺到汽油在流動,否則說明電動燃油泵沒有工作。
11.冷車起動有時能起動,有時多次起動也不行,但熱車后起動正常;怠速運轉平穩,急加速時發動機轉速不穩定、矬車,說明蓄電池、發動機、變速器或控制單元的接地線中有一個接地不良。
12.燃油系統保持壓力低于正常值時通常表現為冷車起動基本正常,熱車起動困難。因為高溫使燃油分配管內燃油蒸發造成氣阻。
13.冷車時起動和行駛正常,熱車高速行駛時會突然熄火,熄火后無法再立即起動,過15min左右可正常起動,說明點火繼電器、曲軸位置傳感器、點火模塊和點火線圈中有一個熱穩定性不好。
14.汽車行駛正常,但急加速時排氣管冒黑煙,嚴重時急加速熄火。故障原因是燃油箱加得過滿,一部分燃油以液態形式直接進入炭罐。
15.每天第一次起動汽車時排氣管冒藍煙,發動機發出“突突”聲10s,隨后一天之內排氣管不再冒藍煙,說明氣門油封密封不良。
16.熱車急加速時排氣管冒藍煙,打開氣門室蓋加速時此處也冒煙,說明活塞環密封不良。
17.打開空氣濾清器,里邊有黑色油液,說明曲軸箱通風閥(PCV)堵塞。
18.怠速時抖動得非常厲害,發動機故障指示燈不亮,試車時急加速矬車,大負荷時動力不足,但中速運轉平穩,通常是廢氣再循環(EGR)閥密封不良造成的。
19.每天第一次踩加速踏板時感覺費勁,說明節氣門處有較多的積炭,應及時清洗節氣門系統和旁通空氣道,否則會造成行駛正常,但放松加速踏板熄火。
20.每天發動機第一次起動時困難,但起動時如踩下加速踏板起動就不困難了,說明旁通空氣道內有較多的積炭,應清洗旁通空氣道內怠速步進電動機和怠速空氣閥,洗后用壓縮空氣吹干凈。
一、看——體現維修人員的經驗和水平
1)望即“看”,看清是什么車型、哪年生產、什么配置。同一個車型不同年代配置就可能不一樣。如不注意區分,一旦裝錯,就會導致發生新的故障。
2)注意觀察易發生故障的部位,通過是否被污染、是否密封不良、是否顏色發生異常變化等細節分析故障,許多故障在外觀上都留有一定的痕跡,只要注意觀察,注意這方面的積累,就能達到快速準確診斷故障的目的。
3)看怠速質量,看發動機工況。發動機怠速高時,看進氣系統的真空軟管是否發生破裂。發動機冷卻液溫度過高故障,在冷車時看散熱器內冷卻液液面高度。觀察發動機所有的附件是否安裝正確,所有的端子(插接器)是否連接可靠,所有的接地點是否可靠接地。
1.韓國大宇車系的節氣門位置傳感器和怠速控制閥
1)韓國大宇車系中有兩種節氣門位置傳感器,外表相同,都是可調式節氣門位置傳感器,只是怠速節氣門輸出電壓調節長孔的旋轉方向不同,一個是順時針旋轉輸出電壓升高,另一個是逆時針旋轉輸出電壓升高。由于兩種節氣門位置傳感器配置于不同的車型,如裝錯,汽車第一次起動正常,但是原地做幾次加速動作后,儀表板上故障指示燈便會被點亮,隨后發動機怠速抖動,排氣管發出“突突”聲,加速放炮,并留下節氣門位置傳感器(TPS)的故障碼。大宇車系可調式節氣門位置傳感器見圖1-1。
圖1-1 大宇車系可調式節氣門位置傳感器
2)韓國大宇車系中的怠速控制閥也有兩種,一種怠速控制閥是順時針旋轉的,另一種怠速控制閥是逆時針旋轉的,選配時一定要注意閥旋轉的方向要和節氣門開啟方向一致。如果裝錯,大負荷時本應將怠速控制閥開啟到最大位置,以保證充氣系數。但裝錯的怠速控制閥旋轉方向和節氣門開啟方向不一致,導致本應開啟到最大位置的閥門卻完全關閉,引起汽車加速遲鈍,沒有高速。
2.藍鳥車U12和U13發動機
U12和U13發動機同樣都是為藍鳥轎車匹配的發動機,但U12發動機和U13發動機的許多件都不能互換,如發動機冷卻液溫度傳感器互換后會造成發動機起動困難或油耗高等故障。
3.桑塔納2000和桑塔納3000的空氣流量傳感器
桑塔納2000和桑塔納3000的空氣流量傳感器的型號不同,桑塔納2000空氣流量傳感器的型號是06A 906461,為四根導線,傳感器內沒有進氣溫度傳感器,桑塔納3000的空氣流量傳感器型號是IJD 906461,為五根導線,傳感器內設有進氣溫度傳感器,兩種空氣流量傳感器的工作特性不同,不能互換。互換會導致混合氣過濃、油耗增加,在開環期間會造成三元催化轉化器(TWC)內工作溫度過高,容易燒壞TWC。
4.控制單元版本型號
在更換發動機控制單元時,一定要看控制單元版本。即使車型相同,但具體配置不同,發動機控制單元版本就有可能不同。如捷達轎車分為多種型號,如所換的發動機控制單元版本與原車不符,會造成汽車運行不平穩、換檔沖擊、油耗增大、排放增加,還會將不存在的故障存入故障存儲器。
5.裝錯燃油泵
某些車型發動機分為單點式和多點式兩種燃油噴射形式。由于單點式發動機燃油泵的出油壓力明顯低于多點式發動機燃油泵的出油壓力,所以在更換燃油泵時,本來應裝多點式發動機燃油泵的,如果誤裝了單點式發動機燃油泵,由于燃油壓力過低,會造成加速矬車、大負荷動力不足、提速困難。
6.看熱絲式和熱膜式空氣流量傳感器是否被積炭污染
如汽車怠速時嚴重抖動,行駛中動力不足、加速不良,急加速時進氣管回火,尾氣排放中NOX嚴重超標,說明混合氣過稀。而儀表板故障指示燈不亮(說明電控系統正常),燃油壓力正常(說明燃油系統正常),怠速轉速沒有超過標準,說明進氣系統沒有出現泄漏,按經驗最大可能是熱絲式和熱膜式空氣流量傳感器被積炭污染。打開空氣濾清器,拆下濾芯,查看熱絲式和熱膜式空氣流量傳感器。如果被積炭污染,會形成隔熱層,使傳感器輸出信號過低,導致混合氣過稀,從而引發上述故障。
在熱車怠速的狀態下,用化油器清洗劑直接噴射空氣流量傳感器的熱絲或熱膜,一方面可以清除積炭,另一方面強烈的冷卻作用又可以使控制單元失去對該空氣流量傳感器的記憶,免去了重新學習的程序。控制單元不需經重新學習,可以在清洗后,立即恢復正常的工作狀態。
7.發動機的進氣歧管墊密封性檢測
裝有渦輪增壓或機械式增壓的發動機如果使用不當,容易造成進氣歧管墊密封不良。發動機的進氣歧管墊是一次性的,一旦打開必須更換。一輛略好些的轎車換一次進氣歧管墊需要花費數千元。
進氣歧管墊密封不良的危害
1)進氣歧管墊密封不良,會造成怠速不穩、加速不良。
2)裝有渦輪增壓系統的發動機,泄漏的冷卻液竄入燃燒室,然后進入排氣系統,會污染氧傳感器和催化轉化器,導致催化轉化器硅中毒、堵塞引發排氣不暢,進而造成汽車沒有高速,發動機工作溫度過高。
3)冷卻液竄入潤滑系統,會使機油乳化變質。冷卻液的大量流失,還會導致發動機工作溫度過高。所以進氣歧管墊一旦密封不良必須及時更換。
如何判斷進氣歧管墊是否發生泄漏非常重要。裝有渦輪增壓或機械式增壓的發動機進氣歧管處有冷卻液道,進氣歧管墊密封不良,冷卻液會經燃燒室進入排氣管,要準確地判斷進氣歧管墊是否密封不良,可檢查火花塞電極和氧傳感器觸頭的顏色。
火花塞電極發白但沒有燒蝕、氧傳感器觸頭發白都說明被冷卻液污染。應重點檢查氣缸墊和進氣歧管墊的密封性。
①第一次氣缸墊密封不良時,通常是混合氣進入冷卻系統,而冷卻液并沒有進入燃燒室。多次出現氣缸墊密封不良時,才會出現冷卻液進入燃燒室。進行發動機的缸壓檢測,如相鄰兩缸缸壓過低說明氣缸墊密封不良。
②裝有渦輪增壓或機械式增壓的發動機進氣歧管墊密封不良,冷卻液就會直接進入燃燒室。
圖1-2 火花塞結構
8.火花塞電極上的沉積物
發動機的許多故障可以通過火花塞電極顏色的變化和沉積物來分析,火花塞結構見圖1-2。發動機正常情況下運轉,燃油質量和空燃比符合廠家的規定,在使用較長時間后絕緣體裙部為灰白色、灰黃色或灰褐色,火花塞電極顏色為暗紅色或鐵銹色都是正常的(電極的暗紅色或鐵銹色是無鉛汽油中添加劑造成的)。即使兩電極間呈現灰色至微黑色,有輕微損耗,也屬于正常情況。這些說明火花塞熱值與發動機匹配良好,整個系統工作正常。而下面的幾種情況就屬于不正常情況。
(1)火花塞電極發黑 電極上有黑色沉積物的原因是混合氣過濃或燃燒條件不好,產生積炭。對使用空氣流量傳感器的車型,拔下傳感器后面的真空軟管,會使混合氣變稀,再加大節氣門開度運轉幾分鐘可燒掉火花塞上的積炭。火花塞黑得較快,通常是點火線圈故障造成高壓火弱,導致燃燒不好所致。
(2)火花塞電極顏色發灰 灰色沉積物一般是汽油中的添加劑所致,沉積物過多時會引起缺火現象。
(3)火花塞電極發白
1)火花塞電極發白,但電極沒有熔化,說明火花塞電極被冷卻液污染。氣缸墊或渦輪增壓發動機的進氣歧管墊密封不良,冷卻液進入燃燒室(冷卻液的沉積物是白色的)。
2)火花塞電極發白,并且電極熔化,絕緣體呈白色,說明燃燒室溫度過高。可能是燃燒室積炭過多,導致壓縮比變大,引發多點燃燒和爆燃所致。
3)火花塞未按規定力矩擰緊(火花塞緊固力矩為30N·m),導致散熱不良,也會造成同樣故障。
4)火花塞電極顏色為灰白色,也可能是混合氣過稀。
(4)火花塞電極變圓,且絕緣體有疤痕 這是因點火時間過早所致。造成點火時間過早的原因除點火提前角過早外,也可能是汽油標號過低。汽油標號越低,辛烷值就越低,抗爆性就越差,易于引發早燃。火花塞熱值過高和燃燒室內積炭過多同樣也會造成早燃。
(5)火花塞絕緣體頂部有黑色條紋 表明火花塞已經漏氣。火花塞絕緣體頂部有裂紋,多為汽油標號過低、點火時間過早和燃燒室溫度過高所致。
(6)火花塞電極發紅 火花塞電極發紅,說明汽油的標號過低。
(7)火花塞上有油性沉積物 一般為機油進入燃燒室所致。
1)氣門油封漏油:每天第一次起動時,排氣管出氣口處冒藍煙,隨后一天內排氣管出氣口處不再冒藍煙。
2)活塞環和氣缸壁之間密封不良:冷車起動時,排氣管不冒藍煙,行駛中急加速時排氣管冒藍煙。
3)汽車低速行駛中排氣管出氣口處冒藍煙,中高速行駛中排氣管出氣口處不冒藍煙,說明渦輪增壓系統的密封環密封不良。
二、聽——是維修人員的基本功
聞即“聽”,有經驗的維修人員只要汽車從身邊通過,就可以聽出車的一些故障。即使在屋內也可從制動聲中準確地判斷出外邊道路上汽車制動器的工作情況(制動力矩的大小、是否發生制動跑偏)。這些維修人員之所以能從聲音中分辨出各種不同的故障,這和他們在長期實踐中認真體會、總結有關。只要用心,許多異常響聲只要聽到一次,就會記在心中,隨時做出反應。
要從聲音變化中準確地分析出故障,就要了解各種響聲的特性。如連續性響與間斷性響、脆響與悶響、有規則與無規則的響等,以及異常響聲在什么時候、什么工況時出現;失火的聲音,燃油泵的噪聲,急加速時分辨三元催化轉化器燒熔導致內部松動的異常響聲和消聲器隔聲板內部開焊引發的異常響聲;還有動力總成的異常響聲,高速旋轉件(如傳動軸)平衡不好造成的異常響聲,正時傳動帶接觸不良的異常響聲,進、排氣歧管墊或氣缸墊密封不良的異常響聲,風阻造成的異常響聲等。為了聽得更準確,有些部位還須借助聽力棒、橡膠管和聽診器。
異常響聲的診斷在汽車故障診斷中是最難的,汽車大部分零件都是金屬的,傳聲性良好,異常響聲經常傳得全車都是,異常響聲又大都是在動態時才有。傳動系統的異常響聲,維修人員無法接近聲源。所以聽故障必須依靠對構造、理論的理解,需要系統地學習、掌握相關的構造、原理,還必須有豐富的維修經驗。
1.無法起動故障的診斷
發動機無法起動的原因很多,下面僅舉3例。
如無法起動,首先應診斷燃油系統是否有油、點火系統是否有火。
(1)是否有電控燃油泵(圖1-3)工作的聲音 起動前打開燃油箱蓋,如電控燃油泵控制系統正常,而點火系統有故障,在起動時在燃油箱蓋處應最少能聽到燃油泵工作2s的泵油聲音。如起動時聽不到燃油泵的工作聲,應檢查燃油泵的繼電器、熔絲和與其相關的電路,如上述均沒有問題,說明故障在控制單元。
圖1-3 燃油泵結構
(2)是否有噴油器工作聲 起動或工作時均可以用聽力棒靠近噴油器(圖1-4)聽其是否工作。如能聽到工作聲,說明噴油,則不能起動的故障在點火系統。
(3)是否有火花塞工作聲 在檢測點火系統是否正常時,起動或工作中均可以用聽力棒靠近火花塞,聽其是否工作,如能聽到工作聲說明有火,點火系統基本正常,則不能起動的故障在燃油系統。
如果既沒有火花塞的工作聲,也沒有噴油器的工作聲,則可能是曲軸位置傳感器的故障。
2.電噴發動機燃油系統的檢查
在進行故障診斷儀和燃油壓力檢查前,先聽以下各部位的工作聲,可以更快地查到故障點。
(1)燃油泵繼電器是否自行接通的檢查 打開燃油箱蓋,在起動的同時聽是否有燃油泵工作的聲音,如沒有應重點檢查燃油泵繼電器及其電路。
(2)噴油器是否工作的檢查 發動機工作時,用聽力棒逐個聽噴油器,應能聽到噴油的“咔嗒”聲。否則應檢查噴油器的電路。有經驗的維修人員還可以聽出噴油器是否發生卡滯。
(3)燃油泵工作聲音是否正常的檢查 檢查燃油泵30s出油量,需同時注意燃油泵運轉聲音是否平穩,有無雜音出現。如出油量過少或有雜音出現,說明燃油泵發生早期磨損,或因缺油過熱造成熱變形,或燃油濾清器堵塞。
(4)進氣歧管切換閥是否開啟的檢查 一些配置較好的發動機為了保證發動機高速時的充氣系數,在進氣系統上裝有進氣歧管切換閥(圖1-5)。在發動機轉速超過3250r/min后開啟進氣歧管切換閥,使進氣走短道直接進入燃燒室。將聽診器或聽力棒搭在進氣歧管切換閥處,在發動機轉速超過3250r/min后,應能聽到切換閥開啟發出的“咔”聲,如聽不到說明有故障。
圖1-4 噴油器結構
圖1-5 進氣歧管切換閥結構
3.氣門關閉不嚴導致連續兩次起動才能成功
冷車和熱車都需連續兩次起動才能發動發動機,發動機故障指示燈不亮,燃油壓力正常,檢查氣缸壓力,個別缸氣缸壓力偏低。此故障有可能是氣門關閉不嚴,導致燃燒室內壓力建立不起來。
常見的氣門關閉不嚴的原因有以下兩個方面。
(1)積炭過多導致進氣門密封不良 這類故障的特點是每天第一次起動都需連續兩三次起動才能起動發動機。發動機工作時,用聽診器聽進氣門一側,如能聽到“噗噗”聲,說明進氣門密封不良。
(2)排氣門燒蝕導致密封不良 冷車和熱車都需連續兩次起動才能起動發動機。起動發動機后在排氣尾管出氣口處如能聽到“噗噗”聲,說明排氣門密封不良。
進行發動機氣缸壓力的檢測,哪個缸氣缸壓力低,說明該缸的排氣門燒蝕了。
4.起動時聽到“轟隆、轟隆”的異常響聲
起動過程中如聽到低沉的“轟隆”、“轟隆”異常響聲,故障可能源于機油泵或燃油泵。診斷時可用排除法。打開燃油箱蓋,在發動機工作時能在此處聽到“轟隆”、“轟隆”異常響聲,說明燃油泵受熱變形,應及時更換燃油泵。也可以檢查燃油壓力,燃油泵受熱變形后,燃油壓力會明顯下降。
如上述兩項檢查都沒有問題,說明故障在潤滑系統的機油泵,應及時更換機油泵。
5.發動機間歇性起動不良
一輛高爾夫轎車在大部分時間里發動機無法起動,但偶爾也能起動。該發動機只有凸輪軸位置傳感器,沒有曲軸位置傳感器。
判斷起動方面故障時,第一步應先區分是點火系統還是供油系統的故障。在證實蓄電池供電充足的前提下,起動時打開燃油箱蓋如能聽到燃油泵2s工作聲,說明燃油泵繼電器已經自行接通,無法起動和供油系統無關;由于火花塞沒有工作,控制單元會在燃油泵開始工作2s后停止其工作。為了進一步證實,在第二次起動時應用聽診器聽診火花塞是否有工作聲,如沒有說明故障在點火系統。
可以用發光二極管檢測凸輪軸位置傳感器。以大眾車系為例,關閉點火開關,斷開凸輪軸位置傳感器插頭,用VAG1594輔助導線和發光二極管連接1號和2號端子。起動發動機,發動機工作幾秒后,每個工作循環發光二極管應有短暫的閃亮。也可以用示波器檢查凸輪軸位置傳感器的工作波形,經檢查凸輪軸位置傳感器有故障,更換后故障排除。
6.發動機斷缸、缺火異常響聲的診斷
這種異響的特點是異響伴隨發動機強烈振動而產生,且聲音頻率與振動頻率相同。如遇到這種情況,可用紅外線測溫儀逐缸檢測排氣歧管的工作溫度。找到溫度低的缸,再用聽診器或聽力棒貼近噴油器,聽噴油聲;再用聽診器或聽力棒貼近火花塞聽點火聲。裝有OBDⅡ系統的車型,在起動和1000r/min轉速時,如失火率達到2%~3%,控制單元會自動關閉該缸的噴油器和火花塞,但在大負荷時會重新開啟。所以,裝有OBDⅡ系統的發動機在怠速和小負荷時缺缸,大負荷時不缺缸,仍然說明相應氣缸有失火現象。
7.正時傳動帶、軸承磨損產生的異常響聲
(1)冷車時有明顯響聲 轎車通常在結構上選取帶傳動將發動機的動力傳遞給發電機、空調壓縮機、動力轉向泵、水泵等部件。但是,由于部件質量問題或工作環境惡劣,導致傳動帶早期磨損引起打滑。同樣的問題也會發生在空調軸承、水泵軸承、發電機軸承等部件上。這種異響往往聽起來刺耳,音量較高,冷車時更加明顯。判斷方法比較簡單,用一根木棒抵在汽車的某個部位上,靠近異響聲源時聲音有明顯變化。這種故障可以通過更換過度磨損件來排除。
(2)冷車和熱車時正時傳動帶都發出“吱吱”聲 發動機工作時正時傳動帶發出“吱吱”聲,用肥皂涂抹在正時傳動帶內側,重新起動,如“吱吱”聲消除,可不在意它。如無法消除“吱吱”聲,應重點檢查:
①傳動帶輪支架是否發生變形,導致正時傳動帶發生扭曲。傳動帶輪支架變形必須更換,如校正后重新使用,由于支架剛度下降,很快會再次發生扭曲。
②所換的傳動帶是否是正品件。次品件由于梯形形狀和正品件有明顯差異,導致和傳動帶輪接觸不良,會發出“吱吱”聲,所以必須使用正品件。
8.發動機和變速器不匹配產生的異常響聲
有一輛轎車,行駛到車速110km/h時發動機振動強烈。經反復試車發現發動機轉速3000r/min時有噪聲,但隨著檔位降低,噪聲和振動減小,一檔和二檔時聲音均屬于正常。對變速器做更換維修,故障排除。這是一例變速器和發動機匹配不當引起的故障,異響隨檔位的變化而出現,不同檔位明顯不同。
9.可變點火正時電磁閥是否開啟的檢查
一些配置較好的發動機在大負荷時不僅要增大充氣系數,而且在高速時要加大點火提前角。因為發動機點火提前角越臨近爆燃點,有效輸出功率就越大。將聽診器或聽力棒搭在可變點火正時電磁閥處,在發動機轉速超過4250r/min后,應能聽到電磁閥開啟時發出的“咔嗒”聲,如聽不到說明有故障。
三、摸——行家一出手即知有沒有
切就是摸,摸是維修人員常用的技法。汽車維修業內有一句經典的話——行家一出手即知有沒有。
發動機起動困難,在起動同時用手摸燃油系統進油軟管,如有脈動,說明燃油泵可以工作。起動時進油軟管沒有脈動,說明燃油泵沒有工作,應重點檢查燃油泵繼電器。
如在檢查冷卻液是否需要更換時,通常都是檢查其冰點、相對密度及外觀,發現相對密度增大、液體變稠、冰點升高及出現變質、變味、發泡等現象時必須更換。但也可以只摸一下散熱器的上下水管是否發軟,即可做出準確判斷。當冷卻液中的添加劑被高溫和壓力消耗到一定程度后,酸堿平衡性被打破,冷卻系統就開始電化學反應。由于電化學反應,冷卻液軟管通常從里邊開始損壞,檢查時會發現橡膠軟管明顯發軟。軟管發軟后大負荷時橡膠軟管會被吸扁,造成冷卻液循環受阻,發動機溫度過高。
在更多的檢測中,還可以摸溫度是否發生超出正常的變化。當然,為了診斷更準確,有些部位還須借助紅外線測溫儀。
1.通過溫差檢測散熱器是否發生堵塞
如懷疑散熱器內冷卻液道堵塞,可以在發動機正常工作溫度下,用手觸摸散熱器水室即可直接感覺出來。正常情況下整個散熱器水室的溫度應是基本平衡的,如散熱器水室兩邊冷,中間燙,說明散熱器水道已經發生堵塞。如果轎車空間小,無法用手觸摸散熱器水室,可以用紅外線測溫儀檢側散熱器進出水管溫差。發動機出水口的溫度是發動機的冷卻液溫度,回水管是冷卻后的冷卻液溫度,應比出水口的溫度低30℃左右。如散熱器進、出水管溫差過大,回水管溫度過低,說明散熱器內部水道發生堵塞,造成發動機工作溫度過高,必須清洗散熱器。
2.摸與聽相接合診斷三元催化轉化器是否發生堵塞
國內的汽油和機油里可能含有硫、磷等有害元素,大城市又經常發生堵車,致使尾氣排放中一氧化碳(CO)含量高,這些都易引起三元催化轉化器(TWC)堵塞。
(1)常見的造成TWC堵塞的原因
1)混合氣過濃會造成TWC堵塞。
2)嚴重燒機油的發動機容易造成TWC堵塞。
3)由于氣缸墊或渦輪增壓發動機的進氣歧管墊密封不良,使冷卻液進入燃燒室,不僅會造成TWC硅污染,失去轉化能力,而且也會造成TWC堵塞。
(2)TWC堵塞故障現象TWC堵塞使排氣背壓明顯升高,導致汽車沒有高速,最高車速只有110~130km/h左右,自動變速器也無法升到超速檔。
(3)TWC堵塞故障的診斷 判斷TWC是否發生堵塞的方法很多,其中最簡單的就是將手放到尾管排氣出口處,用手感覺排氣尾管的排氣量,如在相同的節氣門開度下,排氣量明顯小于其他車,說明該車排氣不暢。導致排氣不暢的可能原因有兩個:
1)TWC堵塞,造成排氣不暢,急加速時排氣系統一般沒有異常響聲。
2)消聲器內部隔聲板開焊,造成排氣不暢。急加速時能聽到消聲器內松動的隔聲板,在排氣氣流沖擊下發出的“嘩啦、嘩啦”的異常響聲。
(4)檢測TWC是否發生堵塞也可以看氧傳感器觸頭顏色
1)氧傳感器觸頭顏色發黑,說明混合氣過濃,TWC前部被積炭堵塞。氧傳感器與TWC的裝配關系見圖1-6。氧傳感器外形見圖1-7。
圖1-6 氧傳感器和TWC的裝配關系
圖1-7 氧傳感器外形
2)氧傳感器觸頭顏色發白,說明冷卻液進入燃燒室,氧傳感器觸頭被冷卻液污染,TWC前部被冷卻液添加劑的結晶堵塞。
3.用觸摸法檢查燃油系統
(1)發動機工作時手摸燃油分配管前的汽油軟管感覺到汽油在流動 起動時手摸燃油分配管前的汽油軟管,在發動機工作時應明顯感覺到汽油在流動。否則說明電動燃油泵沒有工作。
(2)發動機中小負荷時手摸回油管感覺到汽油流動 在節氣門開度較小時,手摸燃油壓力調節器回油管,應感覺到汽油流動。否則應檢查燃油壓力調節器上的真空軟管是否堵塞或有裂紋。在節氣門開度較大時,手摸燃油壓力調節器回油管,應感覺不到汽油流動,否則說明燃油壓力調節器上的回油閥關閉不良。
四、問——是查詢故障的一個關鍵環節
有經驗的駕駛人是半個修理工。他們對故障的描述在大多數時是非常準確的。而且有些故障很難再現,所以認真聽取駕駛人敘述,并有針對性地提一些問題,可以迅速縮小故障診斷的范圍。在問的過程中不要使用用戶聽不懂的術語,盡量用事例詢問,通過診斷性的提問,得到故障發生時的條件和情況,以確定是哪個系統發生了故障,在系統中又是哪個部件發生了故障。通過詢問了解故障是否反復出現,如是反復出現,是否有共同特性?是否因用戶的不良習慣或不適當的使用影響了車輛的運行?在前期維護中是否有保養不當?在以前的維修史上是否有故障先兆?是否存在任何駕駛方面的異常,如加速矬車、沒有高速,什么車速下有異常響聲等。如故障指示燈被點亮,要問清楚故障指示燈什么時候被點亮,行駛過程中故障指示燈在車速多少時開始點亮,行駛過程中故障指示燈是否有時閃爍?車輛同一故障是否在其他地方修過,都換了哪些件,修理單的內容?在正常保修期內是否按期限進行維護,換油的間隔里程或時間?如發動機缺缸,火花塞和高壓線使用多少里程了?
駕駛人或維修人員誤操作造成的故障(人為造成的故障)因為沒有規律,所以診斷難度是最大的。如汽車同一個故障被多家修理部門維修過,認真聽取前任維修人員和駕駛人對維修過程的陳述是非常重要的,這可為維修人員的診斷確定一個合乎邏輯的切入點。
1.每天第一次起動困難故障的診斷
用戶反映熱車起動正常,但每天第一次起動都需要連續起動三次才能成功。第一次起動后,當天再起動就非常順利。遇到這種故障應向駕駛人詢問是否經常短距離中低速行駛,連續行駛里程多少。如駕駛人只是每天開著車在市區內上下班,連續行駛里程又在30000km左右,說明故障的原因是燃燒室內積炭過多,就車清洗后即可排除故障。問的同時可以進行一些檢測。
①看氧傳感器的觸頭是否發黑,檢測孔是否被積炭堵塞。存在上述問題,說明燃燒室積炭過多。
②讀取氧傳感器的數據流,如氧傳感器輸出電壓在0.1~0.9V之間擺動,就說明燃燒室內積炭過多。在進入閉環控制后,快速踩下加速踏板,待轉速上升到3000r/min時迅速放松加速踏板,同時讀取氧傳感器輸出電壓的數據流,新的氧傳感器輸出電壓在0.3~0.7V之間擺動;氧傳感器被輕度污染后,輸出電壓在0.2~0.8V之間擺動;氧傳感器被嚴重污染后,輸出電壓在0.1~0.9V之間擺動。
使用清潔汽油的汽車,因汽油中含有清潔劑,所以燃燒室積炭很少。經常跑高速、長途行駛的汽車,燃燒室達到自潔溫度,所以燃燒室內也基本沒有積炭。
2.冷車起動困難,熱車起動正常
用戶反映發動機在冷車時起動有時能起動,有時多次起動也不行;但熱車后起動正常。怠速運轉平穩,急加速時發動機轉速不穩定、矬車。這類故障動用檢測儀器往往要大費周折,而有經驗的修理工通常只需2~3min即可排除故障。
這類故障通常是由于發動機接地線、蓄電池接地線或蓄電池正極線接觸不良引起的。修理時大都只需將接地線或蓄電池連接螺栓擰緊即可,少數有銹蝕或鈑金修理后重新噴漆的,用刮刀將連接部位的銹蝕或漆刮掉后再將螺栓擰緊即可。
發動機接地線、蓄電池接地線或正極線接觸不良,為什么會造成冷車時起動有時能起動,有時多次起動也不行,但熱車后起動正常呢?道理很簡單,原因是金屬的熱脹冷縮。冷車時由于接地線或正極線連接螺栓松動接觸不實,接觸上時就可以起動,接觸不上時就無法起動。熱車后在電流的作用下受熱的接地線端膨脹,連接螺栓松動產生的間隙被暫時消除,所以熱車后起動正常。
同類故障,車輛急加速時引發的振動,可能使發動機接地線出現瞬間接觸不良,進而導致發動機轉速不穩定、矬車。
3.無論冷車、熱車都需多次起動,才能發動
用戶反映無論是冷車還是熱車都起動困難。電噴發動機不同于化油器發動機,化油器發動機加速裝置不參與工作,發動機無法發動,所以起動時需反復踩加速踏板;電噴發動機起動時有旁通空氣道,只有旁通空氣道內因積炭過多導致怠速空氣閥卡滯不能及時開啟,起動時才會出現不踩加速踏板無法起動的現象。
電噴發動機的空燃比是由燃油壓力和噴油脈寬決定的,踩不踩加速踏板和起動時空燃比沒關系,造成冷車和熱車都起動困難的原因是燃油壓力過低(幾乎沒有)。遇到此類故障應重點檢查燃油系統的怠速油壓和保持壓力。
①其中最常見的原因是燃油系統密封不良導致沒有保持壓力。無論冷車、熱車都需要連續起動3次。
②燃油系統保持壓力低于正常值時通常表現為冷車起動基本正常,熱車起動困難。這是因熱車后發動機自身溫度高,導致保持壓力過低的燃油管內燃油蒸發,產生氣阻。
燃油的保持壓力只是低于正常值,是不影響冷車起動的,熱車熄火后立即起動也完全正常,但熱車熄火20min后再起動就會出現起動困難,這是因發動機外表110℃的高溫使燃油管內燃油蒸發造成氣阻,導致起動困難。
4.每次起動后怠速自動提速到3000r/min左右
每次起動后怠速都會自動提速到3000r/min左右,遇到怠速達3000r/min的高怠速游車故障,應向用戶了解是否在近期清洗或更換過節氣門。如清洗或更換過節氣門,由于控制單元留有殘存記憶,會出現這類3000r/min的高怠速游車,經過7天左右的較長時間學習后大部分發動機可恢復正常。大眾系列汽車反復做幾次節氣門位置傳感器的匹配,可使其立即恢復正常。其他公司車型只需斷開蓄電池負極1min即可使控制單元消除殘存記憶,使發動機怠速恢復正常。
5.發動機間歇性起動困難
一輛別克轎車發動機間歇性起動困難。有時起動正常,有時起動一點反應都沒有,而蓄電池電壓正常,沒有故障碼,讀取數據流一切正常。防盜系統安裝不當或起動系有故障會造成無論冷車、熱車發動機都起動困難,但起動系故障不可能是間歇性的。經檢查防盜系統安裝也沒有問題。診斷陷入困境。
后經詢問駕駛人,才知道由于駕駛人誤將一把相似的鑰匙當作汽車鑰匙,由于該鑰匙齒略大于汽車鑰匙,致使鑰匙孔內彈簧片變形,導致發動機間歇性起動困難。更換鑰匙芯后故障排除。人為造成的故障沒有規律性,如不詢問清楚當事人將會走很多彎路。
五、試車是故障診斷過程中一個不可或缺的環節
試車是為了再現故障。為了正確診斷故障,對診斷性提問中發現的問題進行進一步認證,創造出與故障癥狀相符合的條件和工況,按照癥狀發生時的條件進行試車,如有可能最好和用戶一起進行路試。
試車不僅可以再現故障,使維修人員獲得第一手資料。而且在利用故障指示燈、診斷儀、多通道示波儀檢測故障時有時也需要路試。如用多通道示波儀檢測熱穩定性不好的點火系統故障時需將車預熱后才能做出正確診斷。
單一的快速路試往往不能再現故障,無法做出正確診斷。路試要么就在特定的車速進行,要么就完成一個完整的駕駛循環。
1)起動發動機,熱機后加速到高怠速2000r/min,保持5 min。
2)熄火,待發動機完全冷卻后,打開點火開關至少2s,重新起動發動機,逐漸加速到60~80km/h,保持車速行駛5 min。
3)停車,怠速運轉30s,以50%的節氣門開度加速到60~80km/h,保持車速行駛5min。
4)停車,怠速運轉1 min,關閉發動機,完成一個完整的駕駛循環。
1.EGR閥關閉不嚴故障的診斷
裝有EGR閥的汽車,怠速時抖動得非常厲害,發動機故障指示燈不亮,試車時急加速矬車,大負荷動力不足,但中速運轉平穩,這通常是EGR閥密封不良造成的。EGR系統結構見圖1-8。
EGR閥工作的條件是發動機冷卻液溫度在50℃以上,發動機轉速在1500~4500r/min,沒有急加速也沒有急減速時,EGR向進氣系統提供占進氣總量6%~13%的廢氣。怠速和急加速時EGR閥應處于關閉狀態,如關閉不嚴,影響了燃燒質量,就會造成發動機工況不良。而發動機中速運轉(行駛)時EGR閥處于開啟狀態,也就沒有了密封不良的問題,對發動機運轉自然沒有影響。
圖1-8 EGR系統結構
2.汽車行駛正常,但快速松加速踏板就熄火
汽車行駛加速都很正常,但快速松加速踏板就熄火。要診斷該故障,首先要了解發動機的斷油控制。放松加速踏板后為了節油和防止污染環境,發動機控制單元會自動停止供油,待轉速降到1500r/min時為防止過載熄火再恢復供油。
①在停止供油期間應同時停止供應空氣,否則到1500r/min恢復供油時,就會因混合氣過稀而無法點火。
②到1500r/min時怠速步進電動機和怠速空氣閥應及時開啟,否則供油時發動機轉速過低就會過載熄火。
所以遇到此類故障應首先檢查節氣門有無卡滯,進氣系統有無泄漏。然后再進一步檢查旁通空氣道里的怠速步進電動機和怠速空氣閥有無卡滯,能否在1500r/min時及時開啟。最后還需檢查噴油器是否被堵塞。
維修人員遇到此類故障通常是先就車清洗節氣門、旁通空氣道和噴油器,如不行再檢查進氣系統有無外部泄漏。
1)如果節氣門卡滯關閉不嚴,通常發動機會出現怠速轉速過高。節氣門處積炭過多,導致節氣門軸卡滯,還會造成怠速不穩、油耗增加等故障。
2)噴油器堵塞導致混合氣過稀,通常發動機出現怠速轉速偏低,怠速時噴油脈寬往往為5ms,明顯大于正常值。而且噴油器堵塞還會造成怠速抖動、加速矬車和大負荷動力不足。
3)使用空氣流量傳感器的發動機進氣系統有明顯的外漏,也會造成行駛正常,松加速踏板熄火的故障。與以上兩項不同的是,此類故障怠速時會出現由標準怠速轉速上限向高怠速方向游車的現象。
3.汽車行駛正常,但只要急加速就熄火
汽車起動和溫和踩加速踏板時行駛正常,但只要急加速就熄火。在車速上升的同時如果機油壓力也同步上升,而且機油壓力明顯超過了廠家規定。這通常是機油壓力限壓閥因過臟卡滯在不泄油一側,該發動機又使用的是液壓挺桿,機油壓力限壓閥不泄油后發動機轉速越高機油壓力就越高。液壓挺桿又依靠機油壓力動作,機油壓力越高,液壓挺桿內壓力也就越高。急加速時機油壓力過高導致液壓挺桿內壓力過高,造成所有氣門都處于開啟狀態,燃燒室內氣缸壓力過低而熄火。熄火后立即起動,因氣門還處于開啟狀態無法起動。過20min左右在彈簧的作用下,氣門關閉,可以正常起動。維修時需拆下機油壓力限壓閥清洗,使其滑動自如,即可排除故障。
4.行駛正常,但急加速時排氣管冒黑煙
汽車行駛正常,但急加速時排氣管冒黑煙,嚴重時急加速熄火。故障原因是燃油箱油加得過滿。正常時加油槍插到底,待油面接觸到加油槍時,會自動停止泵油。但此時加油站的工作人員會勸車主再加些油湊個整。殊不知油加得過滿,夏天環境溫度高,一部分燃油就會以液態形式直接進入炭罐。在炭罐清污電磁閥(CANP)開啟時,這部分汽油又會以液態形式直接進入進氣系統,然后不經噴油器,經進氣門直接進入燃燒室。所以急加速時(炭罐清污電磁閥處于開啟狀態)排氣管冒黑煙,嚴重時會因混合氣過濃,而導致急加速熄火。燃油吸附系統結構見圖1-9。
圖1-9 燃油吸附系統結構
加油過滿除了急加速時排氣管冒黑煙外,還有以下故障特征。
(1)夏天燃油箱加油口處有異響聲 環境溫度較高時,打開燃油箱蓋,發動機工作時,在此處能聽到燃油箱加油口傳出的異常響聲。由于加入過量的燃油,使其進入燃油蒸氣管和活性炭罐,高溫和振動產生的燃油蒸氣無法被活性炭罐吸附,燃油蒸氣在燃油箱加油口附近來回循環,產生異響。
(2)夏天車內汽油味大 主要原因在于加入燃油過多,使炭罐吸附能力飽和。當燃油箱里的燃油蒸氣無法被活性炭吸附時,從炭罐進氣口排入大氣的燃油蒸氣會通過空調進氣口進入車內,因此建議夏天不要加太多的油。
出現此類故障時,應拆開燃油蒸氣管,用壓縮空氣吹活性炭罐及油管,使其恢復吸附燃油蒸氣的能力。用壓縮空氣吹后如效果不明顯,則應更換炭罐。在活性炭罐的進氣口接較長的軟管,可以減少此類故障的發生。
(3)停車后地上有油跡 停車后在炭罐下邊的地上有油跡,說明加入燃油過多,在行駛中部分燃油被晃到炭罐內,使炭罐吸附能力飽和后開始滴油。
此類故障也有可能是炭罐清污電磁閥(CANP)閥(圖1-10)故障引起的,即CANP卡滯在開啟位置。在正常情況下,小負荷時CANP開啟角度較小,CANP開啟時控制單元為了防止混合氣過濃,要縮短噴油脈寬。而CANP卡滯在開啟位置時,控制單元沒有縮短噴油脈寬,夏天環境溫度較高,燃油箱內汽油蒸發量大,所以也會出現急加速時排氣管冒黑煙,嚴重時會出現急加速熄火的故障。
注:如果燃油箱和管路泄漏,車內汽油味也會較大。
圖1-10 炭罐清污電磁閥結構
5.冷車時起動和行駛正常,熱車后會突然熄火,無法立即起動
(1)故障現象 冷車時起動和行駛正常,熱車高速行駛時會突然熄火,熄火后無法立即起動,過15min左右可正常起動。開始時10多天出現一次,后來幾天出現一次,最后一天出現幾次,再后來熄火后就再也無法起動。
(2)故障分析 緩慢熄火一般是油路故障,而突然熄火則通常是電路故障。行駛100000km后,電路方面就容易發生故障。如點火系就容易出現熱車后工作穩定性下降的故障。點火系的保護裝置繼電器、控制點火提前角的曲軸位置傳感器、負責低壓電路通斷控制的點火模塊和負責將12V低壓電變成25000~30000V高壓電的點火線圈在冷車時可能工作正常,熱車后繼電器因觸點等處接觸不良阻值增大,導致工作電流同步增大,致使繼電器的磁性下降,使觸點無法閉合;或因電流增大,繼電器為保護所控制的電路而自動斷開觸點,使點火系沒有電。曲軸位置傳感器、點火模塊和點火線圈都有可能出現過熱短路。在熱車時突然熄火后,立即用紅外線測溫儀檢測點火系繼電器、曲軸位置傳感器、點火模塊和點火線圈(后兩個元件短路溫度分別在95℃和100℃左右,所以注意不要被燙著),哪個溫度過高就是哪個短路了。或用濕毛巾分別包裹曲軸位置傳感器、點火模塊和點火線圈,但不要弄濕接線頭。通過物理降溫,哪個裝置冷卻后可以起動,說明故障就在哪。
(3)根據工作范圍進行故障診斷
1)曲軸位置傳感器失效退出,發動機燃油系統和點火系統全部退出,既沒有電,也沒有油。監測時3個人配合進行,一個人負責起動發動機;一個人打開燃油箱蓋在起動瞬間聽有無燃油泵工作的聲音,或手握燃油管感覺是否有脈動;另一個人借助聽診器在起動瞬間聽有無火花塞工作的聲音。
起動瞬間既聽不到燃油泵工作的聲音,也聽不到火花塞工作的聲音,說明曲軸位置傳感器失效退出,應更換曲軸位置傳感器。
2)點火繼電器失效退出,點火系統沒有電,但燃油泵可工作2s。起動瞬間可以聽到燃油泵工作的聲音,但聽不到火花塞工作的聲音,說明是點火繼電器熱車后磁性下降,觸點無法閉合,點火系統沒有電,應更換點火繼電器。
3)點火模塊負責點火系統低壓電路的通斷。點火模塊只導通不截止時點火系統有低壓電,但沒有高壓電。起動瞬間既可以聽到燃油泵工作的聲音,也聽到火花塞工作的聲音,應做進一步檢測。用發光二極管檢測點火系低壓電路,起動時如發光二極管常亮不閃,說明點火模塊只導通不截止,應更換點火模塊。
4)點火線圈負責將低壓電變成高壓電。點火線圈內部短路時高壓火弱,無法點燃可燃混合氣。經檢查點火模塊工作正常,說明故障可能在點火線圈,拔下一根高壓線,連接一個火花塞,進行缸外試火。如果高壓火花是紅色火花,說明點火能量不足,應更換點火線圈或電容。
6.發動機在低速加速時有遲滯感,排氣管有輕微的“突突”聲
發動機低速加速時有遲滯感,中高速加速時正常,說明發動機低速時進氣不暢。低速加速時節氣門開啟角度有限,怠速步進電動機系統要參與工作,打開旁通空氣道,彌補進氣量的不足,如旁通空氣道被廢氣返流的積炭堵塞,或因怠速空氣閥卡滯無法開啟,在低速加速時不能及時補充進氣量,就會因充氣系數不足,有遲滯感。低速加速時排氣管有輕微的“突突”聲,則是因充氣系數不足,導致發動機動力不足造成的。
拆下節氣門前邊的皺紋管,先檢查節氣門,如節氣門附近有積炭,說明該發動機進氣系統很長時間沒有清洗。應用節氣門清洗劑對節氣門進氣道和旁通空氣道進行就車清洗,清洗后用壓縮空氣將殘存的積炭吹干凈。清洗后大眾車型需要對節氣門位置傳感器進行重新匹配,其他公司車型可斷開蓄電池負極1min,使其失去殘存記憶,即可使怠速完全恢復正常,發動機低速加速時有遲滯感的故障隨即消失。
7.汽車在低速區域行駛中容易熄火
如出現汽車在低速區域行駛中容易熄火,一天發生多次,速度達到20km/h后行駛就完全正常。行駛中容易熄火,應從油、電和氣三個方面考慮問題。
如故障在燃油壓力或點火系統,不可能出現低速區域熄火,中高速正常。所以檢測時不需要檢測燃油壓力和點火系工作狀況。油、電兩個方面沒有問題,就應把檢測重點放在“氣”上。發動機進氣系統外部密封不良,不會只影響低速區域工作的穩定性。所以進氣系統外部密封不良的可能性可以排除。余下的就是進氣系統內部密封不良的可能性診斷。
讀取怠速時節氣門開度的數據流。如怠速時節氣門開度過大,說明節氣門被廢氣返流污染,節氣門只要被廢氣返流污染,在清洗節氣門時,就必須同時清洗旁通空氣道,因為它們工作環境完全相同。旁通空氣道內怠速步進電動機的轉子和定子間的工作間隙非常小,即使做了清洗,如不用壓縮空氣吹干凈,也會出現卡滯。
在發動機怠速時節氣門基本關閉,發動機工作靠旁通空氣道供氣。在發動機低速時,節氣門開啟角度較小,發動機工作靠怠速步進電動機開啟旁通空氣道保證工作平穩,如旁通空氣道內怠速步進電動機的轉子和定子之間因積炭較多卡滯無法開啟,單靠開啟角度較小的節氣門供氣會導致充氣系數過低,無法滿足發動機工作的需要,于是就出現了在低速區域行駛中頻繁熄火的故障。
汽車速度達到20km/h后,節氣門開啟角度已經能滿足發動機工作的需要,此時旁通空氣道也已經關閉。所以20km/h后汽車運轉平穩。
8.發動機燒機油故障的診斷
發動機燒機油屬于常見故障,由于能造成燒機油的原因較多,所以診斷起來有一定的難度。
(1)氣門油封漏油故障的診斷 氣門油封漏油是從上往下滴油,滴油量有限。所以,此處漏油只是每天第一次起動汽車時排氣管冒藍煙,隨后一天之內排氣管不再冒藍煙。
①氣門油封漏油,停車滴一夜后燃燒室里積聚了較多的油,每天第一次起動時冒藍煙,最多10余min后,燃燒室里的機油燒凈后就不再冒藍煙。
②氣門油封漏油通常只發生在個別缸,因火花塞電極被機油污染,外在表現為怠速不穩(抖動),剛起動時發動機發出“突、突”聲10s左右,隨后電極上機油被燒干凈,點火基本恢復正常,怠速不再抖動。
③有的車還表現為加速不良,急加速時排氣管冒黑煙(火花塞被機油污染,造成該缸缸燃燒不好)。
④測氣缸壓力時個別缸氣缸壓力略高。原因是該缸火花塞被油污染,導致燃燒不良,缸內積炭過多,火花塞電極很黑。
⑤檢測該缸排氣歧管溫度比其余各缸溫度都低,顯然該缸燃燒不好。維修時需更換氣門油封和發黑的火花塞。
(2)活塞環和氣缸壁之間密封不良故障的診斷
1)熱車急加速排氣管冒藍煙。活塞環和氣缸壁之間密封不良,冷起動時由于機油粘度大,密封性好,不會竄機油,所以起動時排氣管不會冒藍煙,熱車后機油粘度降低,急加速時排氣管冒藍煙。
如果起動時排氣尾管不冒藍煙,行駛中只要加大節氣門開度排氣尾管就會冒藍煙,嚴重時會不停地冒藍煙,就說明活塞環與缸壁間密封不良。活塞環密封不良比較嚴重時還會造成發動機怠速不穩,易熄火。
2)打開氣門室蓋,急加速時從此處向外冒藍煙。曲軸箱自然通風裝置和氣門室相通,如活塞環與缸壁間密封不良,急加速時大量的混合氣就會竄入曲軸箱,并經自然通風通道進入氣門室。而氣門油封密封不良,機油只會進入燃燒室,只要活塞環和氣缸壁之間密封良好,混合氣就不會竄入曲軸箱,急加速時就不會從氣門室蓋處向外冒藍煙。
(3)PCV閥堵塞 曲軸箱強制通風裝置上的PCV閥堵塞,使曲軸箱內壓力異常升高,竄入曲軸箱的可燃混合氣和部分機油就會順著自然通風通道進入氣門室,所以PCV閥堵塞,急加速時也會從氣門室蓋處向外冒藍煙。但PCV閥堵塞后因曲軸箱內壓力過高,汽油和機油的混合物進入氣門室后并沒有停下來,而是順著氣門室蓋上的橡膠管進入自然通風的空氣入口,進入空氣濾清器。打開空氣濾清器,如果濾清器內有黑色油跡(汽油和機油的混合物),就說明PCV閥堵塞。
(4)氣門和氣門導管的工作間隙過大 氣門和氣門導管正常的工作間隙為0.05~0.12mm,間隙過小會造成卡滯和燒蝕;間隙過大會造成氣門密封不良和燒機油。氣門和氣門導管間隙過大,往往是先天的質量問題,通常發生在個別缸。氣門和氣門導管間隙過大造成的燒機油和車速及負荷沒有關系,由于所漏的機油只能進入燃燒室,所以急加速時不會從氣門室蓋處向外冒藍煙。
(5)渦輪增壓系統密封不良 使用渦輪增壓器的發動機早上起動后,夏天要怠速運轉1~2min,冬天要怠速運轉2~3min,以便機油進入渦輪增壓器內。在高速行駛后應怠速運轉2~3min,經常在高速行駛后立即熄火,會造成渦輪增壓器內的油封損壞。高速行駛后立即熄火,渦輪增壓器內的機油停止流動,也就無法通過油液流動將增壓器內的熱量帶走;又沒有渦輪旋轉帶來的風冷,高溫無法及時散去,使渦輪增壓器內的油封因長期處于高溫狀態而損壞,這樣參與渦輪增壓器內渦輪潤滑的機油就會流入發動機冷卻系統。
1)渦輪增壓系統內的油封密封不良。使用渦輪增壓的發動機,在長時間高速行駛后必須怠速運轉幾分鐘后再熄火。高速行駛后立即熄火,機油不再流動,無法帶走高溫部件的余熱,導致渦輪增壓系統內的油封處溫度過高,久而久之增壓系統內的油封就會失效。油封失效后機油量明顯減少,而發動機冷卻液內發現有機油。
如起動和行駛中不冒藍煙,但機油量明顯減少,而冷卻液中發現機油,說明是渦輪增壓系統內的油封密封不良(機油竄入冷卻系)。
2)對于使用渦輪增壓的發動機,低速行駛中冒藍煙,高速行駛中不冒藍煙,應該是渦輪增壓系統內的密封環密封不良。因為渦輪增壓系統和發動機進氣系統裝在一起,發動機負荷越低,進氣系統的真空度越高;相反負荷越高,進氣系統的真空度越低。所以,渦輪增壓系統內的密封環密封不良,表現為低速行駛時排氣管冒藍煙,高速行駛時排氣管不冒藍煙,怠速時排氣管冒藍煙最為嚴重。
9.每天第一次試車時發現故障的診斷
1)每天第一次踩加速踏板時感覺費勁,說明節氣門處有較多的積炭,應及時清洗節氣門系統和旁通空氣道,否則會造成行駛正常,但放松加速踏板熄火。
2)每天第一次起動發動機時起動困難,但起動時如踩下加速踏板起動就不困難了,說明旁通空氣道內有較多的積炭,應清洗旁通空氣道內怠速步進電動機和怠速空氣閥,洗后用壓縮空氣吹干凈。洗后如不用壓縮空氣徹底吹干凈,還可能出現每天第一次起動困難,并出現行駛正常,但放松加速踏板熄火。
3)每天第一次起動發動機時起動困難,需要連續起動3次,隨后一天之內每次起動一次即可成功,說明燃燒室內積炭過多。清除燃燒室內積炭后每天第一次起動可恢復正常。
10.汽車冷車時制動正常,熱車制動熄火
汽車如無論是冷車還是熱車行駛都正常,但只要制動就熄火,說明故障在底盤。配置有自動變速器的汽車重點應檢查在制動時變矩器能否及時解除鎖止,如不能及時解除鎖止,就會造成行駛正常,但只要制動就熄火的故障。另外使用真空助力的制動系統并且在發動機進氣系統取真空的,如真空管道上的單向閥失效,制動時助力器的空氣大量進入發動機進氣系統,會導致混合氣過稀而熄火。
如汽車發生冷車時制動正常,熱車時制動熄火,說明故障是發動機進氣系統內漏和旁通空氣道內怠速步進電動機處因積炭卡滯不能及時開啟。行車制動時燃油系統進入斷油控制,在發動機轉速降到1500r/min時重新恢復供油,以防止發動機過載熄火。放松加速踏板后節氣門應及時關閉。如節氣門處有較多的積炭,積炭引發的卡滯,使節氣門不能及時關閉,導致發動機轉速降到1500r/min時重新恢復供油,進氣道內空氣過多,使混合氣過稀,無法點燃。另外旁通空氣道內怠速步進電動機處有積炭卡滯不能及時開啟,就會因開啟時發動機轉速過低而過載熄火。冷車時因怠速步進電動機一直處于開啟狀態,所以,冷車時制動正常,不會熄火。
導致步進電動機處有積炭的原因是廢氣返流造成的積炭污染,或者是清洗完旁通空氣道后沒有認真地用壓縮空氣吹干凈。
旁通空氣道內怠速步進電動機處有積炭卡滯還會造成冷車時怠速不穩,起步時容易熄火等故障。旁通空氣道內怠速步進電動機處積炭較多時會出現正常起動時起動困難,但踩下加速踏板可順利起動。這是因積炭卡滯導致怠速步進電動機在起動時無法及時開啟所至。所以,出現正常起動時起動困難,但踩下加速踏板可順利起動的現象,說明該清洗旁通空氣道內怠速步進電動機了。
11.發動機冷車時起動正常,熱車后起動困難
發動機冷車時起動正常,熱車后起動困難最常見的原因是混合氣過濃,但也不排除由于某種原因造成的混合氣過稀。
1)噴油器滴漏。噴油器滴漏屬于額外供油,所以噴油器滴漏越嚴重混合氣就越濃。做噴油器噴油檢測,30s各個噴油器滴漏不許超過1滴。更換滴漏的噴油器即可排除故障。
2)炭罐內的空氣濾清器堵塞,使燃油箱內與大氣的唯一通道關閉,隨著箱內油液液面的降低,箱內真空度逐漸升高,燃油箱底在外界大氣壓力、內部燃油泵真空吸力的雙重作用下變形,燃油箱底開始貼近燃油泵集濾器。熱車熄火后重新起動時因燃油泵集濾器部分進口被堵,導致熱車后混合氣過稀,起動困難。而長時間停車后,沒有燃油泵真空吸力,燃油箱底會因彈性回到原來的位置,所以可正常起動。熱車熄火后重新起動前打開燃油箱蓋,如可以正常起動,說明炭罐內的空氣濾清器堵塞,換炭罐即可排除故障。
3)冷車起動正常,熱車熄火后立即起動也正常,但熱車熄火后過20min再起動就會起動困難,起動后還會出現怠速抖動。這說明燃油保持壓力過低,熱車后發動機的高溫導致燃油管燃油蒸發,產生氣阻。應進一步做燃油壓力檢測,找到燃油系統內部密封不良處。
12.發動機冷車時起動困難,熱車后起動正常
發動機冷車時起動困難,需要多次起動發動機才能工作,熱車后起動正常,常見的原因是充氣系數不足,發動機在冷車起動和暖機時怠速轉速過低(冷車起動和暖機時需要高怠速保證運轉平穩),應重點檢查冷卻液溫度傳感器是否失效,以及怠速步進電動機是否發生卡滯。
1)起動后看發動機轉速表,發動機冷卻液溫度40℃以下時怠速轉速應為1500r/min,40~70℃時怠速轉速應為1100r/min,達到70℃后恢復到正常怠速轉速。如起動后發動機轉速就為正常怠速轉速,應先檢查冷卻液溫度傳感器。
2)起動后如發動機轉速表顯示的轉速低于正常怠速轉速,也有可能是旁通空氣道內的怠速步進電動機卡滯,導致起動和暖機時旁通空氣道不能開啟。拆開空氣濾清器和節氣門之間的皺紋管(進氣軟管),檢查節氣門,如節氣門處有積炭,與它處于同一工作環境的旁通空氣道內的怠速步進電動機處也一定有積炭,用節氣門清洗劑清洗節氣門(將節氣門完全打開)和旁通空氣道內的怠速步進電動機,清洗后反復用壓縮空氣吹,直至徹底吹干凈為止,可排除故障。
3)將冷卻液溫度傳感器放入盛滿水和冰塊的容器中,加熱容器中的水,分別在0℃、20℃、80℃、100℃和120℃時用萬用表測傳感器的電阻值,看其電阻值變化的曲線是否與廠家規定相符。如果測量時傳感器的電阻過大或過小,電阻值隨溫度變化的特性曲線與廠家的規定不符,均需更換。
4)讀取數據流,將數據流顯示的發動機冷卻液溫度和用紅外線測溫儀實際檢測到的溫度進行對比,如不符,應更換冷卻液溫度傳感器。