花冠1ZR—FE發(fā)動機怠速故障檢修

黃茂進

【摘 要】本文主要對花冠（1ZR-FE發(fā)動機）怠速發(fā)抖的故障進行了分析，對引怠速故障現(xiàn)象及可能的原因進行分析，并闡述了針對該故障現(xiàn)象所采取的診斷過程及診斷及排除方法。

【關(guān)鍵詞】汽車；發(fā)動機；怠速抖動；故障現(xiàn)象；診斷方法

在社會上很多汽車維修發(fā)動機工作中經(jīng)常遇到發(fā)動機怠速不穩(wěn)，加速熄火，尾氣排放冒黑煙等不正常維修項目，在汽車維修廠或4S店，維修技術(shù)人員如何根據(jù)車輛情況有效合理進行檢測以及維修，本人根據(jù)豐田車型（花冠冠（COROLLA1.6）1ZR-FE發(fā)動機為例，根據(jù)自己的維修經(jīng)驗，闡述分析此類故障案例的維修思路，供學(xué)習(xí)愛好者及維修技術(shù)人員參考。

1.案例導(dǎo)入

（1）故障現(xiàn)象是：起動發(fā)動機后，發(fā)動機怠速抖動嚴重，排氣管發(fā)出有規(guī)律的突、突”聲，進氣管有回火現(xiàn)象，稍提油門發(fā)動機便抖動加劇而隨即熄火。

（2）根據(jù)現(xiàn)象初步思路是發(fā)動機缺缸故障?，F(xiàn)以此故障案例進行分析，闡述如何診斷方法及故障排除。

2.花冠（COROLLA1.6）發(fā)動機簡述

花冠（COROLLA1.6）是豐田生產(chǎn)的轎車。其基本參數(shù)：排量：1598cm3，即1.6L，壓縮比：10.2：1，最大功率Pmax：91Kw/6000rpm，Nmax：157N.m/5200rpm.控制系統(tǒng)采用噴油和點火正時ECM集中控制，技術(shù)特征： VVT-i可變配氣相位。

花冠1ZR-FE發(fā)動機是直列式、4缸、DOHC（頂置雙凸輪軸）16氣門發(fā)動機，配備豐田電腦控制系統(tǒng)（SFI），其點火順序為1-3-4-2。氣缸蓋由鋁合金制成，氣缸蓋采用垂直的進氣道，以增加進氣效率。采用了直接點火系統(tǒng)（DIS）。

3.故障原因分析

發(fā)動機缺缸是指發(fā)動機工作時有少數(shù)氣缸沒有工作。造成缺缸的常見原因有以下幾種情況：

3.1點火系統(tǒng)故障

花冠1ZR-FE發(fā)動機裝用磁感應(yīng)式無觸點點火系統(tǒng)，磁感應(yīng)式點火信號控制初級線圈電流的導(dǎo)通。次級線圈感應(yīng)的高壓電通過分電器中央高壓線、分電器、各缸高壓線傳導(dǎo)到各缸火花塞上點火?；鸹ㄈ苯訁⑴c在點火系統(tǒng)中，其中如果火花塞發(fā)火火花能量很弱，將影響氣缸內(nèi)可燃混合氣的充分燃燒，甚至不能點燃混合氣，使發(fā)動機造成缺缸故障。主要的火花塞故障：（1）火花塞嚴重?zé)g，（2）為火花塞有沉積物（主要積碳）。

3.2燃油系統(tǒng)故障（電腦控制系統(tǒng)）

花冠1ZR-FE電噴發(fā)動機的燃油系統(tǒng)主要由：油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、冷起動噴油器、輸油管、回油管等組成。（1）燃油壓力測試：（分別進行靜態(tài)壓力檢測和動態(tài)壓力檢測）（2）測試噴油器的噴油量。

花冠1ZR-FE發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)圖

花冠1ZR-FE發(fā)動機燃油供給為電子控制汽油噴射（EFI）多點噴射。通過ECM的微電腦對EFI系統(tǒng)進行控制。ECM接收來自各種傳感器的信號，這些信號表明發(fā)動機運作不斷變化的情況。ECM根據(jù)這些信號確定最佳空-燃比所需要的噴油持續(xù)時間。EFI噴油器根據(jù)ECU的信號向信號口噴入一定計量燃油。如果噴油器卡滯、膠質(zhì)物堵塞、針閥關(guān)閉不嚴或噴油器自身的電磁線圈斷路、短路等故障時， ECM發(fā)送來的噴油脈沖信號無法驅(qū)動噴油器正時脈寬向氣缸噴油。導(dǎo)致發(fā)動機不能正常工作。

3.3缸壓過低（機械方面）

花冠1ZR-FE發(fā)動機是四沖程往復(fù)式內(nèi)燃機包括進氣壓縮做功排氣四個行程，如果壓縮行程終時汽缸內(nèi)氣體的壓力偏低，被壓縮的氣體溫度也會偏低。低溫低壓的氣體不易燃燒，嚴重時造成缺缸故障。發(fā)動機機械零件磨損導(dǎo)致氣缸缸壓下降的分析如下：

原因一（氣門漏氣）：導(dǎo)致氣門出現(xiàn)漏氣的原因有如下幾種情況。其一，氣門偏磨導(dǎo)致關(guān)閉不嚴；其二，氣門彈簧彈力變?nèi)?、彈簧折斷失效，氣門不能及時復(fù)位或關(guān)閉無力而泄漏；其三，氣門積碳過多或氣門桿彎曲等。

原因二（氣缸漏氣）：當活塞及活塞環(huán)與缸套配合間隙松曠、或安裝上下兩道氣環(huán)切口位置不對，從而 影響氣缸內(nèi)的氣壓。

原因三（氣缸蓋漏氣）：氣缸蓋下平面變形，鑄造缺陷等，安裝缸蓋螺栓松動，氣缸蓋與缸體間的汽缸墊密封面不嚴，使泄漏的部分氣缸缸壓偏低。由于發(fā)動機是全新的，所以發(fā)動機怠速不穩(wěn)的機械方面，我們在這里不做考慮，直接從點火系統(tǒng)和燃油控制系統(tǒng)兩大方面入手，下面重點探討造成怠速不穩(wěn)的花冠1ZR-FE發(fā)動機進行故障分析和排除。

4.故障檢測與排除

根據(jù)花冠花冠1ZR-FE發(fā)動機所出現(xiàn)的故障案例，我們實施故障排除，討論，編寫實施方案。結(jié)合故障現(xiàn)象，開展案例任務(wù)。根據(jù)現(xiàn)有手持式電腦解碼儀以及汽車數(shù)字型萬用表，氣缸壓力測試表、聽診器以及常用的工具，試燈燈工具。我們采用“逐缸斷火”試驗法，拔下第一缸的缸線后，發(fā)動機抖動加劇，隨即熄火；接著又拔下第二缸的缸線，發(fā)動機也立即熄火。當拔下第三缸的缸線后，發(fā)動機工作狀態(tài)沒有任何改變，拔下第四缸的缸線后，發(fā)動機的工作狀態(tài)也沒有任何改變。我們可以判斷出這臺發(fā)動機的三缸和四缸不工作。究竟是什么原因使這兩個缸沒有工作呢？我們采取如下故障排除步驟：

圖豐田車系診斷座端子圖

第一步：啟動發(fā)動機，發(fā)動機正常啟動，怠速不穩(wěn)，儀表板發(fā)動機 報警指示燈（CHK ENG），代表發(fā)動機有故障，利用1.診斷座位置 （DLC3）16針標準端座，安裝在在發(fā)動機室右側(cè)或在駕駛室內(nèi)轉(zhuǎn)向盤偏左下方。利用電腦解碼儀讀取故障碼，通過進入檢測系統(tǒng)，電腦提示P0203 第3缸噴油咀不良噴油電磁閥3#故障（斷路），（注明：豐田車系故障碼的調(diào)取方法是采用直接將診斷座的有關(guān)端子跨接的方式（下轉(zhuǎn)第64頁）（上接第62頁）由“CHECK ENGINE”燈閃爍讀出故障碼。故障指示燈在跨接線跨接TE1與El，讀取故障指示閃爍信號為P0203。

（1）遵守從易到難的基本原則。首先我們進行點火系統(tǒng)檢測，因發(fā)動機能夠啟動，那么點火線圈是沒有問題，我們拔下分電器中央高壓線進行跳火試驗，發(fā)現(xiàn)跳火時間間隔均勻，火花偏藍，點火能量充足。表明點火信號發(fā)生器與點火電控單元沒有問題。接著拆下火花塞，發(fā)現(xiàn)第三缸火花塞干，這是因第三缸無噴油，第四缸可燃混合氣沒有充分燃燒而污染了火花塞。更換第四缸火花塞，調(diào)整火花塞間隙為1.1mm（0.043in），用“搭鐵”方法試驗各缸火花塞點火質(zhì)量，火花塞點火火花偏藍，說明點火正常，但重新啟動。采用斷火檢查，故障依舊。

（2）進行燃油系統(tǒng)檢測。由于進行了逐個氣缸斷火試驗，其它氣缸工作狀態(tài)良好，故不存在整體燃油油壓過低（燃油壓力標準值為304-343kpa）的情況。，所以只考慮三、四缸噴油器的機械和電路問題。重新起動發(fā)動機，用數(shù)字是汽車萬用表檢測三、四缸噴油器導(dǎo)線側(cè)連接器上電源端子與搭鐵端子間的電壓及兩個噴油器上兩個接線端子間的電阻值，檢測數(shù)據(jù)如下：3#噴油器實測電阻∞Ω（無窮大），4#噴油器12.3Ω，標準電阻11.6-12.4Ω（20℃）。經(jīng)檢測結(jié)果得出結(jié)論：3#噴油器線圈斷路不正常。把聽診器置于4#噴油器上方，能聽到各缸噴油器發(fā)出的清脆均勻且有節(jié)奏的“嗒、嗒” 聲。而3#噴油器則沒有聽到，因此憑經(jīng)驗可以判斷4#噴油器針閥機械部分工作正常。而3#噴油器則無動作。

（3）通過以上檢測，更換3#噴油器，重新啟動發(fā)動機，發(fā)動機運轉(zhuǎn)相對好轉(zhuǎn)，但仍有 抖動，怠速不穩(wěn)，再次通過 逐缸斷火法試驗，發(fā)現(xiàn)4#缸不工作，未擰下各缸火花塞檢查發(fā)現(xiàn)，新更換的4#火花塞電極部分有油濕，說明4#缸仍然不工作，此時我們把注意力放在缸壓不足的方面，拆下火花塞，斷開各缸油路，接上SST工具壓力表，運轉(zhuǎn)發(fā)動機三到四圈，測量發(fā)動機4#缸的壓力，四缸基本無壓縮過低。標準缸壓值（bar）9.81-12.26，而是4#壓縮力為4.8 bar， 由此可知，造成4#氣缸不工作的原因是氣缸不密封，在氣缸火花塞加入適量潤滑油，重新測試缸壓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4壓縮力略有提升，但仍然0.7-0.8bar，依照經(jīng)驗，如果是氣環(huán)磨損折斷造成漏氣，加入潤滑油時，由于潤滑油相對稠，起到阻滯作用，測試缸壓時，測試壓力應(yīng)該4-6bar。但現(xiàn)在效果不明顯，由此推斷，造成氣缸漏氣的主要原因是在 氣門或汽缸蓋密封不嚴造成的。最后拆開汽缸蓋，檢查氣門密封環(huán)帶，發(fā)現(xiàn)4#缸排氣門燒蝕嚴重，出現(xiàn)麻點，有脫落，氣門桿部及氣門和氣缸積碳。通過從重新更換氣門，研磨接觸環(huán)帶寬1.3-1.5mm，檢查試驗符合要求，重新裝車，啟動發(fā)動機，發(fā)動機怠速 穩(wěn)定在670rpm，突然加速油門，發(fā)動機加速性能良好，無抖動，故障完全排除 。

5.故障總結(jié)

花冠1ZR-FE發(fā)動機采用ECU微機控制點火和燃油噴射，各種傳感器檢測 發(fā)動各種參數(shù)，通過CPU中央處理器芯片數(shù)據(jù)處理，調(diào)節(jié)發(fā)動處于高質(zhì)量的燃燒工作狀況，發(fā)動機氣缸不能正常工作，在傳統(tǒng)的發(fā)動機工作基礎(chǔ)上，增加了反饋調(diào)節(jié)裝置，為廣大學(xué)員在學(xué)習(xí)和實際工作崗位增加了技術(shù)難度，利用現(xiàn)代檢測手段綜合能力的培養(yǎng)，需要學(xué)員和技術(shù)人員對汽車故障進行診斷時能熟識其系統(tǒng)的工作原理，考慮相互關(guān)聯(lián)部件的影響。嚴格遵守操作流程，按照維修手冊指引，解決維修過程中典型維修案例。提高技能知識水平，切忌盲目操作?，F(xiàn)代汽車是典型的機電一體化產(chǎn)品，需要廣大從業(yè)人員有綜合知識能力，發(fā)動機總成故障千變?nèi)f化，不拘一格，現(xiàn)代汽車有很多檢查儀器設(shè)備，這些設(shè)備幫助我們在修理汽車過程中，提供強大的技術(shù)支持，希望我們正確合理有效利用這些資源來幫助我們解決維修問題。

值得一提的是：在依賴這些先進檢測儀器同時，平時積累維修經(jīng)驗，講傳統(tǒng)經(jīng)驗方法和現(xiàn)代檢測手段充分融合在自己的日常維修工作中，發(fā)揮淋漓盡致。 [科]

【參考文獻】

[1]花冠1ZR-FE轎車維修手冊.