汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障與診斷方法探討

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代汽車電控系統(tǒng)日趨復(fù)雜，對(duì)汽車維修技術(shù)人員的要求越來越高。為使汽車不致因?yàn)殡娮涌刂葡到y(tǒng)自身的突發(fā)故障導(dǎo)致汽車失控或不能運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行汽車電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)增加了故障自診斷功能模塊，它能夠在汽車運(yùn)行過程中不斷監(jiān)測(cè)電子控制系統(tǒng)各組成部分的工作情況，如有異常，根據(jù)特定的算法判斷出具體的故障，并以代碼形式存儲(chǔ)下來。在維修電控發(fā)動(dòng)機(jī)過程中，用故障診斷儀讀取電控發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)流，并對(duì)測(cè)量出來的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，可以快速、準(zhǔn)確地找出故障的原因和故障的部位，大大地提高了維修的工作效率。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)流；電控；故障診斷；傳感器

從2000年起，所有生產(chǎn)的汽車都要裝有電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI），并且?guī)缀跛械钠嚩佳b有第二代隨車診斷系統(tǒng)（OBD-II），那么在對(duì)裝有電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，可以使用故障診斷儀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECU）進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)ECU存儲(chǔ)的故障代碼進(jìn)行檢修，大多數(shù)情況下能判明故障可能發(fā)生的原因和部位，這給維修人員的工作帶來很大的方便。

運(yùn)用數(shù)據(jù)流進(jìn)行電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障的診斷，首先要打好理論基礎(chǔ)，掌握電控發(fā)動(dòng)機(jī)的基本原理、各傳感器和執(zhí)行器的作用、各元件之間的相互影響等，有了這些理論基礎(chǔ)，在查找故障時(shí)就容易找出問題的根源。以下結(jié)合我在實(shí)際維修工作中的維修實(shí)例，談一談運(yùn)用數(shù)據(jù)流進(jìn)行電控系統(tǒng)故障診斷的體會(huì)。

1、利用“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”分析故障

所謂靜態(tài)數(shù)據(jù)流是指把點(diǎn)火開關(guān)打到ON位置，不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，利用故障診斷儀讀取發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。例如進(jìn)氣壓力傳感器的靜態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)接近標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力（100～102KPa）；冷卻液溫度傳感器的靜態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)接近環(huán)境溫度等。下面是利用“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”進(jìn)行診斷的一個(gè)實(shí)例：

故障現(xiàn)象：一輛捷達(dá)王轎車，在入冬后的一天早晨無法起動(dòng)。

檢查與診斷：首先進(jìn)行問診，車主反映：前幾天早晨起動(dòng)很困難，有時(shí)經(jīng)很長時(shí)間也能起動(dòng)起來，起動(dòng)后再起動(dòng)就一切正常。

一開始在別的修理廠修理過，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油壓力和氣缸壓力、噴油嘴、配氣相位、點(diǎn)火正時(shí)以及火花塞的跳火情況都做了檢查，也沒有解決問題。通過對(duì)以上項(xiàng)目重新進(jìn)行仔細(xì)檢查，同樣沒發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)動(dòng)機(jī)有油、有火，就是不能起動(dòng)，到底是什么原因呢？

后來發(fā)現(xiàn)，雖經(jīng)多次起動(dòng)，可火花塞卻沒有被“淹”的跡象，這說明故障原因是冷起動(dòng)加濃不夠。如果冷起動(dòng)加濃不夠，又是什么原因造成的呢？冷卻液溫度傳感器是否正常呢？

用故障診斷儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，無故障碼輸出。通過讀取該車發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU輸出的冷卻液溫度為105℃，而此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的實(shí)際溫度只有12-13℃（約等于外界溫度），很明顯，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU所收到的水溫信號(hào)是錯(cuò)誤的，說明冷卻液溫度傳感器出現(xiàn)了問題。為進(jìn)一步確認(rèn)，用萬用表測(cè)量冷卻液溫度傳感器與電腦之間線束，既沒有斷路，也沒有短路，電腦給冷卻液溫度傳感器的5V參考電壓也正常，于是將冷卻液溫度傳感器更換，再起動(dòng)正常，故障排除。

這起故障案例實(shí)際并不復(fù)雜，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的維修人員，可能會(huì)直接從冷卻液溫度傳感器著手，找到問題的癥結(jié)。但它說明一個(gè)問題，那就是電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的ECU對(duì)于某些故障是不進(jìn)行記憶存儲(chǔ)的，比如該車的冷卻液溫度傳感器，既沒有斷路，也沒有短路，只是信號(hào)失真，ECU的自診斷功能就不會(huì)認(rèn)為是故障。在這種情況下，閱讀控制單元數(shù)據(jù)成為解決問題的關(guān)鍵。

2、利用“動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流”分析故障

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流是指接通點(diǎn)火開關(guān)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，利用診斷儀讀取發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化而不斷變化，如進(jìn)氣壓力傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)隨節(jié)氣門開度的變化而變化；氧傳感器的電壓信號(hào)應(yīng)在0～1V之間不斷變化等。通過閱讀控制單元?jiǎng)討B(tài)數(shù)據(jù)，能夠了解各傳感器輸送到ECU的信號(hào)值，通過與標(biāo)準(zhǔn)值的比較，能快速找出確切的故障原因和部位。

故障現(xiàn)象：一輛沈陽金杯面包車，發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)后，暖機(jī)階段工作正常，正常行駛一段時(shí)間，溫度升高后，發(fā)動(dòng)機(jī)有間斷冒黑煙現(xiàn)象，加速時(shí)排氣管還會(huì)發(fā)出“突突”聲，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降，嚴(yán)重時(shí)則無法掛檔行駛。

檢查與診斷：因?yàn)樵撥噭?dòng)力不足，排氣管有突突聲，其原因可能是：個(gè)別氣缸工作不好，冒黑煙，說明混合氣濃度有問題。后對(duì)電路（火花塞、點(diǎn)火線圈、高壓線）和油路進(jìn)行了檢查，均未發(fā)現(xiàn)異常，故障原因可能在進(jìn)氣系統(tǒng)上。用檢測(cè)儀診斷，無故障碼顯示，利用數(shù)據(jù)流診斷法對(duì)其怠速工況（無故障時(shí)）各主要數(shù)據(jù)進(jìn)行了提取，其主要數(shù)據(jù)如下：

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：760～800r/min

噴油脈沖：0.6ms

點(diǎn)火提前角：7°～14°

進(jìn)氣壓力：30.8kPa

冷卻液溫度：80℃

節(jié)氣門開度：<5.5°

路試時(shí)，行駛了幾十公里后，發(fā)動(dòng)機(jī)就出現(xiàn)了上述故障現(xiàn)象。一踩加速踏板，排氣管有沉悶的突突聲，此時(shí)再觀察怠速工況的數(shù)據(jù)流，其主要數(shù)據(jù)如下：

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：560～920r/min

噴油脈沖：4.5ms

點(diǎn)火提前角：7°～21°

進(jìn)氣壓力：100.2kPa

冷卻液溫度：92℃

節(jié)氣門開度：<5.5°

把熱機(jī)時(shí)的數(shù)據(jù)流與冷機(jī)時(shí)（無故障）的數(shù)據(jù)流對(duì)比，最明顯的變化是進(jìn)氣壓力和噴油脈沖兩項(xiàng)數(shù)據(jù)。從以上數(shù)據(jù)來看，該機(jī)故障的原因可能出在進(jìn)氣系統(tǒng)上，可能是由于進(jìn)氣壓力傳感器信號(hào)異常偏高引起的。拔下進(jìn)氣壓力傳感器上的真空軟管，感覺只有微弱的真空吸力，真空不足就是造成上述故障的根本原因。于是對(duì)節(jié)氣門進(jìn)行了檢查。拆下節(jié)氣門，檢查傳感器真空源部位，節(jié)氣門體與歧管座之間裝有密封的石棉襯墊，在機(jī)體的高溫和機(jī)油蒸汽的侵蝕下，石棉墊未被壓住的部分泡脹起層，阻塞了狹窄的真空源通道，冷機(jī)時(shí)石棉墊泡脹的程度有所還原，故障就消失了。后將這部分多余的墊片剪掉，裝復(fù)后試車，故障隨之排除。

運(yùn)用讀取數(shù)據(jù)流的方法對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行故障診斷分析，維修人員可以在實(shí)際維修工作中少走很多彎路，減少診斷時(shí)間，極大地提高了工作效率和維修質(zhì)量。