某發(fā)動機(jī)熱車啟動困難的故障分析*

張華軍 何寧發(fā)

（廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院）

汽車發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)應(yīng)用了許多電子技術(shù)，電路復(fù)雜，技術(shù)難度大，電噴發(fā)動機(jī)在使用過程中難啟動的故障時有發(fā)生[1]，并且故障隱蔽，難于發(fā)現(xiàn)，維修難度很大。找準(zhǔn)故障現(xiàn)象，熟悉所診斷的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理，抓住故障特點，劃分故障范圍，借助有效的維修資料與維修設(shè)備對故障進(jìn)行正確分析與診斷，是汽車檢修的有效途徑[2]。文章針對某車發(fā)動機(jī)熱車啟動困難的故障，進(jìn)行了檢測與分析，最后確定故障原因為噴油嘴油針卡死形成滲油，為解決發(fā)動機(jī)啟動故障提供了維修思路和經(jīng)驗。

1 故障現(xiàn)象

該車配備的發(fā)動機(jī)為1MZ-FE電噴發(fā)動機(jī)，是我國進(jìn)口車配置中較為常見的發(fā)動機(jī)。1MZ-FE汽油機(jī)是V型6缸、3.0 L排量、頂置雙凸輪軸、多點順序燃油噴射及電子控制點火的發(fā)動機(jī)。該車使用3年多，行駛里程5萬km。近期出現(xiàn)發(fā)動機(jī)在一般條件下運行良好，但是在熱車后熄火，約5min以后再啟動，出現(xiàn)間歇性難啟動的現(xiàn)象。熄火25～60min再啟動時，難啟動的現(xiàn)象最為明顯，甚至最長啟動時間達(dá)10多s。但當(dāng)熄火后立即再啟動或者完全冷車后啟動，都沒有出現(xiàn)很難啟動的現(xiàn)象。開始以為只是偶然現(xiàn)象，后來反復(fù)出現(xiàn)，于是進(jìn)廠保修。

2 常規(guī)檢查

最簡捷的辦法是運用自診斷法，但是該發(fā)動機(jī)的故障警示燈在著車時正常熄滅，說明沒有故障碼，沒有比較嚴(yán)重的電控系統(tǒng)方面的問題，需要通過常規(guī)的辦法來進(jìn)行檢查。

首先從最基本的檢查開始，電噴發(fā)動機(jī)正常啟動的條件包含5個方面：發(fā)動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)速；氣缸的密封性及進(jìn)排氣門的正時；可靠地點火及點火正時；啟動時的進(jìn)氣量；合適的空燃比。

在啟動時對發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行多次測定，啟動轉(zhuǎn)速都高于150 r/min，可以排除啟動電機(jī)轉(zhuǎn)速不夠引起不能啟動的問題。

在熱車后進(jìn)入檢測模式，用點火正時槍對點火正時進(jìn)行檢測，測出基本點火提前角為11°，符合此車基本點火提前角為8～12°的規(guī)定；在空擋時對發(fā)動機(jī)進(jìn)行急加速，加速性能良好；進(jìn)行路試，急加速性能良好，高速大負(fù)荷時各項性能都正常，因此可以確定發(fā)動機(jī)的氣缸密封性及進(jìn)排氣正時是可靠的；對各真空管及進(jìn)氣管進(jìn)行檢查，也沒有破裂或接頭不良的現(xiàn)象。

經(jīng)過以上檢查，可以確定點火、啟動及進(jìn)氣量3個方面均可靠正常，由此故障范圍縮小到電噴發(fā)動機(jī)的油電路方面。

3 深入檢測

3.1 合適的空燃比

該發(fā)動機(jī)電控噴射系統(tǒng)不設(shè)置冷啟動噴油器及冷啟動熱限時開關(guān)。在啟動工況時，通過發(fā)動機(jī)電子控制單元（ECU）對噴油時間進(jìn)行修正，對混合氣進(jìn)行加濃，在進(jìn)氣管道與氣缸內(nèi)形成合適空燃比的可燃混合氣。噴油器在發(fā)動機(jī)每轉(zhuǎn)1 r進(jìn)行異步噴射。該電噴系統(tǒng)在啟動時主要是通過控制噴油器的持續(xù)噴油時間來實現(xiàn)對空燃比的控制，它取決于發(fā)動機(jī)冷卻水溫及自啟動開始累積的轉(zhuǎn)數(shù)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及啟動時間等[3]。

由此可知：水溫傳感器（ECT）、合適的燃油壓力、噴油嘴霧化情況及有無滲漏都將直接影響發(fā)動機(jī)的啟動性能。此外，發(fā)動機(jī)燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)（EVAP）及廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）的不正常工作也會造成空燃比過濃或過稀，從而引起發(fā)動機(jī)難啟動。

1）水溫對發(fā)動機(jī)的啟動性能影響很大，所以首先對ECT進(jìn)行檢測，檢測的傳感器電阻符合標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，對ECT線路進(jìn)行的檢查表明，各連接口可靠，線路良好，因此判斷ECT輸出的信號是可靠的。

2）燃油壓力直接影響噴油量的多少，此外，通過檢測燃油壓力，可以了解供油系統(tǒng)有無滲漏。對燃油壓力進(jìn)行檢測得到啟動時的燃油壓力為0.27 MPa；怠速時燃油壓力為0.245 MPa（維修標(biāo)準(zhǔn)值為0.226～0.265 MPa）；脫開燃油壓力調(diào)節(jié)器真空軟管，測得燃油壓力為0.29 MPa（維修標(biāo)準(zhǔn)值為 0.265～0.304 MPa）；而且燃油壓力在熄火5 min內(nèi)，保持在0.15 MPa以上（維修標(biāo)準(zhǔn)值為5 min內(nèi)壓力應(yīng)保持在0.15 MPa以上）。檢測數(shù)據(jù)均符合規(guī)定，只是在進(jìn)行其他項目檢測時，有一次燃油壓力在5 min內(nèi)降低至0.11 MPa，當(dāng)時未加以注意。

3）如果EVAP工作不良，燃油蒸氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，會引起混合氣過濃而難以啟動[4]。斷開燃油排放控制系統(tǒng)的軟管，并封住進(jìn)氣孔防止燃油蒸氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，排除了其影響。

4）啟動時如果EGR閥失效，令廢氣進(jìn)入進(jìn)氣管，會引起可燃混合氣中氧含量過少而難啟動。拆出EGR閥進(jìn)行檢查，無卡滯現(xiàn)象，對EGR的真空調(diào)節(jié)器和真空閥進(jìn)行檢測，其性能均良好，在檢驗時也斷開進(jìn)氣管，排除了其影響。

3.2 適當(dāng)?shù)倪M(jìn)氣量檢測

考慮到故障出現(xiàn)的可能為怠速控制閥在特定的條件下關(guān)閉旁通空氣通道，引起發(fā)動機(jī)難啟動，所以調(diào)整怠速限定螺釘，設(shè)定怠速轉(zhuǎn)速為1 600 r/min。在啟動時，即使怠速控制閥關(guān)閉也有適量的空氣進(jìn)入，調(diào)整后經(jīng)過3次試驗，著車正常，因此故障并非由怠速控制閥關(guān)閉空氣旁通道引起。

3.3 可靠點火的檢測

1MZ-FE發(fā)動機(jī)點火時由ECU直接控制、各缸獨立點火。首先分別對各點火線圈及火花塞進(jìn)行檢查，初級點火線圈電阻為0.6～0.8 Ω，次級線圈電阻為4.5～15.2 kΩ，各線圈與外殼之間絕緣良好，外觀良好，火花塞電極為灰白色，周圍無積炭。電極間距為1.15mm，絕緣電阻為10 MΩ以上，外觀良好，以上均符合標(biāo)準(zhǔn)。點火試驗呈較粗的藍(lán)火花，說明點火也是可靠的。

4 故障排除及原因分析

經(jīng)過以上檢查，仍未發(fā)現(xiàn)故障的發(fā)生部位，問題變得棘手了。再仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，在前面檢測中供油壓力有出現(xiàn)偶然卸壓的現(xiàn)象，應(yīng)該還有疏忽滲漏的地方。

將油管拆下，取出噴油器，在缸外進(jìn)行加壓滲漏觀察，發(fā)現(xiàn)有2個噴油器經(jīng)過50 s以后，在原吹干的噴油器噴嘴處有油滲出，并已聚集成液滴，找出故障的根源為噴油器滲油。

對噴油器進(jìn)行全面清洗后再進(jìn)行滲漏測試，經(jīng)過5 min，噴油器噴嘴仍是干的，未出現(xiàn)滲油現(xiàn)象，說明噴油嘴良好。重新裝上噴油器，多次著車試驗，一切恢復(fù)正常。分析滲油的原因是由于有微小異物卡住嘴不能良好密封而造成的。

由于噴油嘴滲漏是由于微小異物卡住而引起，因此除了清洗噴油器外，還需要清洗泵濾網(wǎng)、燃油濾清器及供油管道等。經(jīng)過處理后，多次試車沒有發(fā)現(xiàn)問題，之后車主使用1年多，一直狀況良好，不再出現(xiàn)此類故障。

綜上可知，當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火時，由于有異物卡住噴油嘴，引起噴油嘴滲漏，在發(fā)動機(jī)較熱時很快就蒸發(fā)成汽油蒸氣，并經(jīng)過5～10 min，在進(jìn)氣管中形成較濃的混合氣，但此時發(fā)動機(jī)溫度高，滲進(jìn)的油還不算多，不易造成火花塞濕潤，因此難啟動現(xiàn)象不明顯；再經(jīng)過十幾分鐘，由于仍然有油壓，噴油嘴繼續(xù)滲油并蒸發(fā)，在進(jìn)氣歧管中形成更濃的混合氣，部分汽油蒸氣在進(jìn)氣歧管內(nèi)形成小液滴，此時如果啟動發(fā)動機(jī)，很容易造成火花塞潤濕，引起點火微弱而難啟動，這就是造成發(fā)動機(jī)熄火后25～60 min難以啟動的最明顯的故障原因；當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻以后，油管已經(jīng)卸壓，汽油的流動性又較差，反而不易浸濕火花塞，因此難啟動故障也不明顯。

5 結(jié)論

文章通過對某車發(fā)動機(jī)啟動故障的檢測和分析，最終確定故障原因為噴油嘴滲漏，經(jīng)維修后故障排除汽車運行正常。該過程揭示出在現(xiàn)代汽車的維修中，一個故障問題可能涉及很多方面，因此對任何故障做出判斷時，都不能孤立地去考慮問題，需要對汽車各個系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行深入的理解，才能較快、較準(zhǔn)確地進(jìn)行分析和判斷。