電控發(fā)動機故障診斷與排除經驗淺談

黃建樂++楊向前

摘 要：現代汽車基本采用了電控發(fā)動機系統(tǒng)，在維修過程中，運用故障診斷儀與發(fā)動機ECU對接，讀取故障代碼，從而確定故障原因，迅速對癥下藥，進行故障排除，已逐漸成為廣大維修人員首選的高效率維修手段，但實際上，由于車輛故障現象復雜多變，故障代碼往往難以直接反映出故障所在部位，這個時候可以通過汽車故障診斷儀上顯示的發(fā)動機動態(tài)和靜態(tài)“數據流”數據，對故障原因和故障部位進行更為精確的分析，提高維修效率。

關鍵詞：電控發(fā)動機；故障診斷；“數據流”；分析；教學實踐

隨著現代汽車運用技術的飛速發(fā)展，絕大多數乘用轎車都采用了電控發(fā)動機系統(tǒng)，在汽車運行過程中，傳感器、ECU、執(zhí)行器之間精確的信號連接與控制，極大地提高了汽車的使用性能。而在維修過程中，運用故障診斷儀與發(fā)動機ECU對接，讀取故障代碼，從而確定故障原因，迅速對癥下藥，進行故障排除，已逐漸成為廣大維修人員首選的高效率維修手段，但實際上，由于車輛故障現象復雜多變，故障代碼往往難以直接反映出故障所在部位，這個時候可以通過汽車故障診斷儀上顯示的發(fā)動機動態(tài)和靜態(tài)“數據流”數據，對故障原因和故障部位進行更為精確的分析，提高維修效率。

在對裝有電控發(fā)動機的車輛進行維修的過程中，對于“數據流”的運用，要注意以下兩點：第一，對于維修人員，務必要掌握扎實的電控發(fā)動機理論基礎知識，熟悉各類傳感器、ECU、執(zhí)行器的結構、工作原理、可能引發(fā)的故障現象以及各部件的相互關系等，以利于快速找出問題的主要根源從而進行分析。第二，需要了解故障診斷儀中“數據流”所表達的各類傳感器數據信息的含義，并熟悉各類“數據流”數據信息的正常值范圍。如對于進氣歧管絕對壓力傳感器，經?？梢娙N數據單位：kPa、mmHg、mbar，三者之間關系可通過以下兩個公式進行換算：①1個標準大氣壓≈101kPa≈76 mmHg ②1 mbar=100Pa。再如節(jié)氣門位置傳感器，經?？梢娙N單位：°、V、%，我們既要了解各個單位間的關系，也要熟悉各單位數據的正常值，以利于對故障現象進行分析。以下結合自身維修教學實例，探討一下“數據流”分析的實際運用。

一、 利用“靜態(tài)數據流”分析故障

連接汽車故障診斷儀，打開點火開關，不啟動發(fā)動機，在數據操作界面所看到的“數據流”信息，即為電控發(fā)動機系統(tǒng)的“靜態(tài)數據流”數據。由于此時發(fā)動機尚未啟動，各類數據與汽車正常運轉時顯示的數據大不一樣，如冷卻液溫度傳感器，其顯示數值與環(huán)境溫度相當，進氣歧管絕對壓力傳感器的顯示數值與標準大氣壓值相當（101kPa左右）。應用實例如下：

實例1：

故障現象：帕薩特B5發(fā)動機冷啟動困難（教學實訓臺架）。

檢查與判斷：入秋后，溫度下降，電控發(fā)動機臺架設備開始出現冷啟動困難，但熱機后無任何故障現象出現的情況。實習教研組教師對噴油嘴、燃油泵、繼電器等項目進行仔細檢查，排除油供不足的故障可能性，再對火花塞、配氣相位、點火模塊等項目進行檢查，排除點火能量不足的可能。在經過多次啟動發(fā)動機后，沒有發(fā)現“淹缸”現象，故懷疑該故障是由于冷啟動過程中可燃混合氣加濃不足引起，考慮到熱機啟動正常，最終決定從“靜態(tài)數據流”入手，分析冷機啟動情況。

采用金德KT600故障診斷儀對B5發(fā)動機進行測試，啟動后無故障碼顯示，讀取“靜態(tài)數據流”，發(fā)現冷卻液溫度顯示數值為98℃，與環(huán)境溫度（23℃）相差過多，如果發(fā)動機ECU接收的這個錯誤信號，所形成的初始混合氣濃度必然過低，影響冷啟動。接下來，教師現場用萬用表檢測冷卻液溫度傳感器4號腳與ECU的連接腳，無短路及斷路現象，再檢測傳感器本身，發(fā)現電阻值已遠遠大于正常值，于是更換了一個新的傳感器，啟動發(fā)動機后，故障排除。

從這個案例可以知道，運用故障診斷儀的故障代碼是無法判別所有故障現象的。如上所示，當冷卻液溫度傳感器各連接線路正常，由于本身故障，產生信號失真，ECU就無法對其產生的數據進行準確判斷，從而導致故障現象的產生，也給維修人員的工作增加了難度，而“靜態(tài)數據流”的運用，則為整個維修過程提供了較大的幫助。

二、 利用“動態(tài)數據流”分析故障

電控發(fā)動機運轉時，故障診斷儀所顯示的“數據流”數據信息，即為“動態(tài)數據流”數據。由于這個過程受各類實際因素影響，發(fā)動機只能說是處于一個相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)，各類數據信號會在一定范圍內波動。如對于帕薩特B5發(fā)動機，正常的怠速轉速信號范圍是820～900rPm，當水溫>80℃時，λ信號（氧傳感器）電壓范圍為0.1～0.9V。應用實例如下：

實例2：帕薩特B5發(fā)動機怠速不穩(wěn)（教學實訓臺架）。

故障現象：發(fā)動機實驗臺架經過學生一天的排故訓練后，發(fā)現發(fā)動機怠速不穩(wěn)，并伴有發(fā)動機熄火后再次啟動困難情況。

檢查與判斷：首先檢查發(fā)動機傳感器、執(zhí)行器、ECU之間機械連接（線束、插件），無異常，檢查發(fā)動機油壓，無異常（0.25Mpa）。然后將發(fā)動機熄火、連接上金德KT-600型汽車故障電腦診斷儀使發(fā)動機處于KOER讀取故障代碼，無代碼，且顯示發(fā)動機系統(tǒng)正常。懷疑某些故障無法通過故障解碼器顯示，ECU無法記錄，帶著這個思路再次用金德KT-600汽車故障電腦診斷儀讀取大眾車系帕薩特B5車的發(fā)動機（ANQ）數據，進入讀測試數據塊，輸入組號“002”顯示為：

區(qū)域①：發(fā)動機轉速800±50/min；區(qū)域②：發(fā)動機負荷1.20 ms；區(qū)域③：發(fā)動機每循環(huán)噴射時間2.05 ms；區(qū)域④：進氣質量1.7 g/s。

以上實際測量數據與正常值（表1）相比較發(fā)現，區(qū)域④進氣質量值實際測量為1.7 g/s，正常值為2.0～4.0 g/s，數值明顯過小。

造成進氣質量過小的原因一般有兩種：

（一） 空氣流量傳感器（MAF）有故障；信號電壓失準，造成MAF計量進氣量有誤。endprint

（二） 空氣流量傳感器（MAF）與進氣歧管之間存在泄漏情況；一部分進入發(fā)動機汽缸的空氣未被計量輸入發(fā)動機電腦，造成進氣質量數據失真。

根據以上故障現象與可能造成故障的原因，首先，從判斷空氣流量傳感器是否有故障存在著手，啟動發(fā)動機怠速運轉，然后用萬用表直流擋位（20v）測量發(fā)動機ECU端13腳插孔（與傳感器MAF5號腳相連）有信號電壓，并且此信號電壓能隨著節(jié)氣門開度的增大而變化，用汽車故障電腦診斷儀讀碼無MAF故障代碼輸出，說明空氣流量傳感器是好的。

接著再檢查空氣流量計至節(jié)氣門部件之間的塑料喉管，無意中晃動塑料喉管時發(fā)現發(fā)動機怠速有變化，仔細觀察塑料喉管終于發(fā)現喉管的褶皺處有裂紋存在，所以在晃動塑料喉管時間隙變小，發(fā)動機怠速運轉變正常。更換新的進氣軟管后啟動發(fā)動機怠速運轉穩(wěn)定，再次用汽車故障電腦診斷儀進入讀測試數據塊，輸入組號“002”顯示為，區(qū)域④進氣質量值為3.4 g/s在正常范圍，發(fā)動機怠速不穩(wěn)的故障徹底排除。

最后的結果說明發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障，是因為空氣流量計至節(jié)氣門之間的連接塑料喉管破裂，而電噴發(fā)動機ECU是根據MAF信號與發(fā)動機轉速信號來計算基本噴油量，也就是說電腦控制“進多少氣、配多少油”，這臺發(fā)動機由于進氣系統(tǒng)一部分的空氣質量未被MAF計量，產生“多氣少油”情況，使可燃混合氣濃度過稀，引起怠速不穩(wěn)故障現象。

三、 提倡運用“數據流”分析，進行教學實踐

隨著我國技工教育的飛速發(fā)展及汽車新技術的運用普及，各大職業(yè)院校在電控發(fā)動機教學實驗臺架及設備上都積極地進行更新，不斷拉近教學實踐水平。為了讓學生更好地學到他們今后在生產實際中的真本領，建議提倡引入“數據流”進行故障分析教學（目前中技學校汽車專業(yè)教學大綱無此要求），使學生掌握更加科學、合理的定量分析方法，更為準確的去運用和理解汽車運行參數，也能讓廣大教師在指導學生進行電控發(fā)動機故障排除過程中少走很多彎路，減少診斷時間，極大地提高教學實用性及教學效率。

運用“數據流”分析，進行教學實踐，更能促進學生發(fā)散思維，在排除沒有故障代碼顯示的故障時，也能根據“數據流”等檢測手段分析判斷解決問題，進一步提高學生綜合實踐能力。

參考文獻：

[1]魯植雄，趙國柱.《帕薩特B5轎車數據流分析圖解》[M].電子工業(yè)出版社，2004.

[2]D·威德爾.《汽車發(fā)動機構造與診斷維修》[M].機械工業(yè)出版社，2006.

作者簡介：

黃建樂，楊向前，浙江省溫州市，溫州交通技術學校。endprint