淺談廣州本田雅閣2.3L加速不良的故障檢修

孔觀若

一、問(wèn)題的提出

2004年4月，筆者接修一臺(tái)98款廣州本田雅閣2.3L的轎車(chē)，該車(chē)配置F23A1發(fā)動(dòng)機(jī)。行駛了18萬(wàn)公里以后，車(chē)主發(fā)現(xiàn)加速不良、噪聲過(guò)大、油耗過(guò)多等，于是把車(chē)開(kāi)到我廠進(jìn)行維修。

為了確診故障，筆者進(jìn)行了行車(chē)測(cè)試。在行車(chē)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和小負(fù)荷時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)基本正常。當(dāng)急踩下加速踏板時(shí)，轉(zhuǎn)速接近2000rpm時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲較大，輸出的功率下降，并且感覺(jué)車(chē)身有異常的振動(dòng)。

據(jù)車(chē)主反映，該車(chē)曾因該故障到其他廠修理過(guò)，主要做了油路的清洗及簡(jiǎn)單的檢查，但效果不明顯。根據(jù)以往的維修經(jīng)驗(yàn)，這種故障往往在一些舊車(chē)上出現(xiàn)比較多，主要是在加速工況或大負(fù)荷時(shí)，氣缸內(nèi)燃燒效果不佳所致。

二、廣本F23A1發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的工作原理

廣本F23A1發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)是以電子控制模塊（ECM）為控制中心，并利用安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的各種傳感器測(cè)出動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)，再按照電腦中預(yù)存的控制程序精確地控制噴油器的噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得最佳空燃比的混合氣。

廣本F23A1發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)采用程序控制燃油噴射系統(tǒng)（PGM-FI）。如圖1所示。

該系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）根據(jù)TDC/CKP、CYP、IAT和TP等傳感器信號(hào)，通過(guò)噴油器、IAC閥和燃油EVAP控制電磁閥等執(zhí)行器，實(shí)行燃油噴射量、怠速空氣及燃油蒸發(fā)等多項(xiàng)燃油系的控制。同時(shí)ECM還具有失效保護(hù)、備用和故障自診斷功能。

此外，ECM中儲(chǔ)存著發(fā)動(dòng)機(jī)在各種不同工況下的最佳點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECM根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號(hào)確定基本點(diǎn)火提前角，并根據(jù)其他信號(hào)進(jìn)行修正，最后確定點(diǎn)火提前角，然后向電子點(diǎn)火控制器輸出點(diǎn)火信號(hào)，控制點(diǎn)火系統(tǒng)正常工作。

三、故障分析與檢測(cè)

通過(guò)廣本F23A1發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的工作原理可知;當(dāng)程序控制燃油噴射系統(tǒng)（PGM-FI）存在故障時(shí)，ECM將驅(qū)動(dòng)故障指示燈“MIL”，提示司機(jī)程序控制燃油噴射系統(tǒng)（PGM-FI）存在故障。

為了準(zhǔn)確判斷故障，利用自診斷的方法：將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置，將SCS短路插頭與位于駕駛席側(cè)儀表板下的自診斷插頭（2P）短接，再將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”位置;通過(guò)看指示燈“MIL”的閃爍規(guī)律，讀取系統(tǒng)故障碼;結(jié)果發(fā)現(xiàn)（PGM-FI）系統(tǒng)沒(méi)有故障碼。由此可推，該車(chē)可能存在隱性故障，不直接表現(xiàn)出來(lái)。為了排除故障，筆者對(duì)本車(chē)的燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)作詳細(xì)的檢查。

（一）檢查燃料供給系統(tǒng)

1.燃油供給系統(tǒng)的檢修

PGM—FI燃油供給系統(tǒng)主要燃油箱、內(nèi)裝式電動(dòng)燃油泵、燃油表、PGM—FI主繼電器、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、分油器、燃油脈動(dòng)阻尼器、噴油器、燃油蒸發(fā)排放控制閥及燃油供給管路和燃油回流管路等組成。燃油供給系統(tǒng)的功用是給噴油器提供干凈和具有一定壓力的燃油，燃油供給系基本組成及在車(chē)內(nèi)的分布如圖2所示。

由于該車(chē)的故障是在急加速的情況下，出現(xiàn)燃燒不完全的現(xiàn)象，與供油系統(tǒng)有密切的關(guān)系。為了確保燃油供給系統(tǒng)的正常工作，對(duì)燃油供給系統(tǒng)作了以下項(xiàng)目的檢查：

（1） 檢測(cè)燃油壓力

拔下燃油泵的保險(xiǎn)絲，起動(dòng)馬達(dá)2～3次，等系統(tǒng)的油壓充分泄漏了以后連接燃油壓力表，再插上油泵保險(xiǎn)絲;起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃油壓為260Kpa;急踩油門(mén)時(shí)，油壓顯示為310Kpa;證明燃油壓力正常。

（2） 檢查噴油器

拆下噴油器，先用萬(wàn)用表檢查各噴油器兩端子之間的電阻值，其值在10～13Ω;然后用噴油器清洗儀檢查噴油器的工作是否良好。把噴油器安裝到清洗儀上，設(shè)定噴油壓力和噴油脈寬進(jìn)行測(cè)試;測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各缸噴油器的噴油量正常，而且噴出來(lái)的燃油霧化良好，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。

2.進(jìn)氣系統(tǒng)檢修

進(jìn)氣系統(tǒng)的功用是為發(fā)動(dòng)機(jī)提供干凈的空氣。如圖3所示，進(jìn)氣系統(tǒng)主要由進(jìn)氣導(dǎo)管、共振腔、空氣濾清器（ACL）、節(jié)氣門(mén)體（TB）、怠速空氣控制（IAC）、閥和進(jìn)氣歧管等組成。

為了徹底排除故障，確保進(jìn)氣系統(tǒng)在不同的工況下都能正常工作，對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行了以下檢查：

（1）檢查空氣濾清器

空氣濾清器的功用是過(guò)濾空氣中的灰塵和雜質(zhì)，如果多余的灰塵和雜質(zhì)沾附在濾芯上，增加進(jìn)氣阻力，使進(jìn)入氣缸的空氣量減少，不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的需要;鑒于本車(chē)的故障主要在急加速工況和高速行駛時(shí)出現(xiàn)冒黑煙的現(xiàn)象，為了確保進(jìn)氣系統(tǒng)的正常工作，更換了空氣濾清器。

（2）檢查節(jié)氣門(mén)體

節(jié)氣門(mén)體為單腔水平進(jìn)氣式。節(jié)氣門(mén)體主要由節(jié)氣門(mén)聯(lián)動(dòng)裝置、節(jié)氣門(mén)和（TP）節(jié)氣門(mén)位置傳感器組成;在怠速時(shí)，節(jié)氣門(mén)處于全關(guān)位置，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣由節(jié)氣體側(cè)的怠速旁通氣道進(jìn)入;在急加速時(shí)，節(jié)氣門(mén)突然開(kāi)度增大，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量;同時(shí)ECM通過(guò)感應(yīng)節(jié)氣門(mén)位置傳感器的信號(hào)，增加噴油量和修正點(diǎn)火提前角。

為了保證節(jié)氣門(mén)的正常工作，根據(jù)維修資料的規(guī)范要求，對(duì)節(jié)氣門(mén)進(jìn)行清潔，重新調(diào)整了的自由間隙，使節(jié)氣門(mén)的打開(kāi)過(guò)程靈活;同時(shí)還對(duì)TP輸出信號(hào)進(jìn)行了的測(cè)試，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用直流電壓表測(cè)量TP的1、3號(hào)端子間的電壓，正常為5V;則測(cè)量ECM插接器C18、C27端子之間電壓（其中C27與TP的2號(hào)信號(hào)線連接，C18為ECM的接地線）。正常情況下，節(jié)氣門(mén)完全關(guān)閉時(shí)電壓應(yīng)該為0.5V，完全打開(kāi)時(shí)的電壓為4.5V，并且在節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟過(guò)程中，電壓變化平穩(wěn)過(guò)渡。

經(jīng)以上檢查可知，燃料供給系統(tǒng)部件的裝配及傳感器的輸出信號(hào)一切正常，不存在故障。

（二）檢查點(diǎn)火系統(tǒng)

該車(chē)的點(diǎn)火系統(tǒng)為電子控制式。點(diǎn)火系統(tǒng)主要由蓄電池、分電器、高壓線、火花塞和ECM等組成。如圖4所示：點(diǎn)火系的點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火控制模塊ICM均裝合在分電器內(nèi)。另外氣缸位置（CYP）傳感器也安裝在分電器內(nèi)。

1.檢查點(diǎn)火控制線路

拆下各缸火花塞，檢查火花塞電極臟污、磨損與燒燭等情況;同時(shí)用塞尺測(cè)量電極之間的間隙，標(biāo)準(zhǔn)間隙為1.0～1.1mm之間。

拆下分缸線，檢查分缸線有無(wú)銹蝕、彎曲和破裂現(xiàn)象;同時(shí)用萬(wàn)用表檢測(cè)分缸線的電阻，正常阻值為25KΩ。

打開(kāi)分電器蓋，拆下點(diǎn)火線圈的正、負(fù)極端子上;用萬(wàn)用表測(cè)量正極端子A（參見(jiàn)點(diǎn)火系統(tǒng)圖（4））與端子B（初級(jí)繞組）以及正極端子A與端子C（次級(jí)繞組）之間的電阻值。其標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示。

經(jīng)以上檢查，點(diǎn)火控制線路良好;沒(méi)有異?，F(xiàn)象。

2.檢查點(diǎn)火正時(shí)

為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能，氣缸內(nèi)混合氣完全燃燒的最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后10°的曲軸轉(zhuǎn)角，混合氣點(diǎn)火開(kāi)始到完全燃燒約需2ms的時(shí)間，因此點(diǎn)火時(shí)刻必須提前才能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的要求;同時(shí)點(diǎn)火提前角應(yīng)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高而相應(yīng)增大。

將正時(shí)燈連接到第一缸的分缸高壓線上，然后將燈光對(duì)準(zhǔn)正時(shí)皮帶罩上的檢查標(biāo)記。在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，點(diǎn)火提前角為13°;緩慢踩下加速踏板，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火提前角逐漸增大。但當(dāng)轉(zhuǎn)速接近在2000rpm時(shí)，這時(shí)的點(diǎn)火提前角突變?yōu)?2°。很明顯，故障是因?yàn)辄c(diǎn)火過(guò)遲而導(dǎo)致加速不良的。

ECM以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力為主控制信號(hào)，其內(nèi)存儲(chǔ)有發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管各種絕對(duì)壓力下點(diǎn)火正時(shí)的基本值。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECM將根據(jù)TP、A/C開(kāi)關(guān)、ECT和起動(dòng)開(kāi)關(guān)等信號(hào)對(duì)點(diǎn)火正時(shí)的基本值進(jìn)行修正，并通過(guò)點(diǎn)火控制模塊ICM實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火時(shí)刻控制。

（1）檢查進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器

進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP）間接測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，ECM通過(guò)該傳感器傳來(lái)的信號(hào)，來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的基本噴油量和點(diǎn)火正時(shí);其構(gòu)造與工作原理（見(jiàn)圖5）：MAP的壓力轉(zhuǎn)換元件是一片硅膜片，其中心有一個(gè)由四個(gè)應(yīng)變電阻構(gòu)成的惠斯頓電橋，電橋輸出的電壓信號(hào)與進(jìn)氣歧管的絕對(duì)壓力變化成正比，ECM按此信號(hào)確定點(diǎn)火提前角。

5由于PGM—FI系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有儲(chǔ)存在故障碼，MAP與ECM之間的連線不存在故障;為了準(zhǔn)確地測(cè)量MAP的好壞，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，連接萬(wàn)用表，測(cè)量MAP的3號(hào)端子在發(fā)動(dòng)機(jī)不同的工況下輸出的電壓，其標(biāo)準(zhǔn)值如圖5b所示：轉(zhuǎn)速越高，進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力就越小，輸出的電壓也就越小。經(jīng)測(cè)量，輸出的電壓沒(méi)有異常的變化。

（2）檢查曲軸（轉(zhuǎn)速）傳感器（CKP）

該車(chē)的CKP傳感器與上止點(diǎn)位置（TDC）傳感器組成一體，參見(jiàn)圖6。CKP傳感器安裝在曲軸前端脈沖（轉(zhuǎn)子）對(duì)面，它們之間有一空氣間隙，如圖7所示：其間隙一般在0.3～0.5mm之間。在傳感器軟磁鐵心，即極柱5的外面是感應(yīng)線圈4。而極柱5與永久磁鐵2相連。磁場(chǎng)通過(guò)極柱進(jìn)入脈沖輪。通過(guò)感應(yīng)線圈的磁通密度取決于在工作時(shí)傳感器對(duì)面的脈沖輪是在齒的空隙位置還是在齒的位置。齒使磁場(chǎng)集中，磁通量密度就大;齒間隙使磁場(chǎng)在該處減弱，磁通密度就小。磁場(chǎng)的變化在線圈中感應(yīng)出與轉(zhuǎn)速成比例的類(lèi)似于正弦形的電壓信號(hào)，如圖8a所示：電壓變化的幅值隨轉(zhuǎn)速增加而加大，幅值從幾毫伏到幾十伏。最低轉(zhuǎn)速超過(guò)30rpm時(shí)就可達(dá)到足夠大的電壓幅值。此信號(hào)輸入ECM，作為控制點(diǎn)火和燃油噴射的主控制信號(hào)。ECM根據(jù)TDC傳感器信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火正時(shí)。同時(shí)ECM根據(jù)CKP傳感器信號(hào)來(lái)確定每個(gè)氣缸的基本噴油量、點(diǎn)火正時(shí)和計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

為了準(zhǔn)確地排除故障，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拆下CKP傳感器與TDC傳感器連線，用萬(wàn)用表測(cè)量CKP傳感器的電阻值，正常值應(yīng)在1850～2450Ω的范圍內(nèi)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，CKP傳感器阻值在正常范圍;不過(guò)發(fā)現(xiàn)CKP傳感器的連接線嚴(yán)重?fù)p壞，外面的保護(hù)層已經(jīng)脫落，并且傳感頭的固定不牢，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)比較嚴(yán)重。為了準(zhǔn)確判斷故障，筆者用示波器查看CKP信號(hào)，發(fā)現(xiàn)在怠速時(shí)還正常，但是當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到2000rpm時(shí)信號(hào)出現(xiàn)有輕微的干擾雜波，且每個(gè)波峰的幅值各有不同，如圖8b所示：由此判斷，故障產(chǎn)生的原因是該傳感器的屏蔽層損壞，在工作的過(guò)程中，受到外部信號(hào)的干擾;同時(shí)由于振動(dòng)時(shí)，使傳感頭與齒圈之間的間隙發(fā)生變化，輸出的波形的幅值各不相等。這些不規(guī)則的信號(hào)輸入ECM，ECM無(wú)法計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，啟用內(nèi)部存儲(chǔ)的初始點(diǎn)火提前角進(jìn)行點(diǎn)火，導(dǎo)致急加速時(shí)點(diǎn)火過(guò)遲，燃燒效果不佳，所以出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)加速不良的現(xiàn)象。

四、故障排除

更換新的CKP傳感器，仔細(xì)清潔齒圈;起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，連接示波器，重新檢測(cè)CKP傳感器信號(hào)，干擾的雜波已經(jīng)消失，輸出信號(hào)的幅值穩(wěn)定，確保CKP傳感器信號(hào)正常;經(jīng)試車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速運(yùn)轉(zhuǎn)正常，故障已排除。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，筆者通過(guò)這次對(duì)98款廣州本田雅閣2.3L的轎車(chē)加速不良的故障檢修，充分體會(huì)到示波器在電控發(fā)動(dòng)機(jī)維修過(guò)程中所起的作用;對(duì)于這種隱性的故障，一定要多想辦法，充分利用檢測(cè)儀器;因?yàn)閭鞲衅骶€路電阻值正常;ECM通過(guò)自診斷的功能檢測(cè)不到其故障的存在，所以ECM不驅(qū)動(dòng)故障指示燈，導(dǎo)致維修的難度增加。

責(zé)任編輯 朱守鋰