日產(chǎn)風度A33發(fā)動機怠速熄火的故障診斷與排除

何丕東

摘要：本文根據(jù)一臺日產(chǎn)風度A33轎車發(fā)動機怠速熄火故障，在闡述日產(chǎn)ECCS系統(tǒng)基本工作原理基礎(chǔ)上，運用數(shù)據(jù)分析方法對發(fā)動機怠速易熄火的故障進行診斷，進而排除故障。

Abstract： Based on the idling stall failure of a Nissan Fengdu A33 car engine， this article describes the basic working principle of Nissan's ECCS system and uses data analysis methods to diagnose the engine idling and easy stall failures， and then eliminate the fault.

關(guān)鍵詞：怠速熄火;混合氣過濃;數(shù)據(jù)流分析;空氣流量計

Key words： idling flameout;mixed gas too thick;data flow analysis;air flow meter

中圖分類號：U472.43???????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0152-02

1? 故障現(xiàn)象

某年7月在東風日產(chǎn)奧通4S店參加教育實踐時，遇一輛日產(chǎn)風度A33轎車來店維修，該車已行駛15萬公里。據(jù)客戶反映，該車最近經(jīng)常出現(xiàn)起動后熄火且車輛行駛無力癥狀。于是筆者對車輛故障現(xiàn)象進行確認。起動發(fā)動機，有時會出現(xiàn)起動后隨即熄火現(xiàn)象，路試感覺車輛加速遲緩，動力不足。

2? 基本檢查

故障現(xiàn)象確認后，對車輛進行基本檢查。用CONSULT-Ⅲ對ECCS系統(tǒng)進行故障診斷，診斷顯示系統(tǒng)無故障碼。檢測燃油壓力，顯示正常;檢查點火系統(tǒng)，火花塞跳火強，但電極顏色較深，是混合氣偏濃的一種異常表現(xiàn)。

3? 判斷驗證

進行怠速功能測試。用CONSULT-Ⅲ對怠速系統(tǒng)進行關(guān)閉試驗、行程試驗、全開試驗后，發(fā)現(xiàn)測試結(jié)果正常，排除了因節(jié)氣門體和怠速馬達過臟引起怠速進氣不足的可能。讀取發(fā)動機怠速時的動態(tài)數(shù)據(jù)流，如表1所示。

比較發(fā)現(xiàn)，燃油修正值和基本噴油脈寬皆超限且表明怠速混合氣偏濃。用CONSULT-Ⅲ進行燃油噴射主動測試，將燃油噴射量在±25%范圍內(nèi)進行調(diào)整，當增加燃油噴射量，故障現(xiàn)象變得更明顯，當減少燃油噴射量，故障現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)，將燃油噴射量減少到-25%時，故障現(xiàn)象消失。

這說明故障是因燃油供給系統(tǒng)供油量過多致混合氣偏濃引起的。為了查明供油量過多原因，有必要對ECCS系統(tǒng)相關(guān)知識作一了解。

4? ECCS系統(tǒng)基本原理[1]

4.1 基本控制過程? 發(fā)動機ECCS控制模塊以熱膜式空氣流量傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號為主輸入信號，確定基本燃油噴射脈寬和點火正時，并參考其它傳感器的輸入信號綜合控制空燃比和點火正時。

4.2 輸入控制? 質(zhì)量型流量傳感器：該發(fā)動機使用熱膜式空氣流量計。它以熱膜為傳感探頭，熱膜電阻隨溫度變化，熱膜為惠斯通電橋一部分，通過加熱電路使熱膜的溫度高出周圍空氣溫度一定值，空氣流過冷卻熱膜電阻，為了使熱膜的溫度和周圍的空氣溫度始終保持一定值而控制流過熱膜電阻的電流，再將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號（0-5V）則得出空氣的流量[2]。該車怠速時空氣流量傳感器信號電壓為1.2-1.8V，發(fā)動機在高負荷時，信號電壓可升至4.0V。

發(fā)動機水溫傳感器：當發(fā)動機溫度升高時傳感器中熱敏電阻值降低，這個信號在ECCS控制系統(tǒng)中起重要作用。

節(jié)氣門位置傳感器：它給ECCS系統(tǒng)提供加速踏板的運動和位置信號，以確定發(fā)動機是處于怠速工況還是其他工況。

氧傳感器：用于監(jiān)控尾氣中氧的含量，是空燃比控制的重要信號。

4.3 輸出控制? 噴油器：當噴嘴打開時，燃油噴射入進氣歧管，噴油時間由ECCS控制模塊根據(jù)輸入信號確定。

怠速控制閥：控制節(jié)氣門旁路空氣，從而控制怠速轉(zhuǎn)速。

空燃比（A/F）反饋修正控制：控制實際空燃比盡量接近理論值，分短期燃油修正和長期燃油修正。短期燃油修正是使空燃比接近14.8：1所進行的短期燃油補償，前氧傳感器的信號反映混合氣過濃或過稀，通過ECCS控制噴油器噴油脈寬來調(diào)節(jié)A/F。長期燃油修正是長期進行的，補償短期燃油修正與中間值的長期連續(xù)偏差的綜合性燃油補償，這種偏差的誘因可能是發(fā)動機工作狀態(tài)變化引起的，如過度磨損或使用環(huán)境的變化。

5? 故障診斷與排除

經(jīng)上述測試和原理分析可知，導(dǎo)致混合氣過濃及怠速熄火的故障因素有以下幾個：空氣流量計故障;氧傳感器性能不良;燃油壓力調(diào)節(jié)器真空膜片滲漏;噴油器滲漏;進氣門積炭過多等。因空氣流量計在之前的測試中得到的數(shù)據(jù)參數(shù)在標準范圍內(nèi)，故空氣流量計因素暫沒考慮。

檢查氧傳感器。用CONSULT-Ⅲ對氧傳感器進行性能測試。將發(fā)動機加速到2000rpm，氧傳感器輸出電壓最高值0.8V，最低值0.1V，10秒內(nèi)循環(huán)6-8次。標準參數(shù)范圍為0.9-0.1V，10秒內(nèi)循環(huán)五次以上。氧傳感器性能正常。

檢查燃油壓力調(diào)節(jié)器。用真空表對燃油壓力調(diào)節(jié)器做真空度測試，將真空度打到70kPa，等待1分鐘，發(fā)現(xiàn)真空表緩慢下降，用工具輕敲燃油壓力調(diào)節(jié)器殼體，真空表針向零位抖動兩下，拆下真空測試表，聞一下真空表的真空管接頭，有較濃汽油味，結(jié)合真空表針反映，說明燃油壓力調(diào)節(jié)器膜片滲漏。更換燃油壓力調(diào)節(jié)器，試車，怠速熄火頻次確有下降，但偶爾還會發(fā)生。

檢查噴油器。該發(fā)動機噴油器位于進氣歧管下部，經(jīng)客戶同意我拆下進氣岐管和所有噴油器。用噴油器測試儀檢測，結(jié)果各噴油器均正常。

該車型在六萬公里以上會因氣門積炭引起怠速熄火。檢查發(fā)現(xiàn)進氣門和進氣道并未有明顯積炭。

診斷至此陷入困局。重新梳理思路，決定借用對比分析法來進行故障診斷[3]。采集一臺同型號無故障車輛的動態(tài)數(shù)據(jù)流，與故障車的數(shù)據(jù)流進行對比分析。如表2所示。

對比發(fā)現(xiàn)，在怠速工況下，故障車的空氣流量計輸出值相對偏大，燃油修正值超限，噴油脈寬值過高。結(jié)合ECCS系統(tǒng)原理，可推斷該車故障可能因空氣流量計輸出電壓偏高所致。

根據(jù)維修手冊所給電路圖（圖1）檢測空氣流量計線路[1]。拔下空氣流量計的線束連接器，點火開關(guān)于ON位且發(fā)動機未起動下，用數(shù)字萬用表測量空氣流量計輸入值。測得接腳2（參考電壓）與接地間的電壓值為4.8V，接腳4（電源）與接地間的電壓值為12.5V，測量結(jié)果正常。關(guān)閉點火開關(guān)，拔下ECCS控制模塊的插頭，測量73腳與空氣流量計接腳3之間的導(dǎo)通性，測量值為0.3Ω，ECCS控制模塊接地腳與接地間的電阻值為0.2Ω均符合標準值。將所拔插頭全部復(fù)原，重起發(fā)動機至正常溫度。在怠速工況下，檢測空氣流量計接腳電壓值為4.8V，接腳4電壓值為13.8V，接腳1與接地間的電壓值為1.47V（應(yīng)為1.25V左右），接腳3為0V。分析以上測量值，空氣流量計輸入電壓值正常，輸出電壓值相對偏高，由此判定空氣流量計本身性能有問題。更換空氣流量計，清除自學(xué)習值，重新用診斷電腦做基本設(shè)定。

6? 診斷結(jié)果確認

經(jīng)試車，發(fā)動機起動迅速，怠速平穩(wěn)，不再有怠速熄火現(xiàn)象，路試加速順暢有力。重新讀取數(shù)據(jù)流和尾氣檢測，運行參數(shù)皆正常，故障排除。

7? 故障原因分析

該車使用日產(chǎn)的ECCS系統(tǒng)，由熱膜式空氣流量計為主信號控制基本噴油量。如果空氣流量計在怠速下輸出電壓偏高，會引起基本噴油量增加，而進氣量是正常怠速進氣量，結(jié)果導(dǎo)致空燃比偏濃;燃油壓力調(diào)節(jié)器膜片滲漏，燃油不受系統(tǒng)控制而直接進入氣缸，進一步加濃了怠速可燃混合氣，最終導(dǎo)致怠速熄火或加速不良。

8? 結(jié)語

對于發(fā)動機機械和電控相互交織的故障，必須全面深入了解控制系統(tǒng)原理，診斷思路清晰，且能借助診斷設(shè)備對系統(tǒng)運行參數(shù)進行對比分析、循序漸進、一絲不茍，方能快速準確予以排除。本文敘述的故障排除后，我們將空氣流量計失準的數(shù)據(jù)反饋給日產(chǎn)汽車公司。據(jù)日產(chǎn)公司技術(shù)人員反饋，某些空氣流量計確有性能不穩(wěn)定的故障并已進行了改良。

參考文獻：

[1]日產(chǎn)汽車A33維修手冊[M].日產(chǎn)汽車有限公司出版，2000.

[2]劉艷偉，文昊，李文中.BOSCH熱膜式空氣質(zhì)量流量傳感器分析[J].汽車實用技術(shù)，2012（5）：35.

[3]莊磊，袁文奇.東風日產(chǎn)勁克車發(fā)動機起動后易熄火[J].汽車維護與修理，2018（06A）：43.