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雅阁轿车怠速不稳的故障诊断与排除

2010-06-22李显贵

装备制造技术 2010年8期
关键词:喷油量混合气控制阀

李显贵

(广西机电工程学校,广西南宁530001)

发动机怠速可分为4种情况:即基本怠速,正常怠速,冷车快怠速和负荷怠速。

(1)基本怠速。即发动机在点火时刻,火花塞良好,空气滤清器正常,PCV系统无故障,热车无负荷(空调、灯光和风扇等用电器都不工作)以及从怠速控制阀上拆下线束连接器(怠速控制阀不起作用)的情况下的怠速转速。本田F22B4发动机的基本怠速转速为(620±50)r/min。

(2)正常怠速。即发动机在基本怠速转速基础上,接上怠速控制阀线束连接器,消除发动机故障代码后重新起动,无负荷运转时的怠速转速。本田F22B4发动机的正常怠速为(770± 50)r/min。

(3)冷车快怠速。即发动机在冷车状态下,由于燃油不易雾化,机油黏度大等原因,发动机尚未处于正常工作状态,为使发动机尽快进入正常工作状态而提升发动机转速时的怠速转速。本田F22B4发动机的冷车快怠速转速为(1650±50)r/min。

(4)负荷怠速。指发动机在怠速工况下,由于发电机、空调、风扇、或动力转向、变速杆从P档(或N档)进入D档(或R档)或踩制动踏板时,发动机因增加负荷需维持稳定运转,为保证汽车顺利起步而发动机克服阻力并不致熄火的怠速转速。本田F22B4发动机在负荷怠速时,发动机ECU根据空调接通信号、动力转向信号、自动变速器空档(N档)或驻车档(P档)开关信号,以及制动踏板信号,来调节怠速控制阀电压,使其改变进气量。如果怠速控制阀不增加进气量,发动机转速会下降200~300 r/min,并伴随怠速不稳现象发生。本田F22B4发动机的负荷怠速为(700±50)r/min。

1 怠速不稳的原因分析

参与电脑计算的数据当中,任何一个参数失真,都会导致电脑发出错误的指令,轻则使发动机运行不稳、功率下降,重则使发动机无法起动。

发动机怠速不稳,就是一种电脑发出错误指令或其指令无法执行的症状。主要表现为:怠速时发动机抖动严重、易熄火或转速上下波动等。引起怠速不稳的根本原因可归结以下几点:

(1)混合气过浓或过稀;

(2)个别缸不工作或工作不良;

(3)发动机超出该转速负荷。

造成以上原因的涉及面又很广,几乎牵涉到发动机每一个系统,下面我们作些概括:

1.1 燃油喷射系统

(1)供油压力不足。汽油滤清器脏堵、电动燃油泵磨损、燃油压力调节器弹簧弹力不足,都会造成供油压力不足。而电脑是把喷油的绝对压力作为一个恒定值,靠改变开启喷油器的脉冲宽度来控制喷油量。如果喷油压力低于正常值,就会导致喷油量变小,使混合气变稀。

(2)喷油器堵塞、喷油器不工作、喷油器雾化不良都会引起怠速不稳。

1.2 点火系统

点火系统引起的怠速不稳通常是高压分火线老化漏电、火花塞工作不良或失效,造成缺缸或点火不良。火花塞间隙应在1.0~1.1 mm之间,中心电极无烧蚀;高压线无裂缝无老化,且电阻小于25 kΩ。如不符合要求,则更换火花塞或高压线。

1.3 怠速控制系统

怠速空气控制阀(IAC)脏污卡滞,或其控制线路断路。当发动机要提升怠速时,电脑发出的指令无法执行,进气量无法满足负荷的要求,就会导致怠速不稳或熄火。怠速空气控制阀结构如图1所示。

图1 本田轿车IAC阀

1.4 废气再循环(EGR)系统

废气再循环,是将一部分废气引入到进气管与新鲜空气混合,以降低燃烧温度,抑制有害气体NOX生成的装置。这种完全是出于环保要求而牺牲汽车性能的装置,特别是在怠速、低转速、小负荷及发动机在冷态运行时,会明显降低汽车性能。所以发动机在冷态和怠速情况下,EGR阀是关闭的,否则会造成怠速不稳甚至熄火。如果我们怀疑是EGR阀故障引起怠速不稳时,我们可以断开其动力源——真空管(在怠速的时候),如果故障消失,说明问题出在EGR系统。可能是因EGR阀有积炭卡滞、关闭不严或EGR控制电磁阀关闭不严(如图2),后者在拔下真空管时有漏气声。

图2 ACCORD EGR系统

1.5 燃油蒸气净化控制系统

发动机温度小于75℃,或在怠速的情况下,EVAP净化控制阀应关闭,否则可导致混合气过浓,引起怠速不稳。

1.6 传感器部分

(1)节气门位置传感器。节气门在怠速情况下,由于脏污不能回到正确的位置上,造成进气量加大,怠速过高。本田雅阁数据流测试,在节气门全开时,端电压应为4.5 V;怠速时,端电压应为0.5 V。

(2)水温传感器。水温传感器是利用热敏电阻的电阻值变化,来检测冷却水温变化的,并将电阻值的变化量,换成电压的变化,输入到控制模块当中,根据冷却水温的情况,对基本喷射时间进行修正。

(3)进气温度传感器。控制原理和水温传感器相同。进气量与进气的密度有关,而密度又和进气的温度有关。温度越高,密度越小,进气量也就越小。发动机根据这一信号,对基本喷油量进行修正。

(4)进气歧管绝对压力(MAP)传感器。进气歧管绝对压力传感器,是决定喷油量的最重要传感器。其反映给电脑的值是否准确,就决定了空燃比是否准确。如果发动机怠速不稳,同时伴有排气管冒黑烟现象,我们就要怀疑是否MAP传感故障或是连接MAP传感器的真空软管脱落、漏气,ECM误以为是发动机大负荷运转,加大喷油量,使混合气过浓。

(5)开关信号。空调(AC)开关、动力转向(EPS)开关、制动开关等信号,不能到达PCM。这些增加发动机负荷的开关接通,PCM将通过怠速空气控制阀提升怠速,以便让发动机有足够的动力来驱动。这种故障带有一种伴随性,通常在开空调、打转向盘或踩制动踏板时,引起怠速不稳,而在其他时候怠速正常。这种有针对性的故障一般比较容易排除。

1.7 机械故障

(1)气缸压力不足。气缸、活塞环因磨损,导致配合间隙过大,或是某些缸活塞环折断造成漏气。发动机气缸压力不足表现为不易着车,发动机功率下降,在低速时运行不稳,特别是在怠速的情况下。本田雅阁气缸压力额定值为1 230 kPa,最小值为930 kPa。

(2)正时不准。正时皮带严重磨损,或张紧轮弹力不当,造成正时皮带跳齿。这时的曲轴位置传感器所反映的一缸上止点位置,与实际值有所偏差,导致点火时间不当。同时还会引起配气相位的偏差。这都会造成怠速不稳。

2 故障诊断与维修方法

2.1 诊断的基本原则和思路

现代轿车发动机都由微机实施控制,在诊断故障时需要掌握一个基本原则。

首先,应判定该故障是否与微机控制系统有关。如果发现发动机有故障,而警告灯并未发亮(未显示故障代码),大多数情况下,该故障可能与发动机微机控制系统无关(与微机无关的典型故障,如怠速不稳、加速时缺火、油耗率高、加速时发生爆震等),此时就应该像发动机没有装微机那样,按照基本诊断程序进行检查。否则,可能遇到一个本来与微机无关的简单故障,却去检查微机系统的传感器、执行器和电路等,花费了很多的时间,而真正的故障反而没有找到。

其次,应掌握故障诊断的基本思路,在详细询问、了解故障史的基础上,按照先外部后内部;先电路后油路;先运用人工经验进行初步诊断,后采用仪器设备进行深入检测;先确定故障类型属于哪个系统,后再查找故障具体部位;先从确定故障类型入手,按要点进行基础检测,后用检测值与标准值进行对照比较;先通过一般故障常见原因进行检测诊断,后考虑可能引发故障的特殊原因进行逐项排除。

2.2 怠速不稳故障诊断流程图

图3 怠速不稳诊断流程图

3 故障检修实例

现有一辆本田雅阁CD-5轿车,其故障现象为发动机怠速不稳,且经常熄火。其故障诊断与排除的方法为:

首先读取故障码,电控系统未储存故障码;于是检查火花塞并交替试火,未发现问题;用油压表测量燃油压力为250 kPa,属正常;检查各喷油器,在喷油器试验台上,试验各转速下的喷油量,一切正常;检查节气门位置传感器,其怠速触电接触良好;拆下怠速步进电机,检查其开闭的动作情况,伸缩平顺,无卡滞现象;检查车上各真空管及连接情况,均属正常。

经分析认为,EGR系统有故障。拔下真空开关阀至EGR阀间的真空管,故障消失。用手指堵住真空开关阀的真空管,发现怠速时仍然有真空作用。说明真空开关阀损坏。

该车电控EGR系统由真空控制阀、真空开关阀和EGR阀组成。其中真空开关阀,用以控制真空控制阀和EGR阀间真空通道的通断,在怠速和满负荷工况时,真空开关阀关闭,切断真空控制阀和EGR阀间的真空通道,使EGR阀关闭,停止废气再循环。

更换一只新的真空开关阀,故障排除。

提示:由于真空开关阀关闭不严,导致废气再循环始终不能停止。因为满负荷等工况,进入较多的新鲜混合气,受废气影响相对较小,发动机功率下降少,不易被察觉;而怠速时,新鲜混合气少,受废气影响相对较大,导致怠速不稳和经常熄火。

该车在其EGR阀上装有EGR阀位置传感器,用以检测EGR阀的工作情况。按理说,发生上述故障时,ECU应检测到并存储相应故障码,同时点亮故障指示灯。但由于真空开关阀漏气量小,EGR阀位置传感器输出的信号不足以反映出这一故障,所以无故障码产生。

4 结束语

发动机怠速不稳,是汽车的一种常见故障,由于其成因复杂,涉及面广,对我们的诊断造成一定困难。因此,对汽车维修人员需要更高的要求。但在我们许多的维修人员中,对发动机的理论知识、各系统的工作原理不够了解,在分析问题时考虑不全面,同时在分析问题过程中条理不清晰,不能对症下药,常带一种漫无目的碰运气的心理进行维修,往往花了大钱、更换了许多零件,却仍不能解决问题。本文对雅阁轿车发动机怠速不稳原因进行了全面的分析,优化了诊断的程序。本田雅阁CD-5型怠速不稳检修实例,直接以“怠速不稳”为突破口,确定故障是由于真空开关阀漏气造成的,更换新的真空开关阀,并最终找到症结所在。

[1]李春明.汽车发动机燃油喷射技术[M].北京:北京理工大学出版社,2002.

[2]戴冠军.本田轿车电控系统维修手册[K].北京:机械工业出版社,2002.

[3]许正文.本田雅阁维修手册[K].广州:广东科技出版社,1999.

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