丰田普拉多空气喷射泵进气口异响
2013-07-21江苏刘长军
◆文/江苏 刘长军
(作者刘长军单位:徐州常缘丰田汽车销售服务有限公司)
故障现象
一辆2005年生产的丰田普拉多RZJ12型越野车,配备2TR发动机,装备二次空气喷射系统。车主报修该车空气喷射泵进气口发出“啪啪”异响,且有烟雾冒出,运转2~3min后,声音消失,发动机运转平稳。
故障诊断与排除
表1 发动机数据流
该车进厂后,我们首先用IT-Ⅱ诊断仪进行了故障信息查询,显示故障码为P0418,内容为二次空气喷射系统继电器“A”电路故障,该故障码设置的条件是如果电子控制单元(ECU)检测到二次空气喷射系统控制开关电磁阀(Secondary air cone rol vsv)电路有开路或短路,会设置该故障码,故障范围为二次空气喷射开关电磁阀或控制电路,故障码定格数据如图1所示。
保存数据后,试着清除故障码,但故障码清除不掉,说明有故障实际存在。由于该车来厂已经很长时间未启动,发动机处于冷车状态,试着启动发动机,果然发动机前部有“啪啪”的异响,有废气从二次喷射泵进气口喷出,大约2~3min后消失,发动机运转正常,读取的发动机数据流,如表1所示。
从数据流可以看出,发动机燃油修正处在开环状态,短期燃油修正为0,长期燃油修正为4.6%,发动机在开环状态下,并且发动机冷却液温度已达到62℃,暖机结束,发动机ECU已将二次空气喷射电磁阀关闭。接着对二次空气喷射系统中的元件和电路进行检查和测量(图2),首先测量开关电磁阀的供电端子,显示电压为12.47V,属正常电压,测量开关电磁阀电阻为1~1.25Ω,在正常范围之内,对开关电磁阀进行拆检,未见异常现象。
进一步检查二次空气喷射泵供电端子电压,显示为12.45V,也在正常范围。检查二次空气喷射泵电机绕组电阻时,显示电阻为无穷大,很显然内部电机绕组出现了断路。对二次空气喷射泵进行主动测试,二次喷射泵没有工作迹象,由此我们判定二次空气喷射泵(图3)损坏。
分析故障产生的原因,发动机初始启动,燃油供应系统必须供给较浓的混合汽,再加上低温下发动机燃烧不是很充分,排气中含有大量的CO、HC,二次空气喷射装置将新鲜空气喷入发动机排气管,使废气中CO、HC继续燃烧生成CO2和H2O,以减少有害物质的排放,达到保护环境的效果。同时 喷入发动机排气管的新鲜空气与未完全燃烧的HC、CO再继续燃烧,可以快速对三元催化器进行预热,大大缩短三元催化的起燃时间,可以使CO和HC迅速在三元催化器的作用下,转化成为无色无毒的CO2气体和水。在三元催化达到工作温度后,二次喷射装置停止工作,避免造成三元催化器过热而损坏。所以在发动机冷启动后,二次空气喷射装置工作80~120s后便停止工作,完成对冷启动排放的控制。二次空气喷射泵正常工作时,吸入新鲜空气后通过泵的叶轮将新鲜空气压缩,此时被压缩后的新鲜空气压力高于排气压力,而且开关电磁阀在ECU指令下被打开,被压缩后的新鲜空气喷入排气管与废气混合,并且利用排气管内侧的高温,进而产生二次燃烧,降低污染物的排放。但是由于该车的二次空气喷射泵已损坏,在发动机冷机时,ECU控制下的二次喷射开关电磁阀打开之后,二次空气喷射泵它不能提供高于排气压力的空气压力,致使排气管内的废气压力大于二次空气喷射泵端的压力,使废气产生倒流,产生了空气喷射泵进气口发出“啪啪”异响,且有烟雾冒出的故障。
更换二次空气喷射泵后,故障排除。
维修小结
该故障是由于二次空气喷射泵损坏,车辆冷启动后进气口受排气倒流影响,发出“啪啪”异响,并且有烟雾喷出,采用故障诊断仪调取OBD-Ⅱ故障码,锁定故障范围再逐步检测,最后更换二次空气喷射泵排除故障。
本案例故障码所指的是二次空气喷射开关电磁阀故障,但是,由于二次空气喷射泵的损坏,排气倒流,空气流量计检测到进气量增加(EGR效果),发动机ECU计算负荷偏大,所以ECU在冷启动后,很快就关闭了开关电磁阀的工作,会误报P0418故障码,所以我们在诊断中要全面了解二次空气喷射泵的结构、原理,并且对系统进行全面的检查,最后确认故障的真实原因,切勿被故障码所蒙蔽,使维修走上歧路。